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1) 탐구주제
- 곰팡이 탐구
2) 탐구하게된 동기
- 얼마전 아빠께서 사주신 빵을 한동안 먹지 않고 두었는데 어느날 빵을 먹으려고 보니 곰팡이가 피어있었다. 날씨가 습한 탓인지는 알수 없었지만 그 때문에 곰팡이에 대해 의문을 갖고 곰팡이의 특징이나 서식 조건등을 찾게 되었다.
3) 탐구를 통해 알아보고 싶은점
- 곰팡이의 정의
- 곰팡이의 종류
- 곰팡이의 생식
- 곰팡이의 생리
- 곰팡이의 생태
- 곰팡이의 이용
- 곰팡이 대처법
4) 탐구실행방법
- 탐구기간
8월 9일 ~ 8월 14일
- 탐구대상
여러 가지 종류의 곰팡이
- 탐구장소
인터넷, 곰팡이 관련 서적 참고
5) 탐구 내용 및 결과 정리
( 곰팡이의 정의 )
먹다 남긴 빵을 며칠동안 공기 중에 놓아두면 거무스름하거나 푸르스름한 것이 끼고 냄새가 나서 다시는 먹을 수 없게 된다. 이 거무스름하거나 푸르스름한게 바로 곰팡이이다. 곰팡이는 진균류에 속하는 미생물로 모양과 종류는 3만 종이 넘을 만큼 아주 많이 있다. 곰팡이란 말은 누구에게나 매우 친숙한 용어이다. 국어대사전을 살펴보면, 곰팡이란 뜻을 갖고있는 방언들이 상당히 많이 기록되어 있다. 이 사실로 미루어 보아, 우리 민족은 오래 전부터 곰팡이와 밀접한 관계를 유지해 왔다고 생각할 수 있다. 그러나 불행히도, 곰팡이란 말은 더러운 것이나 썩은 것들을 연상하게 한다. 놈팡이(건달 같은 사내)나 좀팽이(자질구레하여 보잘 것 없는 것) 란 말을 보면, 팡이라는 말은 어떤 작은 존재를 낮추어 부르기 위하여 사용된 것을 알 수 있다. 또, ??곰팡스럽다??는 말은 ??생각이나 행동이 케케묵고 고리타분하다??는 뜻을 가지고 있다. 이러한 선입견은, 곰팡이란 존재에 대한 지식이 부족하기 때문에 생겼다고 볼 수도 있다. 우리나라 말에는, 곰팡이 이외에, 뜸팡이(yeast)란 용어도 있다. 뜸팡이 란 말의 의미는 매우 분명해 보인다. ??뜨다?? 라는 말의 뜻 중에, ??썩기 시작하다?? 또는 ??발효…(생략)
하다??의 뜻이 있다. ??메주가 뜨다?? 라는 말이 그렇게 낯선 표현은 아닐 것이다. 즉, 뜸팡이 란 발효시키는 작은 존재라고 할 수 있다. 박테리아는, 우리의 조상들에 의해 좀팽이로 불리었을 가능성도 있다. 우리 나라의 학자들은, 곰팡이를 균 또는 진균(眞菌)으로, 곰팡이학은 균학으로 부르기도 한다. 균이란 말 앞에 진을 붙인 이유는, 원핵 미생물인 박테리아(세균)와 진핵 미생물에 속하는 곰팡이를 구분하기 위한 것으로 생각할 수 있다.
( 곰팡이의 종류 )
간단히 나열하자면 고등식물 기생균으로 고등식물의 생체에 기생하는 곰팡이로서는 녹병균?깜부기병균?흰가루병균 등 종류가 많고 널리 알려져 있다. 이른바, 말굽버섯류와 같이 버섯이 생기는 것은 여러 가지 나무에 붙는데, 청변병균 등은 재목을 녹청색으로 변하게 하는 곰팡이로 유명하다.
고등동물 기생균으로 인체나 동물에 붙는 곰팡이도 여러 가지가 있다. 칸디다증이나 아스페르길루스증 등에 걸리면 결핵과 같은 증세를 나타낸다. 또, 플라스토시세스증?하스토플라스마증은 사람이 걸리면 난치병이 된다. 몸 표면에 기생하는 것에는 무좀의 원인이 되는 트리코피톤, 쇠버짐이나 두부백선의 원인이 되는 미크로스포름 등이 있다.
충생균류로 곤충류에 붙는 곰팡이 중에서 코르디세프스는 버섯을 만드는데 라불베니아는 딱정벌레의 몸 표면에 붙고, 앤토모프토라는 파리의 성충에 기생한다. 누에의 백강병균이라는 곰팡이는 유충에 붙으면 죽게 하는 해균이다. 또 각다귀의 유충, 파리매 유충의 장 속에 기생하는 트리코마이세스류라는 특수한 곰팡이도 있다.
미소동물 기생균으로 선충?아메바?윤충등의 미소한 동물을 각각 포착하는 특수한 생태를 가진 곰팡이도 있다. 선충포착균의 일종인 아르스로포트리스 등은 보통의 한천배지 위에도 잘 생기는데, 일단 선충을 만나면 그물과 같은 포착기관을 만들어서 선충을 잡아 죽이고 영양분을 흡수한다.
균생균은 여러 가지 균류에 기생하는 것으로 시지기테스?스피넬루스?스코프라리오프시스?파이티시륨 등은 살아 있는 주름을 가진 버섯류에, 신케팔리스?핍토케팔리스?디스피라 등은 털곰팡이류 위에, 오르비디프시스는 물곰팡이류 균사에 기생한다.
수생균으로 물속에서 생활하는 곰팡이류에는 물곰팡이 ? 솜곰팡이 ? 알로미케스 등과 같이 포자가 낭 속에 생기고 성숙 후 편모로 물속을 헤엄쳐서 적당한 기질에 이르면 거기에 착생하여 균사가 생기는 것이 있다. 이들은 삼나무씨앗이나 오징어 등을 미끼로 하여 채취할 수 있다.
또 담수조류, 예를 들면 별해캄과의 스피토기라속?지그네마속?클로스테리움속 등의 사상조나 규조류, 물먼지말류 등에 기생하는 것도 있다. 단세포의 수생균에는 연못 수면에 떨어진 소나무의 꽃가루 등에 잘 붙는 것도 있다. 또한, 시냇물에 떨어진 낙엽에 잘 붙어서 닻 모양의 포자를 만드는 수생불완전균인 일군의 곰팡이가 있다. 산골짜기의 여울목에 뜬 거품을 떠다가 조사해 보면 이런 종류의 특징 있는 포자를 찾아낼 수 있다.
해생균은 바다 속에 사는 균류로 이에 대하여 최근에 연구가 많이 되고 있다. 김을 비롯하여 여러 종류의 갈조류 조체에 기생하는 것, 바닷물에 담가놓은 목재에 생기는 것 등 여러 가지가 있다. 이들도 유주자를 가지거나 돌기가 있는 포자를 가진 것이 많다.
분생균으로 초식동물의 똥을 수집하여 관찰하면 여러 가지 균류가 나타난다. 필로볼류스나 말똥곰팡이는 신선한 말똥에 잘 나타난다. 그것은 경구적으로 말, 그 밖의 초식동물의 장 속에 들어갔다가 나온 것으로, 털곰팡이목이면서 포자낭을 밝은 쪽으로 날리는 장치를 가지고 있다. 똥은 곰팡이에 대한 영양분이 많으므로 털곰팡이류는 잘 자란다. 이 곰팡이들이 일단 번식을 하고 나면 카에토미움 등 작은 자실체를 만드는 종류가 발생한다. 분생균은 한두 종류의 예외를 제외하고는 토양균이라 해도 된다.
토양균으로 토양균 전반에 관해서는 현재 모르는 문제가 많다. 그러나 토양은 곰팡이류에게는 따뜻한 생활장소이기 때문에 무수한 종류가 서로 돕고 도와주면서, 또 어떤 때는 싸우고 경쟁하면서 생활하고 있다.
( 곰팡이의 생식 )
곰팡이는 포자(홀씨)를 형성하고 무성적으로 번식한다. 포자에는 여러 종류가 있는데, 수생(水生)의 것은 유주자낭 속에서 형성되며 성숙되면 편모로 헤엄칠 수 있는 유주자가 된다. 또, 포자낭 안에 생기고 나중에 분산하는 포자낭포자, 균사의 끝이나 분지에 생기는 분생자(分生子), 균사의 일부가 그대로 나뉘어서 생기는 체포자(體胞子), 세포에서 눈이 나오면서 생기는 출아포자 등 여러 가지가 있다.
유생생식에도 여러 가지 형이 있다. 조균류에서는 헤엄치는 세포와 세포가 합착하는 배우자접합, 한쪽은 낭 속에 머물러 있고 다른 운동성을 가진 세포와 합착하는 난자접합, 알을 가지는 장란기와 정자를 가진 장정기가 직접 결합하든가, 균사의 일부에 생긴 배우자낭이 서로 붙어서 접합자를 만드는 배우자낭접합 등의 단계를 볼 수 있다.
자낭균류에서는 성이 다른 균사와 균사가 합착하여 자낭을 만들어 유생생식을 완결시킨다. 또, 담자균류에서는 상대하는 성을 가진 균사가 만나면 2핵의 세포가 생기고 그것이 생장하여 마지막으로 담자기가 생기면서 유생생식이 끝난다. 자낭균류 중에는 자낭이 생길 경우에, 특히 발달한 자실체를 형성하는 것이 많고 붉은곰팡이의 자실체와 같이 바늘 끝만큼 작은 것에서 주먹만한 크기를 가지는 것까지 여러 단계의 크기를 볼 수 있다. 즉, 붉은곰팡이에 버섯이 생긴다고도 말할 수 있다. 곰팡이류는 온난다습한 환경을 좋아하며 최적온도가 30℃ 정도인데, 그 중에는 5～8℃인 냉장고 속의 육류에 가장 잘 발생하는 카에토스더리움도 있고, 푸른곰팡이의 어떤 종은 45～53℃에서만 자라는 것도 있다.
( 곰팡이의 생리 )
곰팡이류에는 균사가 갈색 또는 검은색이 되는 것, 노란색?녹색?홍색 등 여러 포자가 생기는 것, 또 노란색 외의 뚜렷한 빛깔의 물질을 체외로 내는 것 등이 있는데, 이들 색소 중에는 엽록소와 같이 광합성에 관여하는 것은 전혀 없다. 따라서 곰팡이류는 태양의 빛에너지를 이용하여 탄소화합물로부터 유기물을 형성하지 못하므로, 그 생활을 위한 물질은 이미 형성되어 있는 유기물에서 얻어야 한다. 그 때문에 동식물 또는 다른 균류에 기생하거나 다른 생물의 시체나 배설물에 부생(腐生:死物寄生)한다.
그리고 단백질?셀룰로오스?녹말과 같은 고분자 물질은 차차 분해되어 생활 에너지원으로 쓰인다. 그 분해는 효소라는 물질의 작용에 의하여 이루어지는데 그 효소의 종류는 곰팡이 종류에 따라서 반드시 같지 않으므로 이용되는 물질도 다르다. 천연 상태에서는 매우 복잡한 물질전환이 이루어지고 있다. 예를 들면, 쌀의 녹말에 누룩곰팡이가 작용하면 당이 생기며, 그 당에 효모균이 작용하면 알코올이 생긴다. 그 알코올에 아세트산균이 작용하면 아세트산이 생기는 것같이 물질변화가 차례차례 일어난다. 이러한 현상으로 여러 가지 곰팡이류가 생화학 연구의 대상이 되고 있으며, 앞으로도 곰팡이류는 이들 연구분야에서 중요한 의의를 가지게 될 것이다.
( 곰팡이의 생태 )
일상생활에서 가장 잘 알려져 있는 곰팡이는 떡 등의 식품이나 구두 등의 피혁제품에 생기는 몇 가지 종류와 술?된장 등의 제조에 필요한 누룩곰팡이?효모균 등 그다지 종류가 많지 않다. 그러나 천연에서 곰팡이는 공기?물?흙?바닷물 등 유기물이 있는 곳에는 어디든지 존재하고 있다. 특히, 흙은 그 무한한 보고라고 할 수 있으며 한 줌의 흙에서 십 수종의 곰팡이가 분리되는 일도 드물지 않다.
또 기생생활을 하는 것으로는 벼에 붙는 도열병균과 보리에 붙는 녹병균과 같이 작물의 병원이 되는 것, 무좀균?쇠버짐균과 같이 인체의 병원이 되는 것 등 여러 가지 식물이나 동물의 생체에 기생하는 것이 알려져 있을 뿐만 아니라, 다른 균류에 기생하는 것도 있다. 기생생활에는 기생체에 기형을 일으키거나 기주(寄主)를 죽게 하는 심한 작용을 하는 것도 있고, 기주와 더불어 생활하는 공생에 가까운 것도 있다.
( 곰팡이의 이용 )
인간을 기준으로 한다면 누룩곰팡이,푸른곰팡이,약간의 효모균정도가 있다.
인간에게 이로운 것은 술?된장 등의 제조에 필요한 누룩곰팡이?효모균,페니실린의 재료인 푸른곰팡이 등 그다지 종류가 많지 않다.
해로운 종류로는 기생생활을 하는 것으로는 벼에 붙는 도열병균과 보리에 붙는 녹병균과 같이 작물의 병원이 되는 것, 무좀균?쇠버짐균과 같이 인체의 병원이 되는 것 등 여러 가지 식물이나 동물의 생체에 기생하는 것이 알려져 있을 뿐만 아니라, 다른 균류에 기생하는 것도 있다. 기생생활에는 기생체에 기형을 일으키거나 기주(寄主)를 죽게 하는 심한 작용을 하는 것도 있다. 그러나 천연에서 곰팡이는 공기?물?흙?바닷물 등 유기물이 있는 곳에는 어디든지 존재하고 있다. 특히, 흙은 그 무한한 보고라고 할 수 있으며 한 줌의 흙에서 십 수종의 곰팡이가 분리되는 일도 드물지 않다. 그리고, 기주와 더불어 생활하는 공생에 가까운 것도 있기에 이롭거나 해롭다고 구분하기가 곤란점이 있다.
곰팡이는 보통 그 본체가 매우 가는 사상의 균사로 되어 있는 사상균을 가리킨다. 일반적으로 균류 중에서도 세균?고초균?버섯 등이나, 경우에 따라서는 효모와도 구별하지만 엄밀하게 구별하기에는 어려움이 많다. 균류는 보통 다음과 같이 분류한다. 조균류 270속 1,500종, 자낭균류 1,850속 1만 5000종, 담자균류 550속 1만 5000종, 불완전균류 1,450속 1만 5000종, 그 밖의 것을 포함하면 합계 4,400속 5만 종이 된다. 이 중에서 버섯을 형성하는 것은 자낭균류의 일부와 담자균류가 대부분이므로 나머지는 모두 곰팡이류로 다루게 된다. 그러므로 곰팡이류의 종류는 아무리 적게 보아도 3만 종 이상이다.
( 곰팡이 대처법 )
곰팡이류는 종류가 많기 때문에 모든 종류에 공통된 적당한 방제 법은 없다. 원리적으로는 포자와 접촉하는 것을 차단할 것, 온도?수분?영양분 등을 생육에 부적당한 상태로 유지시킬 것, 철저히 살균할 것 등을 들 수 있다.
식품의 경우에는 사람과 가축에 무해할 것 등이 특별히 요구된다. 그 결과 건조?염장?설탕 묻힘?냉장?냉동?통조림?병조림 등이 사용된다. 의류에 대해서는 더러움과 같이 곰팡이에게 영양 원이 되는 것을 없애는 것이 첫째이고, 다음에 습기를 막아야 한다. 약제에 의한 살균은 매우 유효하지만 사람과 가축에 대하여 위험한 것도 있으므로 사용할 때에는 주의할 필요가 있다.
6) 탐구를 통하여 알게 된 점
곰팡이의 종류가 얼마나 많은지 알게 되었고, 나쁘다고만 생각했던 곰팡이지만 곰팡이 중 일부는 술이나 된장을 발효하는데 쓰이지만 그 종류가 많지는 않다는 것을 알게 되었다. 또한 가장 신기했던 것은 우리가 무좀이라고 부르는 것이 사람 몸에 생기는 곰팡이라는 사실이었다.
7) 탐구를 통하여 느낀 점
그냥 넘기고 지나갔던 곰팡이 하나에도 이렇게 많은 사실과 신비로운 일들이 있는데 우리 주위에는 얼마나 더 많은 사실이 있을까 더 궁금해진다. 앞으로도 우리 생활의 세세한 것들에 관심을 갖고 주의를 기울이면 더 많은 신비함을 느낄 수 있지 않을까 생각되었다.
8) 참고문헌
룩 앤 씽크 과학동화 7권 "곰팡이는 상한 음식을 좋아한대요"
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