[표지로 읽는 과학] 나무는 혼자가 아니다…'1조 미생물과 함께 사는 생태계'

네이처 제공

국제학술지 '네이처'는 이번 주 표지로 울창한 숲속을 가로지르는 거대한 나무 뿌리의 모습을 실었다. 뱀처럼 구불구불 뻗어나간 뿌리는 숲바닥의 고사리와 작은 식물들을 헤치며 뻗어 있다. 표지 한 켠에는 '나무 속 미생물(wood microbiome)'이란 문구도 보인다. 나무를 단순한 개체가 아니라 수 조개의 미생물이 공존하는 복잡한 생태계로 바라보아야 한다는 의미를 담고 있다.

지구에 존재하는 모든 생명체의 무게를 합친 ‘생물량(biomass)’ 가운데 가장 큰 비중을 차지하는 것은 살아 있는 나무의 줄기와 뿌리 속 단단한 조직인 목질부다. 나무 속에 어떤 미생물들이 사는지는 그동안 거의 알려지지 않았다. 최근 연구에선 나무 한 그루 안에는 수많은 미생물이 공존하며 하나의 거대한 생태계를 이루고 있음이 밝혀졌다.

와이어트 아널드 미국 예일대 연구원 연구팀은 미국 북동부 지역의 150그루가 넘는 나무에서 시료를 채취, 분석해 나무 속 미생물 생태계의 특성을 분석하고 연구 결과를 28일 '네이처'에 발표했다.

분석 결과 나무 한 그루 속에는 약 1조 개의 미생물이 존재하는 것으로 나타났다. 이 미생물들은 단순히 나무에 머무는 것이 아니라 나무 목질부 환경에 특화돼 있음이 확인됐다. 나무 종 마다 각기 다른 ‘맞춤형’ 미생물 군집을 이루고 있었다.

연구팀은 나무 내부에서 뚜렷한 생태적 구획이 존재함을 밝혀냈다. 중심부인 심재(heartwood)와 바깥쪽인 변재(sapwood)는 서로 다른 미생물 군집을 유지하며 다른 식물 조직이나 외부 생태계와도 거의 닮지 않은 독특한 조성을 보였다.

심재 속 미생물은 고세균과 산소가 없는 환경에서 살아가는 혐기성 세균이 주를 이뤘다. 이들은 중요한 생지화학적(생물·화학 순환) 과정을 담당하는 것으로 나타났다.

이번 연구는 식물을 단순히 혼자 살아가는 개체로 보지 않고 나무와 그 안에 사는 미생물이 함께 하나의 생명 단위처럼 봐야 한다는 생각을 뒷받침한다. 나무 속에 사는 미생물들은 단순한

'식객'이 아닌 나무가 건강하게 자라고 병을 막으며 숲 전체가 균형을 이루는 데 중요한 역할을 할 수 있다는 의미다.

연구팀은 “나무 내부 미생물 군집의 구성과 기능을 이해하는 것은 나무 생리학과 숲 생태를 새롭게 바라보는 길을 열 것”이라며 “환경 미생물학의 새로운 개척지가 될 수 있다”고 말했다.

<참고 자료>

- doi.org/10.1038/s41586-025-09316-0

[박정연 기자 hesse@donga.com]