지구 초기생명체는 보라색? "외계인도 가능성有"
지구 초기생명체는 보라색? "외계인도 가능성有"
  • 함예솔
  • 승인 2018.10.29 09:20
  • 조회수 1958
  • 댓글 0
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그대 모습은 보랏빛처럼 살며시 다가왔지
- 보랏빛 향기

 

<Astrobiology>에 게재된 연구에 따르면 지구의 최초 생명체는 보라색이었을 수 있다고 합니다. 녹색 식물이 태양에너지를 이용해 살아가기 전에는 작은 보라색 미생물이 태양 에너지를 이용해 살아갔을 거라는 내용입니다. 심지어 외계 생명체도 이와 비슷한 방법으로 번성하고 있을 수 있다고 하는데요.

 

보라색 외계행성. 출처: fotolia
보라색 외계행성?! 출처: fotolia

이들은 과거 연구에서 광합성 엽록소 및 박테리아 엽록소 색소는 태양 에너지가 풍부한 영역인 500~600nm의 파장에서 상당한 흡수를 보이지 않았고 대조적으로 보라색 단백질 박테리아들은 568nm를 중심으로 광합성에 유리했다고 설명했는데요.

 

지구 초기 해양엔 보라색 박테리아가 가득?! 출처: 유튜브/PBS Eons
지구 초기 해양엔 보라색 박테리아가 가득?! 출처: 유튜브/PBS Eons

연구진은 보라색 Chromoprotein bacteriorhodopsin과 같은 보라색 박테리아가 많아 지구가 보라색이었을 거라는 연구 결과를 발표한 적이 있는데요. 외계생명체들도 우리 지구와 같은 양상일 거라고 주장합니다. 천문학자들은 수천개의 새로운 외계행성을 찾아냈고, 행성을 반사한 빛을 통해 표면의 생체 신호를 볼 수 있는 능력을 개발하고 있는데요. 연구진은 이제 새로운 파장의 빛을 이용해서도 외계 생명체를 찾아야 한다고 말했습니다.

 

보라색 지구?

 

보라색 지구. 출처: Pixabay
보라색 지구. 출처: Pixabay

초기 지구가 보라색일지 모른다는 생각은 2007년의 연구에서부터 시작됐습니다. 식물과 광합성 해조류는 태양으로 에너지를 흡수하기 위해 엽록소를 사용하는데, 이 해조류는 녹색 빛을 흡수하지 않습니다. 연구진은 이를 이상하게 생각했습니다. 왜냐하면 녹색 빛이 에너지가 풍부하기 때문이죠. 연구진은 다른 무언가가 진화했을 때 이미 '다른 무언가'가 녹색 빛의 스펙트럼을 사용하고 있을 거라고 추론했습니다.

 

보라색 지구?
보라색 지구? 출처: 이웃집과학자 에디터 박연수

연구진은 연구 결과 그 '다른 무언가'가 망막 분자로 태양 에너지를 사로잡는 단순한 유기체일 거라고 말했는데요. 이 망막 색소는 녹색 빛을 가장 잘 흡수하지만, 태양 에너지를 포획하기엔 엽록소보다 효율적이진 않습니다. 

 

호염균(halophiles). 출처: 유튜브/PBS Eons
호염균(halophiles). 출처: 유튜브/PBS Eons

망막이 빛을 포획하는 방법은 이미 많은 박테리아나 세균류(Archaea) 같은 단세포 미생물에게 널리 퍼져 있습니다. 보라색 미생물들은 바다, 남극 건조계곡, 나뭇잎 표면까지 다양한 곳에서 발견된다고 합니다. 또한, 망막 색소는 더 복잡한 생명체의 시각계에서도 발견됩니다.

 

이러한 색소의 발견은 그들이 생명체 초기부터 어떻게 진화됐는지 힌트를 줍니다. 지금도 살고있는 보라색 색소를 가진 호염균(halophiles)은 염분 농도가 높은 호수나 염전 등의 극한 환경에서 자라는 고세균의 한 종류입니다. 이 생명체는 지구 최초의 생명체와 관련 깊다고 합니다.

 


보라색 외계생명체

 

이번 연구를 이끈 메릴랜드 의학대학의 미생물학자 Shiladitya DasSarma 교수는 외계 생명체도 만약 에너지를 얻기 위해 망막 세포를 사용한다면 충분히 보라색 미생물과 같은 방식으로 번성하고 있을 수 있다고 합니다. 따라서 천문학자들은 특정 빛의 신호를 포착해 외계생명체를 찾아야한다고 주장하는데요.

 

엽록소가 초록색 반사. 출처: 유튜브/PBS Eons
엽록소가 초록색 반사. 출처: 유튜브/PBS Eons

엽록소는 주로 적색과 청색 빛을 흡수합니다. 따라서 우주생물학자들은 식물이 덮여있는 행성에서 반사된 스펙트럼을 찾기 위해  'vegetation red edge'라 불리는 것을 찾는데, 이때 'red edge'란 적외선 부분에서 빛이 갑자기 변화하는 곳을 말합니다. 따라서 식물들은 적색 파장 흡수를 멈추고 이를 반사시킵니다.

 

반면, 망막 색소를 이용해 광합성하는 생명체는 'green edge'를 만듭니다. 이 생명체는 녹색 파장을 흡수하는 걸 멈추고 이를 반사시키게 되기 때문인데요. 따라서 연구팀은 이제 우주생물학자들이 red edge를 찾는 데만 혈안이 될 것이 아니라, green edge를 찾는 것도 고려해 봐야한다고 조언합니다.

 

 

##참고자료##

 

DasSarma, Shiladitya, and Edward W. Schwieterman. "Early evolution of purple retinal pigments on Earth and implications for exoplanet biosignatures." International Journal of Astrobiology (2018): 1-10.
 


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