씨앗 갈무리

농업의 발달은 사람들이 씨앗의 저장이란 커다란 힘을 발견하면서 이루어졌다. 사람들이 그해의 작물에서 다음해에 심을 수 있는 씨앗을 정성스럽게 모으고 저장한 것은 약 1만 년이 되었다.

그러나 농업의 방법이 지난 세기에 걸쳐 완전히 바뀌었고, 씨앗을 저장한다는 근본적인 행위는 지난 20년 동안 거의 잃어버린 기술이 되었다. 씨앗은 점점 해마다 저장되지 않고, 전통적이며 지역적인 작물은 온 세계에 걸쳐 동일하고 새로운 작물로 대체되었다.  이는 몇 천 몇 만이란 식물종의 소멸을 불러왔고, 또 다시 지역의 밭만이 아니라 온 세계에서 씨앗 저정의 중요성을 인식하게 만들었다. 

Teisha Rowland

씨앗 갈무리의 역사: 씨앗 갈무리는 농업의 본질적 요소이다. 그것은 원래 오직 야생 식물에서 식량을 모으던 방식에만 의존하지 않고, 먹을 수 있는 야생 식물에서 씨앗을 모아 더 정성스레 관리하여 이러한 식물을 어떻게 기를 수 있는지 생각하던 데에서 나왔다. 가장 가치 있는 식물에서 씨앗을 얻음으로써(가장 큰 과일이나 다른 먹을 수 있는 부분, 또는 그 지역에서 가장 간단히 기룰 수 있는 것), 시간이 지나면서 사람들은 야생종보다 개선된 길든 작물을 만들었다 —적어도 그들이 먹고 싶다고 관심을 보이기까지 개선된. 몇 천 년 동안 이러한 선택 과정은 역사적으로 사람들이 그들의 밥상에서 소비하는 7000가지의 식물종과 함께 오늘날 우리가 가진  놀라운 작물의 집합을 이끌었다. 

그러나 지난 20년 동안 농민은 점점 그들의 씨앗을 갈무리하는 유서 깊은 방법을 파괴하는 대신 그것을 상업적으로 사기 시작했다. 보통 이렇게 상업적으로 이용할 수 있는 씨앗은 더 많은 열매를 맺거나 더 강력해지는 것과 같은 특별히 매혹적인 식물을 생산한다. 그러나 많은 사례에서 보이듯 한 세대에서 다음 세대로 “충실히” 이어지지 않는다: 하이브리드 종자는 유전적으로 첫 세대에는 균일하지만,. 그들의 “자식”은 일반적으로 그들의 힘을 유지하거나 바람직한 특성을 갖지 않는다. 그 결과 농민은 해마다 새로운 씨앗을 사는 데에 의존하게 된다.

그러한 유전적 퇴보가 충분하지 않은듯 씨앗을 구입하지 않고 상업적 씨앗으로 기른 식물의 씨앗을 갈무리하려거나 실수로 그들의 소유와 새싹에 일부 씨앗을 가진 농민이나 이웃까지 불법으로 만들고 있다.

이 문제는 지난 달 The Santa Barbara Independent에서 주목을 받았다.  Santa Barbara의 유기농 농민과 전국의 60명의 농민은 유전자조작 작물 씨앗을 공급하고 있는 세계적인 대표 Monsanto에게 소송을 제기했다. Monsanto의 가장 유명한 씨앗의 하나는 Roundup이란 제초제의 폭넓은 효능에 저항성이 있어 농민이 간단히 이러한 제초제를 뿌려 풀만 죽이고 작물만 남기는 식물을 만든 “Roundup ready”이다.  자기 밭에서 기르기 위하여 유전자조작 씨앗을 구입하지 않은 농민의 밭에서 자신은 몬산토의 씨앗을 사용하지 않았다고 주장하지만 유전자조작 작물이 나타나면 불법인 것이다. 미국에서만 그들의 포상금과 공익사업에도, 몬산토의 작물이 수천 명의 농민에게 영향을 끼치고 있는 문제가 있다. 유전자조작 생물에 의한 오염은 왜 사람들이 씨앗은행을 만들려는 수고를 하는지 알 수 있는 하나의 이유일 뿐이다.

씨앗은행을 위한 더 많은 이유: 널리 이용되는 상업적 작물의 씨앗이 발달하기 훨씬 전에, 러시아의 식물학자 니콜라이 바빌로프Nikolai Vavilov(1887~1943)가 처음으로 커다란 종자 저장은행을 고안하고 만들었다. 바빌로프는 5대륙에 걸쳐 세계를 두루 돌아다니며 누구도 모으지 못했던 다양한 품종의 씨앗을 모았다. 그의 연구는 2차 세계대전 동안 레닌그라드가 포위되었을 때 레닌그라드의 종자 저장시설에 먹을 수 있는 씨앗이 있었음에도 연구원이 굶어죽는 길을 선택했을 만큼 그 연구진들에게는 매우 중요했다.

왜 씨앗을 저장하는 것이 그렇게 중요한가? 주요한 이유는 멸종의 위험에 처한 종을 보존하는 데에 있다.  위에서 언급했듯이 더욱더 많은 농업 활동이 그들의 전통적이고 지역적인 작물 품종을 기르는 데에서 상업적으로 이용할 수 있는 상대적으로 적은 품종을 사용하는 방식으로 전환되었다. 그 결과 농민들은 더 이상 오래된 품종의 씨앗을 저장하고 유지하지 않는다. 게다가 전쟁이나 자연재해로 인한 사회적 격변이 비슷한 영향을 줄 수 있다. 정확히 얼마나 많은 작물 품종이 이미 사라졌는지 아는 것은 어렵지만, 일부에서는 수천 종에 이를 것이라 믿는다. 종의 다양성은 확실히 손상되고 있다: 인간은 예전 7000종의 식물을 밥상에 올렸지만, 오늘날에는 150종 이하를 기르고 우리가 실제로 먹는 것의 대부분은 12종뿐이다. 그리고 이러한 예전의 종과 품종은 영원히 사라져 버렸다.

누군가는 일부 작물 품종의 손실이 그렇게 끔찍한 일이 아니라고 생각할 수 있다. 확실히 우리가 개발한 오늘날 주로 사용되는 새로운 품종은 옛날 것보다 개선되었는데 사라지는 게 뭐 어때서? 이러한 새로운 품종은 열매를 더 많이 생산할 수 있거나 어떤 해충이나 질병에 저항성이 있거나 극단의 기후에 잘 버티기에  “더 좋아” 보이지만,  유전자 공급원의 다양성이 필요한 유기체의 관점에서 세월의 시험을 받아야 한다. 

유기체가 아직 일어나지 않은 미래에 어떤 도전에 직면할지 예측하기란 어렵다. 예를 들어 치명적인 독감이 처음으로 사람들 사이에서 퍼질 때, 어떤 사람은 다른 사람보다 더 감염에 민감할 수 있다. 우리는 유전자 공급원이 다양하기에 이러한 감염에 대한 취약함의 다양성을 커다란 부분에서 가지고 있다. 그러나 우리가 이러한 다양성을 가지고 있지 않다면, 그리고 누구나 새로운 바이러스의 압박에 민감하다면,  인류는 나자빠질 수 있다.

그건 작물도 마찬가지이다. 한 품종만 집중하여 기르는 것으로 인해, 또는 단 몇 가지 품종만 기르는 것에 의해, 우리가 먹는 바나나 대부분의 유일한 유형인 Cavendish 바나나가 현재 대혼란에 처하고 파나마 질병(시들게 만드는 균류 감염)으로  Gros Michel 바나나가 멸종위기에 처한 것에서 볼 수 있듯이 우리는 전체 작물을 멸종에 굴복시킬 큰 위험을 불러온다. 미래에 있을 예상치 못한 모든 종류의 사건에 적응하기 위해서는 거대한 양의 유적적 다양성을 유지하는 것이 근본적이다.

씨앗은행에서 일하는 연구자들은 이러한 작물의 유전적 다양성을 유지하기 원할 뿐만 아니라, 현재와 예측하지 못한 농업의 과제를 처리할 수 있는 새로움 품종을 만드는 데에도 쓰고자 한다. 이것이 실제로 바빌로프가 그러한 모든 씨앗을 모았던 주요한 까닭이기도 하다; 그는 기존의 작물을 개선시킬 수 있는 다른 품종을 육종하려고 했다. 이러한 노력과 상업적 하이브리드 종자를 만드는 것 사이의 주요한 차이는 전자는  모든 종류의 환경적 과제에 준비된, “진짜 육종된” 품종으로 광범위한 다양성을 만드는 데 목적이 있다는 점이다. 예를 들어 일부 품종은 가뭄이나 열기 또는 염류가 증가된 것과 같은 토양 상태의 변화 등의 기후변화에 견디는 능력을 가지고 있을 수 있다. 작물은 사람들을 먹여 살리는 데 필요한 농업의 발자국을 개선시키고 삼림 벌채로부터 숲을 구하도록 더 적은 땅이나 물을 필요로 하도록 육종할 수 있기까지 하다. 

은행이 어떻게 작동하나: 오늘날 세계에는 100개국에 걸쳐 약 1400개의 은행이 있다. 이러한 모든 은행에는 약 600만 개의 표본이 있지만, 수집된 씨앗 유형이 중첩되기에 100만~200만 개로 보면 된다. 

어떻게 이러한 “은행”에서 모든 생식물질을 저장하는가? 씨앗은 연구자들이 논밭에서 수집하거나 우편으로 보낸다. 식물 씨앗의 약 90%는 매우 춥고 건조한 상태, 특히 영하 10~20도로 저장된다. 봉인되고 밀폐된 자신만의 용기에 각 표본을 저장하는 이러한 방법은 세계적으로 막대한 식물에서 얻은 생존할 수 있는 생식물질을 유지하는 타당하고 경제적인 방법이다. 

이러한 씨앗 저장법이 대부분의 식물에게는 적합하나, 모두에게 알맞지는 않다.  다루기 힘든 씨앗으로 알려진 일부 씨앗들은 추운 온도(영상 10도 이하)에 노출되거나 마르면 죽는다. 많은 열대, 아열대 식물이 다루기 힘든 씨앗이다; 남부 캘리포니아 사람들에게 가깝고 소중한 식물의 하나는 아보카도이다. 다루기 힘든 씨앗을 장기간 저장하고 씨앗은행에서 다른 생식식물의 일부나 모든 식물처럼 지키면서 유전적 활성을 유지하기가 매우 어렵기 때문이다. 그러나 생물학 대부분의 일처럼 씨앗 저장은 중간은 용납되지 않는다; 일부 씨앗은 이러한 두 부류의 씨앗 사이에서 저온과 건조 저장 상태를 견딘다.

가장 이상적인 저장 상태에서 완두콩과 같은 어떤 작물의 씨앗은 20~30년 지속할 수 있지만, 곡물의 대부분이 포함된 다른 씨앗은 저장하고 수백 년 뒤에도 여전히 생존할 수 있다. 저장시설에서 주의깊게 관리 상태를 만드는 외에, 연구자들은 캐나다의 영구 동토층 아래에서 1만 년 전의 것으로 보이는 루핀lupine(Lupinus arcticus)의 씨앗을 발견했다. 그것은 놀랍게도 여전히 건강하게 자라 세월의 시험을 견딘 씨앗의 능력을 입증했다.  시간이 지나며 감소된 씨앗의 생존력은 먹을 수 있는 비축물을 다 썼기 때문이 아니라, 고장난 DNA를 복구하는 데 필요한 효소가 기능을 중지했기 때문이다.  생존할 수 있는 씨앗을 확실히 만드는 법은 씨앗은행에서 연구자들이 끊임없이 저정된 표봄에서 몇몇 씨앗을 꺼내 그것을 기르고 새로운 씨앗을 받아 다시 저장고에 넣는 것이다. 

모든 씨앗은행의 예비 조치인 Svalbard 세계 씨앗금고를 노르웨이 Svalbard Global Seed (SGS) Vault가 세웠다. 2008년에 문을 연 SGS는 세계의 씨앗은행에서 독특한 모든 씨앗 표본의 복제품을 저장할 능력이 있다; 거기에는 400만 개의 씨앗 표본을 보유할 수 있고, 모든 기증자는 권한을 가지며, 자신의 씨앗에 접근할 수 있다. 이 건축물은 정치적 불안이나 자연환경의 문제로 위협을 받고 있는 개발도상국 씨앗은행이 절반에 이르고, 식물 다양성이 가장 많은 제3세계 국가의 대부분은 씨앗은행 시설에 투자할 여유가 없기 때문에 특히 중요하다. 북극에서 단 960km 떨어진 노르웨이 스발바르드 군도에 위치한 SGS는 영구동토층의 산 아래에 있어서, 만약 전기가 나가도 씨앗은 영하 3도에서 유지된다. 그리고 1m 두께 철근철골콘크리트 벽은 다른 자연재해로부터 그곳을 보호하여, 1만 년 전 우리의 씨앗을 저장하던 옛 방식이 지속되도록 보장한다.

어떻게 돕는가: 스발바르드 세계 씨앗금고와 세계에 1400개의 씨앗은행을 만드는 것은 엄청난 업적인 한편, 이러한 노력이 계속되도록 유지하는 것이 중요하다. 특히 세계의 기후변화와 사회적 격변에 직면하고 있기에 그렇다. 일반적으로 씨앗은행이 직면한 가장 큰 과제는 자금과 자원의 부족이다. 인터넷은 놀라운 힘을 지녔지만, 보통은 상대적으로 지역의 씨앗은행 찾고 그들이 하고 있는 것에 관해 배우려고 검색하지는 않는다.

예를 들어 캘리포니아는 California Rare Fruit Growers organization와 연관된 씨앗은행이 있다. 그리고 만약 당신이 텃밭농부(gardener)라면, 당신의 텃밭에서 그것을 농사짓고 씨앗을 받음(seeds)으로써 더 희귀한 식물 품종을 유지하는 도움을 줄 수 있다(catalogs에서 구입할 수 있는 것) . 지역의 씨앗나눔(exchanges)은 꽤 흔하다; 보통 누구나 참여하여 수천 년 동안 농업의 전통을 지속시켜온 씨앗을 나눌 수 있다. 

씨앗 갈무리에 대한 더 많은 이야기는 구본우, Philip Pardey, Brian Wright가 쓴 Saving Seeds라는 책과 N. Rao, Jean Hanson, M. Dullo, Kakoli Ghosh, David Nowell, Michael Larinde가 쓴 Manual of Seed Handling in Genebanks라는 책,  Mary Leck, V. Parker, Robert Simpson이 쓴 Ecology of Soil Seed Banks라는 책, Genetic Resources Action International (GRAIN),  International Seed Federation, theInternational Seed Saving Institute, Svalbard Global Seed Vault란 웹사이트 또는 위키피디아의 Seed saving이나 Seedbank에 관한 글을 보라. (우리나라에서는 안완식 박사의 "내손으로 받는 우리 종자" "한국토종작물자원도감" "우리가 지켜야 할 우리 종자"라는 책이 있다. -옮긴이)

Biology Bytes author Teisha Rowland is a science writer, blogger at All Things Stem Cell, and graduate student in molecular, cellular, and developmental biology at UCSB, where she studies stem cells. Send any ideas for future columns to her atscience@independent.com.

http://www.independent.com/news/2011/may/08/save-seeds/