지구 생명체의 출현, “약 42억년 전 등장”

퀘벡에서 발견한 고대 암석(붉은 동그라미)에서 37억 5000만 년 전 박테리아의 흔적이 발견됐다. (출처:UCL 연구진)

지구에서 가장 오래된 화석 캐나다 퀘벡지역에서 발견
지구에 생명체 출현이 예상보다 훨씬 더 일찍 시작되었음을 시사

주먹만 한 작은 암석에서 지구 생명체 출현 역사의 기록을 바꿀만한 중요 단서가 포착됐다.

영국 유니버시티칼리지런던(UCL), 캐나다 뉴펀들랜드메모리얼대학, 미국 지질조사국 등 공동 연구진에 따르면, 2017년 캐나다 퀘벡에서 발견된 작은 암석 조각에서 박테리아로 추정되는 구조물이 발견됐다.

이번 연구에 활용된 암석은 일명 NSB(Nuvvuagittuq Supracrustal Belt) 암석으로 한때 해저 바닥에 있었을 것으로 보인다. 이 암석은 지구상에서 가장 오래된 퇴적암과 화산암으로 구성되었고, 약 43억 년 전 출현한 것으로 추정된다.

연구진은 해당 암석이 37억 5000만~42억 8000만 년 전부터 지구 위에 존재했을 것으로 추정되는 만큼 암석 속 박테리아도 같은 시기에 출현했을 것으로 보인다고 결론 내렸다. 이는 37억 5000만 년 전 지구상에 다양한 박테리아 생명체가 존재했으며, 동시에 기존에 알려진 가장 오래된 생명체보다 시기가 앞선다는 것을 의미한다.

연구진은 “우리는 37억 5000만~42억 8000만 년 사이에 지구에 다양한 유형의 박테리아가 존재했음을 시사하는 증거를 확인했다. 해당 암석에서는 철, 황 등의 요소를 포함해, 이산화탄소와 광합성 등으로 에너지를 얻었던 고대 미생물의 화학적 부산물이 확인됐다”고 설명했다.

캐나다 퀘벡에서 발견한 고대 암석을 현미경으로 확대한 모습. (출처:UCL 연구진)

이어 “이번 새로운 발견은 다양한 미생물이 원시 지구에 존재했을 가능성을 시사하며, 외계 생명체의 가능성에 대해서도 긍정적인 의미를 가지고 있다”면서 “또한 이는 지구가 형성된 지 불과 3억 년 정도 후에 생명체가 존재했다는 것을 의미한다. 지질학적 측면에서 매우 빠른 시간 안에 생명체가 발생한 것”이라고 덧붙였다.

연구를 이끈 도미노 파피노 UCL 박사는 “생명체가 비교적 빨리 출현했다는 것은, 다른 행성에도 생명체가 존재할 가능성이 크다는 것을 의미한다”고 말했다.

이어 “암석의 내부에서 발견된 박테리아의 크기가 약 1㎝ 정도라는 사실에 매우 놀랐다. 고대 박테리아는 철분이 풍부한 심해환경, 특히 열수 분출구에서 발견되는 현대 박테리아와 유사했지만, 우리가 생각했던 것보다 더 크다”고 말했다.

지금까지 발견된 ‘가장 오래된 생명체’의 증거는 서호주에서 발견된 암석으로, 34억 6000만 년 전 미세한 박테리아의 화석을 포함하고 있었다. 따라서 이번에 발견된 암석 속 박테리아는 기존에 알려진 가장 오래된 생명체보다 약 3억 년 앞서는 셈이다.

자세한 연구 결과는 국제학술지 사이언스의 자매지인 사이언스 어드밴시스 최신 호에 실렸다.