기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양계 이야기 221 - 과연 우리는 화성 미생물의 흔적을 발견했는가



 지난 1996 년 나사의 데이빗 맥케이 (David McKay) 와 그의 동료들이 발표한 내용은 과학계에 큰 논쟁을 불러일으켰습니다. 지금도 기억하시는 분이 있으실지 모르겠지만 바로 Allan Hills 84001 혹은 ALH 84001 이라고 불리는 지구에 떨어진 화성 암석에서 미생물로 생각되는 흔적을 찾아냈다는 내용이었습니다. 만약에 진짜로 화성 생명체의 흔적이라면 인류 역사에 남을 만한 과학적 쾌거지만 회의적인 과학자들을 설득하는 일은 그렇게 간단하지 않았습니다. 


 분명 화성에 충돌한 대형 운석에 의해 화성 암석이 우주로 튕겨나갈 수도 있고 그것이 지구로 떨어질 수도 있습니다. 하지만 이 운석에서 발견된 것이 진짜 생명체의 흔적인지 입증하는 일은 이 운석의 기원이 화성이라고 증명하는 것과는 비교도 되지 않을 만큼 힘든 일이었습니다. 특히 전자 현미경에서 보이는 구조물이 진짜 미생물 기원인지 입증하기는 아직 어렵다는 것이 현재 과학계의 전반적인 의견이라고 할 수 있습니다. 


 ALH 84001 에서 미생물의 흔적이라고 생각하는 구조물이 발견되지 18 년 후 나사의 과학자팀은 야마토 000593  Yamato 000593 (Y000593) 이라는 또 다른 화성운석에서 생물학적 과정의 결과로 보이는 미세구조를 발견하고 이를 학계에 발표했습니다. 이들의 발견은 오래된 과학계의 논쟁을 되살리고 있습니다.



(Y000593 에서 발견된 미세 구조. 미세 테널 구조가 과연 생물학적 활동의 결과일까 ?   Microtunnels in Yamato Meteorite From Mars.  This scanning electron microscope image of a polished thin section of a meteorite from Mars shows tunnels and curved microtunnels. The clay mineral iddingsite is present in this meteorite, named Yamato 000593, which was found in Antarctica in 2000 and identified as originating from Mars. The scale bar at lower left is 2 microns.  Credit : NASA )  



(구슬 같은 모양의 구조물은 이딩사이트라는 암석 (물에서 생성됨) 의 구조물로 붉은 원안에는 이런 구조물이 없는 파란색 원안보다 2 배 많은 탄소의 존재가 발견됨  Spheroidal Features in Yamato Meteorite From Mars. This scanning electron microscope image shows spheroidal features embedded in a layer of iddingsite, a mineral formed by action of water, in a meteorite that came from Mars. An area with the spheres, circled in red, was found to have about twice as much carbon present as an area (circled in blue) without the spheres. This meteorite, named Yamato 000593, was found in Antarctica in 2000 and identified as originating from Mars. The scale bar at lower left is 1 micron. Credit : NASA )


 야마토 000593 은 2000 년에 일본 탐사팀이 남극 야마토 빙하에서 발견한 운석으로 약 13.7 kg 정도 되는 중량을 지닌 운석입니다. (중량으로 봤을 때는 역대 2 번째로 큰 화성 운석) 2013 년 까지 약 120 개 정도의 화성 운석이 지구에서 발견되었는데 비록 운석에 원산지 표시가 붙어있지는 않지만 과학자들은 그 구성 성분과 동위원소 성분을 바탕으로 이 운석들이 화성에서 기원했음을 추정하고 있습니다. 최근의 예를 들면 2013 년 화성 로버 큐리오시티의 대기 중 아르곤 가스 분석 결과를 토대로 과학자들은 현재 화성 운석이라고 믿고 있는 운석들이 실제 화성 기원라는 점을 다시 입증하기도 했습니다. 


 아무튼 주저자인 JPL 의 로렌 화이트 (Lauren White) 를 비롯해서 나사의 다른 과학자들은 (이들 중에는 맥케이 박사도 포함되어 있었는데 2013 년에 세상을 떠났다고 하네요.) 이 운석을 분석한 결과 여기에서 생명 활동의 징후가 의심된다고 주장했습니다. 지금까지의 다양한 분석 결과 과학자들은 이 암석이 대략 화성에서 13 억년 용암으로 부터 형성되었으며 1200 만년전의 운석 충돌로 화성에서 튕겨져 나왔다고 보고 있습니다. 그리고 최종적으로 지구에 착륙한 것은 약 5 만년 전으로 보인다고 하네요. 따라서 이 운석에는 과거 살았을 지 모르는 화성 생명의 징후가 남아 있을 수도 있습니다. 


 연구팀이 화성 생명의 징후로 의심하는 흔적은 위의 두 사진에 나와있습니다. 마이크로미터 단위의 작은 마이크로 채널의 존재와 작은 블루베리 같은 구조물은 각각 미생물에 의한 '생물학적 작용 (Biotic activity)' 이 이 암석에 존재했을 가능성을 시사하고 있습니다. 


 하지만 또 한편으로 연구팀은 이 흔적들이 결정적인 스모킹 건 (smoking gun : 사건을 해결하는 결정적인 증거나 단서) 은 아니라고 지적하고 있습니다. 즉 이것만 가지고 이 암석이 화성에서 미생물과 함께 살았다고 보기에는 아직 모자라다는 것이죠. 연구팀은 신중하게 이런 구조물이 비생물학적 작용 (abiotic activity) 를 통해서 생겼거나 혹은 지구에서 오염되었을 가능성을 지적하고 있습니다. 다만 앞으로 이와 같은 흔적을 다른 화성 암석에서 발견할 수 있는지 지속적인 연구가 필요하다고 언급했습니다. 


 사실 우리가 ALH 84001 에서 본 것이나 혹은 Yamato 000593  에서 본 것 모두가 진짜 생명의 징후일 수도 있습니다. 미래에 이것이 확인된다면 이 연구는 선구적인 연구로 남게 될 것입니다. 하지만 과학이라는 것은 확실한 증거를 요구하게 마련입니다. 


 가장 결정적인 증거는 아마도 지구가 아니라 화성에서 발견될 수 밖에 없습니다. 화성에서 직접 미생물을 찾아내거나 의심할 수 없는 수준의 미생물 화석이 발견된다면 화성에 한 때 생명체가 살았거나 지금도 살고 있다고 입증할 수 있겠죠. 다만 화성에 미생물을 포함한 생명체가 살았던 적이 없을 수도 있습니다. 어느쪽이 맞는지 결론을 내기 위해서는 꽤 많은 시간이 필요할 것 같습니다. 


 참고 

Journal References:
  1. Lauren M. White, Everett K. Gibson, Kathie L. Thomas-Keprta, Simon J. Clemett, David S. McKay. Putative Indigenous Carbon-Bearing Alteration Features in Martian Meteorite Yamato 000593. Astrobiology, 2014; 14 (2): 170 DOI:10.1089/ast.2011.0733
  2. D. S. McKay, E. K. Gibson, K. L. Thomas-Keprta, H. Vali, C. S. Romanek, S. J. Clemett, X. D. F. Chillier, C. R. Maechling, R. N. Zare. Search for Past Life on Mars: Possible Relic Biogenic Activity in Martian Meteorite ALH84001.Science, 1996; 273 (5277): 924 DOI: 10.1126/science.273.5277.924




               


댓글

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

인슐린 주사 일주일에 한 번만 맞아도 된다?

   당뇨병은 관리가 까다로운 만성 질병 중 하나입니다. 특히 인슐린 주사가 필요한 경우에는 더 관리가 어렵습니다. 하루에 주사를 몇 번씩 맞아야 하면 찌르는 것도 고통이고 실수로 건너뛰거나 용량을 실수하는 경우도 드물지 않습니다. 특히 고령 환자의 경우 더 위험할 수 있습니다. 이런 문제를 극복하기 위해 여러 제약 회사들이 새로운 투여 방법과 인슐린 제제를 내놓고 있습니다.   최근 2상 임상 시험을 마친 노보 노디스크 ( Novo Nordisk )의 인슐린 아이코덱 ( icodec )은 일주일에 한 번 투여하는 장시간 인슐린 제제입니다. 아이코덱은 효소에 의해 분해되는 것을 막는 변형 인슐린 분자로 혈액에서 알부민과 결합해 서서히 분리되기 때문에 한 번 주사로도 일주일이나 효과를 유지할 수 있습니다.   하지만 이렇게 장시간 작용하는 인슐린 제제의 경우 환자의 식사나 운동 같은 상황 변화에 인슐린 농도가 적절하게 유지되지 않을 가능성이 있습니다. 이번 2상 임상시험에서는 247명의 당뇨 환자를 두 그룹으로 나눈 후 실험군은 일주일에 한 번씩 아이코덱을 투여받고 매일 위약을 투여받았습니다. 그리고 대조군은 반대로 일주일에 한 번씩 위약을 투여받고 하루에 한 번씩 장시간 인슐린 제제인 란투스 (Lantus, glargine) 100U을 투여받았습니다.   26주에 걸친 임상 실험 결과 하루에 한 번 란투스를 투여받은 그룹이나 일주일에 한 번 아이코덱을 투여받은 그룹에서 특별한 합병증 차이를 발견할 수 없었습니다. 혈당 조절의 지표인 당화 혈색소 (HbA1c) 농도 역시 아이코덱 그룹에서 1.33% 감소한 반면 란투스 그룹에서 1.15% 정도 감소해서 큰 차이는 없었습니다. 그렇다면 하루에 한 번 투여하는 대신 일주일에 한 번 투여하는 것이 더 편리하고 실수로 두 번 투여하거나 건너 뛸 위험성이 적을 것입니다. 이 연구 결과는 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨 ( New England Journal...