터프츠 대학 연구팀은 학술지 Ecology에 실린 연구에서 사워도우 스타터를 소재로 쌍별 상호작용 모델이 복잡한 미생물 공동체의 공존을 예측할 수 있는지를 검증했다. 연구진은 실제 스타터에서 미생물을 분리해 각 종을 단독과 쌍으로 배양하면서 성장률을 측정했다. 이 데이터를 기반으로 만든 모델의 예측을, 실험 접시에서 최대 9종이 함께 자라게 한 더 큰 공동체로 시험했다.
모델은 많은 다종 혼합물에서 어떤 종이 공존할지와 상대적 풍부도를 안정적으로 예측했다. 9종 가운데 단지 2종만 모델의 예측과 다르게 행동했다. 책임저자 로렌스 우리치오는 쌍별 상호작용의 매개변수에 스타터의 실제 생활주기—빵 한 덩어리를 만들 때 일부를 쓰고 나머지를 밀가루와 물로 보충해 인구가 줄었다가 다시 성장하는 반복 주기—를 포함하지 않으면 예측이 잘 되지 않는다고 설명했다.
공동책임자 카스투리 렐레는 어떤 종은 다른 종을 이길 수 있으나 매우 느리게 자라서 반복적 인구 감소 상황에서는 완전히 몰아내지 못한다고 지적했다. 연구진은 이 원리가 항생제 치료로 장내 미생물이 줄어드는 경우, 식품 가공 장비의 위생 처리, 농약에 의한 토양 미생물 교란 등 다른 환경에도 적용될 수 있다고 밝혔다.
연구자들은 또한 미생물 진화를 따라가는 모델을 개발 중이며, 진화가 스타터 성질이나 사람의 장내 미생물군집을 시간에 따라 바꿀 수 있다고 덧붙였다. 출처: Tufts University.
어려운 단어·표현
- 쌍별 상호작용 — 두 종 사이의 직접적인 영향 관계
- 공존 — 여러 종이 함께 살아가는 상태공존을, 공존할지
- 풍부도 — 전체에서 특정 종이 차지하는 양상대적 풍부도
- 생활주기 — 개체나 집단이 겪는 주기적 변화 과정
- 배양 — 미생물을 인공 환경에서 키우는 것배양하면서
- 몰아내다 — 다른 개체를 완전히 없애는 행동몰아내지
- 진화 — 세대에 따라 유전적 특성이 변해 가는 과정진화를
- 미생물군집 — 한 장소에 함께 사는 여러 미생물 집단미생물군집을
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토론 질문
- 스타터의 생활주기를 모델에 포함하면 식품 생산이나 장내 미생물 관리에서 어떤 실용적 변화가 있을까요? 이유를 설명해 보세요.
- 느리게 자라는 종이 반복적 인구 감소에서 살아남는다는 사실이 농업이나 위생 관리에 어떤 함의를 가질까요? 구체적 예를 들어 답하세요.
- 쌍별 상호작용만으로 대부분 공동체 거동을 예측할 수 있었다는 결과의 장점과 한계는 무엇이라고 생각하나요? 근거를 들어 설명하세요.
