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

<초 과혹>한 장소에서 <1억년>이나 산 미생물에서

<생명이란 무엇인가>를 생각한다.(3/3)

 

 

 

 

미생물의 생존전략

 

미생물들은 어째서 모처럼 과혹한 환경에서 살고 있는 것일까. 모로노 씨가 분석한 고치(高知)의 무로도갑충(室戸岬沖)에서 굴착된 해저의 지층샘플 <코아>에서 미생물의 교묘한 생존전략에 다그칠 열쇠가 발견되었다.

해저 밑 지층은 일반적으로 깊어질수록 고온이 되고 어느 일정 온도가 넘으면 보통의 미생물은 살 수 없는 환경이 된다. 그런데 모로노 씨가 코아의 각각의 깊이의 장소에 어느 정도의 양의 미생물이 있는지를 조사해본바 기묘한 현상이 보였다.　

먼저 해저 면에 비교적 가까운 깊이 200m의 온도라고 추정되는 지층에는 미생물이 1입방 센티미터 당 세포 수 1만 개 이상 존재하고 있었다. 보다 깊이 온도가 높아짐에 따라 미생물의 수는 일단 감소하고 80도C 정도에서 세포 수는 1입방 센티미터 당 조금 10개정도로 줄었다. 그런데 다시 고온이 되면 다시 미생물이 증가하여 120도C부근에서는 1입방 센티미터 당 100개가 되었다. 어째서 고온 환경에서 돌연 미생물의 수가 증가한 것일까.

모로노 씨는 그 포인트는 2개가 있다고 생각했다. 하나는 이 환경에 있었던 미생물은 지층의 화학분석 등에서 해저의 열수분출공에서 생식하는 초호열성인 것이라고 생각되는 것이다. 또 하나는 이 미생물의 <포자>가 이번 굴착된 코아에서도 확인되고 있는 것이다. 그래서 이하와 같은 가설을 이끌어내었다.

수 천만 년 전 해저의 열수분출공에 있었던 미생물은 주위의 환경이 나빠지면 자신의 분신인 <포자>를 해중에 방출하였다. 포자는 이윽고 떨어진 장소의 해저에 도착하는데 거기는 먹이인 유기물을 빼앗는 경쟁자인 다른 미생물이 있다. 그래서 포자는 그대로 꾸준히 참는 것이다.

이윽고 오랜 세월을 걸쳐서 미생물 위에 퇴적물이 쌓이자 모포와 같이 열을 도망치지 않게 되고 고온 환경이 되었다. 그러면 열에 약한 다른 미생물들이 죽어버린다. 한편 포자의 상태로 견디고 있던 초호열성의 미생물로서는 고온의 지층은 아마도 쾌적한 환경이다. 경쟁자가 없어진 장소에서 포자는 발아하고 미생물은 쑥쑥 활동을 시작할 수가 있었다는 시나리오이다.

<자기의 환경에 적응한 데서 살아남아 다시 그 수를 증식시킨다는 살아남기를 건 경주의 결과 이다. 인류의 역사라는 것이 한 순간에 생각하는 정도의 매우 오랜 시간을 걸쳐서 이런 일이 일어나고 있다>(모로노)

마치 태고부터 반복되어온 미생물들의 장면인데 모로노 씨는 경주에서의 살아남기 전략은 모두 달라서 좋은 것이라고 말한다. 다양한 전략이 있었기에 초고온이나 강산성, 강알칼리성 등 여러 가지 극한환경에서 살아갈 수 있는 다양한 미생물의 모습이 있는 것인지 모른다.*

 

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 ›

필자=모로노 유키(諸野祐樹)

도교공업대학대학원 생물프로세스전공수료 공학박사

해양연구개발기구(ＪＡＭＳＴＥＣ)고치(高知)코아연구소, <지구미생물학연구그룹>주임연구원.

사진 자료 : 위키