본격적인 농사철로 접어들면서 연구소도 바빠지기 시작했다. 토양 미생물이나 선충 분석을 하고 현장에서 벌레들을 채집해서 살충 실험도 진행해야 하기에 실험실이 어수선하다. 요즘에는 케일, 쑥갓, 치커리, 우엉 그리고 취나물 등 소면적 작물들에 발생하는 해충에 대한 실험을 진행하는데 그렇게 흔하던 목화진딧물이나 아메리카잎굴파리들이 인위적으로 접종해서 발생시키려고 하면 잘 되질 않는다.
무농약 토양서 토양 성충 증가
농가 현장, 특히 무농약 농가들의 토양을 분석하면서 느끼는 것은 토양 선충이 많아졌다는 것이다. 특히 기생성 선충을 발견할 수 있는데 기후가 온난화가 되고 부숙이 덜 된 퇴비를 사용해서 그런 것이 아닌가 조심스럽게 추측을 해 본다. 동물세포와 식물세포의 차이점은 껍데기에 있다. 동물세포는 세포막 한 겹인데 반해 식물세포는 세포막에 세포벽이 한 겹 더 있다. 그래서 동물세포들은 물렁물렁한 반면 나무나 식물 뿌리들은 단단하거나 딱딱하다. 이렇게 식물세포는 이중벽으로 돼 있기에 토양 속에 있는 병원성 곰팡이가 뚫고 들어가기가 쉽지가 않다. 역병이나 시들음병을 일으키는 곰팡이들은 식물 세포의 이중벽을 녹여야지만 비로소 식물체내로 침입을 할 수 있다. 그래서 병원성 곰팡이들은 식물벽을 녹이는 효소들을 많이 분비하는 능력을 지닌다.
뿌리 속 양분을 공략하는 뿌리혹선충
뿌리혹선충은 뿌리 속으로 들어가서 뿌리가 흡수한 양분을 중간에 가로채 먹고사는 얌체짓을 한다. 그러니 뿌리가 애써 흡수한 양분이 지상부로 올라가지 못하고 엉뚱한 선충의 배만 불리게 되는 것이다. 이런 선충을 뿌리혹선충이라고 하는데 토양 속에 서식하고 있는지라 방제하기가 쉽지는 않다. 선충 방제약제를 투입하더라도 선충에 접촉돼야 선충이 죽을텐데 말처럼 쉽지가 않다. 단지 선충의 껍데기가 키틴으로 이루어져 있다는 것에 착안하여 키틴분해 능력이 뛰어난 미생물을 투입하면 선충이 방제된다는 연구와 사례가 있기에 그러한 미생물이나 제품을 사용하기도 한다. 그나마 뿌리혹선충은 뿌리에 혹을 형성하기에 선충의 오염여부를 눈으로 확인할 수 있는데, 뿌리썩이선충은 식물뿌리로부터 영양분을 탈취하는 방법이 좀 다르다.
뿌리 속 양분을 구침으로 공략하는 뿌리썩이선충
뿌리혹선충은 기다란 몸체를 뿌리 속으로 박아놓고 그 안에서 양분을 흡수하고 그 후에 알을 낳아 번식을 하는 반면, 뿌리썩이선충은 식물체로 들어가지 않고 입안에 있는 구침(일종의 주사기 같은 역할)을 이용해서 뿌리 속 양분을 흡수한다. 그러다 배불리 먹으면 다른 곳으로 이동해 구침을 사용한 양분흡수를 반복한다. 때문에 구침을 박았던 자리에 구멍이 생기고, 이 구멍을 통해서 토양 속에 서식하고 있던 병원성 곰팡이가 침입할 수 있는 빌미를 만들어준다. 선충의 피해도 심각하지만 선충에 의한 2차 피해인 곰팡이 감염으로 결국은 식물이 죽게 된다. 어쨌든 곰팡이병으로 죽었으니까 농민들은 곰팡이 피해인줄로만 알고 균제를 살포하지만 시원스럽게 한 번에 방제가 되지 않는다. 왜냐하면 곰팡이병의 근본원인이 선충인데 선충은 눈에 안보이고 곰팡이병만 확인이 되니까 곰팡이병 방제에만 치중을 해왔기 때문이리라.
월바키아 세균으로 개체수 감소 시도
여름철에 선충과 같이 침을 가지고 우리를 괴롭히는 것이 또 하나 있는데 바로, 모기다. 모기에 물리면 빨갛게 부어오르고 가렵기까지 하다. 게다가 모기는 전염병을 옮기기도 한다. 요즘에는 지카바이러스(ZikaVirus)까지 옮겨 전세계적으로 방역 비상이 걸리기도 했다. 엄마 뱃속에 있는 태아에 이 바이러스가 감염되면 소두증(小頭症)이라는 희한한 증세가 나타난다고 하여 모기에 대한 두려움마저 들 정도다. 이 때문에 미생물학자들도 모기 방제를 위해 다방면으로 연구하고 있다. 최근에 모기에 세균을 감염시켜 성불구로 만든다는 연구가 어느 정도 실험이 진행되어 미국 환경보호국의 승인 여부를 남겨놓고 있다고 한다. 세균 중에는 Wolbachia pipientis(월바키아 피피엔티스)라는 아주 기특한 녀석이 있다. 이 녀석에게 감염된 수컷 모기와 짝짓기를 한 야생 암컷 모기들의 수정란은 부화하지 못 한다. 물론 사람이나 다른 곤충들에게는 해를 주지 않는다. 설사 수정란이 부화를 해서 새끼가 태어난다 하더라도 그 녀석 몸 속에는 월바키아 세균이 계속 잠재되어 있으면서 모기의 면역력을 촉진시켜 에너지를 계속 소비하게 만든다. 그러면 모기의 몸속에 잠재되어 있던 바이러스의 성장이나 복제가 억제되어서 질병을 옮기지 못하게 된다. 그렇게 해서 모기의 개체수를 서서히 줄여나간다는 것이다.
