농업에서의 생물다양성에 가해지는 위협을 평가한다
 

디클랜 버틀러, 토니 렐치하트
 

유전자조작(GM) 농작물이 생물다양성의 보존에 어떤 의도하지 않은 결과를 가져올 수 있는지의 문제는 오랜 기간 동안 국제적인 관심의 초점이 되어 왔다. 이 문제는 아마도 GM 작물이 인간의 건강에 어떤 잠재적인 영향을 미칠 수 있는지의 문제보다 훨씬 많은 논쟁을 불러일으켰다고 해도 무방할 것이다.

예를 들면 올해 초, 유전자조작 유기체(GMOs)의 가능한 환경적 악영향을 최소화하기 위해 새로운 전지구적 협약을 논의했던 협상 테이블이 결렬되었는데, 그 이유는 부분적으로 각국 정부들, 환경단체들, 그리고 생명공학 산업측이 GM 작물의 환경적 위험에 대해 심대한 의견차이를 보였기 때문이었다.

이러한 의견의 불일치는 이 쟁점에 관한 현재까지의 연구가 충분치 못하다는 사실 때문에 더욱 격화되고 있다. 근대적 농업방식이 많은 국가들에서 생물다양성을 지속적으로 감소시켜 왔다는 다수의 증거들이 있음에도 불구하고, GMOs의 환경방출에 관해 영국 정부의 자문가들이 작성한 보고서에서는 GM 작물의 재배가 사태를 개선시킬지 혹은 더욱 악화시킬지에 대해 연구자들이 아직 알지 못하고 있다고 말함으로써 널리 받아들여지고 있는 견해를 반복했다 (http://www.environment.detr.gov.uk/acre/wildlife/index.htm을 보라).

이러한 쟁점들은 농업에 이용되고 있지 않은 광대한 땅이 있는 큰 나라들보다 대부분의 시골 지방들이 농업 목적으로 이용되고 있는 영국과 같은 작은 나라들에게 더욱 큰 관심의 대상이 되어 왔다고 볼 수 있다. 환경단체들과 자연보호 로비집단들로부터의 이의 제기 목소리가 커짐에 따라, 영국 정부와 과학자 사회는 GMOs가 야생 생태계와 시골 지방에 미치는 영향을 조사하는 포괄적인 연구 프로그램에 착수하도록 압력을 받고 있다.

반면, 미국에서는 이러한 연구의 필요에 대한 인식이 지금까지 상대적으로 적었다. 이는 미국에서 농경지와 광범한 시골 지방 사이의 거리가 훨씬 멀기 때문에 그런 연구가 필요하지 않다는 인식에 부분적으로 기인한다. 그러나 다른 한편으로 이는, 세계 최대 규모의 미국 생명공학 산업이 GMOs는 통상적인 농업 시스템보다 더 환경친화적이라는 메시지를 대중에게 전달함에 있어 더 큰 성공을 거두었다는 사실에 기인한 것이기도 하다.

이미 이용되고 있는 대부분의 GM 작물들은 제초제나 해충에 대해 저항성을 갖도록 유전자조작된 것들이다 (비록 많은 다른 GM 작물 품종들도 역시 시장에 나오긴 했지만). 제초제저항성 작물들은 대개 흔히 쓰이는 제초제인 글라이포세이트나 글루포시네이트에 저항성을 갖도록 조작된 것으로, 작물에 해를 끼치지 않고 제초제를 그 위에 뿌릴 수 있도록 한다. 해충저항성 작물들은 토양박테리아인 Bacillus thuringiensis(Bt)에 의해 만들어지는 독소를 생성하도록 조작된 것이다. Bt는 박테리아에 의해 만들어지는 단백질과 해충 사이의 상호작용에 의해 특정한 대상 해충을 죽이는 역할을 한다.
 

해충저항성 작물이 실제로 도입되었을 때 구제대상이 아닌 곤충 ― 그리고 새와 포유동물까지 ― 에도 해를 끼칠 수 있는지의 여부는 영국 정부가 현재 계획중인 수년에 걸칠 GM 작물 농장 실험에서 우선적으로 답해져야 할 질문들 중 하나이다. 정밀한 조사를 받아야 할 또하나의 질문은 변형된 유전자가 다른 식물에 어느 정도로 전이되는지, 그리고 그것이 예컨대 유기농 생산에는 어떤 영향을 미치는지에 관한 것이다. 세번째 질문은 제초제저항성이 인근의 식물 ― 잡초 혹은 여타 작물 ― 에 퍼져나가는지의 여부이다.

지금까지 나온 제한적인 증거들을 놓고 연구자들은, Bt 작물이 구제대상이 아닌 곤충에 가하는 위험에 관해 분명하게 두 개의 진영으로 의견이 나뉘어 있다. 예컨대 미네소타 대학 곤충학과의 윌리엄 허치슨(William Hutchison)과 그의 동료들은 지난 달 미국곤충학회 모임에서, 미네소타 주의 Bt-사탕수수 재배지와 Bt로 조작되지 않은 사탕수수 재배지를 표본조사한 결과 '인간에게 이로운' 곤충의 수에 아무런 차이를 발견하지 못했다고 발표했다 (http://www.ent.iastate.edu/entsoc/ncb99/prog/abs/d51.htm을 보라).

반면, 던디 소재의 스코틀랜드 곡물연구소에서 일하는 곤충학자인 니콜라스 버치(Nicholas Birch)는, 실험용 GM 감자에서 발현된 진딧물 구제용 독소가 그 진딧물을 먹은 무당벌레의 번식력을 떨어뜨리고 수명을 감소시킨다는 사실을 실험실 연구에서 밝혀 내었다. 그러나 비판자들은 문제가 된 독소인 스노드롭 렉틴은 이미 알려져 있는 그것의 독성을 감안했을 때 GM 작물에 쓰이도록 허용되지 않을 것이라고 지적하고 있다.

아마도 가능한 위험을 보다 현실적으로 제시한 이는 쮜리히 소재의 스위스 농업생태학 및 농업 연방연구소에서 일하는 안젤리카 힐벡(Angelika Hilbeck)일 것이다. 그녀는 또다른 익충인 풀잠자리에게 Bt-옥수수를 먹은 구제대상 해충의 애벌레를 먹였을 때 보통 옥수수를 먹은 애벌레를 먹였을 때에 비해 더 높은 치사율을 보인다는 점을 발견했다.

그러나 힐벡의 연구는 실험실 내에서 수행된 것이었다 (Environmental Entomology 27, 480-487; 1998을 보라). 만약 야외 조건이었다면 실험 결과는 달랐을지도 모른다. 왜냐하면 구제대상 해충인 유럽 조명충나방은 옥수수 줄기 속에서 살기 때문에 정상적인 조건 하에서라면 풀잠자리에 먹히는 것으로부터 대부분 보호되기 때문이다.

제초제저항성 GM 작물이 인근의 식물군에 미치는 영향을 평가하기 위한 연구 역시 상당기간 동안 진행되어 왔다. 덴마크, 프랑스 및 미국의 연구자들은 야외 실험 결과, 원칙적으로는 제초제저항성 유전자가 GM 작물에서 '빠져나가' 꽃가루 이전을 통해 인근의 근연종 잡초에게로 옮겨갈 수 있다는 사실을 이미 제시한 바 있다.

이와 유사하게 프랑스 국립농학연구소에서 일하는 식물 연구자인 안-마리 셰브르(Anna-Marie Chevre)는 제초제저항성을 갖도록 유전자조작된 유채가 흔히 발견되는 잡초인 야생무와 교배하여 번식력을 가진 후손을 손쉽게 만들어내는 것을 발견했다 ― 이들간의 잡종이 여러 세대가 지나면서 제초제저항성 유전자가 점점 희미해진다는 사실도 함께 발견하긴 했지만.

환경단체들 편에서 일하는 과학자들은 그러한 유전자 전이가 '슈퍼 잡초'의 확산을 가져올 수도 있으며, 그것은 대단히 막기 힘든 것으로 판명될지도 모른다고 주장하고 있다.

최근 메릴랜드 주 베씨스다에서는 GM 작물의 생태적 영향을 고찰하기 위해 과학자들, 규제정책 입안자들, 그리고 연구소장들이 한데 모였다. 이들은 이 자리에서, 현재 시장에 나온 몇 안되는 형질전환 작물로부터 강화된 잡초성이 나타날 위험은 거의 없다는 데 합의했다. 형질전환 작물들이 지니는 유전적으로 강화된 특성들은 다른 식물들에 대해 어떤 비교우위도 지니지 않으며 따라서 이들은 결국 죽어 없어질 것이다, 라고 그들은 결론내렸다.

그러나 전체적으로 보면 아직 의견일치는 이루어지지 않고 있다. 예컨대 베씨스다 회의에 참가한 과학자들은 많은 서로 다른 GM 작물들이 유전자를 교환하게 되면 복수의 바람직한 특성들의 '유전자 축적(gene stalking)'이 일어나 이론적으로 대단히 높은 경쟁력을 갖는 잡초가 생겨날 수 있다는 점에 동의하였다. 그리고 오하이오 주립대학의 생태학자 앨리슨 스노우(Allison Snow)와 같은 몇몇 이들은 많은 수의 GM 작물이 광범하게 재배되기 전까지는 이에 대해 알 수 없을 것이라고 지적하기도 했다.

또한 연구자들은 해충저항성이나 제초제저항성, 혹은 가뭄저항성을 부여하는 유전자와 같이 [환경에 대한] 적합성을 향상시키는 유전자가 필연적으로 잡초나 GM 작물의 확산 능력을 높이고 그것을 막기 힘들게 만들 것인지에 대해서도 알지 못하고 있다. 제초제저항성의 경우에는, 그 잡초에 제초제가 살포되지 않는 한 제초제저항성 식물의 생존을 유리하게 만드는 선택 압력은 작용하지 않으며, 그 특성은 시간이 지남에 따라 죽어 없어질 것이다.

생명공학 산업의 대변자들은 GM 작물들이 농업과 환경에 가져다 주는 혜택이 그런 작물들의 영향에 관한 논쟁에서 과소평가되는 경향이 있다고 믿고 있다.

그러한 혜택들 중 하나는, 해충저항성 작물들이 더 적은 양의 통상적인 살충제를 필요로 한다는 것이다. 이 살충제들의 환경 파괴 능력에 대해서는 이미 잘 알려져 있다. 워싱턴 D.C. 소재의 민간 단체인 전미식품농업정책센터의 보고서에서는 최근들어 Bt 작물들의 보급과 함께 미국 남부 주들에서 살충제 사용량이 현저히 줄어들었다는 점을 지적했다 (http://www.ncfap.org/biotech/sld014.htm을 보라).

그러나 그러한 혜택에도 불구하고, 'Bt 작물들'의 기하급수적인 증가는 [유기농 농부들이] Bt를 스프레이로 사용하는 것과 함께 작용하여 대상 해충들이 점차로 독소에 저항성을 갖게 되는 결과를 초래할 수 있으며, 이는 농업과 환경 모두에 해를 끼치는 악몽의 시나리오가 될 것이다.

이러한 관점을 지닌 이들 중 한 사람이 애리조나 주립대학의 곤충학자인 브루스 타바쉬닉(Bruce Tabashnik)이다. 타바쉬닉은 Bt 작물에 저항성을 갖게 된 해충의 사례가 잘 기록된 것이 없다는 점을 인정한다. 그러나 많은 농부들의 생각과 마찬가지로, 그는 저항성의 출현은 피할 수 없는 것이라고 믿고 있다. 타바쉬닉과 다른 연구자들은 지금까지 배추좀나방이라는 한 가지 종에서 Bt 스프레이에 대한 광범한 저항성이 나타났음을 보여 주었다. 그리고 노스캐롤라이나 주립대학의 곤충학자인 프레드 굴드(Fred Gould)는 야외에 있는 회색담배나방 개체군에서 Bt에 대한 저항성을 부여하는 유전자를 예상보다 높은 빈도로 발견했다 (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 3519-3523; 1997).

굴드는 해충들이 Bt에 저항성을 갖게 되는 위험에 대처할 방법들이 발견되어야 한다고 말했으며, 이 점에서 다른 연구자들 및 농부들과 생각을 같이하고 있다. 지금까지 제안된 한 가지 방법은 농부들이 Bt에 저항성을 가지지 않은 면화를 재배하는 영역을 일부러 따로 많이 떼어 두는 것이다. 이러한 '피난처(refuge)'의 설정은 회색담배나방이 Bt에 노출된 해충들과 함께 번식하게 함으로써 미래 세대에는 Bt 저항성이 희미해지도록 만들려는 생각을 바탕에 깔고 있다.

곡물 재배자들, 연구자들, 그리고 생명공학 회사들은 재배면적의 적어도 20퍼센트 가량은 이런 식으로 Bt에 저항성을 갖지 않은 곡물이 자라도록 떼어 놓아야 한다는 데 의견일치를 보고 있는 듯하다 ― 농부들은 현재 겨우 4퍼센트만을 따로 떼어놓고 있다. Bt가 유효한 살충제로서 효력을 상실하는 것이 반드시 새로운 생태적 위험을 가져오지는 않을 것이다; 살충제에 대한 저항성은 GM 작물이 나타나기 이전에 이미 출현했으니까. 그러나 그것은 식량 생산의 증대라는 측면에서 생명공학 산업의 승리를 단명한 것으로 만들어버릴 수 있다.