4만8500년간 얼어있던 ‘좀비 바이러스’ 깨어났다

佛연구팀, 시베리아서 13종 발견
기존 데이터에 없는 새로운 유전체
번식력 살아있어 인류에 위협 가능

프랑스 엑스마르세유대 연구팀이 영구동토층에서 발견한 고대 바이러스를 현미경으로 관찰했다. 약 4만8500년 동안 영구동토층에서 언 상태로 잠들어 있었다. 엑스마르세유대 제공

프랑스 연구팀이 약 4만8500년 동안 시베리아 영구동토층에 언 상태로 있던 바이러스가 되살아났다는 분석을 내놨다. 번식력이 살아있는 일명 ‘좀비 바이러스’가 깨어났다는 것이다. 영구동토층은 지층의 온도가 연중 섭씨 0도 이하인 토양층을 일컫는다. 지구온난화로 영구동토층이 녹는 현상이 가속화되며 여기에 묻혀 있던 수많은 미지의 바이러스가 깨어나는 것 아니냐는 우려가 나온다.

19일 프랑스 엑스마르세유대에 따르면 장미셸 클라베리 바이러스학과 교수 연구팀은 시베리아 전역의 7개 지역 영구동토층에서 약 4만8500년 전 호수 밑에 묻힌 것으로 추정되는 바이러스를 포함해 인류가 처음 보는 바이러스 13종을 발견하고 연구 결과를 국제학술지 ‘바이러스’에 최근 발표했다.

연구팀은 단세포 동물인 ‘아메바’를 미끼로 삼아 바이러스를 찾아냈다. 아메바 배양액에 영구동토층 시료를 넣고 아메바의 감염 여부를 확인했다. 그 결과 13종의 바이러스가 검출됐다. 토양과 강 등 여러 지형의 시료에서 바이러스가 나왔다.

예를 들어 약 4만8500년 전의 바이러스는 동시베리아 사하(옛 야쿠츠)의 한 호수 16m 아래 영구동토층에서 발견했다. 크기가 인플루엔자 바이러스 약 10배 크기인 1㎛(마이크로미터·1㎛는 100만 분의 1m)로 나타났다. 매머드 털에선 약 2만2700년 전 판도라바이러스 계열의 바이러스도 발견됐다. 모두 새롭게 발견한 바이러스들이다.

문제는 대부분의 바이러스가 세포를 감염시킬 수 있는 능력을 가진 것으로 분석됐다는 점이다. 연구팀은 “바이러스가 오랜 시간이 지난 후에도 여전히 전염성이 있었다”며 “고대 바이러스가 깨어나면 인류 공중 보건에 큰 위협이 될 수 있다”고 밝혔다.

영구동토층 전체 면적은 북반구 육지의 5분의 1을 덮고 있다. 영구동토층은 그간 유용한 과학 시료 역할을 해왔다. 빛이 침투하지 않는 무산소 환경을 조성해 동물 사체 등의 시료를 얻을 수 있는 일종의 ‘타임캡슐’ 역할이다. 그러나 지구 온난화로 북극 지역의 기온이 올라가며 영구동토층이 녹고 있다. 북극 지역은 지구 나머지 지역보다 약 4배 더 뜨거워지고 있다.

연구팀은 영구동토층 분석 범위를 확대할 때마다 새로운 바이러스가 등장할 것으로 예측했다. 기존 바이러스의 유전체와 전혀 다른 유전체를 지닌 바이러스의 발견은 새로운 것은 아니다. 학계에 따르면 하수구에 서식하는 바이러스의 95% 이상은 기존 바이러스 유전체 데이터와 일치하지 않는다.

모든 바이러스가 인간에게 질병을 일으킬지는 미지수다. 특히 영구동토층은 사람이 살지 않는 지역이라 바이러스가 지상으로 노출돼도 인류에게 당장 위협이 되기는 어렵다.

다만 연구팀은 인류가 아직 파악하지 못한 미지의 바이러스가 늘어나는 추세를 주목해야 한다고 밝혔다. 영구동토층이 지구온난화로 녹고 있으며 자원 채굴과 연구 목적으로 개발이 늘고 있다는 점을 우려한 것이다. 연구팀은 “위험은 결국 증가할 수밖에 없다”며 “영구동토층이 공중 보건에 위협이 될 수 있다는 점을 인지해야 한다”고 말했다.

영구 동토층은 현재 빠른 속도로 녹고 있다. 미국 알래스카대 연구팀은 2019년 당초 예상보다 70년이나 빠르게 영구동토층이 녹고 있다는 분석을 내놨다. 대기 중 이산화탄소량의 2배가 매장돼 있다. 이산화탄소보다 28배 온실효과가 높은 기체인 메탄도 영구동토층에 갇혀 있다.

고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com