지구 생명체 출현은 41억 년 전에 유아기 지구에서 시작되었을 수도 있다

최근 과학자들은 "행성이 형성된 직후 비교적 빨리 생명체가 출현했을 수 있다"라고 발표했습니다. 이 연구에 따르면 생명체는 우리가 생각했던 것보다 훨씬 이전인 41억 년 전 지구에 출현했을 수 있습니다. 이전 연구에서는 생명체가 38억3천만 년 전에 지구에서 발생했을 것이라 제안했습니다. 이번 새로운 발견은 약 45억4천만 년 전 지구가 형성된 지 약 4억4천만 년 만에 생명체가 시작되었음을 보여줍니다. 만일 지구상의 생명체가 상대적으로 빠르게 생겨났다면, 이는 우주에 생명체가 풍부할 수 있다는 것을 의미합니다. 로스앤젤레스 캘리포니아 대학의 지구 화학자인 연구 공동저자 마크 해리슨은 "지구에서 생명이 더 빨리 출현할수록 다른 곳에서도 생명이 유지될 수 있는 조건은 더 다양하고 극단적일 수 있다"라고 말했습니다.

 

지구에서 가장 오래된 암석 조각

연구자들은 오늘날 호주 서부 지역의 용융 암석에서 형성된 10,000개 이상의 지르콘을 분석했습니다. 모조 다이아몬드로 사용되는 큐빅 지르코니아와 관련된 지르콘은 무겁고 내구성이 강한 광물입니다. 지르콘이 형성될 경우 이것은 타임캡슐 역할을 하면서 즉각적인 환경에서 물질을 포착하고 보존할 수 있습니다. 호주 잭 힐스에서 발견된 작은 지르콘 결정은 약 44억 년 전으로 거슬러 올라가는 지구에서 가장 오래된 암석 조각으로 간주됩니다. 새로운 연구에서 과학자들은 어두운 반점을 포함하는 656개의 지르콘을 확인했습니다. 연구원들은 79개에 초점을 맞췄고, 이것은 외관상 지구 생명체의 핵심 구성 요소인 순수한 탄소로 만들어진 흑연을 함유하고 있을 가능성이 있음을 암시했습니다. 생명체는 종종 특정 탄소 동위원소를 선호하므로 고대 흑연의 탄소 동위원소 수준을 분석하면, 당시 생명체가 살아 있었는지에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 동위원소는 다양한 수의 중성자를 가진 원소의 원자를 뜻합니다. 연구자들은 79개의 지르콘 중 단 하나에서만 흑연을 발견했습니다. 해리슨은 "머리털 굵기의 절반 정도인 흑연 함유물이 들어 있는 아주 작은 지르콘 조각을 조작하는 것은 매우 힘든 일이었다"라며 당시 상황을 떠올렸습니다. 지르콘의 우라늄-납 동위원소 비율은 지르콘의 나이가 41억 년임을 시사했습니다. 해리슨은 "20년 전이라면, 이것은 이단적인 일이었겠지만, 38억 년 전에 생명체가 있었다는 증거를 발견한 것은 충격적이었다"라고 이야기했습니다. 지르콘 내의 탄소는 탄소-12와 탄소-13의 비율이 높습니다. 이 비율은 해당 탄소의 생물학적 기원을 암시하는데, 이는 태양 에너지를 사용하여 이산화탄소를 당으로 바꾸는 광합성을 하는 생명체의 결과일 가능성이 높습니다. 해리슨은 "지구상의 생명체는 거의 순간적으로 시작되었을 수 있다"라면서 "올바른 재료를 사용할 때 생명은 매우 빠르게 형성되는 것처럼 보인다"라고 덧붙였습니다.

 

사실은 없었다

과학자들은 오랫동안 초기 지구가 건조하고 황폐했을 것이라 믿어왔습니다. 하지만 이러한 새로운 발견은 사실은 그렇지 않다는 것을 암시합니다. 해리슨은 "지구 역사의 첫 수억 년이 요동치고, 생명이 없고, 대륙이 없는 세계였다는 우리의 견해는 사실 전혀 관찰 증거에 근거한 것이 아니었다"라고 바로잡았습니다. 이번 연구 결과는 약 39억 년 전 달의 거대한 분화구를 형성했던 내부 태양계가 겪은 일련의 치명적인 우주 충격, 즉 후기 중폭격 이전에 생명체가 존재했음을 나타냅니다. 연구의 공동 저자인 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스 캠퍼스의 패트릭 보엔케는 성명에서 "일부 과학자들이 주장하는 것처럼 폭격으로 지구상의 모든 생명체가 죽었다면, 생명체는 빨리 다시 시작됐음에 틀림없다"라고 전했습니다. 연구자들은 고대 지르콘 내의 흑연에 대한 해석에 상대적으로 자신감을 가지고 있습니다. 해리슨은 "아무도 비생물학적 기원의 흑연이 지르콘에 대한 그럴듯한 대안적 설명을 제시한 적이 없다"라고 단언했습니다. 이어 그는 "그럼에도 불구하고 우리는 미래에 1,000개의 고대 탄소 함유 지르콘을 분석하고 싶다"라고 덧붙였습니다.