지구 표면의 약 70%는 바다로 덮여 있으며, 해저에서는 고대의 퇴적물이 지층으로되어있다. 과학자들은 해저의 퇴적물을 연구하여 해저의 생태계와 과거의 기후, 플레이트 건축 등의 연구를 수행하고 있으며, 해양 연구 개발기구(JAMSTEC)가 이끄는 연구팀이 새롭게, 공룡이 살아있던 백악기에 해당하는 약 1억 년 전 해저 퇴적물에서 미생물을 발견했을 뿐 아니라, 연구 실내에서 증식시키는 데 성공했다고 학술지 Nature Communication에 발표했다.
해저에는, 해류에 의해 운반되어 온 다양한 먼지나 입자가 퇴적하는 것 외에, 플랑크톤의 배출물이나 시체 등의 유기물도 눈처럼 쌓여있다. 해저 퇴적층에는 미생물 등도 포함되어 있지만, 이러한 미생물은 미세한 입자로 구성된 퇴적층의 내부를 자유롭게 이동 할 수 없으며, 지층이 형성된 당시의 미생물이 그대로 갇혀 있게되는 것.
JAMSTEC의 모로노 유키 주임 연구원이 이끄는 연구팀은, 연구용 인 심해 시추선 인 JOIDES 리졸루션을 타고 남태평양 환류 영역이라는 해역의 퇴적층을 뚫고 채취 한 샘플을 분석했다.
모로노 유키 씨는 "우리의 핵심 질문은 과연 영양이 제한 된 환경에서 생명이 존재할 수 있는지, 아니면 있을 수 없는 것인가라는 점이었습니다"라고 말한다.
via https://phys.org/news/2020-07-deep-sea-microbes-dormant-million.html
1억 년 전이라고하면 공룡이 지구상에 존재했던 시대이며, 인간은 물론 존재하지 않았다. 1억 년 전 생물은 일반적으로, 지층의 화석으로 발견되는 것이 대부분이지만, 이번 발견은 살아서 증식 가능한 상태로 발견되었다는 것.
육상에서는 1억년 전에 퇴적 된 지층은 단단한 암석으로 되어버리지만, 남태평양 해저에는 1억 년전의 지층이 부드러운 진흙으로 퇴적되어 있다고 한다.
이번 연구팀이 퇴적물을 채취 한 곳은, 뉴질랜드와 남미 사이에있는 남태평양 환류 영역이다. 이 해역은 육지에서 멀리 떨어져있기 때문에, 지구상에서 가장 해수 중의 유기물 생산량이 낮고 해수의 투명도가 가장 높은 것으로 알려져 있다.
남태평양 환류 영역의 수심 약 3740m~5695m, 해저 표면으로부터 100m 정도 깊은 퇴적층에서 퇴적물을 채취. 해저의 깊은 곳에 있는 퇴적층에서는, 퇴적 당시의 미생물이 미세한 입자로 구성된 퇴적물에 갇혀있다.
그리고 퇴적물 속에 갇힌 미생물이 살아 있는지 여부를 알아보기 위해 연구팀은 먹이가되는 포도당과 아세트산, 피루브산, 중탄산염, 암모니아 등을 주어 미생물을 배양하는 실험을 실시했다.
연구팀은 당초, "미생물은 비록 존재하고 있지만, 삶과 죽음의 경계에셔 쉽게 되살아나는 일은 없을 것"이라고 예상하고 있었다고한다.
그런데, 21일~1년 반 동안 계속 배양 한 결과, 놀랍게도 1억 150만 년 전에 형성된 퇴적물에 살아있는 미생물이 존재하는 것을 발견. 배양 개시로부터 21일째에는 미생물이 먹이를 먹고, 그 후에는 미생물의 수가 증식 해 갔다는 것.
또한 배양시에 산소를 첨가하지 않으면 미생물은 대부분 먹이를 먹지않았기 때문에, 이번 퇴적층에서는 생육에 산소를 필요로하는 호기성 미생물이 살아있었던 것으로 판단.
또한 연구팀은, 먹이를 먹는 미생물과 그 성장의 비율로부터, 원래의 퇴적물에 존재한 "갇혀있었던 순간부터 현재에 이르기까지 살았던 미생물"의 비율을 산출. 그 결과, 무려 1억 150만 년 전에 퇴적 된 지층에서 최대 99.1%의 미생물이 당시부터 남아있었던 것을 발견.
그러나 미생물이 갇혀있던 1억 150만 년 전 지층은 먹이도 거의없는 매우 열악한 영양 환경이었기 때문에, 보통이면 미생물도 죽을 것이라 생각. 왜 미생물이 생존 할 수 있었는지는 자세히 알려져있지 않고, 앞으로 더 연구를 진행해봐야 어느정도 알 수 있을 것이라고...
