지구 상의 생명의 기원은 오랫동안 논의되어 왔습니다. 그중에서 제창된 '생명은 다른 천체에서 유래했다'는 가설인 판스페르미아설을 검증하기 위해 국제우주정거장에서 3년간 진행된 '미생물을 우주 공간에서 배양하는 실험'의 결과, 미생물은 우주 공간에서도 장시간 생존할 수 있다고 밝혀졌습니다. 생명이 다른 천체에서 유입되었을 가능성이 더욱 높아졌다는 것입니다.
Frontiers | DNA Damage and Survival Time Course of Deinococcal Cell Pellets During 3 Years of Exposure to Outer Space | Microbiology
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.02050/full
微生物は紫外線下で長期間生存可能:国際宇宙ステーション曝露実験|プレスリリース |CNNニュース掲載(8/27更新)|生命科学部:ニュース&トピックス - 2020年度|東京薬科大学
https://www.toyaku.ac.jp/lifescience/newstopics/2020/0826_3998.html
판스페르미아설은 1908년 스웨덴의 과학자인 스반테 아레니우스(1859년-1927년)가 발표한 가설로 '지구 상의 생명의 기원은, 운석 등에 부착하여 행성 간 이동해 온 생명이 씨앗이다'라는 것입니다.
지금까지의 연구에서는 자외선을 차단하기만 하면 미생물의 포자는 장기간 우주에서 생존 가능한 것으로 나타나고 있습니다. 예를 들어, 1993년에 발표된 연구에서는 고초균 포자가 알루미늄 돔 안에서 자외선에 노출되어도 6년간 생존한 것으로 보고되고 있습니다. 이 때문에 암석 등으로 보호된 상태라면 포자는 우주 공간을 이동 가능하다고 하는 '리소판스페르미아설'이 나타났습니다.
도교약과대학의 야마기시 아키히코 명예 교수가 이끄는 연구팀은 판스페르미아설을 더욱 검증하기 위한 '민들레 계획'을 실시하였습니다. 계획에는 26개 연구기관이 참여하여 2015년부터 3년간 미생물이 우주 공간에서 생존하는 방법을 관찰하는 실험을 실시했습니다.
이 실험에서는 세계에서 가장 방사선에 강한 세균으로 알려진 'Deinococcus radiodurans'을 포함하는 Deinococcus주의 균체 덩어리를 국제우주정거장에서 우주 공간에 노출한 후, 미생물의 생존 여부가 조사되었습니다. 샘플은 태양의 강한 자외선에 항상 노출되게 됩니다.
그 결과, 0.5밀리미터를 초과하는 모든 샘플이 3년을 살아남았습니다. 또한 분석 결과 샘플의 표면에 있는 세균은 사멸하면서도 보호층을 형성하여 이를 통해 세균의 콜로니가 생존할 수 있었던 것이 밝혀졌습니다. 연구팀은 직경 1밀리미터의 박테리아 콜로니라면 자외선에 노출된 상태에서 최대 8년, 자외선에 노출되지 않는 상태라면 수십 년 동안 우주 공간에서 생존할 수 있다고 주장합니다.
화성과 지구의 이동에는 평균 수천만 년 걸린다고 하지만, 최단인 경우에는 수개월에서 수년 안에 이동이 가능하다고 합니다. 연구팀은 이번 연구결과를 받아, 강한 자외선에 노출되는 조건에서도 콜로니를 형성한 미생물은 화성과 지구를 이동이 가능하다며 리소판스페르미아설을 지지했습니다.
이번 연구 주제인 '생명의 기원'은 과학계에서도 가장 큰 수수께끼 중 하나입니다. 최근에는 'RNA가 단백질과 상호작용을 반복하여 유전 정보의 복제를 하게 된 것이 원시 생명의 시작이 아닐까'라고 하는 'RNA 세계'가 주장되고 있습니다. '생명은 우주에서 한 번도 탄생하지 못했다' 또는 '생명은 적당한 환경이 있으면 반드시 탄생한다'라는 부분에서 논의가 분분하지만, 판스페르미아설이 입증된다면 우주 어딘가에서 발생한 생명이 지구에 도착하여 지구상에 생명이 발생했을 가능성도 훨씬 높아집니다. 즉, 지구상의 생명은 화성에서 탄생했을 가능성도 충분히 생각할 수 있는 것입니다.
덧붙여 이번 실험은 지상에서 400km의 고도에서 실시되었습니다만, 지구를 방사선으로부터 보호하는 밴 앨런대보다 낮은 위치에 있으므로 방사선에 대한 내성은 충분히 검증되었다고는 할 수 없습니다.
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