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37억년 전 생물화석 발견, 생명기원 밝혀낼까

기사승인 2017.03.17  11:31:16

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미생물이 화석화된 암석은 스펀지 형태를 띤 끈끈한 비누와 비슷하다고 연구진은 설명했다. (UCL 동영상 캡처)

생명체가 지구상에 처음으로 출현한 시기를 놓고 과학계에서는 여러 가설이 존재해왔다. 최근 이와 관련한 연구 보고서가 발표되면서 큰 파장을 낳고 있다.

3월 2일 과학 학술지인 '네이처'에 게재된 한 연구보고서에 따르면 캐나다 퀘벡 누부아기툭(Nuvvuagittuq)의 철분 퇴적암에서 37억 7000만~42억 8000천만 년 전에 형성된 미생물 화석이 발견됐다.

해당 연구에 참여한 영국 유니버시티칼리지런던(UCL) 연구팀의 생물화학자 매튜 도드(Matt Dodd)는 미국 공영방송 NPR과의 인터뷰를 통해 “지금까지 발견된 화석 중 가장 오래된 것에 속한다”고 말했다. 또한 암석에서 매우 작고 특이한 구조를 발견했으며 이는 미생물로 인해 형성된 것으로 추측했다.

과학자들은 암석의 이러한 형태와 특징이 미생물의 영향을 받아 만들어진 결과라고 주장했다. (UCL 영상 캡처)
화석화된 미생물이 특수한 구조를 띠고 있다며 과학자들은 설명했다. (UCL 영상 캡처)

도드 박사는 이러한 구조를 두고 “스펀지 형태를 띤 끈끈한 비누”에 비유하면서 대량의 탄소와 인이 화석의 주요 구성성분이라고 밝혔다. 그는 이 같은 결과를 해당 화석이 생명체였음을 암시하는 증거라고 주장했다.

즉 화석의 뚜렷한 특징으로 말미암아 수십억 년 전에 미생물이 존재했는지 여부에 대해 확실한 판단을 내릴 수 있다는 것이다. 또 발견 장소인 해저의 균열부가 화석을 형성하기에 열악한 환경임을 고려할 때 화성과 같은 기타 행성에서도 이 미생물이 존재할 가능성이 있다고 강조했다.

화석의 미세한 부분을 관찰한 결과. (UCL 영상 캡처)

하지만 다른 연구자들은 도드 박사의 의견에 동의하지 않았다고 NPR은 보도했다. MIT 공대의 지질 생물학자 탄자 보스카(Tanja Bosak) 교수는 “중요한 문제는 암석에 형성된 이런 간단한 구조를 어떻게 이해하느냐”에 있다고 반박했다.

해저의 균열부에는 각종 지질활동이 활발히 일어나며 이 같은 구조 형성은 생물보다 일종의 지질활동에 의한 것일 수도 있다면서 그는 도드 박사의 의견을 일축했다.

화석이 존재하는 암석층과 그렇지 않은 일반 암석층 간의 차이.(UCL 영상 캡처)

보스카 교수는 “우리는 이러한 구조의 특징을 잘 이해하지 못하며 해당 암석의 형성 조건이 미생물과 관련 있는지에 대해서도 마찬가지다"라고 지적했다. 이를 뒷받침하는 근거로 암석의 연령은 생물 화석의 연령과 동일하지 않다는 사실을 들었다. 즉 화석화된 미생물이 생존했던 연대를 구체적으로 특정할 수 없다는 것이다.

화석이 존재하는 암석층(UCL 영상 캡처)

최근 몇 년 동안 가장 오래된 생명의 흔적을 발견했다는 보고가 끊이지 않아왔다. 2016년 8월 호 ‘네이처’지에는 그린란드 남부 이수아(Isua) 암석층에서 37억~39억 년 된 미생물 화석이 발견됐다는 소식이 실린 바 있다. 2013년 1월호를 통해서는 오스트레일리아 서부의 필바라(Pilbara) 지역에서 34억 9천만 년 된 세균 화석을 발견했다고 보도했다.

생명은 얼마나 오래 전부터 존재해왔던 것일까? 생명의 기원은 언제, 어디에서 시작됐는가? 과학자들은 오랫동안 이러한 물음에 대해 답을 찾기 위해 탐구해왔지만 아직까지 명확한 답을 얻지는 못했다.

지구상의 생명에는 사람, 식물, 동물, 미생물 등이 포함된다.(위키백과 사진)

2016년 9월 28일, 미국 스크립스 연구소(TSRI)는 생명 유전자를 구성하는 주요 분자인 RNA와 DNA 중 어느 것이 먼저 출현했는지 알 수 없다는 사실을 실험으로 증명했다. 오랫동안 통설로 여겨진 ‘RNA 세계 가설(RNA world hypothesis)’을 뒤집은 것이다. 해당 가설은 RNA가 먼저 출현한 뒤 유전정보기능을 DNA로 넘기고 단백질 합성에만 작용하게 됐다는 내용을 골자로 한다. 실질적으로는 RNA와 DNA가 동시에 출현하여 독립적인 변화 과정을 거쳤을 가능성이 높다.

생물학자들이 묘사한 RNA의 구조 모식도. (flickr)

미국의 유명한 화학자인 제임스 투어(James Tour) 박사는 자신의 저서인 ‘합성 화학자의 비평(Animadversions of a Synthetic Chemist)’에서 무분별한 과학 보급이 대중의 판단을 흐리게 만들며 학계의 상황을 제대로 전달하지 못한다고 비난했다. 또 대중은 과학자들이 생명과 관련한 분자 메커니즘에 대해 잘 아는 것으로 믿으며 이로 인해 ‘과학자들이 말하는 생명의 기원’, ‘진화론’과 같은 잘못된 개념을 주입당하고 있다고 비판했다.

실제로 노벨상 수상자들을 포함한 과학계 대부분이 진화론을 황당한 이론으로 생각한다는 사실은 널리 알려져 있다. 생명의 기원은 과학으로 풀 수 없는 단 하나의 수수께끼인 것이다.

 

장빙카이(張秉開) 기자

<저작권자 © 대기원시보 무단전재 및 재배포금지>
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