서울대 연구팀 "25억년 전 미생물 '황산염 호흡' 기록 규명"
심민섭 교수 "외계행성 생명 활동 추적에도 이용할 수 있을 것"
(서울=연합뉴스) 김철선 기자 = 25억년 전 지구의 미생물이 산소가 아닌 황산염으로 호흡했다는 사실을 증명하는 '화학적 화석'을 서울대 연구팀이 찾아냈다.
심민섭 서울대 지구환경과학부 교수 연구팀은 이 같은 연구 내용을 담은 논문을 과학저널 네이처의 자매지인 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications) 온라인판에 게재했다고 16일 밝혔다.
인간 등 동물은 산소로 호흡하지만, 미생물은 산소가 아닌 황산염, 질산염, 산화철 등을 활용한 무산소 호흡을 할 수 있다.
지구는 45억년 전 탄생했는데, 이후 20억년 동안 대기 중 산소 농도는 매우 희박했다. 이런 탓에 산소를 이용해 호흡하는 생명체는 활동이 어려웠고, 황산염으로 호흡하는 미생물이 생태적으로 유리한 지위를 확보하고 있었다.
그러나 미생물은 공룡 뼈나 암모나이트처럼 물리적인 화석을 남길 수 없어 그 생태를 규명하기가 어려웠다.
심 교수팀은 미생물의 황산염 호흡에 참여하는 효소들의 반응속도 차이를 이용한 '화학적 화석'으로 25억년 이전에는 황산염 호흡을 하는 미생물이 주로 활동했다는 사실을 파악했다.
황산염 호흡은 'APS환원 환원 효소'를 활용하는데, 이 효소는 특정 황 동위원소(32S)를 더 빨리 소모한다.
연구팀은 퇴적암의 동위원소를 분석해 미생물이 황산염 호흡을 하던 시기의 퇴적암에는 32S가 더 적다는 사실을 확인했다.
심 교수는 "이런 방식으로 과거의 생명 활동뿐만 아니라, 외계행성 물질에의 생명 활동을 추적할 수 있을 것"이라고 기대했다.
kcs@yna.co.kr
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