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보이지 않는 균사, 숲 생태계 핵심

생태계 뿌리 연결고리 과학적 공백 드러나

Updated -- Jul 07 2025 05:57 PM

박해련 인턴기자 (press3@koreatimes.net)
Jul 04 2025 04:02 PM

숲길을 걸으며 발밑을 보면 낙엽과 나뭇가지, 흙으로 보이지만, 실제로는 땅속에 거대한 균사체 그물이 펼쳐져 있다. 이 균사체는 거의 모든 식물의 뿌리와 공생하는 균근균(mycorrhizal fungi)이다. 열대우림부터 북방림, 농경지까지 어디서나 발견되며, 지상 생명을 유지하는 보이지 않는 기초 역할을 한다.

나무와 공생하는 외생균근(ECM, ectomycorrhizal) 균류 종의 최대 83%가 아직 과학적으로 알려지지 않은 상태이다. 전 세계 토양 DNA 데이터베이스를 조사한 결과, ECM 균류로 추정되는 DNA 흔적 중 17%만이 종 수준으로 확인되었고, 나머지는 ‘암흑 생물군(dark taxa)’으로 분류된다. 이는 발견은 되었지만 공식적으로 명명되거나 연구되지 않은 생물군이다.

ECM 균류는 나무 뿌리 끝에 성장해 뿌리 세포 사이에 그물을 만들거나 세포 내부로 침투해 구조물을 형성한다. 이들은 토양에서 인과 질소 같은 영양분을 찾아 나무에 공급하고, 나무로부터는 탄소를 받아 생명을 유지한다. 이 균류 가운데는 버섯 형태의 큰 자실체를 만드는 종류가 많아 숲 생태계의 핵심 역할을 한다.

대표적인 예로 북반구 추운 지역에서 자작나무, 소나무, 가문비나무와 공생하는 광대버섯(Amanita muscaria)이 있다. 이 버섯은 붉고 흰 반점이 있는 독특한 모양의 독버섯으로 전설과 민속에 자주 등장하며, 영양이 부족한 토양에서 나무가 살아남도록 돕는다. 식용 버섯인 그물버섯(Boletus edulis, 포르치니)과 꾀꼬리버섯(Chanterelle)도 ECM에 속하며, 그물버섯은 소나무, 전나무, 참나무와, 꾀꼬리버섯은 참나무, 너도밤나무, 침엽수와 공생한다. 특히 꾀꼬리버섯은 건강한 숲에서 주로 발견되고, 살구 향이 나는 독특한 냄새로 곤충을 유인해 포자를 퍼뜨린다.

하지만 대규모 벌목과 농지 개간이 이러한 균류 기반 생태계를 위협하고 있다. 아마존에서는 2018~2019년에만 3,800평방마일, 축구장 180만 개 크기 면적의 열대우림이 소고기 생산을 위해 파괴됐다. 탄소 배출 저감을 위한 단일 수종의 나무만 심는 방식도 문제를 낳는다. 이는 오랜 시간 특정 나무와 공생해온 토착 균류가 새로운 수종과 맞지 않을 수 있기 때문이다. 예를 들어 비단그물버섯 속 균류는 특정 소나무와만 공생하는데, 비토착 수종을 심으면 이 균류가 위협받을 수 있다.

숲과 토양 생태계를 지탱하는 다수의 미지의 균류가 연구 부족과 환경 변화로 위협받고 있다. 언스플래쉬

우리가 보는 숲이 푸르고 건강해 보여도 사실은 숲을 지탱하는 눈에 보이지 않는 균사 생태계가 훼손될 위험에 처해 있다. ECM 균류뿐 아니라, 진달래과 식물과 공생하는 ERM(Ericoid Mycorrhizal Fungi), 그리고 최근 분리된 MFRE(Mucoromycotina fine root endophytes) 등 많은 균류 그룹이 거의 알려지지 않은 상태다.

ERM은 툰드라, 북방림, 습지, 산지 등 극한 환경에서 철쭉, 크랜베리, 진달래류와 공생하며, 이 지역 토양에 축적되는 탄소의 중요한 일부를 형성하는 것으로 보인다. ERM은 유기물 분해를 돕는 유전자들이 풍부해 식물과 밀접히 공생하는 동시에 분해자로서 토양 탄소 순환에도 중요한 역할을 한다.

MFRE은 2017년까지 다른 균류로 오인되었지만, 이제는 별도의 그룹으로 분류되었으며 농경지나 영양분이 부족한 토양에서도 발견된다. 이들은 토양 질소 흡수를 돕는 것으로 알려졌으며, 수지상균근(AM, Arbuscular Mycorrhizal)과 함께 살아가기도 한다. MFRE와 ERM 모두 자유 생활과 공생 생활을 오가며 식물 회복력과 지속 가능한 농업에 기여하는 중요한 균류로 부상하고 있다.

또한 뿌리에 어두운 색의 균사를 형성하는 DSE(Dark Septate Endophytes)도 있는데, 일부는 식물의 스트레스 저항력을 높이고, 일부는 잠재적 병원체로 작용한다. 그러나 대부분은 여전히 이름조차 붙지 않은 상태다.

이들 ‘암흑 생물군’ 균류가 서식하는 생태계는 북극과 알프스 산지 등 세계에서 가장 빠르게 기후 변화 영향을 받는 지역에 집중돼 있다. 습지와 황야는 농업과 조림 사업 등으로 계속 변형되고 있으며, 단일 수종을 심는 조림은 지상 탄소 흡수량을 늘릴 수 있지만, 토양 건강과 생물 다양성에는 악영향을 미친다. 수백만 년에 걸쳐 공진화해온 균류와 식물의 관계가 끊기면, 아직 발견되지 않은 균류들의 멸종도 초래될 수 있다.

토양 균류는 영양 순환, 병원체 억제, 탄소 저장 등 숲 생태계 기능 전반에 필수적이지만, 인간은 그 복잡한 지하 생태계를 이해하기도 전에 빠르게 변화를 일으키고 있다. 이로 인해 수천 년, 수백만 년에 걸쳐 형성된 생태계가 위태로워지고 있다.