죽음의 뉴욕 강바닥서 확인된 기적

공장 폐수와 생활용수로 오염이 심각한 미국 뉴욕 고와누스 운하에서 놀라운 현상이 확인됐다. 악조건에서 살아남기 위해 유해물질을 분해하고 중금속을 격리해 양분을 얻는 미생물들의 생태계가 학계를 놀라게 했다.

뉴욕대학교 생물학 연구팀은 국제 학술지 응용미생물학(Journal of Applied Microbiology) 최신호에 이런 내용을 담은 조사 보고서를 발표했다.

고와누스 운하는 1800년대 중반 화물 수송을 위한 수로로 건설됐다. 습지와 하천을 개보수해 만든 운하로 150년 넘게 공장 및 생활폐수가 흘러든 탓에 미국에서 가장 오염된 곳으로 통한다. 다만 이곳을 최근 조사한 연구팀은 미생물들이 살기 위해 놀라운 능력을 체득한 것을 알아냈다.

오염된 고와누스 운하 바닥의 퇴적물을 감싼 미생물들의 바이오 필름 「사진=뉴욕대학교 공식 홈페이지」

조사 관계자는 “제지, 석유플랜트, 목재 등 다양한 산업시설과 인접한 고와누스 운하는 오랜 시간 오염물질이 강바닥에 축적됐고 그 높이는 무려 수십 m에 달한다”며 “방호복으로 완전 무장해야 할 정도로 위험한 곳이지만 카누로 운하를 오가며 채취한 샘플에는 살아 있는 미생물이 숨어 있었다”고 전했다.

연구팀은 샘플에 포함된 미생물 DNA 분석 과정에서 내염성 및 내고온성을 갖춘 미생물 455종을 특정했다. 이들이 페놀이나 톨루엔 등 유기오염물질을 분해하는 64개 대사 경로와 중금속의 흡수와 관련된 유전자 1171개도 알아냈다.

조사 관계자는 “이 미생물들은 운하의 퇴적물에 포함된 중금속을 나름의 방법으로 가둬 유해한 화합물을 분해하고 오염물질을 영양분으로 바꾸는 능력을 확보한 듯하다”며 “많은 미생물은 돌연변이가 이나더라도 유전자를 서로 교환함으로써 이렇게 진화할 수 있다”고 설명했다.

뉴욕 시민들의 생활폐수를 비롯해 산업지대 공장폐수가 흘러드는 고와누스 운하 「사진=뉴욕대학교 공식 홈페이지」

이어 “일부 미생물은 유해한 물질에 둘러싸여 산소 등 일반적인 에너지를 얻기 어려운 환경에서 살아갈 방법을 개발한다”며 “심지어 폴리염화비페닐(PCB) 및 탄화수소 같은 화학물질을 호흡에 이용하고 다양한 능력을 다른 미생물과 공유한다”고 언급했다.

연구팀은 이번 발견이 오염된 환경의 정화 및 새로운 자원 획득에 응용 가능할 것으로 봤다. 고와누스 운하에서 살아가는 미생물들이 오염물질을 분해하는 힘을 활용하면 전 세계 오염지역을 정화할 수 있다는 이야기다. 실제로 연구팀은 미생물을 대량 배양하는 바이오리액터를 통해 고와누스 운하의 미생물을 길러내고 오염된 강이나 토양에 투입할 계획이다.

환경문제와 관련해 들려온 반가운 소식에도 학자들은 오염원을 원천 차단하는 것이 최선이라는 입장이다. 아무리 오염물질을 분해하는 미생물을 확보하더라도 만능은 아니기 때문이다.

고와누스 운하의 오폐수 「사진=뉴욕대학교 공식 홈페이지」

조사 관계자는 “예컨대 미생물이 코발트나 비소 등 중금속을 격리해 독소를 차단해도 완전한 제거는 어렵다”며 “즉 미생물이 봉쇄한 중금속을 인간이 물리적으로 없애지 않으면 운하를 100% 정화할 수 없다”고 말했다.

이 관계자는 “고와누스 운하의 미생물은 확실히 유기오염물 대부분을 무독화하지만 속도도 느리고 엄청난 양의 미생물이 필요하다”며 “인간이 오염물질 배출이 야기하는 문제에 대한 경각심을 기본적으로 갖는 것이 뭣보다 중요하다”고 강조했다.

이윤서 기자 lys@sputnik.kr

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