바나나가 들려주는 생물 다양성의 교훈
오늘 바나나의 대한 기사를 하나 읽어서 소개하려고 합니다. 우리가 누구나 가볍게 먹기 좋은 바나나 이야기 입니다. 이 노란 과일은 지금 심각한 위기에 직면해 있다고 합니다. 그리고 이 위기는 우리에게 생물 다양성의 중요성과 단일화된 품종으로의 개량이 일반화 되고 있는 현대 농업에 주는 교훈이라는 생각도 듭니다.
그로 미셸의 몰락: 과거의 교훈
1950년대, 전 세계 바나나 시장은 ‘그로 미셸’이라는 단 하나의 품종이 장악하고 있었습니다. 맛있고 운송이 쉬웠던 이 바나나는 그야말로 완벽한 상품이라고 인정 되었다고 합니다. 하지만 이 황금기는 오래가지 못했습니다. 푸자리움이라는 곰팡이가 일으키는 ‘파나마병’이 전 세계 바나나 농장을 휩쓸기 시작한 것입니다.
그로 미셸은 유전적으로 거의 동일한 클론 작물이었기 때문에, 한 농장에서 병이 발생하면 순식간에 전체 농장으로 퍼져나갔습니다. 농부들은 속수무책으로 자신들의 농장이 황폐화되는 것을 지켜볼 수밖에 없었습니다. 결국 1960년대 말, 그로 미셸은 상업적으로 멸종되었고, 바나나 업계는 막대한 손실을 입었다고 합니다.
클론작물이란?
클론작물은 유전적으로 동일한 개체들로 구성된 작물을 말합니다. 즉, 모든 개체가 동일한 유전자를 가지고 있으며, 이는 모체(원본)에서 무성 생식(예: 삽목, 접목, 조직 배양 등)으로 복제되었기 때문에 발생합니다. 이러한 방법을 통해 생산된 작물들은 유전적으로 동일한 형질을 나타내게 됩니다.
클론작물의 생성 과정
클론작물은 일반적으로 무성 생식을 통해 만들어집니다. 무성 생식은 유전적 다양성을 증가시키지 않는 번식 방법으로, 다음과 같은 방법들이 있습니다:
- 삽목(차근 번식): 식물의 줄기, 잎, 뿌리 등의 일부를 잘라내어 땅에 심어 뿌리를 내리게 하는 방법입니다. 이렇게 새로 자라난 식물은 모체와 유전적으로 동일합니다.
- 접목: 두 가지 식물을 결합하는 방법으로, 한 식물의 줄기나 가지를 다른 식물의 뿌리 또는 줄기에 붙여서 자라게 합니다. 접목된 식물은 원래의 특성을 그대로 유지하며 성장합니다.
- 조직 배양: 식물의 일부 조직(예: 잎, 줄기, 뿌리 등)을 시험관에서 인공적으로 배양하여 새로운 식물을 만드는 방법입니다. 이 방법은 대량으로 클론작물을 생산할 수 있는 장점이 있습니다.
클론작물의 장점
- 균일한 품질: 모든 개체가 유전적으로 동일하기 때문에, 작물의 크기, 모양, 맛, 성장 속도 등이 일정하게 유지됩니다. 이는 상업적 농업에서 매우 중요한 요소입니다.
- 예측 가능한 수확량: 균일한 성장 특성 덕분에 수확량을 보다 정확하게 예측할 수 있으며, 이는 농업 생산 계획에 유리합니다.
- 특정 형질 유지: 원하는 형질(예: 병해충 저항성, 특정 기후 적응성 등)을 지속적으로 유지할 수 있습니다.
캐번디시의 등장: 역사는 반복된다
그로 미셸의 자리를 대신한 것은 ‘캐번디시’라는 새로운 품종이었습니다. 파나마병에 저항성이 있던 이 품종은 빠르게 세계 시장을 장악했고, 현재 우리가 먹는 바나나의 95% 이상을 차지하고 있습니다.
역사는 되풀이된다고 해야 할까요? 1990년대 후반, 파나마병의 새로운 변종인 TR4(Tropical Race 4)가 등장했고, 이는 캐번디시에도 치명적인 것으로 밝혀졌습니다. TR4는 이미 동남아시아와 아프리카의 많은 바나나 농장을 초토화시켰고, 남미로 확산될 경우 전 세계 바나나 공급에 심각한 타격을 줄 것으로 예상된다고 합니다.
Fusarium oxysporum: 끊임없는 진화
바나나가 병에 취약한 이유는 바나나 병의 원인인 Fusarium oxysporum 곰팡이의 놀라운 적응력에 있다고 합니다. 이 곰팡이는 매우 특별한 유전체 구조를 가지고 있습니다. 기본적인 생존에 필요한 유전자는 ‘핵심 유전체’에 있고, 다양한 식물을 감염시키는 능력과 관련된 유전자는 ‘보조 유전체’에 있습니다.
이런 구조 덕분에 Fusarium oxysporum은 놀라운 속도로 진화하고 새로운 환경에 적응할 수 있습니다. 심지어 다른 종의 곰팡이로부터 유전자를 받아들이는 ‘수평적 유전자 이동’도 가능합니다. 이런 능력 때문에 새로운 저항성 바나나를 개발하더라도, Fusarium은 빠르게 이에 적응하여 다시 위협이 될 수 있도록 진화합니다.
다양성: 자연의 지혜
이 위기를 어떻게 극복할 수 있을까요? 해답은 놀랍게도 자연 그 자체의 ‘다양성’이 있다고 할 수 있습니다.
자연 상태의 바나나는 우리가 먹는 것과는 전혀 다릅니다. 크기도 작고, 씨도 많고, 맛도 그리 달지 않죠. 하지만 이런 다양한 야생 바나나들은 각각 독특한 유전적 특성을 가지고 있어, 다양한 환경과 병해충에 대응할 수 있습니다.
현재 과학자들은 이런 야생 바나나의 유전자를 연구하여 새로운 저항성 품종을 개발하려 노력하고 있습니다. CRISPR-Cas9 같은 최신 유전자 편집 기술을 이용해 병에 강하면서도 맛있는 새로운 바나나를 만들어내려는 목표입니다.
결론: 다양성이 곧 생존이다
바나나의 이야기는 단순히 한 과일에 대한 것이 아니지 않을까요? 이는 현대 농업이 직면한 더 큰 문제를 보여주는 축소판 이라고 생각합니다. 효율성만을 추구하며 단일 품종 재배에 의존하는 현대 농업의 위험성을 경고하고 있는 하나의 단면이라고 볼 수 있습니다.
또한 바나나로부터 하나의 교훈을 얻을 수도 있다고 생각합니다. 다양성은 단순히 ‘있으면 좋은 것’이 아니라, ‘생존을 위해 필수적’이라는 것입니다. 이는 농업뿐만 아니라 우리 사회 전반에 적용되는 진리이지 않을까요? 다양한 아이디어, 다양한 문화, 다양한 생태계가 우리의 미래를 더욱 풍요롭고 안전하게 만들어준 다고 생각합니다.
참고) https://www.inverse.com/science/fungus-slowly-devastating-bananas-worldwide-how-to-stop-it