바다의 독성이 복잡한 생명이 빠르게 진화하는 것을 방해했다

[사이언스 데일리] 고대 바다의 바닥에서 만들어진 암석을 조사하여 여러 나라의 과학자들로 이루어진 연구팀이 바다의 비소 농도가 시간이 흐름에 따라 크게 변해왔다는 것을 밝혀냈다. 또 아주 초기의 바다에서는 비소 농도가 대기 중의 산소 농도가 증가함에 따라 함께 변화했으며 이것은 전지구적으로 빙하가 형성되고 사라지는 것과 시기적으로 일치했다고 한다.

(2015년 12월 4일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 스톡홀름 대학

고대 바다의 바닥에서 만들어진 암석을 조사하여 여러 나라의 과학자들로 이루어진 연구팀이 바다의 비소 농도가 시간이 흐름에 따라 크게 변해왔다는 것을 밝혀냈다. 또 아주 초기의 바다에서는 비소 농도가 대기 중의 산소 농도가 증가함에 따라 함께 변화했으며 이것은 전지구적으로 빙하가 형성되고 사라지는 것과 시기적으로 일치했다고 한다. 이 연구는 최근 네이처 그룹의 학술지인 ‘사이언티픽 리포트 (Scientific Reports)’ 에 출판되었다.

“이 논문에서 우리가 주장하고 있는 것은 지구 상에 복잡한 생명이 최초로 출현한 것은 생명체가 전지구적 빙하에 의해 만들어진 재앙이라고 할 수 있는 화학적 변화에 저항할 수 있는 기작을 발달시킨 시점이라는 것입니다. 그리고 이로 인해 바다에서 복잡한 생명이 널리 퍼질 수 있었고 인류까지 이어지는 진화의 단초가 되었습니다.” 연구팀을 이끈 스톡홀름 대학의 어네스트 카이 프루 박사의 말이다.

대기 중에 산소가 처음으로 나타난 것은 바다의 비소 농도가 극적으로 낮아진 시점인 2십4억5천만 년 전 정도이다. 이 시기는 또 지구가 최초로 전지구적 빙하기를 겪은 때이기도 하다. 빙하기가 끝날 무렵 바다의 비소 농도는 크게 높아졌고 대기 중의 산소 농도는 크게 낮아졌다.

저자들의 추론에 따르면 — 광합성을 하는 현재의 유기체들이 바다의 비소 농도 변화에 반응하는 방식으로 볼 때 — 이 사건은 얼음이 녹으면서 독성 원소들이 바다로 유입되면서 생긴 광범위한 바다의 독성 때문이라는 것이다.

이와 비슷하게 비소 농도가 낮아졌다가 높아진 사건이 7억 년 전에도 시작되었다가 끝난 전지구적 빙하기에도 일어났으며 이 시기에 지구 최초의 복잡한 생명체가 생겨났다. 바다 속 비소 농도가 낮아지는 일과 대기 중의 산소 농도가 높아지는 일이 다시 한 번 동시에 일어나 산소 농도는 거의 오늘날 수준까지 올라왔으나 그 이후 빙하기가 끝나면서 얼음이 녹았을 때는 대기중 산소 농도가 낮아지는 일이 일어나지 않았다.

참고문헌

Ernest Chi Fru, Emma Arvestål, Nolwenn Callac, Abderrazak El Albani, Stephanos Kilias, Ariadne Argyraki, Martin Jakobsson. Arsenic stress after the Proterozoic glaciations. Scientific Reports, 2015; 5: 17789 DOI: 10.1038/srep17789

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카테고리:번역, 기타생물, 사이언스 데일리, 선캄브리아시대, 지질학

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