극한 조건서 생존하며 산소 내뿜는 슈퍼 생물 있다

화성과같은 극한의 우주 환경 속에서도 살아남고, 인간이 숨 쉴 수 있게 해주는 산소까지 내뿜는 미생물이 확인됐다. 이탈리아 로마 토르베르가타대학 연구진은 국제 학술지 '악타 아스트로노티카(Acta Astronautica)에 발표한 연구 사전 인쇄본을 통해 이런 사실을 공개했다고 USA투데이, 사이언스얼랏 등 외신들이 보도했다. 다니엘라 빌리가 이끄는 연구진은 남세균(藍細菌) '크루코키디옵시스(Chroococcidiopsis)'를 국제우주정거장(ISS)의 외부 환경에 노출시키고, 다양한 조건으로 생존 가능성을 실험했다. 크루코키디옵시스 주로 사막에서 서식하며 아시아나 북미, 심지어 남극에서도 발견된다. 강인한 생명력 덕분에 이미 여러 차례 연구 대상이 됐고, 다른 다른 행성이나 우주에서 생존 가능성을 확인하는 실험에 활용되어 왔다. ISS 실험 통해 극한 환경 생존력 검증 연구진은 ISS 외부에 '생물학 및 화성 실험(BIOMEX)', '바이오필름 유기체 우주항해 실험(BOSS)', '우주환경 유기물 노출 실험(EXPOSE)' 모듈을 설치해 약 1년 6개월 동안 실험을 진행했다. BIOMEX는 개별 세포, BOSS는 바이오필름에 초점을 맞췄다. 두 실험에서 모두 자외선이 가장 큰 피해 요인임을 확인했으나 얇은 암석이나 표토층 혹은 바이오필름의 최상층 세포층이 희생해 보호막 역할을 하면 내부 세포가 보호받을 수 있다는 사실이 드러났다. 더 놀라운 점은 물이 제거된 채 실험에 투입된 남세균이 실험 후 지구로 돌아온 뒤 수분을 공급받자 다시 살아났다는 것이다. 연구진들은 또한 이 세균의 DNA 복구 메커니즘이 손상된 DNA를 회복시킨다는 점도 밝혀냈다. 특히 지구에 남아 있던 대조군과 비교했을 때 돌연변이 발생률이 전혀 증가하지 않았다는 점도 주목을 받았다. 즉, 보호 장비 없이 1년 6개월 동안 직접 우주 방사선에 노출되어도 이후 정상적으로 회복이 가능했던 것이다. 방사선·극저온에서도 생존…산소까지 생산 지구에서도 여러 실험이 진행됐다. 한 실험에서는 인간에게 치명적인 약 2천400배에 달하는 24kGy의 감마선을 쬐었음에도 불구하고 살아남았다. 또 다른 실험에서는 훨씬 더 높은 수준의 감마선을 노출해 사멸했으나 카로티노이드와 같은 생체지표는 여전히 검출돼 화성과 같은 행성에서 멸종 생명체의 흔적을 찾는 단서가 될 수 있음을 보여줬다. 영하 80도까지 내려가는 극저온 실험에서도 '유리화(vitrify)' 과정을 통해 휴면 상태에 들어갔다가, 조건이 나아지자 다시 깨어나는 모습이 확인됐다. 연구진은 이 남세균이 단순히 광합성과 토양 만으로도 산소를 생산할 수 있다는 점도 확인했다. 더 나아가 대부분의 지구 생명체에게 치명적인 화성 토양의 고농도 과염소산염의 환경에서도 생존할 수 있다는 것이 입증됐다. 앞으로 연구진은 미세중력이 크루코키디옵시스의 DNA 복구 과정에 어떤 영향을 미치는지 등 다양한 실험을 이어나갈 계획이다. 외신들은 “이 놀라운 생존 능력을 고려하면, 크루코키디옵시스는 현재 천체생물학 연구의 최전선에 서 있다”며, 극한 환경 속 생명 가능성을 밝히는 핵심 열쇠가 될 수 있다고 평가했다.