AI 요약
모든 식물, 동물, 곰팡이 등 진핵생물의 기원을 추적해온 과학계는 산소를 필요로 하는 미생물과 산소 없이 살던 미생물이 어떻게 만날 수 있었는지에 대한 의문을 오랫동안 품어왔습니다. 브렛 베이커(Brett Baker) 교수가 이끄는 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스 연구팀은 학술지 '네이처(Nature)'를 통해 아스가르드 고세균 중 진핵생물과 가장 가까운 종들이 얕은 연안 퇴적물 등 산소가 존재하는 환경에 서식하며 산소 대사 경로를 보유하고 있음을 입증했습니다. 이 연구는 2025년 12월 우루과이 해안에서 수집된 미생물 게놈 분석을 바탕으로 이루어졌으며, 과거 17억 년 전 발생한 '대산화 사건(Great Oxidation Event)'과 진핵생물의 출현 사이의 연결고리를 명확히 합니다. 기존에는 아스가르드 고세균이 주로 산소가 희박한 심해에만 산다고 알려졌으나, 이번 발견을 통해 호기성 조상이 복잡한 생명체 진화의 시작점이었음이 확인되었습니다. 이는 미생물의 공생이 산소가 존재하는 환경에서 이루어졌을 가능성을 강력하게 뒷받침하며, 생명 과학의 근본적인 질문에 중요한 답을 제시합니다.
핵심 인사이트
- 2026년 2월 20일 발표된 연구에 따르면, UT 오스틴 연구팀은 아스가르드 고세균이 산소를 사용해 에너지를 생성하는 능력이 있음을 최초로 규명했습니다.
- 브렛 베이커 교수는 2025년 12월 우루과이 연안에서 원격 조종 수중 로봇(ROV)을 이용해 얕은 연안 퇴적물 샘플을 채취했습니다.
- 진핵생물과 유전적으로 가장 유사한 아스가르드 미생물이 산소 대사 경로를 풍부하게 보유하고 있다는 유전적 증거를 확보했습니다.
- 이는 약 17억 년 전 지구 대기의 산소 농도가 급격히 상승한 '대산화 사건' 시기와 초기 진핵생물의 등장을 과학적으로 일치시킵니다.
주요 디테일
- 이번 연구는 학계의 오랜 난제였던 '산소 의존 미생물과 무산소 미생물의 공생 환경 불일치' 문제를 해결했습니다.
- 연구팀은 아스가르드 고세균의 게놈 분석을 통해 이들이 단순히 산소를 견디는 수준을 넘어 대사에 직접 활용할 수 있음을 확인했습니다.
- 조사된 미생물들은 심해가 아닌 얕은 바닷가의 퇴적물과 물기둥 속에 부유하며 서식하고 있었습니다.
- 지질학 및 고생물학적 기록에 따르면 대산화 사건 발생 후 수십만 년 이내에 최초의 미생물 화석이 나타나는데, 이번 발견은 이 연대기적 흐름과 일치합니다.
- 타일러 스미스(Tyler Smith) 등 연구진은 수중 로봇 조종을 통해 정밀한 샘플링을 진행하여 분석의 신뢰도를 높였습니다.
향후 전망
- 이번 발견은 진핵생물 진화 모델을 재정립하고, 초기 지구의 생물학적 대사 경로가 현대 생명체로 이어진 과정을 연구하는 데 새로운 기준이 될 것입니다.
- 아스가르드 고세균의 새로운 분기군이 지속적으로 발견됨에 따라, 생명의 기원을 추적하는 고생물학 및 유전체학 연구가 더욱 가속화될 전망입니다.
출처:sciencedaily