지구에서 가장 오래된 생명체는, 남조류와 퇴적물이 여러 층으로 쌓여 형성된 스트로마톨라이트"이다.
천천히 돔 형으로 성장해가는 스트로마톨라이트는, 내부의 단면이 층상으로되어있고, 적어도 35억년 전에 지구상에 나타난 것으로 알려져있다.
스트로마톨라이트의 화석은 곳곳에서 발견되고 있지만, 현생의 것은 극히 드물다. 몇 년 전, 태즈매니아 산 스트로마톨라이트가 우연히 발견되어 연구자들에게 큰 놀라움과 기쁨을 가져다주기도....
■ 지구에서 가장 오래된 생명체 스트로마톨라이트
스트로마톨라이트는 살아있는 화석이며, 지구상에서 가장 오래된 생명체이다. 그 이름은 그리스어로 계층을 의미하는 "stroma"와 "바위"를 의미하는 "lithos"에서 유래한다.
이 "계층화 된 바위"는 남조류와 퇴적물이 여러 층으로 쌓여 형성되는 살아있는 암석이다.
모래와 진흙 표면에 정착 한 남조류가 낮에 광합성을 하고, 야간이되면 남조류는 퇴적물을 점액으로 고정한다. 또한 남조류는 호흡하기 위해 상단부분으로 분열되어있고, 다음날 다시 광합성을 시작한다. 이것을 반복하는 스트로마톨라이트는 서서히 돔형으로 성장해나가지만, 성장 속도는 매우 느리고 1년에 수mm 정도 밖에 성장하지 않는다.
그 기원은 오래되었고, 약 35억년 전부터 존재 한 것으로 알려져있다.
선캄브리아 시대가되어, 지구상 곳곳에 존재했고, 지구에 대량의 산소를 제공, 동시에 대량의 이산화탄소를 소비하여 온실 효과를 감소시켜 온도를 낮춘 것으로 알려져있다.
그 대부분은 화석 상태로 발견되고 있지만, 극히 일부지만, 아직 생존하고 있는 스트로마톨라이트도 있다.
호주의 샤크 베이와 멕시코의 콰트로시엔가스 등 사막으로 둘러싸인 폐쇄적 인 해역에서, 염분 농도가 높은 지역은 다른 생물이 거의 생존 할 수없기 때문에 현재도 계속 살아 성장을 하고있다고한다.
■ 우연히 발견 된 살아있는 스트로마톨라이트
2015년, 태즈메이니아의 담수 습지에서 살아있는 스트로마톨라이트가 발견되었을 때, 연구자들은 놀라움을 감추지 못했다.
최대로 직경 10센티미터 정도의 이 황 녹색의 둥근 생물은, 태즈메이니아 남서부 기부린 계곡의 축축한 다공성 바위에서 번식하고 있었다.
태즈메이니아 대학의 담수 생태학 베르나데트 프라무스 박사는, 인간의 세계에서 분리 된 변방의 땅이었다고 하고, 생각지도 못한 발견이었다고 말한다.
"스트로마톨라이트를 찾은 계곡은, 태즈메이니아 중에서도 변방에 있습니다. 가장 가까운 마을까지가 100km 정도 떨어져있는 장소입니다"
연구팀은, 딱히 지구에서 가장 오래된 생명체를 찾고 있었던 것은 아니었다. 세계 유산에 등록되어있는 태즈메이니아 황무지에있는 이 습지에는, 석회석과 백운석의 층 위에 모래 평원이 드문 드문있는 독특한 곳이다.
이 지질이 얕은 물의 수질을 약간 알칼리성 즉 염기성으로하고있다. 그런데 이탄이 많은 토양에 둘러싸인 모래 평원은 산성이다.
그래서, 프라무스 박사 들은 이 특이한 토지를 조사하고, 담수 습지의 수원을 조사하려고했다. 반면에 다른 연구자들은 이 일대의 동식물 상을 기록하려고했다.
"황록색을 띤 매트 모양의 이상한 미생물의 집합체를 발견했을 때, 분명히 층이있는 그 형상으로 스트로마톨라이트라고 눈치챘습니다"
"정말 놀라웠습니다. 왜냐하면, 현대의 스트로마톨라이트는 매우 염분이 진한 수역 또는 지열로 데워진 민물에만 있을 것으로 생각했기 때문입니다. pH가 7.5전후로 약간 알칼리성 인 것을 제외하고, 습지의 물로서 그다지 특이하다고도 생각하지 않았습니다"
"이러한 색다른 화학적 조건 하에서도 스트로마톨라이트는 찾을 수 있었기 때문에, 이번에 발견 된 이 담수 습지의 물은 다른 곳의 물에 비해 비교적 행운이었다고 생각합니다"(프라무스 박사)
■ 수중 지하의 칼슘 함량과 관계?
이 스트로마톨라이트를 구성하고있는 미생물은, 박테리아(남색 세균)과 클로로 플렉서스, 알마티모나스, 알파 프로테오 박테리아, 플랑크토미케스였다는 것을 알 수 있었다.
박테리아와 클로로 플렉서스는, 모두 태양을 에너지로 바꾸는 광합성을한다. 알마티모나스 박테리아는, 식물과 지열 환경에 관계하고 있는 것으로 지금까지 알려져있다.
알파 프로테오 박테리아는, 식물과 공생 관계를 구축하고 있으며, 플랑크토미케스는 수생 세균 종의 그룹에 들어간다.
연구팀의 한사람 인 로랑 에버하드는, 이러한 군락은 다른 스트로마톨라이트에서는 볼 수없다고...
이 군락의 독특한 구성은, 스트로마톨라이트가 서식하는 민물 수원 환경을 반영하고 있을 가능성은 있다. 그러나, 이것들이 살아있는 진정한 비밀은 지하수의 칼슘 함량이 높은 탓 인지도 모른다. 지하수는 석회와 칼슘의 암반을 통과하면 칼슘을 흡수한다.
스트로마톨라이트가 번식하고 있던 수원 주변에서는 죽은 달팽이와 안에 아무것도 없는 조개가 산을 이루고 있었다고.
조개의 대부분은 칼슘이 침착하는 것으로 부담이 커진다. 그래서 달팽이는 칼슘이 많은 수역에서 살지 못하고, 무방비 스트로마톨라이트를 먹고, 그 위를 기어 다닐 수 없다는 것. 따라서 스트로마톨라이트가 생존하는 비율이 높아진 것은 아닐까....
스트로마톨라이트가 지구상에서 더 이상 번식 해 나가지 못하는 이유 중 하나는, 다세포 생물이 진화 한 탓에 먹어 버렸다는 가설을 프라무스는 세우고있다.
태즈메이니아의 스트로마톨라이트는 다행히 특이한 소택지의 샘에서 살아남는 허점을 찾아내었는지도 모른다.
연구팀은, 12월에 다시 현지를 조사 할 예정이다. 이 시기라면 스트로마톨라이트의 성장 속도와 습지에서 시식했었던 기간에 대해 자세히 알 수 있기 때문이다.
"지구 역사의 관점에서도 매우 흥미로운 연구 대상이라고 생각합니다"라고 프라무스 박사는 말하고있다.
