중국과학원 장다오위안 박사팀은 1일 과학 저널 이노베이션(The Innovation)에서 세계에 널리 분포하는 이끼인 신트리키아 카니네르비스(Syntrichia caninervis)에 대한 극한 조건과 화성 환경 실험에서 뛰어난 생존력을 확인했다고 밝혔다. 연구팀은 이 연구에서 사막이끼의 생존력 한계를 시험했다며 이전 연구에서 미생물, 조류, 이끼, 식물 포자가 우주나 화성 환경에서 견딜 수 있는지 시험한 적은 있지만 군집 단위 연구는 이번이 처음이라고 설명했다.

신트리키아 카니네르비스는 티베트와 남극·북극 주변을 포함한 극한 사막 환경에서도 자라는 이끼 식물로, 극한 환경을 견디는 능력이 뛰어나 우주 개척 식물 후보로 꼽혀왔다.

연구팀은 먼저 사막이끼가 저온에 견디는 힘을 시험하기 위해 영하 80℃에 3년과 5년간 보관하고, 영하 196℃의 액체 질소 탱크에 15일과 30일 동안 보관했다. 그 결과 사막이끼는 모든 경우에 해동 후 되살아나는 것으로 나타났다. 단 전처리 방법에 따라 해동 후 회복 속도는 달라졌다.

저온을 거친 사막이끼는 탈수 후 얼리지 않은 대조군보다는 회복 속도가 느렸고, 냉동 전 탈수하지 않은 사막이끼는 건조 후 얼린 식물보다 회복 속도가 느렸다.

또 사막이끼는 대부분 식물을 죽일 수 있는 강한 감마선에 노출돼도 살아남았다. 사막이끼는 5천 그레이(Gy, 1kg에 1J의 에너지가 흡수되는 방사선량)의 감마선에서 50%의 생존율을 보였고, 500Gy 선량에서는 오히려 성장이 촉진됐다. 사람은 약 50Gy에 노출돼도 심한 경련과 사망에 이를 수 있다.

연구팀은 "이 결과는 환경 스트레스에 매우 강한 극지 완보동물 물곰(tardigrades)이나 미생물보다 사막이끼 회복력이 더 우수하다는 것을 보여준다"고 말했다.

이어 실시된 화성 환경 모의실험에서 사막이끼는 이산화탄소 95%의 대기와 -60~20℃로 변동하는 기온, 높은 자외선 수준, 낮은 대기압 등 화성 조건에 1, 2, 3, 7일 동안 노출된 다음 30일 안에 100% 재생되는 생존력을 보였다.

연구팀은 "이 연구 결과는 사막이끼가 외계 행성 식민지화에 활용될 수 있는 유망한 개척 식물 후보라는 것을 보여준다"며 "지구 밖에 생물학적으로 지속 가능한 인간 거주지를 건설할 수 있는 토대가 될 것"이라고 말했다. 이어 "다른 행성에 자급자족 거주지를 만들려면 갈 길이 멀지만 이 연구에서 화성에서 자랄 수 있는 개척 식물로서 사막이끼의 잠재력을 입증했다"며 화성이나 달에서 사막이끼의 식민지화 가능성을 시험할 수 있기를 기대한다고 덧붙였다.

◆ 출처 : The Innovation, Li et al., 'The extremotolerant desert moss Syntrichia caninervis is a promising pioneer plant for colonizing extraterrestrial environments', https://cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(24)00095-X