(The Angmaat Formation above Tremblay Sound on the Baffin Island coast. Bangiomorpha pubescens fossils occur in this roughly 500-meter thick rock formation. Credit: Timothy Gibson)
진핵생물의 등장은 적어도 20억년은 된 일로 생각됩니다. 초기의 박테리아와 고세균이 어떤 이유에서인지 서로 협력해서 복잡한 세포 소기관과 핵을 지닌 진핵생물로 진화한 것입니다. 이 사건이 정확히 어느 시점에 일어났는지는 지금도 논쟁이 있지만, 이와 동시에 최초의 광합성 진핵생물, 즉 식물이 언제 등장했는지 역시 상당한 논쟁이 있는 주제 중 하나입니다. 당연히 초창기 엽록소의 화석이 지금까지 남기가 거의 불가능하기 때문이죠.
맥길 대학의 연구자들은 엽록소를 지닌 원시적인 식물의 등장이 적어도 12.5억년 전에 일어났다는 연구 결과를 저널 Geology에 발표했습니다.
이들은 북극권에 속하는 캐나다 지층에서 발견한 원시적인 조류(algae)인 Bangiomorpha pubescens를 연구했습니다. 이 생물은 엽록소를 지닌 매우 원시적인 식물의 조상으로 생각되는데, 아마도 7.2억년에서 12억년 사이 지층에서 발견된 것으로 생각되어 왔습니다.
연구팀은 배핀 섬에서 발견된 화석의 연대를 Rhenium-Osmium 동위원소 연대 측정법을 이용해서 매우 정밀하게 측정했습니다. 그 결과 암석의 연대가 10억 4700만년 전이라는 결론을 얻었습니다. 그런데 B. pubescens의 형태는 현재의 홍조류(red algae)와 별로 차이가 없기 때문에 연구팀은 이 홍조류가 진화하기 전 더 원시적인 조류가 있었을 것으로 보고 있습니다. 연구팀의 추정으로는 최초의 엽록소를 지닌 원시 조류는 이보다 2억년 전에 등장했을 것이라고 하네요.
이번 연구는 늦어도 10억년보다는 전에 원시적인 식물의 조상이 등장했음을 시사합니다. 물론 아직 우리가 발견을 못했을 뿐이지 더 오래된 홍조류의 화석이 어딘가 있을 가능성도 있습니다. 광합성 진핵 생물의 등장은 10-15억 년 전일 것으로 생각되나 더 연구가 필요한 부분입니다.
아무튼 이렇게 원시적인 단세포 식물에서 지금의 거대한 나무로 진화하기까지는 영겁의 세월이 필요했습니다. 물론 이 점은 동물도 마찬가지죠. 우리를 포함한 모든 다세포 생물은 지구 생명의 경이적 결과물이라고 할 수 있습니다.
참고
More information: Timothy M. Gibson et al, Precise age of Bangiomorpha pubescens dates the origin of eukaryotic photosynthesis, Geology (2017). DOI: 10.1130/G39829.1
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