대기권의 산소농도가 조금 높아지면서 동물들이 처음으로 숨을 쉴 수 있게 되었다

[사이언스 데일리] 고대의 암석에서 철의 분화를 측정한 자료가 고대 해양의 화학 조성을 재구성하는 데 사용되었다. 분석결과에 따르면 복잡한 생명형태 출현의 계기가 된 것은 이전에 생각했던 것보다 더 적은 양의 산소였다고 한다.

(2015년 7월 23일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 버지니아 공대

이번 발견은 오랫동안 받아들여지던 이론, 즉 산소 농도에 급격한 변화가 미생물, 조류, 그리고 해면동물 등 덜 복잡한 형태의 생물로부터 고래, 상어, 그리고 오징어 같은 복잡한 형태의 생물이 진화하는 데 중요한 역할을 했다는 이론에 의문을 제기하고 있다. Credit: ⓒ Richard Carey / Fotolia

이번 발견은 오랫동안 받아들여지던 이론, 즉 산소 농도에 급격한 변화가 미생물, 조류, 그리고 해면동물 등 덜 복잡한 형태의 생물로부터 고래, 상어, 그리고 오징어 같은 복잡한 형태의 생물이 진화하는 데 중요한 역할을 했다는 이론에 의문을 제기하고 있다. Credit: ⓒ Richard Carey / Fotolia

버지니아 공대의 지질과학자들을 포함하여 여러 기관의 과학자들이 참여한 연구팀의 연구에 의하면, 산소가 동물 초기 진화를 이끈 요인이었다면 산소농도가 아주 조금만 높아졌더라도 그런 변화가 가능했을 것이라고 한다.

이번 발견은 네이처 지에 출판되었는데, 오랫동안 받아들여지던 이론, 즉 산소 농도의 급격한 변화가 미생물, 조류, 그리고 해면동물 등 덜 복잡한 형태의 생물로부터 고래, 상어, 그리고 오징어 같은 복잡한 형태의 생물이 진화하는 데 중요한 역할을 했다는 이론에 의문을 제기하고 있다.

연구자들은 수중 산소농도나 공기중 산소농도가 모두 높아졌지만 생물계에 큰 변화를 일으키기 위해 필요하다고 예전에 생각되었던 것보다는 덜 높아졌다는 것을 발견했다.

“6억3500만년에서 5억4200만년 전에 산소농도가 낮긴 하지만 복잡한 동물이 발생할 수 있게 해주는 중요한 문턱을 넘어섰다고 생각합니다.” 버지니아 공대 과학대학의 지질과학 조교수인 벤자민 길의 말이다. “그 문턱이라는 것이 10 에서 40퍼센트 정도의 증가였고, 지구의 역사상 산소농도가 높아진 사건은 이것이 두번째였습니다.”

과학자들은 오래전 해저의 진흙이었다가 암석이 된 셰일에서 발견되는 철을 분석하여 산소농도를 추정한다. 암석에 함유된 철의 위치와 양은 고대 해수의 화학적 조성이 시간이 지남에 따라 어떻게 변했는지에 대한 중요한 실마리다.

연구팀은 전세계에 걸친 암석 자료를 수집 및 분석하고 통계적인 모델을 만들었다.

동물을 포함하여 지구에 사는 많은 유기체들은 에너지를 만들고 생명 유지에 필요한 기능들을 수행하기 위해 산소를 필요로 한다.

“앞으로는 더 산소농도 증가의 크기에 있어서 더 정확한 범위를 알아야 할 것이고 초기 동물의 생리적 요구사항을 알아야 할 것입니다. 그래야 캄브리아기의 동물들에게 산소농도 증가가 어떤 영향을 끼쳤는지 계속해서 검증할 수가 있습니다.” 스탠포드 대학 지질환경과학과 조교수이자 이번 논문의 제 1저자인 에릭 스펄링의 말이다.

*역주: 사이언스 데일리의 글은 대부분 각 기관들에서 보내온 보도자료에 약간의 편집이 들어가거나 그대로 싣거나 하는 것인데, 이 글은 아주 안 좋은 보도자료의 예입니다. 이전에 생각했던 산소농도 증가의 정도는 얼마인지, 이번 연구의 결과는 그와 비교해서 어느 정도의 증가를 이야기하는 것인지 제목을 보면 생각할 수 있는 단순한 의문들에 대해 아무런 답도 주고 있지 않습니다. 그러면 논문을 읽으면 될 것 아니냐… 네 사실은 그렇죠. 하지만 번역한 것이 아까워서 그냥 발행합니다. -_-;;

참고문헌

Erik A. Sperling, Charles J. Wolock, Alex S. Morgan, Benjamin C. Gill, Marcus Kunzmann, Galen P. Halverson, Francis A. Macdonald, Andrew H. Knoll, David T. Johnston. Statistical analysis of iron geochemical data suggests limited late Proterozoic oxygenation. Nature, 2015; 523 (7561): 451 DOI: 10.1038/nature14589

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카테고리:번역, 고생물학, 사이언스 데일리, 선캄브리아시대, 지질학

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