생명의 기원 이론을 바꾸는 고대 암석

지구상 생명체는 정확히 언제, 어디서 시작되었을까요? 우주 생물학자인 타라 조킥과 그녀의 연구팀이 서부 호주 사막에서 예기치 못한 발견을 하기 전까지는 과학자들 모두가 지구상 생명체는 30억 년 전 해양에서 기원했다고 오랫 동안 믿어왔습니다. 뜨거운 화산 웅덩이 근처에서 발견된 고대 암석이 생명의 기원에 대한 우리의 생각을 어떻게 바꾸고 있는지 알아보세요.

지구의 나이는 46억 살입니다.

하지만 인간의 생애는
100년도 되지 않죠.

그렇다면 먼 과거는
우리 삶과 관련이 없는 것 같은데

왜 지구의 역사에
관심을 가져야 할까요?

우리가 아는 바로는

지구는 태양계에서
생명을 탄생시킨 유일한

행성으로 알려져 있으며

인간이 생명을 유지할 수 있게
해주는 유일한 시스템 입니다.

왜 하필 지구일까요?

우리는 판구조와
지구 표면의 액체로 된 물

그리고 산소가 풍부한 대기를 통해

지구가 특별하다는 것을 압니다.

하지만 지구가 항상
이랬던 것은 아닙니다.

고대 암석들에 기록 된
지구 행성 진화의

결정적 순간들이 이를 알려줍니다.

그러한 고대 암석 관찰에
가장 좋은 장소 중 하나가

호주 서부의 필바라 입니다.

이 곳의 암석들은 35억년 되었고

지구상의 생명체 흔적 중
가장 오래된 것을 가지고 있습니다.

우리가 초기 생명체에 대해 생각할 때

보통은 스테고사우루스나

육지에서 기어다니는
물고기를 떠올릴 것입니다.

하지만 제가 이야기하는 초기 생명체는

박테리아와 같은 단순 미생물 입니다

이들의 화석은 '스트로마톨라이트'라는

층암의 형태로 보존됩니다.

지구의 첫 30억년 화석 기록에서
관찰되는 거의 모든 생명체가

바로 이 단순한 형태의 생명체입니다.

인류는 고작 몇 십만년 전
화석 기록에서 부터 발견됩니다.

이 기록을 통해 박테리아가

약 35억에서 40억년 전 쯤에
지구에서 견고한 기반을

가지고 있었음을 알 수 있습니다.

이보다 오래된 암석들은
판 이동으로 인해

파괴되거나 심하게 변형 되었습니다.

따라서 아직 미제로 남아있는 것은

정확히 언제, 어떻게 지구상
생명체가 출현했는지 입니다.

필바라의 고대 화산
풍경을 다시 보시죠.

여기서 저희가 했던 연구가
생명의 기원에 대한

또 다른 단서를 주리라고는
생각치 못했습니다.

제 첫 현장 조사 중

일주일 내내 진행 된 고된
지도 제작 프로젝트의 말미에

저는 꽤 특별한 것을 마주치게 됩니다.

수 많은 오래된 주름진
암석처럼 보이는 것이

사실은 스트로마톨라이트입니다.

이 암석 더미의 중심부에는
아이 손바닥 크기 정도의

작고 기이한 암석이 있었습니다.

6개월 후 저희가 이 암석을
현미경으로 조사하게 되고

당시 제 선임이었던 말콤 월터씨가

이 암석이 간헐석과
닮았다는 의견을 냅니다.

간헐석이란 온천 내부나 주변부에서만

형성되는 암석 유형입니다.

간헐석의 중요성에 대한
여러분의 이해를 돕기위해

여러분을 2세기 전으로
데려 가겠습니다.

1871년 자신의 친구인
조셉 후커에게 쓴 편지에서

찰스 다윈은 다음 내용을 제시합니다.

"만약 생명체가 시작된 곳이
모든 종류의 화학 물질을

담고 있으며 여전히 더 복잡한 변화가

일어날 가능성이 충분한
작고 따뜻한 어떤 연못이라면?"

그 작고 따뜻한 연못을
우리는 '온천'이라고 부르죠.

이러한 환경에는 암반에서 나온

미네랄이 용해된
뜨거운 물이 존재합니다.

이 용액은 유기 화합물과 결합하여

일종의 화학 공장을 만들어 내는데

연구진에 따르면
이 공장은 생명체의 첫 단계인

단세포 구조를 생성할 수 있습니다.

하지만 다윈의 편지로 부터 100년 후

심해 열수 분출공, 혹은 열수공이
해양에서 발견 됩니다.

이 열수공들 역시 화학 공장입니다.

여기 이 열수공은 태평양의
해수면 아래 1,100m에

통가 열도를 따라 형성되어 있습니다.

이 굴뚝 같은 구조에서
피어 오르는 검은 연기도

역시 미네랄이 풍부한 유동체입니다.

박테리아들이 이를 먹고 살죠.

이 심해 열수공들이 발견된 이후로는

해양이 유력한 생명의
기원으로 여겨져 왔습니다.

여기에는 타당한 이유가 있습니다.

심해 열수공들은
고대 암석 기록에 잘 나타나며

초기 지구는 범세계적인
해양과 아주 작은 면적의

육지를 가지고 있었다고 여겨집니다.

따라서 극초기의 지구에 심해열수공이

풍부했을 확률은

생명의 기원이 해양이라는
주장과 잘 맞아 떨어집니다.

하지만

필바라에서 실시된 저희의 연구는

이와 다른 관점을
제시하고 뒷받침 합니다.

3년 후에 마침내 저희는
이 작은 암석이

사실은 간헐석이라는 것을
밝혀낼 수 있었습니다.

이 결론은 35억년 된
필바라의 화산에

온천이 존재했음을 시사할 뿐만 아니라

온천 내에 생명체가 살았던 시기를

지구의 지질학적 기록에서

30억년 만큼 더 앞당깁니다.

그러므로 지질학적인 관점에서 볼 때

다윈의 작고 따뜻한 연못은
생명의 기원이 되기에 적합합니다.

물론, 지구상에서 생명체가
어떻게 시작되었는지는

여전히 논란의 여지가 있고
앞으로도 계속 그럴 것입니다.

하지만 이 것은 확실합니다
지구 생명체는 번영했고,

다양화 되었으며,

전보다 훨씬 더 복잡해졌습니다.

결국 자신의 존재와

다른 어딘가의 생명체들의 존재에

의문을 던지는 종인
인류의 시대가 도래했습니다.

우리와의 연결을 기다리는
우주 공동체가 있을까요?

아니면 우리가 다 일까요?

이에 대한 단서 역시
고대 암석 기록에 나타납니다.

25억년 전 쯤에

오늘 날 식물들이 하는 것과 비슷하게

박테리아가 산소를 배출하기
시작했다는 증거가 있습니다.

지질학자들은 그 후의 시기를

대산화 사건이라고 부릅니다.

박테리아의 산소배출은
'호상철광층'이 보여주는데,

이 철광층의 다수는 서부 호주의

카리지니 국립공원을 가로질러
뻗어나가는 협곡에서

암석이 수백미터 두께로
모여있는 형태로 관찰됩니다.

유리 산소는 지구에
두가지 주요 변화를 일으켰습니다.

첫째, 다세포 생물이
진화하도록 했습니다.

생명체가 커지고 복잡해지려면
산소가 필요하죠.

둘째로 산소는
태양 자외선의 악영향으로 부터

현 생명체를 보호해주는
오존층을 생성했습니다.

아이러니컬하게도 미생물은

다세포 생물을 위해 길을 터주고

자신은 30억년 동안의
지구 통치를 내려놓습니다.

오늘 날 우리 인간은
화석화 된 다세포 생물을

파내어서 연료를 위해 태웁니다.

이는 대기 중에 엄청난 양의
이산화탄소를 방출하여

우리의 미생물 선조들처럼

우리는 지구에 상당한 변화를
일으키기 시작했습니다.

그러한 변화의 영향은
지구 온난화로 나타납니다.

안타깝게도, 여기서의 아이러니는
인류의 멸망입니다.

따라서 우리가 다른 어딘가의
지적 생명체와

연결되지 않는 이유는 아마도

일단 생명체가 진화하면

스스로를 빠르게 멸종시키기
때문일 것입니다.

만약 암석이 말을 할 수 있다면

이런 말을 할 것입니다.

"지구 상 생명체는 귀중하다.

그 것은 대략 40억년 동안
생명체와 지구가 함께

섬세하고 복잡하게
공동 진화해온 결과물이다.

그 기간 중
인간이 주류를 이룬 시기는

아주 끝의 티끌 만큼 뿐이다."

이 정보는 지침이나 예측용
혹은 은하계에서 지구가

이토록 외로워 보이는 이유를
설명하는 데 사용될 수 있습니다.

하지만 여러분이
고향이라고 부르는 행성에

남기고 갈 유산의
중요성을 인식하는 데에

이 정보를 사용해주세요.

감사합니다.

(박수)