기본 콘텐츠로 건너뛰기

빙하 아래서 생성되는 수소를 먹고 사는 미생물이 있다?



 (Kötlujökull, the fourth largest glacier in Iceland, hosts abundant microorganisms sustained by hydrogen produced by weathering of basaltic bedrock. Credit: Eric S. Boyd.)




(Montana State University graduate student Eric Dunham. Credit: Montana State University)



 지구에는 광합성 이외의 방법으로 에너지를 얻으면서 살아가는 미생물이 많이 있습니다. 아마도 지구 최초의 미생물은 이렇게 태양에 의존하지 않고 화학 에너지를 기반으로 살아가는 미생물이었을지도 모릅니다. 그리고 지금도 태양계나 외계 행성 어딘가에 이런 방식으로 에너지를 얻으며 살아가는 미생물이 존재할지도 모릅니다. 



 최근 몬태나 주립대학의 연구팀은 아이슬란드의 빙하 아래에서 믿기 힘든 광경을 목격했습니다. 대학원생인 에릭 던햄 (Eric Dunham)과 지도 교수인 에릭 보이드 (Eric Boyd)는 빙하 기반암 아래의 미생물 환경을 연구하다 수소 가스의 존재를 확인했습니다. 연구팀은 왜 이런 장소에서 수소 가스가 나오는지 처음에는 매우 의아하게 생각했습니다. 



 연구 결과 이 수소 가스는 빙하가 녹은 물이 규소가 풍부한 기반암에 닿으면서 화학 반응을 일으켜 생성된 것이었습니다. 그런데 더 중요한 사실은 이 수소 가스와 이산화탄소를 이용해서 살아가는 미생물이 있다는 것입니다. 연구팀에 따르면 이 미생물은 태양 에너지 없이 에너지를 얻고 유기물을 생성할 수 있습니다. 반대로 산소는 필요로 하지 않는 혐기성 세균인데, 산소에 노출되면 죽을 수 있으므로 연구팀은 조심해서 이 미생물을 수집했습니다. 



 빙하 아래서 수소와 이산화탄소를 이용해서 살아가는 미생물의 존재는 여러 가지 흥미로운 가정을 가능하게 합니다. 현재는 지구 육지의 10% 이하만 빙하로 덮혀 있지만, 빙하기 때나 혹은 아주 오래 전 있었던 눈덩이 지구 (snowball earth, https://blog.naver.com/jjy0501/221078468670 등 참조) 때는 지구이 상당 부분이 빙하였습니다. 그런 만큼 이 시기에는 얼음 아래 미생물이 지구 생태계와 물질 순환에서 지금보다 큰 역할을 했을지도 모릅니다. 



 또 태양계나 외계의 얼음 천체 가운데도 이런 비슷한 환경에서 살아가는 미생물이 있을지도 모릅니다. 이 경우 태양의 존재나 표면에 액체 상태의 물이 필요하지 않기 때문에 생물체 생존 가능 지역의 범위가 매우 넓어질 수 있습니다. 



 태양계 얼음 위성과 화성의 얼음 아래 어쩌면 이런 비슷한 생명체가 존재하지 않을까 하는 생각이 들게 만드는 재미있는 연구 결과 같습니다. 



 참고 



Lithogenic hydrogen supports microbial primary production in subglacial and proglacial environments PNAS; doi.org/10.1073/pnas.2007051117


https://phys.org/news/2020-12-hydrogen-supported-life-beneath-glaciers.html




댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...