[핵잼 사이언스] 생물체가 견딜 수 있는 최고 온도는 몇 도일까?

생명체가 견딜 수 있는 가장 높은 온도는 몇 도일까? 최근 이 질문에 대해서 새로운 해답을 내놓은 과학자들이 있다. 바로 일본해양연구개발기구(JAMSTEC)의 심해 시추선인 치큐(지구의 일본식 발음) 연구팀 및 국제 협력 과학자팀이다. 이들은 해저 수천 미터 아래의 바다 밑에서 시추 작업을 진행해 여러 개의 샘플을 채취했다. 그 결과 도저히 생명체가 살 수 없을 것 같은 극한 환경에서 살아가는 미생물을 발견했다.

독일 브레멘 대학 바레나 하우어 박사가 이끄는 43명의 국제 과학자팀은 치큐의 시추 작업을 통해 얻은 심해저 지층 샘플을 분석해 얼마나 많은 미생물이 있는지 조사했다. 사실 수심 수천 미터 이하의 심해저 환경이라고 해도 상당한 양의 생물 사체와 영양분이 내려오기 때문에 수많은 심해 생명체가 자신만의 생태계를 이루며 살아갈 수 있다. 그러나 바다 밑 수백 미터 아래의 깊은 지층은 생명체에 필요한 영양분이 거의 없는 환경이다. 대신 지열에 의해 온도가 높아지기 때문에 4000m 이상 파고 들어가면 온도가 섭씨 120도 이상으로 상승한다. 그동안 과학자들은 이런 환경에서는 생명체가 살 수 없다고 생각했다.

하지만 샘플을 확인한 결과는 예상 밖이었다. 연구팀이 샘플을 얻은 난카이 해곡은 지질 활동이 활발한 지역으로 지열이 높아서 수심 4.8㎞ 바다에서 1180m만 뚫고 내려가도 섭씨 120도를 쉽게 넘는다. 그러나 이런 장소에서도 미생물을 확인할 수 있었다.

샘플 분석에 따르면 온도가 섭씨 50도 이상 상승하는 깊이까지는 세포의 숫자가 1㎤에 100개 이하로 감소했다가 다시 상승해 섭씨 85도에서 최고치를 기록하고 이후 점차 감소해 섭씨 120도까지 살아있는 세포를 관찰할 수 있었다. (사진) 이는 바다 밑바닥 아래 깊은 지층에 섭씨 85도 정도의 고온 환경에 적응된 미생물이 살고 있다는 이야기다. 그리고 생존 한계가 섭씨 120도 정도라는 이야기였다.

사실 이전 연구를 통해 섭씨 122도 환경에서도 죽지 않고 살아남은 미생물이 보고된 적이 있으나 이 경우에는 짧은 시간 동안만 생존이 가능한 경우였다. 난카이 해곡에서 얻은 샘플 속의 미생물은 평생 고온 고압 환경에서 적응해 살아가는 미생물로 이 분야의 새로운 챔피언이라고 할 수 있다.

이번 연구는 생명체가 얼마나 높은 온도에서도 생존할 수 있는지에 대한 해답을 제시했다. 동시에 영양분이 거의 없고 고온 고압 상태가 지속되는 장소에서도 생존하는 미생물이 있다는 사실도 보여줬다. 앞으로 이 기록을 깰 수 있는 생명체가 나올 수 있을지 궁금하다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com