머리카락 절반 굵기 꽃가루 화석이 밝혀준 대멸종기 유해 자외선

자외선 차단기능 페놀 화합물 2억5천만년 전 페름기말 '범인' 증언

머리카락 굵기(70㎛)의 절반밖에 안 되는 알리스포리테스 꽃가루 화석 [Prof Liu Feng from Nanjing Institute of Geology and Palaeontology 제공/ 재판매 및 DB 금지] photo@yna.co.kr

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 머리카락 굵기의 절반밖에 안 되는 약 2억5천만년 전 꽃가루 화석에서 자외선 차단 역할을 하는 화합물이 확인됐다. 이는 식물이 유해한 자외선(UV-B)으로부터 자신을 보호하기 위해 만들어낸 것으로, 페름기 말 대멸종 때 유해 자외선이 멸종의 주요 원인으로 작용했다는 점을 시사해주는 것으로 제시됐다.

중국과학원과 영국 노팅엄대학 등에 따르면 '난징 지질 및 고생물학연구소'(NIGPAS)의 리우펑 교수가 이끄는 국제 연구팀은 꽃가루 알갱이 화석에서 식물의 자외선 차단 화합물을 검출한 결과를 과학 저널 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances)에 발표했다.

페름기 말 대멸종은 약 6천600만년 전 공룡 대멸종을 비롯해 지구 역사의 5대 대멸종 중 가장 혹독했던 것으로 분석돼 있다.

지금의 시베리아를 거의 뒤덮는 대륙 규모의 화산 폭발로 지구 내부에 저장돼 있던 이산화탄소(CO₂)가 대기로 방출되면서 초래된 온실효과에 따른 고기후 변화로 지상과 바다 생물 80%가 사라졌다.

당시 지구 기온이 오르면서 오존층 파괴가 동반된 것으로 분석돼 있는데, 이런 학설은 돌연변이를 유발하는 유해 자외선에 노출돼 기형 포자와 꽃가루가 급증한 것으로 뒷받침되고 있다.

연구팀은 이런 증거에 덧붙여 티베트에서 수집한 꽃가루 화석에서 자외선 차단 기능을 하는 페놀(석탄산) 화합물을 포착하는 방법을 개발하고, 화산 활동이 절정에 달한 대멸종기에 그 농도가 훨씬 높아진 점까지 확인했다.

논문 공동저자인 노팅엄대학의 배리 로맥스 교수는 이와 관련, "식물이 광합성을 하려면 빛이 필요하지만 유해한 자외선인 UV-B는 피해야 하며, 생식을 맡은 꽃가루는 더욱 그렇다"면서 "식물은 이를 위해 꽃가루 알갱이 외벽을 자외선 차단 기능을 하는 (페놀) 화합물로 감싸 안의 세포를 보호함으로써 번식 성공률을 높이게 된다"고 설명했다.

UV-B 수치가 높아지면 지구 생태계에 훨씬 더 광범위하고 지속적인 충격을 줄 수 있는 것으로 연구돼 있다. 최근 컴퓨터 분석 연구에서는 UV-B 상승에 따른 스트레스는 식물의 생물량(biomass)과 지상의 탄소 저장량을 줄여 지구온난화를 더욱 악화하는 것으로 나타났다.

특히 식물의 페놀 화합물 증가는 초식동물의 식물 소화력을 떨어뜨려 멸종으로 치닫게하는 것으로 분석됐다.

옥스퍼드브룩스대학의 웨슬리 프레이저 박사는 "(페름기 말과 같은) 대재앙 수준의 화산 폭발은 대기의 화학성분 변화부터 동물이 섭취할 수 있는 먹이의 영양분에 이르기까지 지구시스템의 모든 측면에 영향을 준다"고 설명했다.

오존층 파괴에 따른 UV-B 증가가 지구 생태계 먹이사슬에 미치는 영향 [Conor Haynes-Mannering, University of Nottingham 제공/ 재판매 및 DB 금지] photo@yna.co.kr

eomns@yna.co.kr

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