서울대, 25억 년 전 무산소 지구의 미생물생태 밝혀
서울대, 25억 년 전 무산소 지구의 미생물생태 밝혀
  • 김등대 기자
  • 승인 2019.01.16 10:17
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황산염 이용한 미생물 무산소 호흡의 화학적 기록 규명

[대학저널 김등대 기자] 서울대학교 지구환경과학부 심민섭 교수가 주관한 국제공동연구팀이 최근 황산염을 이용한 미생물 무산소 호흡의 필수 효소가 남기는 화학적 기록을 최초로 규명했다.

미생물은 20억 년 동안 지구가 형성된 이후 무산소 환경이 지속되는 동안 생명과 지구 진화에 중요한 역할을 담당해왔다. 대부분의 생물이 호흡을 통해 에너지를 얻는 반면 이들은 산소 대신 황산염이나 질산염, 산화철 등의 물질을 환원시키는 무산소 호흡이 가능하다. 미생물은 삼엽충이나 공룡 같은 물리적 화석기록이 남기 어려워 이들의 활동은 화학적 기록을 통해 연구가 이뤄졌다.

심 교수 연구팀은 미생물의 황산염 환원에 참여하는 개별 효소들의 역할에 주목해 미생물 활동이 동위원소 비율 변화에 미치는 영향을 새롭게 제안했다.

이번 연구를 통해 25억 년 전 지구의 해양환경에서 황산염 환원 미생물이 현재보다 유기물을 호흡에 쉽게 이용할 수 있었음을 알게 됐다. 또한 산소 농도가 지금과 비교해 현저히 낮았던 25억 년 이전의 지구에서는 산소를 이용해 호흡하는 생명체들은 활동이 어려웠고, 황산염 환원 미생물들이 현재보다 유리한 생태적 지위를 확보했음을 알게 됐다.

심 교수는 "동위원소를 이용한 미생물 활동의 이해는 과거의 생명 활동뿐만 아니라 암석권 깊은 곳에서 황을 기반으로 한 미생물의 활동을 확인하고, 나아가 외계행성 물질의 생명 활동을 추적하는 연구에도 이용될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

한편 이번 연구결과는 네이처의 자매지인 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 온라인판에 1월 10일 게재됐다.


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