(Deep Lake in the Vestfold Hills region of Antarctica. The 36-metre deep lake is so salty it remains in liquid form down to a temperature of minus 20 degrees. Credit: UNSW Sydney)
남극에도 호수가 있습니다. 일시적으로 녹은 물이 고여 호수를 이루는 것이죠. 그런데 놀랍게도 그런 형태의 호수가 아니라 영하 20도 저온에서도 액체 상태를 유지하는 호수가 있습니다. 베스트폴드 힐스 (Vestfold Hills) 지역에 위치한 딥 레이크 (Deep Lake)가 그 장소로 염도가 매우 높은 물이 부동액처럼 작용해 얼지 않는 것입니다 .
딥 레이크는 과거 바닷물의 일부가 대륙의 융기로 인해 갖히면서 생성되었는데, 오랜 세월에 걸쳐 바닷물의 농도가 점점 높아지면서 사해처럼 고농도의 소금물로 변한 것으로 보고 있습니다. 이것만으로도 놀라운 일이지만, 더 놀라운 일은 여기에도 생물체가 살고 있다는 것입니다. 남극에 있는 차가운 짠 물에서 살아가는 박테리아들이 존재합니다.
호주 사우스 웨일스 대학의 연구팀은 이곳에서 살아가는 박테리아인 할로아케이아(Haloarchaea)의 DNA 조각인 플라스미드 (Plasmid)가 세포막의 일부와 함께 튀어나와 있는 것을 확인했습니다. 이 플라스미드는 세포막 성분을 만드는 유전자를 포함하고 있어 표면에 세포막이 꽃봉오리처럼 튀어나오게 만듭니다. 그 안에는 플라스미드 조각이 들어 있어 다른 박테리아와 접촉하면 이웃 박테리아로 플라스미드 DNA를 전파하는 것입니다.
연구팀은 이 형태가 바이러스와 유사하다는 점에 주목했습니다. 바이러스는 박테리아에서 진화한 것으로 여겨지지만, 그 구체적인 진화 과정에 대해서는 논쟁이 있습니다. 어쩌면 이렇게 표면에서 형성된 플라스미드와 세포막 덩어리가 다른 세포로 전파되는 과정에서 독립적인 바이러스로 진화했을 가능성도 있습니다.
물론 이 발견이 바이러스 진화의 모든 의문을 해결해주지는 않지만, 흥미로운 보고인 점은 확실합니다. 정말 생각하기 어려운 장소에 좀처럼 보기 힘든 박테리아가 살고 있는 셈이니까요.
참고
Susanne Erdmann et al. A plasmid from an Antarctic haloarchaeon uses specialized membrane vesicles to disseminate and infect plasmid-free cells, Nature Microbiology (2017). DOI: 10.1038/s41564-017-0009-2
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