균류란 무엇일까요? 이 생물 중 일부는 인간의 눈으로 볼 수 없을 만큼 매우 작습니다. 꿀버섯과 같은 일부는 지구상에서 가장 큰 생물 중 하나입니다. 균류는 빵, 맥주, 심지어는 당신 집의 벽 안에도 존재합니다. 이 다양한 생물군은 지구상의 거의 모든 곳에서 생존할 수 있습니다. 그들이 이토록 잘 생존할 수 있는 근본적인 이유 중 하나는 생명 주기 때문입니다. 그렇다면 균류의 생명 주기에서 정확히 어떤 일이 일어날까요?

 

균계

 

‘균류’가 무엇인지 이해하려면 먼저 지구상의 다른 모든 생명체 내에서 그들의 위치를 이해해야 합니다. 역사적으로 생물학은 20세기 중반 과학자 로버트 위태커가 개발한 분류 체계에 의존해 왔습니다. 이 체계에서는 모든 생명을 원핵생물과 진핵생물로 먼저 나누었는데, 그 차이는 후자가 핵과 미토콘드리아 같은 ‘막으로 둘러싸인 세포소기관’을 가진다는 점입니다. 그다음 원핵생물은 두 왕국, 고세균과 진세균으로 나뉩니다. 더 복잡하게도, 진핵생물은 네 개의 왕국으로 나누어지는데 이들은 더 익숙한 이름일 것입니다: 원생생물계, 식물계, 동물계, 그리고 균계입니다. 아래 차트가 우리가 말하는 내용을 시각적으로 이해하는 데 도움을 줄 것입니다.

 

 

하지만 이 분류 체계는 변하고 있습니다. 21세기 초부터 생물학자들은 더 자세한 새로운 생명 계통도를 도입하기 시작했습니다. 이 새로운 체계는 진핵생물을 여섯 개의 서로 다른 그룹으로 나눕니다. 그 중 하나인 Opisthokonta 그룹은 모든 진정한 균류와 우리, 즉 동물계를 포함합니다! 아래에서 이 두 분류 체계를 비교해 보세요. 여기서는 균류를 단일 ‘왕국’으로 부르겠지만 여전히 하나의 그룹으로 분류되기 때문입니다. 

 

 

균류의 분류

 

균류는 매우 다양한 왕국입니다. 그 다양성을 이해하기 쉬운 방식으로 네 개의 큰 그룹으로 나눌 수 있습니다: 키트리디오미코타(키트리드), 자이고미코타(빵곰팡이), 아스코미코타(효모와 주머니버섯), 그리고 바시디오미코타(클럽곰팡이)입니다. 이 구분은 주로 각 그룹의 번식 방법에 근거하며, 자세한 내용은 뒤에 다루겠습니다. 먼저 각 그룹이 무엇을 포함하는지 보겠습니다.

• 키트리디오미코타: 이들은 종종 가장 원시적인 균류로 간주되며 약 5억 년 전에 나타난 것으로 추정됩니다. 키트리드는 균류 중에서도 독특한데, 포자(조상포자라고 불림)가 운동성이 있습니다. 이들은 종종 단일 편모를 가지고 있어 수중 환경을 통해 이동합니다. 흥미롭게도 이 균류는 산소 없이도 생존할 수 있으며, 소의 장내에서 식물 물질을 분해하는 데 관여합니다.
• 자이고미코타: 이 그룹의 균류는 일상생활 속에서 흔히 접할 수 있는 ‘음식 곰팡이’ 중 하나입니다. 예를 들어 딸기 같은 상한 음식에서 발견될 수 있습니다. 자이고미코타는 전체 균종의 약 1%를 차지합니다. 
• 아스코미코타: 이 균류는 전체 균류 종의 약 75%를 차지하는 매우 큰 비중을 가집니다. 여러 중요한 기능뿐만 아니라 재미있는 역할도 합니다. Saccharomyces cerevisiae는 맥주 양조와 제과에 흔히 연관된 효모입니다. Penicillium chrysogenum은 그 이름을 따온 생명을 구하는 항생제를 만듭니다. 또한 해조류와 공생하는 지의류의 균류이기도 합니다. 
• 바시디오미코타: 여러분이 잘 모르더라도 이 그룹에 속하는 균류를 아마 먹어본 적이 있을 것입니다! 이 그룹에는 거의 모든 버섯이 포함됩니다. 이 버섯들은 사실 생명 주기의 한 부분일 뿐입니다. 이 균류는 부패한 물질을 분해하여, 나무와 식물 같은 유기물이 토양으로 돌아가도록 하여 매우 중요합니다.

 

 

유성균 생명 주기

 

모든 균류가 똑같이 번식하는 것은 아닙니다. 크게 유성 생식과 무성 생식으로 나눌 수 있습니다. 생물학에서 ‘유성 생식’의 정의는 일반적인 의미와 다를 수 있습니다. ‘유성 생식’이란 두 개체의 유전 정보가 결합하여 새로운 개체를 만든다는 의미입니다. 먼저 유성 생식을 포함하는 균류 생명 주기에 대해 집중해 보겠습니다. 

 

유성 생식

 

균류 생명 주기의 첫 단계는 포자 단계입니다. 모든 균류는 ‘반수체’ 포자로 시작하는데, 이는 유전 정보의 한 세트만 가지고 있음을 의미합니다. 이는 인간의 생식 세포인 정자와 난자와 유사합니다. 이 포자들은 다른 생물이나 바람을 타고 먼 거리까지 이동할 수 있습니다. 포자가 유리한 환경에 도착하면 발아하여 균사체라고 하는 ‘뿌리’ 덩어리를 형성합니다. 이 균사체는 포자가 자라는 데 필요한 영양분을 찾는 역할을 합니다.

균사체가 자라면서 다른 적합한 균류와 만나면, 각 개체의 세포가 융합하여 하나의 세포가 됩니다. 이 융합 세포는 이제 ‘이배체’가 되어, 두 세트의 유전 정보를 가지게 됩니다. 이는 성세포가 아닌 인간의 나머지 세포들과 같습니다. 

이 세포들은 ‘감수분열’이라는 과정을 거치게 됩니다. 이 과정에서 하나의 세포가 두 개의 세포로 분열합니다. 중요한 점은 이 과정 동안 각 부모의 유전 정보가 섞이며 재조합된다는 것입니다. 그 결과 생성된 두 ‘딸’ 세포는 부모 어느 쪽과도, 서로도 동일하지 않습니다. 이것이 균류(및 모든 유성 생식 생물)가 유전적 다양성을 유지하는 방법입니다. 

 

무성 생식

 

균사체 단계에서는 대부분의 균류가 ‘선택적으로’ 무성 생식을 할 수도 있습니다. 이 결정은 자원 가용성, 습도 같은 여러 환경 요인에 따라 달라집니다. 이 단계에서는 새로운 균사체와 결합하기보다는 ‘유사포자’를 만들어 부모와 동일한 유전 정보를 가진 새로운 균사체를 형성합니다. 조건이 맞으면 이 균사체도 유성 생식을 할 수 있습니다. 

 

복잡한 생명 주기

 

균류는 매우 다양하고 복잡한 생물군입니다. 우리가 지금껏 많은 복잡한 균류 생명 주기의 표면만을 간략히 살펴보았지만, 이 기본 원칙들은 대부분의 균류에 적용됩니다. 다음에 곰팡이가 낀 빵을 열 때는 당신이 보는 균류의 생명 주기를 생각해 보세요!