"니가 왜 거기서 나와" 3000m 심해서 매머드 상아 발굴

[사이언스샷]

몬테레이만 아쿠아리움 연구소(MBARI)의 수석과학자인 스티븐 해덕 박사가 무인 잠수정의 카메라에 포착된 매머드의 엄니를 가리키고 있다./MBARI

과학자들이 10만 년 전 북미 대륙에 살았던 매머드의 상아 화석을 발굴했다. 그런데 발굴 장소가 지금까지 나온 매머드 화석과 너무 달랐다. 바다 3000m 아래 심해(深海)였던 것이다.

미국 몬테레이만 아쿠아리움 연구소(MBARI)의 스티븐 해덕 박사 연구진은 “캘리포니아에서 300㎞ 떨어진 태평양의 수심 3070m 아래 해산(海山)에서 매머드의 엄니 화석을 발견했다”고 지난 22일(현지 시각) 밝혔다.

◇무인 잠수정이 심해에서 메머드 상아 발견

연구진은 2019년 해양연구선 ‘웨스턴 플라이어’호를 타고 태평양으로 나가 해저 생물 연구를 진행했다. 그러다가 무인 잠수정의 카메라에 매머드의 상아로 보이는 물체가 포착됐다. 로봇팔로 상아를 회수하려 했지만 부러지는 바람에 일부만 가져올 수 있었다. 연구진은 지난 7월 다시 무인 잠수정을 내려 보내 길이 1m의 상아를 모두 회수하는 데 성공했다.

매머드 상아는 표면이 망간각으로 덮여 있었다. 망간각은 수심 800~2500m의 해저산 경사면에 들러붙어 있는 금속 덩어리다. 망간을 비롯해 코발트, 니켈, 구리 등 30여 가지 광물 성분으로 이뤄져 있다. 해저산 경사면에 아스팔트가 덮고 있는 것처럼 껍질(각) 모양이라고 망간각이라 부른다.

UCSC의 캐서린 문 박사(왼쪽)와 MBARI의 수석과학자인 스티븐 해덕 박사(가운데), 미시건대의 대니얼 피셔(오른쪽) 교수가 심해에서 건져올린 매머드 엄니 조각을 살펴보고 있다./MBARI

매머드 전문가로 이번 탐사에 참여한 미시건대의 대니얼 피셔 교수는 “이번 화석이 발굴된 심해 환경은 지금까지 어느 발굴과는 전혀 다르다”며 “바다에서 매머드 화석이 발굴된 적이 있지만 대부분 수심이 수십 미터를 넘지 않았다”고 밝혔다.

연구진은 육지에서 죽은 매머드가 바닷물에 쓸려 심해까지 이동한 것으로 추정했다. 심해의 낮은 온도와 높은 압력은 육지의 동토층이나 동굴과 같은 환경을 제공해 화석이 오랫동안 보존될 수 있었다고 연구진은 설명했다. 미시건대 연구진은 상아를 컴퓨터단층(CT) 촬영해 내부 구조와 구성 성분을 분석할 예정이다.

◇DNA 정보로 매머드 이주 경로 알 수 있어

상아의 정확한 연대 측정은 산타크루즈 캘리포니아대(UCSC)의 테렌스 블랙번 교수 연구진이 하고 있다. 앞서 회수한 상아 일부를 분석한 결과 10만 년 전 정도로 확인됐다.

연대 측정 역시 심해 환경이 도움을 줬다. 연구진은 상아에 바닷물이 스미면서 생긴 방해석 막에서 우라늄을 추출했다. 우라늄이 시간이 지나면서 방사선을 방출하고 토륨으로 변한다. 두 동위원소 비율을 통해 연대를 측정했다. 블랙번 교수는 “화석이 육지에서 발굴됐다면 연대를 바로 측정하기 어려웠을 것”이라고 말했다.

UCSC의 베스 샤피로 교수와 캐서린 문 박사는 매머드 엄니에서 DNA를 추출해 유전정보를 해독할 예정이다. 앞서 회수한 조각의 DNA를 분석한 결과 상아는 과거 북미 대륙에 살았던 컬럼비아 매머드 암컷에서 나온 것으로 확인됐다. 미시건대의 피셔 교수는 상아의 형태나 크기도 젊은 암컷의 특징을 보여준다고 밝혔다.

MBARI 연구진이 해양연구선 웨스턴 플라이어호에서 무인 잠수정 닥 리켓호를 바다로 내려 보낼 준비를 하고 있다. 잠수정은 3000m 심해에서 매머드 엄니 화석을 발견했다./MBARI

연구진은 DNA 분석 정보는 북미 대륙에 매머드가 어떻게 정착하게 됐는지 알려줄 수 있다고 기대했다. 매머드는 500만 년 전 지구에 나타나 4000년 전 멸종했다. 지난 2월 스웨덴 과학자들은 네이처에 마지막 빙하기에 북미 대륙에 살았던 컬럼비아 매머드가 42만 년 전 시베리아에서 온 크레스토브카 매머드와 털매머드의 교잡으로 나타났다고 발표했다. 샤피로 교수는 “북미 대륙의 매머드 화석이 워낙 적어 이번에 추출한 DNA가 현재까지 알려진 북미 매머드에 대한 정보를 더 정교하게 발전시킬 수 있다”고 밝혔다.