대기중 산소농도가 늘어나면, 생명체는 크게 진화한다

지구 생명체, 두차례 폭발적으로 진화"

연합뉴스 | 기사입력 2008.12.24 11:45

(워싱턴 AFP=연합뉴스) 지구의 생물들은 약 35억년동안 두 차례의 폭발적인 변화를 일으키면서 단세포체로부터 고래와 거목으로 진화했다는 최신 연구가 발표됐다.

미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실린 이 연구는 생명체가 단세포 유기물로부터 복잡한 다세포 생물로 서서히 진화했다는 일반적인 가설과는 정반대의 것이다.

마이클 코왈류스키 교수가 이끄는 버지니아공대 연구진은 고생물 화석들을 분석하면서 박테리아에서 진핵생물 세포로, 단세포체로부터 다세포 유기체로 발달하는 두 차례의 비약적인 크기 변화 현상을 발견했다고 밝혔다.

코왈류스키 교수는 "놀랍게도 거의 모든 생명체의 크기가 늘어난 것은 두 차례의 뚜렷한 시기에 일어난 일"이라고 지적하고 "더구나 이런 시기는 두 차례의 대규모 산소화 사건에 뒤이어 일어났다"고 말했다.

이들의 연구에 따르면 지구상에 생명체가 등장한 후 첫 15억년 구간에서는 박테리아 형태의 화석만 발견됐는데 이들은 자라지 않은 채로 있다가 약 20억년 전 진핵생물이 등장한 뒤 비로소 한층 더 복잡한 유기체로 발전했다.

30억년에 걸쳐 원시 박테리아는 광합성 작용을 '발명'해 태양 에너지와 이산화탄소로부터 영양분을 섭취하면서 산소가 희박한 환경에서 번성한 것이다.

그러나 이들이 대기중에 산소를 방출하자 훨씬 복잡한 세포 구조가 발달하게 됐고 그 결과 진핵세포가 등장했으며 불과 2억년 동안 유기체는 눈에 보이지도 않던 세포들로부터 엄지손톱만한 크기로 자라났다.

코왈류스키 교수는 "어떤 면에서 크기와 복잡성의 증가는 생명체와 지구 사이의 지구생물학적 상호작용의 산물이다. 생명체 자체가 생명체를 보다 복잡한 존재로 만든 것"이라고 설명했다.

대기 중 산소 농도가 크게 늘어나 현재 수준의 최고 10%에 이른 것은 약 5억4천만년 전으로 이때부터 비로소 생명체들은 조직을 만들어내는 다세포 유기체로 발달하게 됐다는 것이다.

연구진은 화석 기록이 남아 있는 35억년간의 지구 역사를 통해 유기체의 몸 크기 최대치가 16배로 늘어났다는 사실을 발견했다.

오늘날 지구상에서 가장 몸집이 큰 대왕고래와 같은 해양동물이나 자이언트세쿼이아 같은 도관(導管)식물들은 지구상에서 가장 몸집이 컸던 공룡보다도 더 크게 자랄 수 있다.

 

*****레이저를 통한 핵융합 방식은 화석연료 고갈과 온실 가스로 인한 지구 온난화 문제를 해결할 수 있는 대안으로 기대를 모으고 있다.

신문은 이번 실험이 성공할 경우 핵융합을 필요로 하는 수소 연료를 에너지 자원으로 사용할 수 있게 돼 거의 무한정한 청정 에너지를 제공받을 수 있게 된다고 전망했다.

NIF의 책임자인 에드 모시스는 "우리는 태양 속에 존재하는 것과 동일한 조건을 만들어내고 있다"면서 "이는 지구상 모든 에너지의 근원인 진짜 태양 에너지 속으로 들어가는 것과 같다"고 설명했다.