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BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 20-60

1억년 전 심해 미생물 존재 확인 및 재생, 생명(수명)의 한계에 대한 연구 추진

◇ 남태평양 해저 약 6,000미터 아래에서 채취한 퇴적물에서 발견한 1억년 이전의 미생물 존재를 확인하고, 재생시키는데 성공. 극한의 조건에서 재생한 미생물을 통해 생명(수명)의 한계에 대한 연구를 추진

▸주요 출처 : Nature Communications, Aerobic microbial life persists in oxic marine sediment as old as 101.5 million years, 2020.7.28./ Science, Scientists pull living microbes, possibly 100 million years old, from beneath the sea, 2020.7.28. 및 주요 언론기사 참고

 ■ 남태평양 심해저에서 채취한 퇴적물에서 1억 150만 년 전의 미생물 존재를 확인한 연구결과 발표(Nature Communications, 2020.7.28)

 ○ 국제 연구팀*은 호주 동부 해류가 교차하는 남태평양 환류(South Pacific Gyre) 지역 해저 5,700미터 지층을 100미터 깊이로 시추해 430만년에서 1억 150만년 사이 해저 퇴적층 시료를 채취

    * 일본 해양연구개발기구(Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology), 일본 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 미국 University of Rhode Island 등

    ※ 남극해류-호주-남미-적도로 둘러싸여 해류가 빙빙 도는 남태평양 환류지역은 세계 해양지역에서 가장 치명적인 지역 중 하나로 생존에 필요한 영양분이 거의 없음

 ○ 연구팀은 최초 채취한 날로부터 557일 이후 퇴적물을 해동하고 실험실에서 지속적으로 영양물질을 공급한 결과 1억년 전의 샘플에서 미생물 존재를 확인

   - 채취한 퇴적물 내 박테리아가 1,000개 미만(일반적으로 해저 퇴적물은 최소 10만개 존재)으로, 매우 소량이어서 화학 추적기(chemical tracer) 등 세포와 동위원소를 분석하는 특수기술을 개발하여 확인

출처 : 한겨레신문, 공룡시대 미생물 깨우자 왕성한 식욕, 수만 배 증식, 2020. 7.29

 ○ 이번 발견은 미생물이 해저의 퇴적물에서 휴면하고 있거나 적어도 분열(dividing) 없이 느리게 성장하고 있다는 가능성을 제시

   - 과학자들은 “미생물 생명체가 매우 영속적(persistent)이며, 미생물 스스로 생존할 수 있는 방법”임을 주장하며,

   - 미생물이 살기 어려운 환경에서 살아남을 수 있다는 것을 보여줌으로써 태양계나 우주 다른 곳에서도 생명의 존재 가능성이 있음을 주장

■ 이번 연구로 미생물이 산소 등 살아가는 데 필요한 요소가 거의 없는 극한 환경에서도 미생물의 생존 한계를 확인

 ○ 연구팀은 오랜 연구(약 15년)를 통해 미생물이 매우 뜨겁고 독성이 있는 환경에서도 생존한다는 것은 알고 있었지만, 이번 연구에서는 생존에 필요한 영양분이 거의 없는 환경에서도 존재한다는 사실 확인

    ※ 뜨거운 온천에 사는 고온성 세균 및 방사선이 존재하는 곳에서도 생존하는 방사선 내성 미생물(Deinococcus Radiodurans) 등 극한환경에서 생존하는 미생물이 존재

    - 이번에 발견한 미생물이 산소가 매우 희박한 깊은 바다 속에서 최소한의 생리활동으로 살고 있다가 산소와 영양소가 풍부한 실험실 환경에서 활발한 번식활동을 하고 있는 것으로 관측

    ※ 1억 5천만 년 전 해저 퇴적층 샘플에서 65일 후 미생물이 입방 센티미터(㎤) 당 100만 개 이상의 세포로 4배나 증가한 것을 확인

   - 즉, 깊은 바다 밑 침전물 속에서 해수 표면으로부터 분사된 극히 미량의 산소만으로 오랜 세월 최소한의 세포분열 활동으로 매우 느린 삶을 끈질기게 영위해 왔을 것이라고 설명