과학기술
지구 표면에서 가장 독특한 환경을 지닌 곳이 남극이다. 무엇보다 놀라운 것은 엄청난 저온으로 인해 대륙뿐만 아니라 인근 바다까지 거대한 빙붕(ice shelf)으로 뒤덮여 있다는 사실이다.
위성 영상에 의하면 남극 해안선의 약 44퍼센트가 빙붕으로 얼어붙어 있는 것으로 밝혀지고 있다. 200~900m 두께의 빙붕 밑은 칠흑같이 어두운 부분으로 과학자들은 그동안 이 극한 환경 속에서 생물이 존재하는지 조사를 진행해왔다.
43만 제곱킬로미터 면적에 펼쳐져 있는 필크너-론느 빙붕. 이 거대한 빙붕 밑 암흑세계 속에 해면과 같은 동물들이 다수 집단 서식하고 있어 놀라움을 불러일으키고 있다. ⓒNASA / Jim Yungel
광합성 불가능한 곳에서 동물 개체 다수 발견
남극 대륙 웨델 해 남쪽 가장자리 필크너-론느 빙붕(Filchner-Ronne Ice Shelf) 아래서 동물로 추정되는 생명체를 발견했다고 17일 ‘NBC’가 보도했다.
조사를 진행한 필크너-론느 빙붕은 약 43만 제곱킬로미터의 넓이로 로스 빙붕 다음으로 큰 것이다. 그런 만큼 그 아래 생물이 살고 있는지, 살고 있다면 어떤 생태계가 조성돼 있는지 과학자들의 궁금증을 불러일으켜왔다.
이번 연구에서 지질학자들은 빙붕 위에서 뜨거운 물 드릴로 약 914m 길이의 얼음 구멍을 뚫고 그 아래로 비디오카메라를 내려보냈다.
처음에 연구원들은 그 바닥이 진흙일 것이라고 예상하고 있었다. 그러나 바위에 부딪히면서 크게 당황했다. 더 놀란 것은 그 바위 표면에 움직이지 않은 채 생존하고 있는 ‘고정된(stationary)’ 동물 군체가 살고 있다는 사실이었다.
연구팀은 이 군체가 동물로 분류되는 해면(sponze)이거나 독특한 환경에서 진화된 또 다른 종류의 바다 생물이라고 보고 있다.
빙붕 800m 아래 바위 표면에서 발견한 두 가지 유형의 동물들. 이 해면과 유사한 동물들이 광합성이 불가능하고 먹이가 발견되지 않는 암흑과 같은 이곳에서 어떻게 살아왔는지 의문이 제기되고 있다. ⓒ British Antarctic Survey
이전에 빙붕 아래서 바다 벼룩이나 갑각류 같은 작은 동물들이 소수 목격됐지만 대부분 흘러가는 생물들이었고 이처럼 많은 수의 개체가 넓은 장소에서 집단적으로 서식하고 있는 사실이 발견된 것은 이번이 처음이다.
이는 언제부터인지 모르지만 해면이 펴져 있는 다른 바다 생태계처럼 독특한 생태계가 구축됐음을 말해주는 것이다. 과학자들을 특히 놀라게 하는 것은 이 해면과 유사한 동물이 어떻게 살아남을 수 있었느냐는 것이다.
해면을 닮은 이들 동물이 살아남기 위해서는 식물 플랑크톤과 같은 다른 떠다니는 작은 유기체를 먹어야 하는데 햇빛이 전혀 없는 극한 환경 속에서 광합성이 불가능해 이런 일이 있을 수 없다는 것.
논문 주저자인 영국 BAS(British Antarctic Survey)의 휴 그리피스(Huw Griffiths) 박사는 “과학자들이 아직도 배워야 할 일이 많이 있다.”며, “향후 연구 결과에 따라 아직 모르는 생태계 비밀이 밝혀질 수 있을 것”이라고 내다봤다.
지구 기후변화 역사 가름할 수 있는 ‘분자시계’
이번에 연구팀이 발견한 바위는 빙붕을 벗어난 인근 바다로부터 약 241km 떨어져 있는 곳이다.
또한 식물 플랑크톤과 같은 생명체가 살고 있는 가장 근접한 곳으로부터 최소한 1600 km 떨어져 있는 데다 먹잇감이 도달하기 힘들고 해류 방향도 달라 먹이를 어떻게 조달해왔는지 의문이 제기되고 있는 지점이다.
이번 연구에는 영국 케임브리지 대학과 BAS(British Antarctic Survey), 미국 캘리포니아 대학, 호주 국립대학, 뉴질랜드 오클랜드 대학과 국립 수자원‧대기연구소, 골웨이 아일랜드 국립대학 등이 참여했다.
논문은 15일 ‘해양과학 프런티어(Frontiers in Marine Science)’ 지에 게재됐다. 제목은 ‘Breaking All the Rules: The First Recorded Hard Substrate Sessile Benthic Community Far Beneath an Antarctic Ice Shelf’이다.
5개국이 참여한 이번 국제 공동연구 결과는 지질학은 물론 생물학적으로 매우 중요한 의미를 담고 있다.
가장 큰 의문은 과학적으로 생명체가 살 수 있다고 볼 수 없는 초저온의 극한 환경 속에서 동물들이 독특한 방법으로 적응해 한 장소에 고정해 서식하면서 이전에 볼 수 없었던 생태계를 구축해왔다는 것이다.
관계자들은 향후 연구를 통해 이 동물들이 이곳으로 어떻게 흘러들어왔는지, 그리고 이곳에 정착해 극심한 환경 속에서 어떻게 먹이를 구할 수 있었는지 등에 대해 연구가 진행돼야 할 것으로 보고 있다.
지난 40년 동안 극지 얼음 아래 생명체를 연구해온 몬타나 주립대학의 극지생태학자 존 프리스큐(John Priscu) 교수는 “다음 연구 단계는 이곳에 살고 있는 동물들이 다른 바다 동물들과 어느 정도 유사한지 밝혀내는 일”이라고 말했다.
관련 연구를 통해 빙붕 밑 바다생물들이 다른 곳에서 흘러들어왔는지 아니면 처음부터 빙붕 아래에서 살도록 진화했는지 판단할 수 있다는 것.
스피스큐 교수는 또 “만일 이들 유기체가 처음부터 빙붕 아래 살도록 진화했다면, 향후 남극 빙붕 등을 통해 과거 지구상의 기후변화를 연구하는데 중요한 요소가 되는 분자시계가 될 수 있을 것”이라고고 설명했다.
(22505)
- 이강봉 객원기자
- aacc409@hanmail.net
- 저작권자 2021.02.18 ⓒ ScienceTimes
관련기사
목록 보기전체 댓글 (1)
로그인후 이용 가능합니다.
-
유방암 옮기는 ‘암세포 씨앗’, 밤에 잠잘 때 많이 뿌려진다
유방암은 흔한 암 유형 가운데 하나다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 매년 전 세계에서 유방암 진단을 받는 사람이 약 230만 명에 달한다. 유방암도 초기에 찾아내면 대체로 치료 효과를 볼 수 있다. 하지만 이미 다른 부위로 전이된 상태에서 발견되면 훨씬 더 치료하기 어렵다. 암의 전이는, 원발 암에서 떨어져 나온 '순환 종양 세포' 클러스터(CTCs)가 혈류를 타고 다른 기관으로 이동해 새로운 종양을 형성하는 것이다.
-
‘우주굴기’ 중국, 미국보다 2년 앞서 화성 시료 가져온다
화성 탐사 후발주자인 중국이 미국보다 2년 앞서 화성 암석시료를 지구로 가져올 것이라고 중국 우주탐사 관계자가 밝혔다. UPI 통신과 우주 전문 매체 '스페이스뉴스' 등에 따르면 중국의 화성탐사 미션 '톈원(天問)1'을 설계한 쑨쯔어저우 연구원은 지난 20일 난징대학 개교 120주년 세미나에 참석해 우주선 두 대를 활용해 화성 암석 시료를 지구로 가져오는 '톈원3호' 계획을 공개했다.
-
과기부, 완전자율비행체·맞춤형백신 등 15개 미래혁신기술 선정
정부가 주류시장으로 나아갈 수 있을 것으로 예측되는 미래혁신기술 15개를 도출했다. 선정된 기술은 완전자율 비행체·주행차, 맞춤형 백신, 수소에너지, 초개인화된 인공지능(AI), 생체칩, 복합재난 대응시스템, 양자암호통신기술 등이다. 과학기술정보통신부(과기정통부)는 23일 제40회 국가과학기술자문회의 심의회의 운영위원회를 열고 이같은 내용이 담긴 제6회 과학기술예측조사 결과안 등을 심의·보고했다.
-
KAIST, 인간 뇌 뉴런·시냅스 동시 구동 모사 메모리 구현
한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 이건재 교수팀이 100㎚(나노미터) 두께 단일 소자에서 인간 뇌의 뉴런과 시냅스를 동시에 모사하는 뉴로모픽 메모리를 개발했다고 23일 밝혔다. 뉴런은 신경계를 이루는 기본적인 단위세포이고, 시냅스는 뉴런 간 접합 부위를 뜻한다. 1천억개 뉴런과 100조개 시냅스의 복잡한 네트워크로 구성된 인간 뇌는 그 기능과 구조가 고정된 것이 아니라 외부 환경에 따라서 유연하게 변한다.
-
강남 도심-강릉 관광지서도 자율주행차 달린다…시범운행지구 확대
올해 하반기부터 자율주행차 실증 구간이 기존 7개 지구에서 14개 지구로 확대된다. 국토교통부는 최근 '자율차 시범운행지구 위원회'를 통해 서울 강남과 청계천, 강원도 강릉 등 7개 신규지구 선정과 광주광역시 등 기존 3개 지구 확장에 대한 평가를 마쳤다면서 24일에 시범운행지구를 확정·고시를 할 예정이라고 23일 밝혔다.
-
거짓말 못한다는 숨소리 날숨으로 개인 식별 가능
'숨소리 빼곤 다 거짓말'이라는 비유적 표현이 있는데, 인간이 내쉬는 날숨도 개인마다 달라 지문이나 홍채 등처럼 생체인증 정보로 활용할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 일본 규슈대학에 따르면 이 대학 재료화학공학연구소 과학자들이 도쿄대학과 함께 날숨에 섞여 있는 화합물을 분석해 개인을 식별, 인증할 수 있는 인공코 시스템을 개발한 결과를 과학 저널 '케미컬 커뮤니케이션스'(Chemical Communications)에 발표했다.
-
면역세포를 ‘성장 도우미’로 만드는 암세포 ‘최면제’ 발견
연조직 육종(soft-tissue sarcoma)은 근육, 결합조직, 지방, 혈관, 신경, 힘줄, 관절 활막(joint lining) 등에 생기는 암이다. 신체 부위별로 보면 팔다리, 복강 후벽, 내장, 체강, 두경부 순으로 자주 발생한다. 희소 암으로 분류되기는 하지만, 미국의 경우 한 해 5천 명 넘는 환자가 연조직 육종으로 사망한다. 특히 활막 육종은 폐로 많이 전이해 예후가 좋지 않다.