간략한 요약
이 비디오는 지구 표면의 흙이 어떻게 형성되었는지, 그리고 그 안에서 살아가는 다양한 미생물들이 어떻게 상호작용하며 생태계를 유지하는지를 보여줍니다. 지의류부터 시작하여 박테리아, 곰팡이, 선충과 같은 미생물들이 흙을 만들고, 식물과 공생하며 지구 생태계의 근간을 이루는 과정을 설명합니다.
- 지의류는 최초의 생물로서 돌을 부수고 흙을 만드는 데 기여합니다.
- 흙 속에는 수많은 박테리아, 곰팡이, 선충이 살아가며 서로 먹고 먹히는 관계를 통해 균형을 유지합니다.
- 식물은 뿌리를 통해 미생물과 공생하며 영양분을 얻고, 미생물은 식물 뿌리에서 나오는 당분을 섭취합니다.
지구 표면을 덮은 최초의 생물, 지의류
땅속에 묻혀 있던 칼슘, 철분 등의 무기물이 생명을 이루는 물질로 솟아나옵니다. 시간이 흘러 비와 바람이 돌을 깎으면, 지의류가 모습을 드러냅니다. 뜨거운 용암이 식어 굳은 돌 위에 물에 젖은 얼룩처럼 보이는 지의류는 돌을 깨고 부수며, 아래쪽에는 뿌리처럼 생긴 곰팡이를 가지고 있습니다. 곰팡이는 돌을 녹이고 쪼개 영양분이 되는 무기물을 흡수하고, 녹조류는 광합성을 통해 에너지를 만듭니다. 곰팡이와 녹조류가 결합해 탄생한 지의류는 지구 표면을 덮은 최초의 생물이며, 이 덕분에 땅은 옷을 입은 듯한 모습을 갖게 되었습니다.
흙의 탄생과 박테리아의 세계
지의류가 부순 돌가루와 지의류의 사체가 섞여 흙이라는 새로운 물질이 생겨납니다. 흙은 모든 생명의 근원이며 지구에만 존재하는 물질입니다. 흙이 탄생한 후 하늘을 향해 뻗은 기둥, 즉 식물들이 생겨났고, 이들은 더 많은 생명의 터전이 되었습니다. 흙 속을 들여다보면 박테리아들이 맹렬한 기세로 움직이고 있습니다. 숟가락 하나에도 수천 종, 약 1억 마리의 박테리아가 살고 있으며, 이들은 끊임없이 주위의 산소와 온도를 측정하며 살 만한 곳을 찾아다닙니다. 흙은 박테리아의 집이며, 이 안에서 먹이를 먹고 번식합니다.
흙 속 박테리아의 역할과 생존 전략
박테리아는 인산을 먹고 사는 종류도 있으며, 인산이 과다한 흙을 다이어트 시켜주는 역할을 합니다. 흙 속의 박테리아는 분해 효소를 이용해 온몸으로 먹잇감을 녹여 흡수합니다. 박테리아는 크기보다 개체수로 살아가는 전략을 사용하며, 빠른 속도로 분열하여 개체수를 늘립니다. 비가 온 뒤 나는 흙냄새는 방선균이 분비하는 지오스민이라는 물질 때문이며, 방선균은 포자를 만들어 번식합니다.
곰팡이의 생태계 정복과 미생물 간의 전쟁
대부분의 미생물은 축축한 낙엽에 많으며, 곰팡이는 균사체를 통해 죽은 동식물의 탄수화물과 단백질을 흡수합니다. 곰팡이는 복잡한 화합물을 가장 단순한 원소로 되돌리는 능력이 있으며, 지상에서 가장 유능한 청소부입니다. 곰팡이는 넓은 면적의 지표면을 정복해 갑니다. 흙 속의 미생물들은 서로 전쟁을 벌이기도 하며, 서로의 성장을 억제하는 작용을 합니다. 병원성 균도 이러한 길항 작용 때문에 더 이상 자라지 못합니다.
선충의 역할과 곰팡이의 함정
흙 속에는 곰팡이를 먹는 선충도 살고 있습니다. 선충은 조사기처럼 생긴 입으로 균사에 구멍을 내 탄수화물, 단백질, 지질을 빨아먹습니다. 식물에 병을 일으키는 곰팡이에게 선충은 무서운 천적입니다. 하지만 선충도 곰팡이의 먹이가 되기도 합니다. 곰팡이는 자신의 몸으로 만든 고리에 선충을 가두거나, 끈적한 물질로 꼼짝 못하게 하여 잡아먹습니다.
흙 속 생태계의 균형과 식물의 협동
흙은 수십억 생물들이 날마다 전쟁을 펼치는 소우주와 같습니다. 한때 살았던 모든 것들도 흙 속 미생물들을 만나면 최초의 원소로 돌아갑니다. 미생물이 살고 있는 흙은 스펀지처럼 발로 밟아도 쉽게 주저앉지 않으며, 곰팡이 균사가 흙 알갱이를 잡고 있어 먼지처럼 날아가지 않습니다. 식물이 흙 속에 뿌리를 내리는 데는 이유가 있습니다. 이파리가 태양을 향해 뻗어갈 때, 흙 속에서는 뿌리가 양분을 찾아 뻗어갑니다.
뿌리의 역할과 미생물과의 공생
식물의 뿌리는 적당한 공기, 알맞은 수분, 풍부한 영양소를 찾아 끊임없이 분열하며, 지하 깊숙한 곳까지 파고들어 흙 속에 새로운 길을 만듭니다. 뿌리는 주변과 교류할 수 있는 뿌리털을 내고, 이 길로 물과 양분이 지나갑니다. 뿌리에서 끌어올린 물은 엽록체에서 공기와 햇빛으로 합성하여 당류를 만들어냅니다. 광합성으로 얻은 당류 중 일부를 뿌리로 내려 보냅니다.
뿌리와 미생물의 공생 관계
광합성으로 얻은 당류 중 절반 정도는 다시 뿌리 끝으로 나가고, 그 당류를 얻기 위해 수많은 미생물들이 몰려듭니다. 미생물들은 뿌리를 통해 태양을 만나고, 대신 뿌리에게 스무 가지가 넘는 무기 영양물을 제공합니다. 식물이 없는 맨 땅에는 미생물이 거의 없으며, 식물과 미생물은 한 몸처럼 살아갑니다. 마이코리자 곰팡이는 식물에게 당류를 얻는 대신 뿌리가 갈 수 없는 좁은 틈까지 가서 양분을 얻어옵니다. 척박한 땅에서는 식물의 양분 흡수율을 높여줍니다. 소나무는 송이버섯 균 덕분에 척박한 곳에서도 뿌리를 잘 내립니다. 흙에서 생명이 나는 것은 이 작은 자들의 힘입니다.
