<초 과혹>한 장소에서 <1억년>이나 산 미생물에서<생명이란 무엇인가>를 생각한다.(1/3)

<초 과혹>한 장소에서 <1억년>이나 산 미생물에서

<생명이란 무엇인가>를 생각한다.(1/3)

 

 

 

지구상의 초 과혹한 환경

 

소위 <극한환경>에서 사는 미생물이 이어서 발견되고 있다. 구체적으로는 수100도C나 되는 열수가 분출하는 심해의 열수분출공이나 극한의 남극의 빙상 하 다시 건조한 사막 등 보통의 생물이라면 도저히 살 수 없는 환경이지만 그중에서도 세계를 놀라게 한 것이 <1억150만 년 전>의 지층에서 발견된 영양이 거의 없는 환경에서 사는 미생물이 있다.

이런 미생물들은 도대체 어떻게 해서 과혹한 환경에서 살아나가고 있는 것일까. 보인 것은 태고에서 반복되어온 미생물들의 서바이벌과 거기서 이겨 내기 위한 놀라운 생존전략이다. <한계 돌파한>한 미생물은 생명 진화의 살아온 길을 알 수 있는 실마리일 뿐 아니라 우리들의 생명의 상식을 크게 뒤집는 존재이다. <생명이란 무엇인가>라는 궁극의 물음에 다그친다.

 

과혹한 환경에서 사는 <1억세>의 미생물

 

전 세계에 큰 충격을 준 <1억년 살아온 미생물>이다. 그것을 발견한 것은 해양연구개발기구(JAMSTEC) 주임연구원인 모로노 유키(諸野祐樹) 씨이다. 2020년에 논문을 발표하자 『천재과학자(mad scientist）가 1억 년 전의 미생물을 다시 살아나게 했다.』고 보도했다.

연구가 시작된 것은 12년 전 모로노 씨 등은 일본에서 8000Km 떨어진 남태평양에 있는 <어느 해역>에 미생물을 찾는 항해에 나섰다. 그 해역은 육지에서 멀리 떨어져 주위에 남태평양환류라는 해류가 흐르고 있기 때문에 육지에서 영양이 닿기 어렵고 미생물의 먹이가 되는 유기물이 극단으로 적은 극한환경이다.

이 해역의 수심은 약 5000m의 해저를 굴착하여 공룡이 있었던 백아기의 지층 샘플을 채취하였다. 그러나 크기가 1000분의 1밀리 정도의 미생물이 극히 적으나 확인되었다. 게다가 주위의 지층은 작은 입자가 꽉꽉 차 있어서 미생물은 이동하지도 않고 확실히 1억년 이상 거기에 있었다고 생각되고 있다.

<이것은 역시 생물로서 대단하지 않은가 하고 와하는 감동이 일었다.>(모로노 씨)

 

그러나 진짜로 살아있는지. 노무라 씨는 그것을 확인하기 위하여 발견된 미생물에 먹이를 주어서 실제로 먹는지 어떤지를 조사하는 실험을 행하였다.

먹이로 준 것은 자연계에는 거의 존재하지 않는 <탄소 13>이라는 탄소의 동위체를 함유한 아미노산 등이다. 아미노산을 녹인 물을 지층 샘플에 똑똑 떨어뜨렸더니 변화가 나타났다.

특수한 장치로 해석한바 먹이의 표적인 탄소13이 확실히 미생물의 체내에 들어가 있는 것이 확인되었다.

그래도 미생물들은 먹이를 먹은 것만은 아니었다. 먹이를 준 후 미생물이 어느 정도 증식되었는지 계측해 보니 60일 후에는 그 수가 1만 배나 증식되는 것을 확인하였다.

그 결과를 안 후의 놀라움을 노로모 씨는 이렇게 말하고 있다.

<처음에는 무엇인가 실험을 잘못한 것이 아닌가하고 생각했다. 참으로 예상외의 결과였다. 그런 오랜 지층에 생물이 있고 게다가 60일 정도로 증식될 이는 없다고 생각하고 있었던 것이다. 에너지가 부족해서 분열도 되지 않을 것 같은 환경에 살아있는 채로 묻혀서 존재하고 있는 생물이란. 생각하기 시작한 때 답이 나오지 않았다.>(모로노)

 

실은 미생물에는 <수명>이라는 개념이 없고 분열하기까지의 시간을 <세대시간>이라 불러서 수명과 같은 것으로 취급하고 있다. 대장균의 경우 분열에 적합한 환경 하에서는 세대시간은 30분 정도이다. 영양이 거의 없는 극한환경에서 발견된 이 미생물은 에너지가 부족해서 분열할 수 없는데 억지로 자신의 세포를 유지할 수 있었기 때문에 1억년 이상의 세대시간을 살아있을 수 있었다.

이 미생물이 살아있는 환경의 엄함에 대해서 모로노씨는 이렇게 말한다.

<미생물의 세포가 흩어지지 않고 거기에 남아있는 것이 기적적일 정도로 영양이 적다. 미생물이 인간의 무게만큼 되었다 해서 1일에 얻을 수 있는 밥의 양은 <밥알 30알>정도이다.(모로노)

어째서 그 정도로 영양이 적은 장소에서 미생물이 살아있을 수 있었는지는 밝혀지지 않았으나 모로노 씨는 가사상태나 동면상태처럼 소비할 에너지의 양을 극단으로 줄이는 등 어떤 메커니즘이 작용하고 있는 것이 아닌가 하고 생각하고 있다.*

 

일본어원문=“超過酷”な場所で「1億年」も生きた微生物から 「生命とは何か」を考える-

출처=https://gendai.media ›