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[IT뉴스]화성 지하에도 생명체 살까…질산염으로 호흡하는 미생물 확인

온카뱅크관리자

2026-11-06 11:27:25

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 할로페락스 볼카니의 모습. Adam Robinson 제공
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 과학자들이 산소가 없고 이산화탄소가 풍부한 환경에서 지구의 미생물을 160일간 배양하는 데 성공했다. 미생물이 배양된 환경은 화성 지표면 아래와 유사한 극한 환경이라는 점에서 화성에서도 지구의 미생물이 증식할 수 있을 것이라는 게 연구진의 결론이다. 
 애덤 로빈슨 미국 플로리다대 미생물학 및 세포과학과 연구원이 이끈 연구팀은 화성 지표면 아래와 유사한 산소가 없고 이산화탄소가 풍부한 환경에서 지구의 미생물을 160일간 배양하는 데 성공하고 연구결과를 5일(현지시간) 국제학술지 '응용 및 환경미생물학'에 게재했다. 
 미국항공우주국(NASA)의 화성 탐사선 큐리오시티와 피닉스의 조사에 따르면 화성 토양에는 질산염과 과염소산염이 있는 것으로 알려져 있다. 화성의 대기는 대부분 이산화탄소로 이루어져 있고 산소가 극히 적다.
 연구팀은 화성 지하에서 생명체의 생존 가능성을 탐색하기 위해 화성 지하에 있을 것으로 예상되는 질산염과 과염소산염이 있는 환경에서 미생물인 '할로페락스 볼카니(Haloferax volcanii)'를 배양했다. 화성 대기 조건과 유사하게 산소가 희박하고 이산화탄소가 풍부한 환경을 조성했다. 
 할로페락스 볼카니의 서식지는 지구에서도 염분 농도가 높은 사해와 염전 등이다. 연구팀은 화성의 지표면 아래에도 염분 농도가 매우 높은 액체 상태의 물이 국지적으로 존재할 수 있을 것으로 봤다. 
 할로페락스 볼카니를 포함한 일부 미생물은 산소가 없는 환경에서도 다른 화학물질을 이용해 호흡할 수 있다. 이를 '혐기성 호흡'이라고 부른다. 
 연구팀은 할로페락스 볼카니가 산소 대신 질산염 또는 과염소산염을 이용해 호흡할 수 있는지 살폈다. 연구 결과 질산염과 과염소산염을 공급한 할로페락스 볼카니는 산소가 없는 저기압의 고염도 환경에서도 증식했다. 질산염과 과염소산염을 공급하지 않은 경우엔 미생물이 증식하지 못했다. 
 연구팀은 할로페락스 볼카니가 배양 과정에서 '생물막(biofilm)'이라고 불리는 끈적끈적한 분비물로 구성된 보호막을 형성한다는 사실도 확인했다. 연구팀은 생물막이 염분이 높은 용액 속에서 할로페락스 볼카니가 수분을 유지하는 데 도움이 됐을 가능성이 있다고 분석했다. 실제로 실험 기간 동안 배양액에서는 수분 손실이 거의 발생하지 않았다. 
 이번 실험에서 화성 환경 조건을 모두 재현한 것은 아니다. 연구팀은 약 21℃에서 미생물을 배양했다. 실제 화성 지하 대부분은 이보다 훨씬 저온이다. 실험에서 재현한 것과 같은 액체 상태의 물이 존재하는 공간이 화성에 실제로 있는지도 확인되지 않았다.
 이번 연구는 화성에서 생명체의 징후를 탐색할 때 수십억 년 전 존재했을 생명체의 흔적뿐 아니라 현재 화성 환경에서 생명체가 살아갈 가능성도 함께 살펴봐야 한다는 점을 제시했다는 의미가 있다.
 연구에 참여한 스콧 펄 미국 로스앤젤레스 자연사박물관 연구원은 "오늘날 지구의 극한 환경에서 미생물이 진화했듯 화성의 미생물 또한 수십억 년에 걸쳐 변화하는 환경에 적응했을 가능성도 함께 검토해야 한다"고 말했다. 
 로빈슨 연구원은 "이 연구는 현재 화성에 생명체가 존재할 가능성을 고려해야 한다는 점을 뒷받침하는 증거를 축적하는 데 기여했다"고 말했다.
 &lt;참고자료&gt; doi: 10.1128/aem.01749-26  
 [김소연 기자 lecia@donga.com]
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