미소 생물: Micro Life

 

 

대백과사전

미소 생물

DK 『미소 생물』 편집 위원회 | 이경아 옮김

 

 

이 책 자체가 한 권의 초정밀 고해상 현미경이다.
―이재열(경북 대학교 생명 과학부 명예 교수, 『보이지 않는 권력자』 저자)

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전 세계 10개국에서 10만 부 가까이 출간된 DK 베스트셀러 도감형 백과사전

미국 스미스소니언 등 각국 자연사 박물관의

최근 수집 자료와 데이터를 바탕으로 한 새로운 미시 세계 가이드

 

“이토록 작은 존재들이 어떻게 그렇게 중요할 수 있을까?”

SF 작가 아이작 아시모프는 미소 세계를 사는 생물들을 가리켜 이렇게 말한 적이 있다. 그렇지만 우리 눈의 최소 초점 거리는 너무 길고 해상도는 매우 낮기 때문에 지구 생명체는 대부분 맨눈으로 보기에 너무 작다. 동식물마다 생명을 유지하기 위해 특별한 기능을 수행하도록 적응된 다양한 세포를 갖고 있다. 세균처럼 가장 단순한 단세포 미생물은 분간이 안 될 정도로 똑같아 보이지만, 유전적 · 화학적 구성은 매우 다양해서 진화론적인 측면에서 볼 때 식물인 경우도 있고 동물인 경우도 있다. 미소 생물은 흔히 단세포이지만, ‘거대 생물’에 이른 생명체들도 현미경으로 들여다봐야 하는 작은 세포로 이루어져 있다. 이 책에서는 첨단 장비와 최신 기술로 구현된 독특한 미시 세계를 만날 수 있다.

 

 

미소 생물(micro life)과 거대 생물(macro life)의

경이로운 조합을 목도하라!

 

도감형 대백과사전 시리즈인 『식물』, 『동물』, 『해양』, 『미소 생물』은 전 세계 10여 개국에서 절찬리에 출간되는 베스트셀러 대백과사전 시리즈로 미국 스미스소니언 박물관, 영국 자연사 박물관 등 세계적인 자연사 연구 기관과 영국 출판의 명가 돌링 킨더슬리(DK)의 협업의 결실이다. 이번에 ㈜사이언스북스에서 출간된 『미소 생물(Micro Life)』은 그 최신작이다. 앞의 책들이 우리가 눈으로 보고 만질 수 있는 식물, 동물, 해양 생물 등을 다뤘다면, 이번 책은 전자 현미경 같은 첨단 과학 기술 장비의 도움을 받지 않으면 볼 수 없는, 그렇지만 우리의 삶과 자연에 막대한 영향을 미치는 미소 생물들의 세계를 다룬다.

 

박물학자이자 과학 저술가, 사진 작가 크리스 패컴이 『동물』, 『해양』에 이어 『미소 생물』의 서문을 열며 미소 생태계 속으로 독자를 안내하고, 『보이지 않는 권력자』, 『담장 속의 과학』 등을 저술하며 미생물 과학의 대중화에 앞장서 온 이재열 경북 대학교 생명 과학부 명예 교수가 한국어판의 감수를 맡아 주었다. 작게는 1000배에서 크게는 100만 배까지 확대한 광학 및 전자 현미경 사진 700컷과 밀도 높은 과학적 사실 설명은 인간의 허파꽈리에서 일어나는 산소 분자의 교환 과정에서부터 대장균 같은 세균과 바이러스 등이 정상 세포를 감염시키는 전염병의 현장은 물론이고, 반데르발스 힘 같은 화학 분자 간 작용력을 이용해 풀에 매달리는 산개미거미의 솜털 달린 발까지 미소 생물 세계의 온갖 장면을 포착해 낸다. 독자들은 이 책 책장을 넘길 때마다 상상도 못 한 미소 세계의 광경에 거대한 충격을 받게 되리라.

 

지구에는 120만 종이 넘는 생명체가 존재하지만, 아직 발견되지 않는 수백만 종의 생명체 대부분은 미시 세계에 속해 있다. 세포를 탐험하는 방법은 최신 기술과 함께 발달해 왔다. 전통적인 유리 렌즈를 이용해 빛을 모으는 광학 현미경 사진(light micrograph, LM)은 대상을 최대 1000배까지 확대한다. 전자기 ‘렌즈’로 초점을 맞춘 전자 현미경은 파장이 훨씬 작은 전자빔을 이용해 확대력을 100만 배까지 높인다. 투과형 전자 현미경 사진(transmission electron micrograph, TEM)은 전자를 표본의 얇은 박편에 투과시킨 것이며 주사형 전자 현미경 사진(scanning electron micrograph, SEM)은 고체 표본을 전자빔으로 스캔해 3차원 효과를 얻는다.

 

지름이 0.1마이크로미터(1000억분의 1미터)에 불과한 SARS-CoV-2(코로나19 대유행을 일으킨 코로나바이러스)에서부터 복잡한 모낭과 꽃가루 구조에 이르기까지 온갖 생명 형태의 근간을 최첨단 과학적 이미지로 살핀 이 책은 압도적인 사진과 정교한 인포그래픽을 절묘하게 구성하고 미소 생태계 속 생명체 기능을 8가지로 압축해 독자를 미소 생물 세계 속으로 전격 안내한다. 한국어판에는 부록으로 미소 생물 엽서 4장과 다양한 미소 생물 사진과 세밀화 380점을 담은 『미소 생물 도감』까지 별책으로 포함하고 있다.

 

 

이 책의 특징

★ 전 세계 10개국 8만 부 출간, DK 베스트셀러 비주얼 대백과사전

★ 보이지 않는 곳까지 밝히는 첨단 전자 현미경 사진

★ 380컷의 세밀화와 사진을 담은 『미소 생물 도감』 증정

★ 놀라운 미시 세계 엽서 4종 포함

★ 미국 스미스소니언 박물관과의 협업으로 엄선한 비주얼 가이드

 

이 책의 활용법

★ 사진학, 생물학, 생태학 수업 교양 교재

★ 온 가족이 함께 볼 수 있는 대백과사전

★ 각급 학교와 도서관 참고 도서

★ 자연사 박물관, 과학관, 자연 사진전 가이드북

 

자연의 경이가 다채롭게 펼쳐지는 대백과사전 시리즈

★ 『식물(Flora)』 DK 『식물』 편집 위원회 | 박원순 옮김

★ 『동물(Zoology)』 DK 『동물』 편집 위원회 | 황연아 옮김

★ 『해양(Oceanology)』 DK 『해양』 편집 위원회 | 이경아 옮김

★ 『미소 생물(Micro Life)』 DK 『미소 생물』 편집 위원회 | 이경아 옮김

 

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차례

들어가기 미시 세계의 규모 10 / 생명체의 종류 12 / 가까이에서 들여다본 거대 생물 15

양분 얻기 태양열로 움직이는 미생물 18 / 빛을 흡수하기 20 / 현미경 속으로: 뿌리털 22 / 질소 충전하기 25 / 질소 고정하기 26 / 세균 29 / 집중 조명: 대장균 30 / 숙주 해치기 32 / 양분 흡수하기 35 / 집중 조명: 푸른곰팡이 36 / 먹이 삼키기 38 / 미생물 포식자 40 / 자세포 42 / 입자 먹기 44 / 구기 연결하기 46 / 곤충의 구기 48 / 흡혈 동물 50 / 즙액 받아마시기 52 / 먹이 긁어내기 54 / 독이 있는 집게발 56 / 먹이를 소화하기 쉬운 상태로 만들기 58 / 현미경 속으로: 혈류 속으로 들어가는 먹이 60 / 장에서 살아가기 63 / 거미줄 치기 64 / 식물도 아니고 동물도 아닌 66 / 나무 먹기 68

몸을 움직이는 동력 에너지 배출 72 / 산소 이용하기 75 / 무기질 에너지 77 / 발효 에너지 78 / 산소 농도에 대한 다양한 미생물의 반응 80 / 기체 교환 82 / 숨 쉬는 관 84 / 곤충의 아가미 86 / 현미경 속으로: 포유류의 폐 88 / 산소 운반하기 80 / 현미경 속으로: 순환계 92 / 현미경 속으로: 잎의 공기구멍 94 / 체온 유지하기 96

느끼고 반응하기 주변 환경 감지하기 100 / 더듬이 102 / 맛 느끼기 104 / 소리 듣기 106 / 현미경 속으로: 귓속의 감각세포 108 / 거리 판단하기 110 / 겹눈 112 / 색깔 만들기 114 / 보는 각도에 따라 달라지는 빛깔 116 / 빛 만들기 118 / 몸 색깔을 바꾸는 동물들 120 / 현미경 속으로: 신경세포 122 / 행동 조정 124

움직이기 파닥이는 털 128 / 집중 조명: 짚신벌레 130 / 기어 다니는 세포 132 / 털로 헤엄치기 134 / 섬모가 만든 빗 136 / 단순한 근육 138 / 수축하는 근육 140 / 마찰력 극복하기 142 / 매끄러운 노 젓기 144 / 부력 조절하기 146 / 관족 148 / 수면에서 살기 150 / 집중 조명: 송장헤엄치개 152 / 매달리는 발 154 / 늘였다 줄였다 할 수 있는 다리 156 / 마디가 있는 다리 158 / 새총처럼 날아가기 160 / 다리로 뛰어오르기 162 / 곤충의 날개 164 / 안정적인 비행 166 / 가장 작은 비행사 168 / 현미경 속으로: 날개깃 170 / 무임 승차하는 진드기 172

지탱하고 보호하기 세포의 내골격 176 / 규조류 178 / 미세한 껍질 180 / 규산질 골격 182 / 셀룰로스 갑옷 184 / 해면의 골편 186 / 튀기는 물 188 / 화학적 방어 190 / 외부의 골격 192 / 숨어 지내기 194 / 극피동물의 골격 196 / 현미경 속으로: 상어 피부 198 / 척추동물의 골격 200 / 현미경 속으로: 포유류의 털 202 / 세포벽 204 / 현미경 속으로: 식물을 지탱하는 줄기 206 / 잎 표면 208 / 곤충의 침 210 / 자극하는 털 212 / 독을 쏘는 털 214 / 내부 방어 216

번식하기 사보타주 세포 220 / 집중 조명: 코로나바이러스 222 / 군체를 이루는 세균 224 / 무성 생식 226 / 난자 수정 228 / 균류의 번식 230 / 세대 교번 232 / 현미경 속으로: 꽃식물의 성 234 / 꽃가루 입자 236 / 집중 조명: 벌 238 / 은밀하게 이루어지는 수분 240 / 호황과 불황 242 / 굶주림에서 탈출하기 244 / 짝짓기 경쟁 246 / 어버이 양육 248

성장과 변화 세포 군체 252 / 세포 분열 254 / 배아 발달 256 / 곤충의 알 258 / 현미경 속으로: 양치류가 자라는 법 260 / 씨앗 262 / 씨앗 발아 264 / 단순한 식물 266 / 플랑크톤으로 성장하기 268 / 단계적으로 성장하기 270 / 길고 짧은 수명 272

서식지와 생활 양식 어디든 존재하는 세균 276 / 극한 환경에서 살아남기 278 / 집중 조명: 완보 동물 280 / 추위에 살아남기 282 / 붙잡고 매달리기 284 / 해양 플랑크톤 286 / 집중 조명: 요각류 288 / 연못에서 살아가는 미생물 290 / 민물에서 살아가는 생명체 292 / 집중 조명: 선충 294 / 재활용되는 물질 296 / 모래 입자 속에서 298 / 충영 형성 300 / 집중 조명: 모기 302 / 피부에서 살아가기 304 / 털에서 살아가기 306 / 소화관 속 생물 공동체 308 / 혈구 감염 310 / 뇌 기생충 312 / 식물과 균류의 협력 314 / 반은 균류이고 반은 조류 316 / 광합성 조력자 318
용어 해설 320 / 찾아보기 326 / 도판 저작권 334

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참여 필자

데릭 하비 Derek Harvey

리버풀 대학교에서 동물학을 전공하고 진화 생물학에 특히 관심이 많은 박물학자이다. 여러 생물학자 후학을 양성하고 코스타리카, 마다가스카르, 오스트레일리아에서 학생 탐사를 이끌었다.

 

엘리자베스 우드 Dr. ElizabethWood

산호초 자원의 보존과 지속 가능한 이용을 목표로 활동하는 해양 생물 컨설턴트. 산호초 생태계, 어류의 행동 양식, 산호 생물학에 특히 관심이 많은 다이버이자 해저 사진 작가이다.

 

마이클 스코트 Michael Scott

자연사 작가이자 환경 보호 운동가, 전 방송인이다. DK 『지구의 물질』, 『해양』, 『자연사』 등에 원고를 기고했다.

 

톰 잭슨 Tom Jackson

100권이 넘는 책을 쓰고 20년 동안 더욱 많은 부분에 이바지했다. 영국 브리스톨 대학교에서 동물학을 전공했으며 동물원 사육사 겸 환경 보호 운동가로 일해 왔다.

 

비 퍼크스 Dr. Bea Perks

동물학을 전공하고 임상 약학으로 박사 학위를 받았다. 20년 동안 과학 저술가로 활동하면서 《뉴 사이언티스트》와 《네이처》에 원고를 기고해 왔다.

 

감수

마크 바이니 Mark Viney

리버풀 대학교 동물학과 교수로서 기생충인 선충의 생활사와 야생 포유류의 면역학을 연구하고 있다. 런던의 임페리얼 칼리지와 리버풀 열대 의과 대학에서 학위를 받았으며 에든버러와 브리스톨 대학교 교수를 역임했다.

 

리처드 커비 Dr. Richard Kirby

왕립 협회 대학교의 선임 연구원을 역임하고 현재 독립적으로 활동하는 해양 과학자이다. 플랑크톤과 그로 인해 유지되는 먹이 그물에 관심이 많은 그는 플랑크톤 과학을 널리 알리고자 세계 시민 과학 세키디스크 연구소를 설립했다.

 

킴 데니스브라이언 Dr. Kim Dennis-Bryan

런던 자연사 박물관에서 어류 화석을 연구하는 것으로 동물학자로서의 첫발을 내디뎠으며 이후 방송 대학에서 자연 과학 강사로 일했다. DK 『동물』, 『해양』, 『선사 시대 생명』을 비롯한 상당수의 과학책을 저술하고 감수했다.

 

스미스소니언 Smithsonian

1846년 설립되어 세계에서 가장 큰 박물관이자 연구 복합 단지를 이루고 있는 스미스소니언 연구소는 공공 교육과 병역, 예술, 과학, 역사의 학술 연구에 기여하고 있으며 19개의 박물관과 갤러리, 국립 동물원이 속해 있다. 각종 예술품과 표본을 포함해 소장품은 1억 5550만 점에 달한다.

 

옮긴이 이경아

숙명 여자 대학교 수학과를 졸업했다. 현재 번역 에이전시 엔터스코리아에 서 번역가로 활동 중이다. 옮긴 책으로는 『바다 해부 도감』, 『세상 곳곳 수 학 쏙쏙』, 『다채로운 모프의 향연 콘스네이크』, 『자연 해부 도감』, 『10대가 가짜 과학에 빠지지 않는 20가지 방법』, 『농장 해부 도감』, 『귀소 본능』, 『밀림으로 간 유클리드』, 『우주의 점』, 『블랙홀, 웜홀, 타임머신』, 『우표 속의 수학』, 『코스믹 잭팟』, 『나를 발견하는 뇌과학』 등이 있다.

 

감수 이재열

서울 대학교 농생물학과를 졸업하고 독일 기센 대학교에서 분자 생물학적 기법을 도입한 바이로이드 검출 기술 연구로 박사 학위를 받았다. 독일 막스 플랑크 생화학 연구소에서 박사 후 과정을 마치고 경북 대학교 생명과 학부 교수를 지냈다. 경북 대학교 생명 과학부 명예 교수이다. 『보이지 않는 권력자』, 『바이러스는 과연 적인가?』, 『보이지 않는 보물』, 『우리 몸 미생물 이야기』, 『자연의 지배자들』, 『자연을 닮은 생명 이야기』, 『담장 속의 과학』, 『토기: 내 마음의 그릇』 등을 썼다.

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