DNA의 염기 구조
생명체가 환경에 적응하기 위해 다른 동식물로부터 자신을 보호하는 방법은 적극적인 방법과 소극적인 방법이 있다.

다른 동식물들에게 맞서 싸울 수 있는 힘을 갖거나 공격용 무기를 갖추는 방법이 적극적인 방법이다. 사자나 호랑이의 강력한 힘과 공격력이나 코끼리나 하마의 거대한 몸집이 다른 동물들에게 맞서 싸울 수 있는 힘을 갖는 대표적인 방법이다. 뱀이나 나방의 독, 솔잎에 의해 주변의 땅을 산성화 시켜서 다른 식물들이 성장할 수 없도록 만드는 소나무도 공격용 무기를 갖추고 있는 것이다.

반면 소극적인 방법은 거북이의 등딱지나 곤충들의 보호색과 같은 방법이다. 새가 하늘을 날기 시작한 것도 일종의 소극적인 방법이다. 강력한 경쟁자들이 좇아 오지 못하는 하늘로 도피한 형태의 진화이기 때문이다.

반면 일부 생명체들은 다른 동식물들에게 희생당하는 수보다 더 빨리 번식하는 방법을 사용한다. 일반적으로 단세포 생명체들과 같은 원시적인 생명체들이 주로 사용하는 방법이다. 선택의 시간이 걸리는 유성생식을 하는 생명체들보다는 언제든지 번식을 할 수 있는 무성생식을 하는 생명체들에게서 더 많이 관찰된다.

그 대표적인 식물이 제비꽃이다. 이른 봄~여름에 양지바른 풀밭에 보라색이나 흰 꽃을 화사하게 피어내는 제비꽃이 일단 화단에 침범해 들어오면 이 제비꽃을 완전히 제거하기는 무척 힘들다.

이유는 제비꽃은 유성생식도 하지만 지하 뿌리가 잘라졌을 때 각각의 조각들이 새로운 하나의 개체로 삶을 살아갈 수 있게 되기 때문이다. 제비꽃을 화단에서 제거하기로 결정한 강력한 적인 인간들에 대항한 제비꽃의 생존전략은 개체들이 없어질 때마다 더 많은 개체들을 성장시켜 자신들의 존재를 유지하는 것이다.

바이러스의 경우를 보자.

바이러스가 내성을 갖추는 것은 2가지 방법이 사용된다. 첫 번째 방법은 돌연변이에 의한 방법이다. 수도 없이 많은 바이러스들이 항생제에 의해 희생당하고, 그에 맞춰서 많은 바이러스들이 번식을 하고, 그 많은 번식들 중 수도 셀 수 없을 만큼 다양한 빈도로 돌연변이가 생기게 된다. 이러한 돌연변이는 바이러스에게 전혀 필요 없는 돌연변이일 수도 있지만, 때때로 인간의 항생제에 맞서는 능력을 갖추게 되는 경우도 있는 것이다.

두 번째 방법은 일단 한번 발생한 돌연변이는 다른 세균들 사이에서 유전자를 서로 공유한다는 것이다. 무성생식을 통해 번식한 바이러스들은 모든 유전자가 동일하기 때문에 한 가지 항생제에 의해서 공격 당하게 되면 전멸하게 된다.

이 때 한 바이러스가 내성을 띄게 되면 이 바이러스들이 무성생식을 통해서 내성 유전자의 개수를 불리고, 이 유전자는 기존의 다른 세균들과 공유되면서 다른 세균들도 내성을 띄게 된다. 이러한 유전자의 공유는 같은 세균들뿐만 아니라 다른 세균들 사이에서도 일어난다.

이렇게 유전자를 공유하는 것이 인간에게 심각한 문제로 다가오는 이유는 각각 다른 항생제에 내성을 갖게 된 바이러스들이 만나면 동시에 두 가지 항생제에 내성을 갖는 바이러스들이 생겨나기 때문이다. 내성을 향상시킨 바이러스들은 항생제에 의해서 다른 세균들이 죽는 동안 더 활발히 번식하고 더 많이 퍼져나가게 된다. (그래서 항생제를 가축 사료 등에 넣는 것이 매우 위험한 것이다.)

에이즈는 돌연변이를 더 적극적으로 사용하는 예이다. 인간의 면역체계가 적으로 인식하는 부분에 대해 에이즈 바이러스가 계속해서 돌연변이를 일으킴으로써 인체의 면역체계를 무용지물로 만드는 것이다.(다음 호에 계속)

5월의 작은 선인장블로그운영자

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황춘성 may@minicactus.com