21억년 전에도 복잡한 생명체가 진화했다?

 (An artist's impression of what some of the Francevillian biota lifeforms might have looked like. Credit: Professor Abderrazzak El Albani of the University of Poitiers, France)

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(A Francevillian "fossil" on display at the Natural History Museum, Vienna. Credit: Ventus55/ CC BY-SA 3.0)

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(Samples of structures from the Francevillian formation, which some scientists interpret as fossils of early complex life. Credit: Professor Abderrazzak El Albani of the University of Poitiers, France)

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지구의 생명체가 언제 등장했는지에 대해서는 논쟁이 있지만, 적어도 35억 년 전에는 상당히 많은 미생물이 살고 있었다는 데는 이견이 없습니다. 그리고 대략 20-25억 년 전쯤에 고세균과 세균보다 더 복잡한 진핵생물이 진화했습니다. 마지막으로 이 진핵생물들이 모여 복잡한 다세포 동물로 진화한 것은 아마도 에디아카라기인 6억 3500만년 이후로 생각됩니다.

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하지만 최초의 복잡한 생물이 등장한 시기를 두고도 과학자들 사이에 논쟁이 끊이지 않고 있습니다. 에디아카라기 화석은 워낙 많이 발견되고 크기도 커서 다세포 생물이라는 것 자체에 대한 이견은 없는 상태인데, 이 시기 이전에도 복잡한 다세포 생물 같은 생명체가 존재했다는 주장이 종종 등장하기 때문입니다.

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아마도 이 가운데서 가장 오래된 것은 아프리카 가봉에 있는 프란세빌리언 지층(Francevillian formation in Gabon) 화석일 것입니다. 연대가 21억년 전에 달하는 지층이기 때문입니다. 과학자들은 이 지층에서 지름이 최대 17cm에 달하는 미스터리한 디스크 모양의 흔적을 찾아냈는데, 생명체의 화석인지를 두고 논쟁이 오가고 있습니다. (사진 참조)

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영국 카디프 대학의 어니스트 치 프루 박사 (Dr. Ernest Chi Fru)가 이끄는 연구팀은 이 시기에 실제 복잡한 생물체가 등장할 만한 환경이었는지를 검증했습니다. 21억 년 전은 산소 농도가 이전보다는 올라갔어도 아직도 현재와 비교해 낮은 수준으로 복잡한 생명체를 감당할 수준은 아니었을 것으로 여겨집니다. 하지만 연구팀은 프란세빌리언 지층에서 높은 농도의 산소와 인이 존재했다는 증거를 발견했습니다.

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당시 이 지역은 두 대륙괴 (craton)의 충돌로 인해 얕은 바다에 활발한 지질 활동이 일어났으며 화산 활동을 통해 생성된 영양 물질은 안쪽에 있는 바다로 흘러들었던 것으로 보입니다. 따라서 일시적으로 복잡한 생명체를 지탱할 수 있는 수준의 환경이 조성되어 큰 생명체가 진화했다는 것입니다. 다만 이 시기는 짧았고 이들은 곧 멸종하게 됩니다. 이후 등장한 복잡한 생명체는 이들과 연관 없이 독자적으로 진화한 것이라는 게 연구팀의 설명입니다.

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물론 이 주장에 대해서는 여전히 논쟁이 오가고 있습니다. 사실 가장 결정적인 논쟁은 화석처럼 생긴 해당 물질에서 실제 생물 같은 내부 구조나 이동 흔적 등이 발견된 적이 없다는 데 있습니다. 만약 무생물적 과정으로 생성되었다면 어떤 과정을 거쳐 이런 독특한 형태로 생성되었는지도 밝혀야 합니다. 과연 이 미스터리 화석의 정체는 무엇일지 궁금합니다.

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참고

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https://newatlas.com/biology/isolated-complex-life-evolved-2-billion-years-ago/

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301926824001669

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