빛·물·산소 없는 1억여 년 된 퇴적암층서 살아남은 미생물

1억1000만년 전 생성됐다고 추정되는 퇴적암층에서 미생물 11종의 존재가 확인됐다. 이 미생물이 사는 환경은 빛은 물론 물과 산소도 없는 가혹한 환경이다.

17일 국립생물자원관에 따르면 지난해 6월부터 최근까지 한국지질자원연구관과 공동연구를 통해 경남 진주시(진주층)와 대구시(대구층) 소재 지하 300m 이상 퇴적암층을 750m까지 채굴해 미생물 생존을 확인하고 분리·배양에 성공했다고 밝혔다. 지하 300∼650m 근처에서 다수 균주가 발견됐는데, 이 퇴적암층은 약 1억1000만년 전에 생성된 것으로 추정된다. 

노보스핑고비움(위)과 더마코커스의 고체배양, 투과, 주사 전자현미경 사진(왼쪽부터). 국립생물자원관 제공

이번 탐색으로 발견된 미생물은 총 11종(16균주)이다. 그중 진주층 338m 지점 시료에서 분리한 ‘노보스핑고비움 아로마티시보란스’와 678m 지점 시료에서 분리한 ‘더마코커스 프로펀디’는 현재까지 우리나라에서 발견된 적 없는 미기록종이다. 이 종들은 앞서 특수환경에서 주로 서식한다고 확인된 종들이다. 노보스핑고비움은 미국 대서양 연안 깊은 땅속에서, 더마코커스는 태평양 마리아나 해구 심해 진흙에서 분리된 적 있다. 마리아나 해구는 태평양 북마리아나 제도 부근에 있는, 해구 중에서도 평균 수심이 7000∼8000m의 지구에서 가장 깊은 해구로 꼽히는 곳이다.

노보스핑고비움은 난분해성 석유계 환경오염물질인 ‘다환 방향족 탄화수소’를 분해하는 미생물로 알려져 환경정화 생물제재로 활용될 가능성도 있다. 다환 방향족 탄화수소는 석유나 석탄 등 화석연료에 포함된, 탄소원자가 고리 모양으로 결합된 구조의 유기화합물이다. 불완전 연소나 열분해로 발생한다고 알려졌는데, 환경과 인체에 악영향을 미친다. 

생물자원관은 이번에 미생물이 발견된 암석층 부근에 주향이동단층대(좌우 방향 이동)가 존재하는 점으로 미루어 단층 활동에 의한 암석 사이 틈이 많고, 이 틈에 물이 침투하면서 미생물도 함께 유입됐을 가능성이 크다고 봤다. 지표수나 해수 등은 단층대를 따라 깊이 침투해 과거 우리나라에서도 지하 700m 이하 암석에서도 물에 의한 암석 변질을 확인되기도 했다. 다만 현재로서 미생물의 정확한 발생 시기는 특정하기 어렵다.

박진영 생물자원관 생물자원연구부장은 “이번 연구는 한국지질자원연구원과 공동연구를 통해 쉽게 접하기 힘든 지층 시료에서 지생물자원을 발굴한 성공적인 협업사례”라고 강조했다.

박유빈 기자 yb@segye.com