빙하가 녹아 새로운 미생물이 방출되면서 새로운 전염병의 가능성이 제기됐다

기후변화가 더욱 끔찍해졌습니다. 놀란 과학자들은 티베트고원의 빙하 속에 살고 있는 이전에는 볼 수 없었던 900종 이상의 미생물을 발견했습니다. 미생물의 게놈을 분석한 결과, 기후 변화로 인해 미생물이 급속히 녹아 얼음 감옥에서 풀려날 경우 일부 미생물은 새로운 전염병을 일으킬 가능성이 있는 것으로 나타났습니다.

 

새로운 연구에서 중국과학원의 연구원들은 티베트고원의 21개 빙하에서 얼음 샘플을 채취했습니다. 티베트고원은 남쪽의 히말라야산맥과 북쪽의 타클라마칸 사막 사이에 위치한 아시아의 고지대입니다. 그런 다음 연구팀은 얼음 안에 갇힌 미생물의 유전자 서열을 분석하여 티베트 빙하 게놈과 유전자 카탈로그라는 이름의 대규모 미생물 게놈 데이터베이스를 만들었습니다.

 

빙하 속에 숨겨진 미생물 군집의 유전적 서열이 밝혀진 것은 이번이 처음입니다. 연구진이 과학 학술지에 보고한 바에 따르면 얼음 속에 얼어붙은 미생물 968종을 발견했습니다. 대부분은 박테리아지만 조류, 고세균 및 곰팡이도 포함됩니다.

 

그러나 아마도 더 놀랍게도 그 종의 약 98%가 과학에 완전히 새로운 것이었습니다. 연구원들은 빙하 내부 생활과 관련된 어려움 때문에 이러한 수준의 미생물 다양성은 예상치 못한 것이라고 말했습니다. 연구 저자들은 "낮은 온도, 높은 수준의 태양 복사열, 주기적인 동결-해빙 주기 및 영양분 제한과 같은 극한 환경 조건에도 불구하고 빙하 표면은 다양한 생명체를 지원한다"라고 썼습니다.

 

연구자들은 미생물 중 일부가 얼마나 오래되었는지 정확히 알지 못합니다. 이전 연구에서는 최대 10,000년 동안 얼음에 갇혀 있던 미생물을 부활시키는 것이 가능하다는 사실이 밝혀졌습니다. 과학자들이 티베트 빙하에 살고 있는 놀랍도록 풍부한 미생물을 발견한 것은 이번이 처음이 아닙니다.

 

2020년 1월, 단일 빙하의 얼음 코어를 분석한 팀은 얼음 속에 살고 있는 33개의 서로 다른 바이러스 그룹을 발견했는데, 그중 28개는 이전에 볼 수 없었던 것입니다. 연구원들은 "빙하 내의 놀라운 미생물 다양성은 기후 변화로 인해 녹는 빙하의 증가와 결합되어 잠재적으로 위험한 미생물(박테리아일 가능성이 가장 높음)이 탈출하여 혼란을 일으킬 가능성을 높인다"라고 말했습니다.

 

저자들은 "얼음에 갇힌 병원성 미생물이 환경에 방출될 경우 지역 전염병은 물론 심지어 전염병으로 이어질 수 있다"라고 썼습니다. 새로 발견된 박테리아 중 일부는 인간과 다른 유기체에 매우 위험할 수 있다는 증거가 있습니다. 연구팀은 티베트 빙하 게놈과 유전자 카탈로그 내에서 박테리아가 잠재적인 숙주에 침입하고 정착하는 데 도움이 되는 분자인 27,000개의 잠재적 병독성 요인을 식별했습니다.

 

연구진은 "이러한 독성 요인 중 약 47%가 이전에 발견된 적이 없으므로 박테리아가 얼마나 해로울 수 있는지 알 수 있는 방법이 없다"라고 경고했습니다. 연구진은 "이러한 잠재적인 병원성 박테리아가 빙하에서 탈출한 후 오랫동안 생존하지 못하더라도 여전히 문제를 일으킬 수 있다"라고 말했습니다.

 

박테리아는 이동 유전 요소로 알려진 유전자의 큰 부분을 다른 박테리아와 교환할 수 있는 독특한 능력을 가지고 있습니다. 따라서 빙하 박테리아가 해동된 후 곧 죽더라도, 여전히 자신이 만나는 다른 박테리아에 독성 중 일부를 전달할 수 있습니다. 이에 대해 과학자들은 빙하 미생물과 현대 미생물 사이의 이러한 유전적 상호작용은 "특히 위험할 수 있다"라고 전했습니다.

 

티베트고원 빙하는 세계에서 가장 인구가 많은 두 국가인 중국에 공급되는 양쯔강, 황하, 갠지스강을 포함한 여러 수로에 담수를 공급하기 때문에 미래의 전염병을 촉발할 수 있는 핫스팟이 될 수 있으며, 인도도 포함됩니다. 코로나19 팬데믹 기간 동안 전 세계가 목격했듯이 팬데믹은 인구 밀집 지역을 통해 빠르게 확산되었습니다. 그러나 이러한 잠재적인 문제는 아시아에만 영향을 미치는 것이 아닙니다.

 

지구에는 지구 육지의 약 10%를 차지하는 20,000개 이상의 빙하가 있으며, 각 빙하에는 고유한 미생물 군집이 있을 가능성이 높습니다. 2021년 4월, 빙하의 위성 이미지를 사용한 연구에서는 지구상의 거의 모든 빙하가 2000년에서 2019년 사이에 얼음 손실 속도가 가속화되어 전염병을 낳는 미생물이 지구상 어디에서나 탈출할 수 있는 위험이 증가한다는 사실을 발견했습니다. 연구자들은 얼음 감옥에서 풀려나기 전에 "이러한 미생물의 잠재적인 건강 위험을 평가해야 한다"라고 경고했습니다.

 

그러나 이 새로운 연구에는 희소성이 있습니다. 티베트 빙하 게놈과 유전자 카탈로그와 같은 미생물 군집의 유전 기록은 생물탐사를 위한 '툴킷'으로 사용될 수 있습니다. 즉, 자연 시스템을 탐색하여 의학, 화장품 및 기타 유익한 기술에 사용할 수 있는 가치 있는 새로운 화합물을 찾을 수 있습니다. 따라서 티베트 빙하 게놈과 유전자와 같은 데이터베이스는 매우 중요합니다. 특히 새로 발견된 종이 미래에 멸종되는 경우에는 더욱 그렇습니다. 연구자들은 "그들이 얼어붙은 서식지의 변화에 적응하지 못한다면 일어날 가능성이 너무 높은 결과"라고 썼습니다.