4억1500만년 전의 기형 플랑크톤 화석을 통해 중금속 오염이 대량 멸종의 원인들 중 하나였을 수도 있다는 것이 밝혀지다

[사이언스 데일리] 고생대 오르도비스기와 실루리아기 (4억8500만년에서 4억2000만년 전) 동안에 있었던 몇몇 대량 멸종 사건은 우리 행성 에서 생명 진화에 큰 영향을 끼쳤다. 짧게 지속되었던 이들 사건 중 어떤 것은 해양 생물 종의 85% 를 멸종시키기도 했으나 정확히 어떤 기작을 통해 이런 사건이 일어났는지는 잘 이해되고 있지 않았다.

(2015년 8월 25일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 겐트 대학

기형 (a) 과 정상 (b) 플랑크톤. 독성 금속 오염이 고대 해양에서 일어난 많은, 혹은 모든 멸종 사건에 기여한 요인이었을 수도 있다. Credit: Image courtesy of Ghent University

기형 (a) 과 정상 (b) 플랑크톤. 독성 금속 오염이 고대 해양에서 일어난 많은, 혹은 모든 멸종 사건에 기여한 요인이었을 수도 있다. Credit: Image courtesy of Ghent University

고생대 오르도비스기와 실루리아기 (4억8500만년에서 4억2000만년 전) 동안에 있었던 몇몇 대량 멸종 사건은 우리 행성 에서 생명 진화에 큰 영향을 끼쳤다. 짧게 지속되었던 이들 사건 중 어떤 것은 해양 생물 종의 85% 를 멸종시키기도 했으나 이런 사건이 정확히 어떤 기작을 통해 일어났는지는 잘 알려지지 않았다.

티스 반덴브루케 (프랑스 CNRS 연구원이자 UGent 초빙교수) 와 포울 엠스보 (미국 지질조사국) 가 이끈 국제 연구팀은 잘 알려지지 않은 ‘기형’ 혹은 ‘변형된’ 화석 플랑크톤 군집과 이들 멸종 사건의 초기 단계가 시기적으로 맞아들어가는지를 조사하기 위한 연구를 시작했다.

‘네이처 커뮤니케이션 (Nature Communications)’ 에 발표된 논문에서 이들은 실루리아기 후기 (4억1500만년 전) 의 기형 해양플랑크톤 화석에 철, 납, 그리고 비소 등의 중금속 농도가 매우 높았다는 증거를 보였다. 이 원소들은 모두 잘 알려진 독소로 현생 수생 유기체들에서 기형적인 형태를 만들어내곤 한다. 저자들은 이들 고대 유기체에서 볼 수 있는 기형이 중금속 중독에 의한 것이며 이것이 이들 플랑크톤을 비롯한 많은 종들의 멸종에 원인을 제공했을 수도 있다는 결론을 내렸다.

이들 금속의 알려진 화학적 행태는 기존에 관찰되어 있는 있던 해양 탄소, 산소 및 황 농도의 요동과 상관관계가 있었으며, 해양에 산소공급이 감소하면서 이들 금속이 증가했다는 것을 강하게 시사하고 있다.

따라서 금속의 독성 및 그 결과가 화석화된 기형 플랑크톤으로 나타난다는 것은 유기체들의 멸종과 광범위한 해양 산소결핍을 연결시켜주는 ‘잃어버린 고리’ 가 될 수 있다. 일련의 복잡한 체계적 상호작용과 해양 지화학적 변동을 통해 산소결핍 상태인 물이 퍼지면서 금속이 이동한 것이 재앙같은 멸종 사건으로 귀결지어진 기작의 초기 단계를 밝혀줄 수도 있다.

기형 화석과 오르도비스기-실루리아기의 멸종 사건들의 상관관계가 되풀이하여 밝혀지면서 고대 해양에서 일어났던 많은 멸종 사건, 혹은 모든 멸종 사건들에 기여한 요인 중 하나로 지금까지 알려지지 않았던 독성 금속 오염이 제시될 수도 있으며 이런 전망은 상당한 논쟁을 불러일으킬 수 있다.

참고문헌

Thijs R. A. Vandenbroucke, Poul Emsbo, Axel Munnecke, Nicolas Nuns, Ludovic Duponchel, Kevin Lepot, Melesio Quijada, Florentin Paris, Thomas Servais, Wolfgang Kiessling. Metal-induced malformations in early Palaeozoic plankton are harbingers of mass extinction. Nature Communications, 2015; 6: 7966 DOI: 10.1038/ncomms8966

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카테고리:번역, 고생대, 고생물학, 기타생물, 사이언스 데일리

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