식물이나 미생물들은 외부에서 생존위협의 요소가 발생하면 이에 대처하기 위한 비상체제에 들어간다. 작물에 시들음병균, 도열병균, 탄저병균들이 침입하면 체내에서 급격한 자기 분해가 일어나는 것이 확인됐고 이러한 일련의 과정에 관여하는 유전자까지도 밝혀져 있다.

지금 이 시간 세계적으로 가장 위험하고 긴장이 고조되고 있는 지역으로 주목받고 있는 곳은 바로 우리가 살고 있는 한반도가 아닐까 싶다. 그러나 북한의 위협이 연일 계속되는 이 순간에도, 이 땅에서 살아가고 있는 우리들은 라면이나 생수를 사재기 하거나 불안해하지 않고 각자 자기의 일을 해나가고 있다. 아마도 지구상에서 가장 간 큰 민족이 바로 우리가 아닐까 하는 생각도 해본다.

아무쪼록 지금까지 수많은 위기와 역경을 슬기롭게 이겨내 왔던 것처럼 새로운 대통령을 중심으로 우리 조국 대한민국의 대내외적인 갈등과 문제들이 잘 수습되어 이 땅에 평화가 정착되길 바라는 마음뿐이다.

요즘같이 북한의 위협으로 국가의 안보에 빨간불이 켜지면 일단 국방에 대한 예산과 관심이 다른 분야보다 증가되거나 집중되는 것은 당연한 것이며 이러한 현상은 어느 나라나 조직이든지 모두 대동소이할 것이다. 그런데 이러한 현상이 국가나 사람의 조직에서만 그런 것이 아니라 우리가 관심을 갖고 키우는 농작물이나 미생물의 세계에서도 똑같이 발생된다는 것이 참 신기하기도 하고 놀랍기까지 하다.

오늘은 식물이나 미생물들이 외부에서 발생하는 생존위협, 병원균 또는 바이러스가 침입하면 어떻게 수습을 하고 있는지에 대해 이야기를 해보겠다.

식물은 뿌리로부터 흡수된 물과 공기 중에 있는 이산화탄소 그리고 햇빛, 이 3가지를 가지고 광합성이라는 과정을 잎에 있는 엽록체에서 진행한다. 광합성 과정을 통해 만들어 내는 것이 포도당이며 이렇게 만들어진 포도당은 식물이 자라게 하고 꽃을 피게 하고 또는 열매를 맺게 하는데 에너지원으로 사용하게 된다.

식물도 단계적으로 에너지를 사용하는 규칙이 있어서 토양에 정착해 뿌리를 뻗어나가고 잎이 생기게 할 때는 영양생장 과정이라 하여 에너지가 식물의 양적인 생장에 집중이 된다. 그러다가 꽃이 피고 열매가 맺히기 시작하면 지금까지와는 다른 자손 번식에 집중을 하게 된다. 이러한 때가 생식생장 단계이다.

광합성에 의해 생성된 에너지는 영양생장 때에는 잎이 많이 달리도록 하는 반면 생식생장 시기에는 열매 맺는데 주로 사용이 된다. 그러나 생장 도중 병원균이나 해충의 침입을 받을 경우에는 그러한 외적의 침입을 식물체가 인지하게 되고 그때부터는 식물의 에너지 사용 패턴이 180도로 바뀌게 된다. 평화체제에서 전시체계로 바뀌면서 이제까지 해오던 일들을 모두 중단시키고 에너지를 외부에서 침입한 벌레나 곰팡이 또는 바이러스를 퇴치하는 쪽으로 집중시키게 되는 것이다.

즉 지금까지 해오던 일들, 지금까지 만들어 오던 것들을 분해하고 분해된 산물을 외부의 적을 쳐부수는 쪽으로 보내 외적을 물리치는데 전력을 다하게 되는데 이러한 현상을 세포의 자가 포식이라고 한다. 자기 몸을 자기가 부순다는 말이다. 세포가 위기 상황에 노출되면 덜 중요한 곳에 배치되어 있던 재료나 에너지를 중요한 곳으로 재배치하고 당장 필요하지 않은 소기관(단백질)들도 분해가 되어 이동이 되는 것이다.

식물이나 미생물을 구성하고 있는 세포들은 에너지의 낭비를 줄이기 위해 나름대로 치밀한 계획 하에 에너지의 분배가 이루어져 목적을 이루어 가는데 중간에 생존을 위협하는 변수가 생기면 어떠한 수단과 방법을 동원해서라도 위험 요인을 제거하는데 우선순위를 두는 것이다.

죽어버리면 그 어떤 것들도 아무런 의미가 없다는 것을 잘 아는 것이다. 특히 단백질들이 주로 분해가 되는데 3차원적 구조의 단백질이 분해되면 아미노산이라는 작은 단위체로 나뉘며 이러한 분해산물들을 필요성이 더 큰 대사과정이나 장소로 이동이 되어 재이용된다.

많은 연구자들에 의해 작물에 시들음병균, 도열병균, 탄저병균들이 침입을 하면 작물체내에서 급격한 자기 분해가 일어나는 것을 확인하였고 이러한 일련의 과정에 관여하는 유전자까지도 밝혀져 있다. 특히 토마토에 시들음병을 유발하는 Pseudomonas syringae에 의한 식물세포 자기 분해 기작은 세세하게 잘 연구되어 있다.

병충해와 싸우는데 에너지 집중…작물의 상품성 하락

자기 몸을 부수면서까지 위부의 위협을 없애고 나면 다시 정상적인 대사가 진행이 되는데 아무래도 보통 때처럼 몸이 돌아갈 리는 없다. 외부 적과 싸우는 동안 부서진 곳도 수리해야 하고 그동안 소홀했던 부분도 다시 정비해야 하는 등 해야 할 일들이 많을 것이다. 그러다 보면 꽃이 열매 맺는 생식 생장에는 신경을 못 쓰게 될 것이고 결과적으로 상품성이 영 떨어진 것들을 수확할 수밖에 없을 것이다. 벌레가 많이 끼고 병 발생이 유난히 심할 때에는 과일의 당도도 떨어지고 수확량도 줄어드는 것은 바로 이러한 이유 때문이다.

이제 농사가 본격적으로 시작되는 시기가 도래하고 농사 채비에 바쁠 때이다. 겨우내 움츠렸던 몸도 기지개를 켜고 올해 농사의 풍년을 기대하며 논과 밭을 갈아줄 준비를 해야 한다. 그러나 아무리 공을 들여 작물을 재배하더라도 병원균이 침입하거나 해충이 끼게 되면 식물은 병을 물리치는 데에만 급급하기 때문에 정작 튼실하고 풍성한 수확을 거두는 것과는 점점 거리가 멀어지게 된다.

그러므로 근본적으로 작물에 병이 붙지 않도록 하는 예방이 가장 좋은 방법이고 해충이 발생하더라도 사전에 면밀히 관찰해 초기 방제로 끝내야 한다. 작물은 주인의 발자국 소리를 듣고 자란다는 말이 바로 이러한 것들과 관계가 있을 것이다. 작물이 어떻게 자라고 있는지, 어떤 벌레가 지금 우리 작물을 괴롭히고 있는지 주의 깊게 살펴 작물이 다른데 신경 안쓰고 오로지 꽃피고 열매 맺는 데에만 집중할 수 있는 분위기를 잘 만들어줘야 한다.