극지연구소, 식물 감염균 세계 최초 확인
내생균 활성화로 ‘남극개미자리’ 고사

병원균에 감염된 남극개미자리 개체. 점차 노란색으로 변하다가 하얗게 고사된다. 극지연구소 제공

건강한 남극개미자리 개체. 극지연구소 제공

남극의 현화식물에서 식물을 고사시킬 수 있는 병원균 존재가 처음으로 확인됐다.

해양수산부와 극지연구소는 우리나라 연구팀이 남극에서 꽃을 피우는 식물(현화식물)이 곰팡이에 감염되어 병든 것을 세계 최초로 확인했으며, 기후변화로 인해 남극이 따뜻해지면서 문제의 곰팡이가 활성화한 것으로 추정된다고 23일 밝혔다.

극지연구소 이정은 박사 연구팀은 2020년 남극 세종과학기지 인근에서 남극 현화식물인 ‘남극개미자리’가 잎이 노랗게 변하면서 점차 하얗게 말라 죽는 것을 확인했다.

남극개미자리는 남극에서 꽃을 피우는 2종의 현화식물 중 하나로, 위도 60도 이상의 남극에서 이끼류가 병원균에 감염된 사례는 보고된 바 있지만, 자연 상태에서 현화식물이 병든 사례가 보고된 것은 이번이 처음이다.

연구팀은 해당 개체의 곰팡이가 과거에는 식물에 위해(危害)를 가하지 않는 곰팡이(내생균)였지만, 최근 남극이 20도를 넘는 등 이상고온을 보이면서 병을 일으키는 곰팡이(병원균)로 활성화한 것으로 추정했다. 내생균은 식물 조직 내에서 식물의 외형적 변형을 유발하거나 건강을 해치지 않고 공존하는 균이며, 병원균은 질병을 일으킬 수 있는 능력을 가진 미생물이다.

남극개미자리 온난화 모사실험 장면. 극지연구소 제공

실제로 세종과학기지가 위치한 서남극은 지난 50년간(1959~2009) 연평균 기온이 3도 이상 상승하면서 생태계에도 큰 변화가 일어나고 있다. 연구팀은 앞으로 남극의 곰팡이가 병원균으로 활성화되는 데 기후변화가 구체적으로 어떤 영향을 미치는지를 추가로 분석할 계획이다.

이번 연구는 해수부가 지원하는 극지연구소의 주요 사업인 ‘온난화로 인한 극지 서식환경 변화와 생물적응진화연구’의 일환으로 수행됐다. 곰팡이 유전체 분석 결과는 세계적인 학술지인 ‘플랜트 디지즈(Plant Disease·식물병)’ 4월호에 실렸다.

연구팀은 이번에 분석한 곰팡이의 유전체 정보가 식물병해균의 진단이나 예방, 식물분해능력을 활용한 산업효소 개발 등에 활용될 수 있다고 보고 실용화 가능성도 검토할 예정이다.

조승환 해수부 장관은 “남극이라는 혹독한 환경을 견디며 현장 관측을 수행한 우리나라 연구팀의 노고 덕에 유의미한 연구성과를 얻을 수 있었다”며 “앞으로도 기후변화가 남극의 환경에 미치는 영향 등을 밝혀내기 위한 후속 연구가 이어질 수 있도록 적극 지원해 나가겠다”고 말했다.

송현수 기자 songh@busan.com