음식을 오래 보관하기 위해서 낮은 온도에 두거나 아예 얼리기도 한다. 바람에 말려 수분을 없애거나 식초 또는 소금에 절이기도 하고 삶거나 굽기도 한다. 음식물 속의 미생물을 없앰으로써 음식이 상하는 것을 막는 것이다. 하지만 이런 처리에도 불구하고 죽지 않고 살아남는 미생물이 있다. 바로 극한 미생물이다.

온도와 산·염기, 염도 등에 따라
분류되는 다양한 종류의 극한 미생물

인간이 생활하는 일상적 환경과는 달리 고온, 저온, 고압, 고염, 고산성도, 저산성도, 무산소 등 생물이 서식하기 어려운 극한 환경에서 살아가는 미생물을 통칭하여 극한 미생물(extremophiles)이라고 부른다. 극한 미생물은 성장에 가장 알맞은 온도에 따라 초고온성 미생물, 고온성 미생물, 저온성 미생물로 나누고, 환경의 산성도에 따라 산성을 선호하는 호산성 미생물, 염기성을 선호하는 호알칼리성 미생물로 나눈다. 또 소금기, 곧 염도에 따라 염도가 높은 환경에서 살 수 있는 호염성 미생물로도 나눈다. 그런가 하면 깊은 바다의 엄청난 압력에서도 살아가는 미생물은 고압성 미생물, 사막처럼 건조한 환경에 내성이 있는 미생물은 호건성 미생물로 구분하기도 한다.

극한 미생물은 과연 얼마나
극한 환경에서도 생존할 수 있을까?

일반적으로 미생물을 멸균하는 온도는 섭씨 121°인데, 2001년 심해 열수구에서는 바로 이 온도에서도 자라는 지오겜마 바로시아이(Geogemma barossii)가 발견되어 ‘121 균주(Strain 121)’라는 이름이 붙었다. 또한, 캐나다 북쪽 지역에는 오래전부터 얼어있는 영구 동토층이 있는데, 이곳에서 발견된 플라노코쿠스 할로크리오필루스(Planococcus halocryophilus Or1)는 영하 15°에서 성장이 가능하고, 영하 25°에서도 대사 활동을 할 수 있다는 것이 확인되었다. 이 밖에도 보통 생물이라면 그대로 녹아버리는 pH 0의 극한 산성에서도 생존하는 미생물, 인간에게는 치명적인 독성을 보이는 비소(As)에 내성을 가지는 미생물, 수분 함량이 적어 미생물이 자라기 어려운 당장식품(糖藏食品) 또는 건조식품을 부패하게 만드는 악명 높은 호건성 미생물, 산성도가 높은 과일 농축액이나 소금에 절인 채소를 부패시키는 호산성/호염성 미생물 등이 다수 발견되었다. 앞으로도 생존 기록을 갱신하는 극한 환경의 미생물들은 계속 발견될 것이며, 따라서 미생물의 한계가 어느 정도인지 가늠할 수가 없다.

극한 우주 환경에서도
생명체가 존재할 수 있는가에 대한 실마리 제공

극한 미생물은 극한 조건에서도 생명을 유지할 수 있는 대사 체계와 효소들을 가지고 있어서 보통의 조건에 두면 오히려 생존력이 떨어진다. 이러한 미생물의 발견은 지구상의 극한 환경을 넘어 극한 우주 환경에서도 생명체가 존재할 수 있는가에 대한 인류의 오랜 물음에 답을 찾는데도 도움이 될 것이다. 미국의 항공우주연구원(NASA)에서는 지구환경에서 극한 미생물로부터 얻은 지식을 바탕으로 화성의 메탄 성분 탐색과 토성의 위성인 ‘엔셀라두수’의 열수 활동 연구 등 지구 밖 생명 활동에 관한 연구를 진행하고 있다. 외계 생명체의 존재 여부를 떠나 이러한 호기심과 끊임없는 도전은 언젠가 상식을 깨는 과학의 새로운 지평을 열 것이다.

출처 : [작은 초능력자가 만드는 바이오수소], 2020, 지성사, 강성균, 이현숙, 이정현 저