Lessons from fungi on markets and economics | Toby Kiers

번역: Hoeun Cheong 검토: Yeowoon Yi

So I stand before you as an evolutionary biologist,

저는 오늘 이 자리에 진화 생물학자이자

a professor of evolutionary biology,

진화 생물학 교수로서 서 있습니다.

which sounds like a rather fancy title, if I may say so myself.

제가 봐도 약간 화려하게 들리기는 합니다.

And I'm going to talk about two topics

두 가지 주제로 이야기를 할 텐데요.

that aren't normally talked about together,

일반적으로 함께 다루지 않는 주제죠.

and that's market economies and fungi.

바로 시장 경제학과 균계입니다.

Or is it fun-GUY, or, as we say in Europe now, fun-GEE?

발음이 펀-가이인가요, 아니면 유럽에서 발음하듯이 펀-기 인가요?

There's still no consensus on how to say this word.

아직도 이 발음에 대한 합의가 없는 것 같아요.

So I want you to imagine a market economy

이런 시장 경제를 상상해 보세요.

that's 400 million years old,

4억 년 정도 되고요,

one that's so ubiquitous that it operates in almost every ecosystem of the world,

어디에나 있고 대부분의 생태계에서 운영되고 있습니다.

so huge that it can connect millions of traders simultaneously,

너무 거대해서 수 백만 거래자를 동시에 연결할 수 있을 정도입니다.

and so persistent

또한 매우 끈질겨서

that it survived mass extinctions.

대량 멸종에도 살아남았죠.

It's here, right now, under our feet.

이것은 지금 우리의 발 아래에도 있지만

You just can't see it.

눈으로 볼 수 없습니다.

And unlike human economies

의식에 따라 의사 결정을 하는

that rely on cognition to make decisions,

인간의 경제와는 다르게

traders in this market, they beg, borrow, steal, cheat,

이 시장의 거래자들은 무의식적으로

구걸하고, 빌리고, 훔치고, 속입니다.

all in the absence of thought.

So hidden from our eyes,

우리 눈에는 안 보이지만 식물 뿌리 주변에는

plant roots are colonized by a fungus called arbuscule mycorrhizae.

수지상균근이라고 부르는 균근이 서식하고 있습니다.

Now the fungus forms these complex networks underground

균근은 미세한 필라멘트로 이루어진 복잡한 네트워크를 이루고 있는데

of fine filaments thinner than even threads of cotton.

이 필라멘트는 목화 한 가닥보다도 얇습니다.

So follow one of these fungi,

이 균근을 따라가보면

and it connects multiple plants simultaneously.

동시다발적으로 여러 식물과 연결되어 있는 것이 보입니다.

You can think of it as an underground subway system,

이는 마치 지하철 노선과도 같습니다.

where each root is a station,

각 뿌리는 지하철 역에 해당하고

where resources are loaded and unloaded.

이 곳을 통해 자원이 실리거나 내려집니다.

And it's also very dense,

또한 밀도가 매우 높은데요.

so roughly the length of many meters, even a kilometer,

대략 수 미터에서 1km 정도의 길이가

in a single gram of dirt.

흙먼지 1그램 속에 포함됩니다.

So that's the length of 10 football fields

축구 경기장 10개 만한 길이입니다.

in just a thimbleful of soil.

이렇게 적은 양의 흙 속에 말이죠.

And it's everywhere.

또한 이것은 어디에나 존재합니다.

So if you passed over a tree, a shrub, a vine, even a tiny weed,

여러분이 지나치는 나무나 관목, 나무 줄기, 작은 풀에도

you passed over a mycorrhizal network.

균근 네트워크가 있습니다.

Roughly 80 percent of all plant species

모든 식물종의 약 80%가

are associated with these mycorrhizal fungi.

이 수지상균근과 연관이 있습니다.

So what does a root covered in fungi

균근으로 둘러싸인 뿌리가 대체

have to do with our global economy?

세계 경제와 무슨 관련성이 있을까요?

And why as an evolutionary biologist have I spent the last 10 years of my life

왜 진화생물학자인 제가 지난 10년 동안을

learning economic jargon?

경제학 용어를 배우며 보냈을까요?

Well, the first thing you need to understand

먼저 이해하셔야 할 것은

식물과 균 간에 이루어지는 거래입니다.

is that trade deals made by plant and fungal partners

are surprisingly similar

우리가 만든 거래 시스템과

to those made by us,

놀라울 정도로 비슷합니다.

but perhaps even more strategic.

오히려 더 전략적이죠.

You see, plant and fungal partners,

물론 식물과 균은

they're not exchanging stocks and bonds,

주식과 채권을 교환하지 않습니다.

they're exchanging essential resources,

대신 필요한 자원을 교환하죠

and for the fungus, that's sugars and fats.

균근에게 필요한 것은 설탕과 지방입니다.

It gets all of its carbon directly from the plant partner.

균근은 필요한 탄소를 식물에게서 직접 얻습니다.

So much carbon, so every year, roughly five billion tons of carbon

매년 엄청나게 많은 탄소가, 대략 50억 톤의 탄소가

from plants go into this network underground.

식물로부터 땅 속의 균근 네크워크로 전달됩니다.

For the root, what they need is phosphorus and nitrogen,

식물 뿌리에 필요한 것은 인과 질소인데요.

so by exchanging their carbon

탄소를 교환함으로써

they get access to all of the nutrients collected by that fungal network.

식물뿌리는 균근 네트워크가 모은 모든 영양소를 얻을 수 있습니다.

So to make the trade,

이 거래가 가능하기 위해

the fungus penetrates into the root cell of the host

균근은 숙주의 뿌리세포에 침투해

and forms a tiny structure called an arbuscule,

수지상체라고 부르는 작은 구조물을 형성합니다.

which is Latin for "little tree."

수지상체는 라틴어로 "작은 나무"라는 뜻이죠.

Now, you can think of this as the physical stock exchange

인간의 거래 시장 중에서

실물 주식 시장이라고 생각하시면 될 겁니다.

of the trade market.

So up until now, it seems very harmonious.

지금까지는 매우 조화로워 보입니다.

Right? I scratch your back, you scratch mine,

제가 여러분 등을 긁어주면 여러분이 제 등을 긁어주듯이

both partners get what they need.

균근과 식물뿌리 둘 다 필요한 것을 얻습니다.

But here is where we need to pause

그러나 여기서 잠깐 멈추고

and understand the power of evolution and natural selection.

진화와 자연선택의 힘을 이해할 필요가 있습니다.

You see, there's no room for amateur traders on this market.

이 시장에 아마추어 트레이더를 위한 공간은 없습니다.

Making the right trade strategy

딱 맞는 거래 전략의 수립이

determines who lives and who dies.

죽고 사는 것을 좌우합니다.

Now, I use the word strategy,

여기서 제가 전략이라는 단어를 사용했는데요.

but of course plant and fungi, they don't have brains.

물론 식물과 균근에게는 뇌가 없지만

They're making these exchanges

이들도 이런 거래를 합니다.

in the absence of anything that we would consider as thought.

우리가 생각이라고 부를 만한 것을 이들이 가지고 있지는 않지만요.

But, as scientists, we use behavioral terms

하지만 과학자로서 저희는

such as strategy

전략과 같은 행동 용어를 사용해

to describe behaviors to certain conditions,

유기체의 DNA 속에 사실 상 프로그램되어 있는

actions and reactions

특정 조건 하의

that are actually programmed into the DNA of the organism.

행동과 반응을 설명합니다.

So I started studying these trade strategies

제가 이 거래 전략을 공부하기 시작한 때가

when I was 19 years old

19살 때인데요.

and I was living in the tropical rainforests of Panama.

그 때 저는 파나마의 열대 우림에 살고 있었습니다.

Now, everybody at the time was interested in this incredible diversity aboveground.

그 당시는 모두가 놀랍고 다양한 땅위의 생태계에 관심이 있었죠.

And it was hyperdiversity. These are tropical rainforests.

그야말로 초 다양성이라 부를 만했죠. 열대우림이니까요.

But I was interested in the complexity belowground.

그러나 저는 땅속 생태계의 복잡성에 흥미를 느꼈습니다.

We knew that the networks existed, and we knew they were important,

땅속에 네트워크가 존재하고 그것이 중요하다는 걸 알았죠.

and I'm going to say it again, by important I mean important,

중요하다고 말씀은 드렸지만 정말 중요합니다.

so the basis of all plant nutrition

땅 위에서 볼 수 있는 모든 다양한 생명에게 필요한

for all the diversity that you do see aboveground.

모든 식물 영양소의 기반이기 때문입니다.

But at the time, we didn't know how these networks worked.

그러나 그 당시에 우리는 이 네트워크가 작동하는 방식을 몰랐죠.

We didn't know how they functioned.

기능하는 방식도 몰랐고요.

Why did only certain plants interact with certain fungi?

왜 어떤 식물은 특정 균근과만 상호작용을 할까요?

So fast-forward to when I started my own group,

제가 연구팀을 조직해서

and we really began to play with this trade market.

이 거래 시장에 대해 연구를 시작했을 때로 돌아가 보죠.

You see, we would manipulate conditions.

저희는 조건을 만들었습니다.

We would create a good trading partner by growing a plant in the sun

어떤 식물은 햇볕에 두어 좋은 거래 파트너로

and a poor trading partner by growing it in the shade.

어떤 식물은 그늘에 두어 좋지 않은 거래 파트너로 만들어 주었습니다.

We would then connect these with a fungal network.

그리고는 이 식물들을 균근 네트워크와 연결시켰죠.

And we found that the fungi were consistently good

그리고 이 균근이 좋은 파트너와

at discriminating among good and bad trading partners.

그렇지 않은 파트너를 구별하는 데 일관되게 뛰어나다는 걸 알게 됐죠.

They would allocate more resources to the host plant giving them more carbon.

균근은 더 많은 탄소를 주는 숙주에게 더 많은 자원을 배분해 주었습니다.

Now, we would run the reciprocal experiments

이번에는 조건을 바꿔 실험을 진행했습니다.

where we would inoculate a host plant with good and bad fungi,

숙주 식물에게 좋은 균근과 나쁜 균근을 다 주입하는 거죠.

and they were also good at discriminating between these trade partners.

숙주 식물 역시 둘을 잘 구별해냈습니다.

So what you have there is the perfect conditions for a market to emerge.

하나의 시장이 생겨나는 완벽한 조건이 갗추어진 겁니다.

It's a simple market,

단순하지만

but it's a market nonetheless,

우리가 알고 있는 그 시장인 것은 분명합니다.

where the better trading partner is consistently favored.

더 나은 거래 대상이 지속적으로 선택받는 시장 말이죠.

But is it a fair market?

그런데 과연 이 시장은 공정할까요?

Now this is where you need to understand that, like humans,

아셔야 할 것이 있습니다.

식물과 균근도 인간처럼 굉장히 기회주의적입니다.

plants and fungi are incredibly opportunistic.

There's evidence that the fungus, once it penetrates into the plant cell,

일단 식물 세포에 침투하고 나면

it can actually hijack the plant's own nutrient uptake system.

균근이 그 식물의 영양 섭취 시스템을 강탈한다는 증거가 있습니다.

It does this by suppressing the plant's own ability

식물이 토양에서 영양소를 빨아들이는 것을

to take up nutrients from the soil.

막는 방식으로 강탈해가죠.

So this creates a dependency of the plant on the fungus.

그러면 그 식물은 균근에게 의존할 수밖에 없게 됩니다.

It's a false addiction, of sorts,

일종의 허위 중독으로

whereby the plant has to feed the fungus

그 식물은 균근을 먹여야만

just to get access to the resources right around its own root.

자신의 뿌리 주변의 자원을 흡수할 수 있게 되는 겁니다.

There's also evidence that the fungi are good at inflating the price of nutrients.

또한 균근이 영양소의 가격을 상승시킨다는 것도 발견했습니다.

They do this by extracting the nutrients from the soil,

균근은 토양에서 영양분을 추출해서

but then rather than trading them with the host,

그것을 숙주 식물과 거래하는 대신에

they hoard them in their network,

자신의 네트워크에 저장합니다.

so this makes them unavailable to the plant and other competing fungi.

따라서 숙주와 다른 균근 경쟁자들은 이 영양분을 이용하지 못하게 되죠.

So basic economics,

이건 경제학의 기본 원리입니다.

as resource availability goes down, the value goes up.

자원의 부족해지면 그 가치는 올라간다.

The plant is forced to pay more for the same amount of resources.

숙주는 어쩔 수 없이 더 많은 비용을 지불해 같은 양의 자원을 얻습니다.

But it's not all in favor of the fungus.

그렇다고 모든 것이 균근에게 유리한 것은 아닙니다.

Plants can be extremely cunning as well.

식물 역시 뛰어난 사기꾼입니다.

There are some orchids --

일부 난초 식물이 그렇습니다.

and I always think orchids somehow seem like the most devious

저는 난초류가 식물 종 중에서

of the plant species in the world --

가장 기만적인 것 같다고 생각합니다.

and there are some orchids

일부 난초류는

that just tap directly into the network

균근 네트워크에 직접 다가가서

and steal all their carbon.

모든 탄소를 훔치기도 합니다

So these orchids, they don't even make green leaves to photosynthesize.

이 난초류는 광합성을 위해 녹색 잎도 만들지 않습니다.

They're just white.

그냥 하얀색이죠.

So rather than photosynthesizing,

광합성을 하기 보다는

tap into the network,

네트워크에 침입해서

steal the carbon

탄소를 훔쳐갑니다.

and give nothing in return.

공짜로 말입니다.

Now I think it's fair to say that these types of parasites

이렇게 말할 수 있겠네요. 이런 기생충 같은 유형들이

also flourish in our human markets.

실제 인간들의 시장에서도 잘나가죠.

So as we began to decode these strategies,

저희는 이들의 전략을 풀어보면서

we learned some lessons.

몇 가지 교훈을 얻게 되었습니다.

And the first one was that there's no altruism in this system.

우선, 이 시스템에는 이타주의가 없다는 것 입니다.

There's no trade favors.

밑지는 장사는 없습니다.

We don't see strong evidence

균근이 죽어가거나 힘들어하는

of the fungus helping dying or struggling plants

식물을 돕는다는 증거는 찾을 수 없었습니다.

unless it directly benefits the fungus itself.

균근 자신에게 직접 도움이 되지 않는다면 말이죠.

Now I'm not saying if this is good or bad.

이것이 좋거나 나쁘다는 얘길 하는 것이 아닙니다.

Unlike humans, a fungus, of course, cannot judge its own morality.

인간과는 달리 균근은 자신의 도덕성을 판단할 수 없습니다.

And as a biologist,

저는 생물학자로서

I'm not advocating for these types of ruthless neoliberal market dynamics

균근이 벌이는 이 무자비한 신자유주의 시장 역학을

enacted by the fungi.

옹호하고 있는 것이 아닙니다.

But the trade system,

그러나 이 시스템은

it provides us with a benchmark

어떤 기준점을 제공합니다.

to study what an economy looks like

도덕성이 결여된 자연 선택이

when it's been shaped by natural selection

수 백만년 동안 이어진다면

for hundreds of millions of years

in the absence of morality,

그 경제는 어떤 모습일까를 연구 하는데 있어서요.

when strategies are just based

전략이 단순히

on the gathering and processing of information,

정보 수집과 처리에 기반을 두게 될 때 말입니다 .

uncontaminated by cognition:

인식의 영향을 받지 않고요.

no jealousy, no spite,

질투도, 악의도 없지만

but no hope, no joy.

희망도 기쁨도 없게 됩니다.

So we've made progress

지금까지

in decoding the most basic trade principles at this point,

가장 기본적인 거래 원리를 풀어 이해해 봤는데요.

but as scientists we always want to take it one step further,

과학자로서 한 단계 더 나아가 보겠습니다.

and we're interested in more complex economic dilemmas.

저희 과학자들은 좀 더 복잡한 경제적 난관에 흥미를 느낍니다.

And specifically we're interested in the effects of inequality.

특히 불평등의 영향은 매우 흥미롭습니다.

So inequality has really become a defining feature

불평등은 오늘날 경제 전망의

뚜렷한 특징이 되었습니다.

of today's economic landscape.

But the challenges of inequality

이런 불평등으로 인한 어려움이

are not unique to the human world.

인간 사회에만 일어나는 일은 아닙니다.

I think as humans we tend to think that everything's unique to us,

우리는 인간중심적으로 생각하는 경향이 있는데요.

but organisms in nature

사실 자연의 유기체도

must face relentless variation in their access to resources.

자원의 이용에 있어서 무자비한 변화를 마주합니다.

How does a fungus that can again be meters long

다시 수 미터 길이로 자랄 수 있는 균류가

change its trade strategy when it's exposed simultaneously

비옥한 땅과 메마른 땅에 동시에 노출되었을 때

to a rich patch and a poor patch?

어떻게 전략을 수정할까요?

And, more generally,

더 일반적으로 말해서

how do organisms in nature use trade to their advantage

자연의 유기체는 불확실한 상황에 직면했을 때

when they're faced with uncertainty

자원의 이용가능성 측면에서

in terms of their access to resources?

어떻게 자신에게 유리한 거래를 할 수 있을까요?

Here's where I have to let you in on a secret:

그 비밀을 알려드리겠습니다.

studying trade underground is incredibly difficult.

땅속에서 일어나는 거래를 관찰하는 것은 매우 어렵습니다.

You can't see where or when important trade deals take place.

언제 어디서 중요한 거래가 일어나는지 알 수 없거든요.

So our group helped pioneer a method, a technology,

저희 연구팀은 새로운 방법, 기술을 개척하는데 기여했습니다.

whereby we could tag nutrients with nanoparticles,

바로 영양분에 나노입자 꼬리표를 붙이는 것입니다.

fluorescing nanoparticles called quantum dots.

양자점이라고 불리는 형광색이 나는 나노입자입니다.

What the quantum dots allow us to do

이 양자점을 이용하면

is actually light up the nutrients

실제로 영양분을 밝게 표시할 수 있어서

so we can visually track their movements

움직임을 눈으로 추적하는 것이 가능합니다.

across the fungal network

균근 네트워크에서부터

and into the host root.

숙주의 뿌리까지 말이죠.

So this allows us finally to see the unseen,

이렇게 보이지 않는 것을 볼 수 있어

so we can study how fungi bargain at a small scale with their plant hosts.

균류가 숙주 식물과 소규모 거래를 하는 방법을 연구할 수 있게 됩니다.

So to study inequality,

불평등을 연구하기 위해

we exposed a fungal network

균근 네트워크가

to these varying concentrations of fluorescing phosphorus,

다양한 농도의 형광물질이 붙은 인에 노출 될 수 있도록 했습니다.

mimicking patches of abundance and scarcity

영양분이 풍부한 식물과 아닌 식물을 가정해서요.

across this artificial landscape.

인공 조성된 땅 위에 말이죠.

We then carefully quantified fungal trade.

그런 다음 조심스럽게 균류의 거래를 수량화했습니다.

And we found two things.

우리는 두 가지 결과를 얻었습니다.

The first thing we found

첫째는

was that inequality encouraged the fungus to trade more.

불평등함이 균류에게 더 거래하도록 유도한다는 사실입니다.

So I can use the word "encouraged" or "stimulated" or "forced,"

제가 "유도한다", "자극한다" "강요한다"는 표현을 사용하지만

but the bottom line is that compared to control conditions,

기본적인 전제는 통제 조건에 비해

inequality was associated with higher levels of trade.

불평등함이 더 높은 수준의 거래와 연관이 되어있다는 것입니다.

This is important,

이것은 중요합니다.

because it suggests that evolving a trade partnership in nature

자연에서 거래 파트너를 만드는 것은

can help organisms cope with the uncertainty of accessing resources.

유기체가 자원 이용의 불확실성에 대처하는데 도움이 되기 때문입니다.

Second, we found that, exposed to inequality,

둘째로 불평등한 상황에 노출되면

the fungus would move resources from the rich patch of the network,

균류는 영양소를 비옥한 땅의 네트워크에서

actively transport them to the poor side of the network.

메마른 땅의 네트워크로 활발하게 이동시킨다는 사실입니다.

Now, of course, we could see this

물론 이것을 직접 볼 수 있습니다.

because the patches were fluorescing in different colors.

여러 색의 형광 물질을 입혔으니까요.

So at first, this result was incredibly puzzling.

처음에는 이 결과에 굉장히 당황스러웠죠.

Was it to help the poor side of the network?

균류가 네트워트 내의 힘든 부분을 돕는다고?

No. We found that the fungus gained more by first moving the resources

아닙니다. 균류는 수요가 더 많은 곳에 우선적으로 자원을 이동시킴으로써

to where demand was higher.

사실은 자신을 더 이롭게 하는 것이었어요.

Simply by changing where across the network the fungus was trading,

단순하게 균계가 거래되는 거래망을 바꿈으로써

it could manipulate the value of those resources.

거래되는 자원들의 가치를 조작할 수 있었습니다.

Now this stimulated us to really dig deeper into how information is shared.

이 결과는 정보가 공유되는 과정에 대해 더 파고드는 계기가 되었습니다.

It suggests a high level of sophistication,

우리는 자의식이 없는 유기체 내에서

or at least a medium level of sophistication

이루어지는 이 정보 공유 시스템이

in an organism with no cognition.

매우, 적어도 꽤나 정교하다고 추측했습니다.

How is it that a fungus can sense market conditions across its network

균계는 어떻게 시장 상황을 감지하고

and then make calculations of where and when to trade?

언제, 어디에서 거래를 해야 하는지 계산을 할 수 있을까요?

So we wanted to look about information and how it's shared across this network,

우리는 균계가 어떻게 신호들을 통합하며 어떻게 정보가 균계 네트워크 안에서

how the fungus integrates cues.

공유되는지 알고 싶었습니다.

So to do that, what you need to do is dive deep in and get a higher resolution

이를 위해 우리는 균계 네트워크 자체를

좀 더 가깝고 세밀하게 보아야 했습니다.

into the network itself.

We began to study complex flows inside the hyphal network.

우리는 먼저 균사 네트워크 내의 복잡한 흐름을 연구했습니다.

So what you're looking at right now is a living fungal network

여러분이 지금 보고있는 것은 실제로 내부에서 세포가 움직이고 있는

with the cellular contents moving across it.

살아있는 균 네트워크입니다.

This is happening in real time,

실시간으로 일어나고 있죠.

so you can see the time stamp up there.

저기 타임 스탬프를 보시면 알 수 있습니다.

So this is happening right now. This video isn't sped up.

그러니 이것은 지금 일어나고 있습니다. 이건 속도를 높인 영상이 아닙니다.

This is what is happening under our feet right now.

이것이 지금 우리의 발 밑에서 벌어지고 있는 일입니다.

And there's a couple of things that I want you to notice.

그리고 몇 가지 주목해야 할 것들은 바로

It speeds up, it slows down, it switches directions.

이것들이 때로 빨라지고, 느려지고 방향을 바꾼다는 것입니다.

So we're working now with biophysicists

우리는 이제 이 복잡성을 분석하기 위해

to try to dissect this complexity.

생물 물리학자들과 함께 일하고 있습니다.

How is the fungus using these complex flow patterns

어떻게 균계가 이 복잡한 흐름 패턴을 이용하여

to share and process information

정보를 공유하고 처리하며

and make these trade decisions?

거래를 결정할까요?

Are fungi better at making trade calculations than us?

균계가 거래를 결정하는 데 있어서 우리보다 더 나을까요?

Now here's where we can potentially borrow models from nature.

여기가 바로 어쩌면 자연으로부터 이 모델을 차용하게 될 곳입니다.

We're increasingly reliant on computer algorithms

우린 초 단위로 움직이는 시장에서 이익을 내기 위해서

to make us profitable trades in split-second time scales.

점점 더 많이 컴퓨터 알고리즘을 사용하고 있습니다.

But computer algorithms and fungi,

컴퓨터 알고리즘과 균계는

they both operate in similar, uncognitive ways.

둘 다 자기 의식이 없이 동작한다는 점이 닮았습니다.

The fungi just happens to be a living machine.

균계는 그저 살아있는 기계나 마찬가지인 셈이죠.

What would happen if we compare and compete

이 둘의 거래 전략을

the trading strategies of these two?

비교하고 경쟁시킨다면 어떤 결과를 얻게 될까요?

Who would win?

누가 이길까요?

The tiny capitalist that's been around

공룡이 멸종되기 이전부터 존재했던

since before and the fall of the dinosaurs?

조그마한 자본주의자가 아닐까요?

My money is on the fungus.

전 균계가 이긴다는 데 걸겠습니다.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)