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다빈치의 상징적인 그림에 살고 있는 미생물들을 만나보자
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다빈치의 상징적인 그림에 살고 있는 미생물들을 만나보자
당신은 흥미로운 미생물을 가지고 있다고 생각하는가? 500년 동안 레오나르도의 그림에 축적된 건 것에 비하면 아무것도 아닐 것이다.
by Matt Simon, WIRED US

많은 저명한 역사가들이 지적했듯이, 레오나르도 다빈치는 사물을 통해 비례를 발명했다. 그는 헬리콥터, 잠수복 그리고 33발 달린 대포의 꿈을 꾸었다. 하지만 그가 실제로 이러한 것들이 만들어질 것이라는 것은 몰랐을 것이다. 다빈치가 죽은 지 반 천 년이 지난 후 과학자들은 그의 그림 7개에 있는 DNA를 나열해 박테리아와 곰팡이의 미생물들을 완벽하게 분석했다. 그 미생물들은 귀중한 작품의 인생역사에 대한 매혹적인 이야기를 들려준다.

이 연구의 목적은 이들 걸작에서 발견되는 독특한 미생물의 특징을 파악할 뿐만 아니라, 예술이 서로 다른 기관 사이를 이동할 때 그것들이 어떻게 변할지 이해하기 시작하는 것이었다. 그것을 이해하면, 생각이 바뀌게 되고, 관리자들은 종이로 먹어 치우는 곰팡이 같은 미생물의 흔적을 더 잘 관찰할 수 있게 된다.
 
[사진=UNSPLASH]
[사진=UNSPLASH]

이탈리아와 오스트리아의 연구진은 토리노 왕립도서관에서 다빈치 그림 5점과 로마의 코르시니아 도서관에서 그린 유명한 자화상 '붉은 분필 속의 남자'를 포함한 2점을 가져다가 셀룰로오스 질산염으로 만든 살균막으로 표면을 꼼꼼히 두드렸다. 그들은 또한 완만한 흡착관 끝에 막을 부착하고, 그림에는 손을 대지 않은 채 미생물 쪽으로 후프를 감아올렸다.

"다른 환경 연구에서는, 거기에 갈 수도 있고, 흙이나 리터의 물을 가져갈 수도 있다. 비엔나 천연자원생명과학대학의 미생물학자 겸 수석저자인 과달루페 피냐르(Guadalupe piñar)는 미생물학 학술지 프론티어스에 이 작품을 기술한 새 논문에서 "우리는 샘플을 채취할 수 없다. 그래서 우리는 모든 정보를 얻기 위해 얻는 이 작은 샘플들을 가지고 살아야 한다."라고 말했다.

이를 가능케 한 것은 옥스퍼드 나노포어 테크놀로지의 강력한 새로운 '나노포어' 유전자 염기서열화 장치다. 피냐르는 시약과 화학물질을 이전 세대의 시퀀싱 기술보다 더 적게 사용하며, 이 장치는 주머니에 들어갈 만큼 작다고 말한다. 그는 "그래서 이론적으로 모든 곳에 기기를 가지고 가서 현장에서 시퀀싱 작업을 할 수 있다. 박물관이나 기록보관소에서도 시퀀싱이 가능할 것이다."라고 말한다. 이 시퀀서는 연구원들이 그림에서 떼어낼 수 있는 작은 DNA를 떼어내고 어지럽게 늘어선 미생물들을 확인할 정도로 민감하다. 그 팀은 미생물의 기원에 따라 미생물의 수명 주기를 구분할 수 있었다.

피냐르는 "물론, 우리는 피부 미생물과 관련된 많은 박테리아를 발견했다. 그래서 그것을 만지고 있을 때, 거기에 자신의 미생물을 남겨두고 있는 것이다."라고 말했다. 그렇다면 다빈치가 이 걸작들을 그릴 때 무엇이 그의 손에 기어들어갔는지 이제 알 수 있다는 말인가?라고 생각할 수 있다. 슬프게도, 아니다. 그 그림들은 주인이 스케치한 이후 5세기 동안 많은 다른 사람들에 의해 처리되어 왔다. 그리고 확실히 하자면, 이 유전자 배열은 연구자들에게 이 모든 박테리아가 죽었는지 살았는지 아닌지를 알려주지 않았다. 단지 어떤 형태로든 존재한다는 사실만 알려주었다.

연구진은 인간의 피부 미생물 중에서 모락셀라(Moracxella) 속 박테리아, 특히 모락셀라 오슬로엔시스(Moracxella Osloensis) 속 세균이 고농도인 것을 발견했다. 게다가, 그들은 악명 높은 살모넬라와 대장균을 발견했는데, 둘 다 인간의 내장에 혼란을 가져온다. 그들은 또한 일반적인 파리나 초파리의 내장에 특정한 박테리아 종을 발견했는데, 이는 곤충들이 뻔뻔스럽게도 값진 예술품들에 배변했다는 것을 의미한다. 적어도 누군가가 그것들을 나무랄 데 없이 깨끗한 서랍에 넣거나, 진열되어 있고, 봉인되어 완벽한 온도와 습도로 유지될 때까지 말이다. 피냐르는 "그 그림들이 오늘날 보존되어 있기 때문에 곤충들이 그곳에 들어가서 그들의 물건들을 만들 수 있는 방법이 없다. 더 이상 가능하지 않다. 그러니 지금처럼 도면이 저장되지 않았던 시대부터 이런 일이 올 수 있었다고 생각해야 한다."라고 말했다.

피냐르와 그녀의 동료들은 또한 어떤 사람들이 흡입하기에 위험한 곰팡이인 아스페르길루스(Aspergillus)를 발견했고 우리에게 페니실린을 준 곰팡이인 페니실륨의 종을 검출했다. 예술작품과 그것을 다루는 관리원 모두에게 가장 걱정스러운 것은, 분석 결과 종이를 상하게 하는 습성으로 인해 "종이 스포일러"로 알려진 알터타리아(Alternaria) 균이 검출되었다. 그것은 또한 흡입하는 것이 위험할 수 있는 알레르기 유발물질이다.

연구팀은 또한 곰팡이가 종이의 "포화"나 수년간 형성되는 황갈색의 반점을 일으키는 것을 발견했다. 연구진은 DNA 분석 외에도 현미경으로 도면의 표면을 샅샅이 뒤져 이 곰팡이들이 만든 옥살산칼슘 결정체가 스며 있는 것을 발견했다. 피냐르는 "그래서 이 현미경 분석으로 많은 것을 추론할 수 있고 우리가 여기서 하는 분자 분석을 아주 잘 보완할 수 있다"고 말했다.

그 예술품들은 현재 이러한 곰팡이의 성장을 금지하는 조건 속에 보관되어 있지만, 그것이 그 작품들이 제대로 저장되지 않는다면 그들이 다시 성장하지 않는다는 것을 의미하지는 않는다. "따라서, 가장 중요한 메시지는 "이 경우 온도, 습도, 깨끗한 공기와 같은 환경적 매개변수의 제어와 미생물의 발아나 증식을 허용하지 않는 방식으로 저장의 환경 조건을 적응시키기 위해 가능한 미생물 위험을 식별하는 것"이라고 피냐르는 말한다.

그 그림들을 전체적으로 보기 위해 줌아웃을 하면서, 연구원들은 그 위에 살고 있는 미생물들 사이에서 흥미로운 유사점을 발견했다. "우리는 미생물이 그들의 지리적 위치에 따라 그룹을 이루고 있다는 것을 실제로 볼 수 있었다. 그래서 우리는 토리노에 위치한 그림들과 로마에 위치한 두 그림들 사이에 더 많은 유사점을 볼 수 있었다. 따라서 실제로 지리적 영향이나 이러한 장소들의 보관 조건에 있어 더 많은 유사점을 발견할 수 있었다."라고 말했다.

다음으로, 피냐르와 그녀의 동료들은 같은 수집품 내에서와 다른 수집품에서 온 작품들 사이의 박테리아와 곰팡이 공동체를 비교하면서 걸작에서 샘플링된 마이크로바이옴의 일종의 데이터베이스를 구축하기 시작할 수 있다. 그들은 또한 캔버스나 종이와 같은 다른 물질들이 어떻게 다른 미생물 종의 확산을 촉진시키거나 저지하는지를 탐구할 수도 있다. 그리고 이 보물들의 보존을 위해 관리자들은 예를 들어 종이를 망가뜨리는 곰팡이의 공격이 임박했다는 신호를 위해 아직 퍼지지않은 작품의 미생물을 시험할 수 있을 것이다.

"좋다, 그 나라에는 무기를 가진 군대가 있다. 이 경우 예술작용을 망치는 데 이 무기를 사용할 수 있다." 라고 이번 연구에 참여하지 않은 로마 사피엔자 대학의 미생물학자 마시모 레미(Massimo Reumi)가 말한다. 만약 관리인이 아직 곰팡이의 효과를 시각적으로 볼 수 없다면, 아마도 그 미생물 DNA가 그 존재를 배반할 수 있을 것이다. 그리고, 지구 온난화의 원인이 되는 것이 있을때 활발해질 수 있다고 한다.

다행히도, 관리자들은 미생물 위협과 싸우기 위해 33발의 유전자 대포를 얻었다.

** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 배효린 에디터)

<기사원문>
Meet the microbes living on Da Vinci's iconic sketches
와이어드 코리아=Wired Staff Reporter huyrin1@spotv.net
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