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작성일 : 16-08-25 17:45
고품질 농사를 위한 발효농법 기술 - 제 4편 2부 미생물이란 어떤 생물인가
 글쓴이 : FM애그텍
조회 : 2,902  

미생물이란 어떤 생물인가 1부에 이은 2부 올려드립니다.






미생물이란 어떤 생물인가 2부




곰팡이 등 진핵 미생물의 몸

 

원생동물, 모소조류, 곰팡이는 핵을 가지고 있어 진핵 생물로 불린다. 미소조류와 곰팡이는 세균과 마찬가지로 바깥쪽에 단단한 세포막을 가지고 있다. 고등식물도 세포막을 가지고 있다. 이 세포벽을 갖는 생물은 벽이 장해가 되어 바깥쪽에 있는 덩어리로 된 먹이나 물에 녹지 않는 고분자 물질을 그대로 세포 안으로 끌어들이지는 못한다. 그래서 세포의 안쪽에서 합성한 효소를 바깥쪽으로 분비하여 먹이를 효소로 저분자화 내지 무기화한 후 물과 함께 세포안으로 흡수한다.

세포벽 안쪽의 단백질로 만들어진 세포막은 유연성을 갖고 있다. 아메바와 같은 원생동물이나 고등동물의 세포는 세포벽을 갖지 않고, 바로 세포막으로 되어 있다. 진화의 과정에서 미소조류의 세포벽이 없어지고 원생동물을 거쳐 동물로 진화한 것이다. 아메바의 세포막은 유연하여 다른 세포를 그대로 몸 안으로 끌어들여 소화할 수도 있다. 원생동물인 섬모충은 단세포이지만 입을 갖고 작은 먹이를 입에서 세포 안으로 끌어들여 소화한다. 이와 같이 먹이를 덩어리채 몸 안으로 끌어들여 소화하는 것을 섭취라 부르는데 이것은 동물적인 방법이다.

세포 가운데는 막으로 둘러싸인 핵이 존재하고 이 가운데 두 개의 DNA로 이루어진 긴 염색체가 들어가 있다. 그리고 핵 이외에도 미토콘드리아로 불리는 기관이 존재한다. 이것은 모든 진핵생물에 있으며, 에너지를 획득하기 위한 특별한 기관이다. 태고의 옛날에 원시적인 세포가 큰 세포 안으로 들어가 스스로 세포로서의 독립성을 잃고 에너지 획득기관으로 변화되어 공생한 것이다. 그 때문에 미토콘드리아는 작은 세균정도의 크기를 하고 있다.

원생동물이나 곰팡이에는 없으나 미소조류나 식물에는 엽록체라는 기관이 있다. 이것은 광에너지를 획득하기 위한 특별 기관이다. 이것도 전에 남조류의 선조가 큰 세포 안으로 들어가 공생하다가 스스로 세포로서의 독립성을 잃고 특수한 기관으로 변화한 결과라고 생각된다.

토양의 곰팡이는 직경이 3~10미크론 정도, 길이는 센치 단위까지 있다. 하등 곰팡이는 균사에 구분이 없다. 고등 곰팡이는 격벽으로 불리는 구분이 있으며 거기에는 구멍이 있어 서로 연결되어 있다.







활발하게 활동하고 증식이 빠르다

 

미생물의 특징은 종류가 다양한 점 몸이 작다는 점을 들 수 있다.

생물에는 크기와 대사활성의 반비례 법칙이 있는데 미생물처럼 몸이 작으면 대사활성은 높다는 특징이 있다. 그림 6은 동물 및 미생물 세포에 대해서 중량을 같게 할 때(수분을 제외한 건물중 1밀리그람 당), 호흡에 의해 1시간에 어느 정도의 산소를 흡수하는가를 나타낸 것이다(1밀리리터의 천분의 일).

활발한 포유동물의 심장에 비해 곰팡이는 2~10, 세균인 대장균은 20~60, 아조토박터는 약600배나 호흡활성이 높아, 많은 에너지를 제조한다. 또한 제조한 에너지를 이용하여 몸을 합성하는 능률도 높다. 그 때문에 증식속도도 빠르다.





포도상구균(세균)
대장균(세균)
바실루스 메가테리움균(세균)
사카로미세스 세레비시에(효모)
Paramecium
Stentor
26
17
31
2시간
10.5시간
26.4시간

위 표는 몇 가지 미생물의 세포가 2배로 되는데 걸린 시간을 나타낸 것인데 대장균은 불과 17, 효모는 2시간이다. 1년생 작물이 일생을 완결하는데는 약 반년을 요한다. 그렇다지만 분열이 활발한 작물의 근단 세포만을 보면 15~25시간 정도에 2배가 된다. 근단 세포의 크기는 큰 미생물 세포와 거의 같다.

어쨌든 몸이 작은 미생물의 증식 속도는 빠르다. 단 가장 좋은 조건일 때의 최고속도이고 토양 중에서는 수분이나 영양 등의 조건이 반드시 좋은 것이 아니므로 미생물이라 하여도 이렇게 빠르게 증식하지는 않는다. 먹이가 비교적 많은 근권(뿌리의 주위)에서도 세균이 2배로 되는데 필요한 시간은 평균 10시간 이상은 된다고 생각된다. 10시간이라도 10일간이면 14회의 분열을 반복하게 되어 하나의 세균 세포가 약 1678만개로 되어 버리는 것이다.





토양중에 미생물은 어느 정도 있는가

 

그러면 토양 중에 어느 정도의 미생물이 있을까. 크기가 다양한 미생물을 세포의 수로 비교하여 많고 적음을 논하는 것은 편파적이므로 중량으로 비교하는 것이 좋다.

보통 밭에는 10아르당 약 700kg의 토양 생물이 있다. 물론 먹이가 되는 볏집 등의 유기물 양에 차이가 있지만 평균하면 약 700kg 이다. 이 중에 70~75%를 곰팡이, 20~25%를 세균이 점하고 있으며 지렁이 등의 토양 동물은 보통 5% 이하이다.

밭에는 물이 적으므로 미소조류나 원생동물이 적고 곰팡이와 세균이 대부분을 점하며 곰팡이가 가장 많다. 곰팡이는 수분이 모자라는 장소에서도 증식할 수 있으며 먹이가 되는 식물뿌리나 수확잔사에 다량으로 함유되어 있는 난분해성의 셀룰로즈나 리그닌 등의 다당류를 분해하는 능력이 뛰어나기 때문이다.

논에서 보면 물속에는 미소조류나 원생동물이 많다. 토양은 산소가 없는 혐기성 토양이 되어 있으므로 혐기적 조건에서 확약하는 세균이 대부분이며 산소를 필요로 하는 곰팡이는 급격히 감소되어 버린다.

그런데 밭의 700kg 균체의 약 80%는 물이다. 녹색으로 활발하게 생육하고 있는 식물도 그 80~95%는 물이라는 것을 생각하면 이상한 것은 아니다. 물을 제외한 140kg 70kg가 탄소, 11kg가 질소이다. 10a의 밭에는 균체성분으로서 약 11kg의 질소가 있는 셈이 된다. 보통 작물에서 질소의 시비량이 10a 당 약 10kg인데 균체 질소는 여기에 필적한다. 그 때문에 균체 질소는 지력질소로서 대단히 중요한 의미를 갖고 있다.

700kg 490~525kg가 곰팡이, 140~175kg가 세균인데 이것을 곰팡이 균사의 길이와 세균의 세포수로 환산하여 보자. 토양중의 곰팡이 균사의 굵기는 평균하여 직경 3미크론, 세균 세포의 체적은 평균 0.2입방 미크론이다. 이것을 근거로 계산하면 밭 10a의 곰팡이 균사가 약 6500km로 지구에서 달까지의 거리의 약 170배나 된다. 1g의 토양에 있는 균사의 길이를 계산하여 보면 200~500미터가 된다. 세균은 10a에서 약 7(7만조)라는 수치가 된다. 1g의 토양에는 10억개의 정도의 세균이 있다.



- 미생물이란 어떤 생물인가 1부, 2부 끝


 
   
 



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