(As thermal water at 79.2°C reaches the surface, white calcium carbonate precipitates, forming a base for the proliferating red and green layered biofilms—woven bacterial mats. Credit: Judit Makk)
(Biofilm structure analysis (A) ~5 cm thick biofilm sample with distinct color layers. (B) Light microscopy image showing pearl-like mineral grains aligned vertically within the biofilm. (C) Scanning electron microscopy image revealing ladder-like filamentous cell networks. (D) Diverse bacterial cell shapes (blue arrow) and extracellular polymeric substances (EPS) (red arrow) stabilizing minerals. The tight microbe-mineral interaction is evident, as bacteria leave cavities and filamentous imprints after their decomposition (yellow arrow). Credit: Judit Makk)
35억 년 전 지구의 얕은 바다에 형성된 스트로마톨라이트 (Stromatolites)는 고대의 시아노박테리아들이 모여 만든 생물막의 흔적으로 가장 오래된 화석이기도 합니다. 스트로마톨라이트를 만든 광합성 시아노박테리아들은 22억 년 전 지구 산소 농도가 크게 올라가기 전까지 흔한 존재였습니다.
하지만 산소 농도가 올라가면서 환경이 바뀌자 스트로마톨라이트는 점점 보기 힘든 존재가 됐습니다. 지구 생태계가 바뀌고 스트로마톨라이트를 갉아 먹을 수 있는 미생물이 등장한 것이 원인으로 생각되고 있습니다.
현물론 시아노박테리아 자체는 지금도 아주 흔한 박테리아이지만, 그것과 별개로 두꺼운 생물막과 광물을 흡수해 스트로마톨라이트를 만들기는 어렵다는 뜻입니다. 현재도 호주 등 일부 지역에서 스트로마톨라이트를 볼 수 있기는 하나 염분 농도가 높아 다른 생명체가 살기 힘든 환경에서 사는 경우가 많습니다.
헝가리 부다페스트의 외트뵈시 로란드 대학 (Eötvös Loránd University) 및 소프론 대학 (University of Sopron), 훈-렌 천문학 및 지구과학 연구소 (HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, Geological and Geochemical Institute)의 과학자들은 그런 극단적 서식 환경 중 하나인 코롬 온천 (Köröm thermal spring in Borsod-Abaúj-Zemplén County)을 조사했습니다.
이곳은 79.2°C의 높은 온도와 높은 염분, 비소 농도와 낮은 유기물로 인해 다른 생물은 살기 힘든 곳이지만, 이런 환경에 적응한 시아노박테리아들은 녹색의 매트 같은 스트로마톨라이트를 만들면서 번성하고 있습니다.
연구팀는 이 미생물들이 광합성을 하면서 만들어내는 탄산염 구조 (carbonate structures)를 조사해 초기 지구에서 만들어진 스트로마톨라이트의 생성 과정을 이해할 수 있는 단서를 얻었습니다. 지금은 보기 드문 존재이지만, 이런 초기 생명체가 없었다면 지금의 인간을 포함함 모든 지구 생명체가 존재할 수 없었다는 점에서 이들이 초기에 어떻게 살았는지 알아보는 것은 중요합니다.
우리가 현재 보는 스트로마톨라이트는 이미 암석화가 상당히 진행된 것이기 때문에 얇은 막만 만드는 줄 알았지만, 환경만 좋으면 5cm나 되는 두꺼운 생물막을 만든다는 것을 사진에서 볼 수 있습니다. 이것도 흥미로운 내용인 것 같습니다.
참고
https://phys.org/news/2025-03-discovery-stromatolite-biofilms-thermal-ancient.html
Judit Makk et al, Actively forming microbial mats provide insight into the development of microdigitate stromatolites, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-90175-0
댓글
댓글 쓰기