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Nature Geoscience 에 발표된 새로운 연구에 따르면, 10억 년 전에서 20억 년 전 지구의 바다에는 지금 우리가 예상하는 것보다 더 많은 질소가 존재했으며, 이로 인해 다세포 생물과 진핵생물 등의 해양 생물들이 급증할 수 있었다고 한다. 콩고민주공화국에 있는 키부 호수(Lake Kivu)의 심해에는 약 23억 년 전에서 5억 년 전의 원생대 해양과 유사한 화학적 특성을 가지는 부분이 존재한다. 즉, 산소가 없고 고농도로 용해된 철분으로 구성된 지구 상에 몇 안 되는 환경이라고 한다. UBC(University of British Columbia) 연구원 Celine Michiels은 '이 연구는 실험실이 아닌 자연에서 미생물이 철과 반응하여 질소를 재순환하는 것을 관찰한 최초의 사례이며, 과거 해양에서의 화학적 반응을 설명할 수 있는 수학 모델을 구축할 수 있게 해준다'고 말했다. 연구원들은 키부 호수의 미생물들이 철을 질산염 형태의 질소와 반응시켰을 때, 이 질소 중 일부는 대기로 전환되지만 나머지 질소는 질산염에서 암모늄으로 재순환되며, 다양한 미생물이 영양소로 사용할 수 있도록 용해되어 남아있게 된다고 설명했다. 또한, 키부 호수에서 수집한 자료를 바탕으로 재순환이 원생대 해양에서 생물에 어떤 영향을 미쳤는지를 알 수 있는 수학 모델을 사용했는데 그 결과, 생물학적 활동(biological activity)이 질소(Nitrogen)에 의해 제한되는 것이 아니라 오히려 또 다른 주 영양소인 인(Phosphorus)에 의해 제한될 가능성이 있음을 알아냈다고 한다. 영양분을 이용할 수 있다는 것은 당시 해양 생물의 특성과 활동을 나타내는 데 중요한 역할을 하며, 다세포 생물과 진핵생물의 진화를 위한 단계를 마련해준다. UBC의 지구 미생물학과 조교수이자 이 논문의 책임 저자인 Sean Crowe는 '키부호와 같은 실제 호수에서 얻은 정보를 사용하여 거의 20억 년 전 바다의 화학 및 생물을 재구성하는 수학 모델을 만들고 보정하는 일은 정말 흥미로웠으며, 이 모델과 암석 데이터로 고대 해양에서 어떻게 생물이 진화되었는지를 더 배우고 있다 rdquo;고 말했다. |
