지구상의 생명체는 교과서에 기술된 대로 발생하지 않았습니다.
아니요, 산소는 지구 최초의 다세포 유기체의 신속한 개화를 촉진하지 않았습니다. 그 결과는 무엇이 수억 년 전에 해양 동물군의 폭발을 일으켰는지에 대한 70년 된 가정을 무시합니다.
6억8500만년에서 8억년 전 사이에 다세포 유기체는 더 유명한 캄브리아기 폭발의 전신인 아발론 폭발로 알려진 동안 지구의 모든 바다에 나타나기 시작했습니다. 이 시대에 해면동물과 다른 기괴한 다세포 유기체가 작은 단세포 아메바, 조류 및 박테리아를 대체했습니다.
지금까지 증가된 산소 수준이 더 진보된 해양 생물의 진화적 도착을 촉발했다고 믿었습니다. 이것은 Woods Hole Oceanographic Institute, University of Southern Denmark 및 Lund University의 동료들과 함께 작업하는 코펜하겐 대학 연구원들에 의해 반증되고 있습니다.
연구원들은 오만 산맥에서 채취한 고대 암석 샘플의 화학적 조성을 연구함으로써 이 다세포 유기체가 출현했을 때부터 세계 해양의 산소 농도를 “측정”할 수 있었습니다. 예상과는 달리 결과는 지구의 산소 농도가 증가하지 않았음을 보여줍니다. 실제로, 수준은 오늘날보다 5-10배 더 낮았으며, 이는 대략 에베레스트 산 높이의 두 배에 있는 산소의 양입니다.
“우리의 측정은 당시 세계 해양의 평균 산소 농도가 얼마였는지에 대한 좋은 그림을 제공합니다. 그리고 더 발전된 동물군이 진화하여 지구를 지배하기 시작했을 때 산소의 양이 크게 증가하지 않았다는 것이 우리에게 분명합니다. 사실 지난 20년 동안 생명의 기원을 둘러싼 조건을 정량화해 온 Christian J. Bjerrum 부교수는 말합니다.
생명의 기원에 대한 우리의 이해를 수정합니다.
새로운 결과는 우리 행성에서 더 진보된 생명체의 발달에서 더 높은 산소 농도의 중심성을 발전시키는 70년의 연구 이야기를 멈추게 합니다.
연구원은 “산소가 지구 생명체의 발달을 통제하지 않았다는 사실을 이제 확실히 알게 된 사실은 생명체가 어떻게 생겨났고 어떤 요인이 이러한 성공을 좌우했는지에 대한 완전히 새로운 이야기를 제공한다”고 말했다. 첨가:
“구체적으로는 우리가 어린 시절 학습에서 사실이라고 믿었던 많은 것들을 다시 생각해야 한다는 것을 의미합니다. 그리고 교과서는 수정되고 다시 쓰여져야 합니다.”
연구자들이 모르는 것이 많고 논란도 많다. 따라서 Bjerrum은 새로운 결과가 전 세계의 다른 연구자들이 이전 결과와 데이터를 새로운 관점에서 재고하도록 자극할 수 있기를 희망합니다.
“미국과 중국을 포함하여 전 세계적으로 이 주제에 대해 많은 연구를 수행한 많은 연구 섹션이 있으며, 이전 결과가 산소가 뇌의 발달을 주도하지 않았다는 근거로 해석한다면 중요한 새로운 세부 정보를 제공할 수 있습니다. 생명”이라고 연구원은 말합니다.
산소 부족이 발달에 도움이 되었을 수 있습니다.
그렇다면 여분의 산소가 아니라면 무엇이 생명의 폭발을 촉발했을까요? 아마도 정반대일 것이라고 연구원은 설명합니다.
“대기 및 해양 산소 농도가 낮은 시기에 다세포 유기체의 폭발이 일어난다는 것은 흥미롭습니다. 이는 유기체가 낮은 수준의 산소로부터 혜택을 받고 평화롭게 발전할 수 있었음을 나타냅니다. “라고 Christian J. Bjerrum은 말합니다.
연구원에 따르면 동일한 현상이 인간과 다른 동물의 줄기 세포에서 암 연구에서 연구되었습니다. 여기에서 Lund 대학의 동료들은 유기체가 세포가 근육 세포와 같은 특정 유형의 세포로 발달해야 한다고 결정할 때까지 낮은 산소 수준이 줄기 세포를 통제하에 유지하는 데 중요하다는 것을 관찰했습니다.
“우리는 동물과 인간이 줄기 세포를 제어하고 그렇게 함으로써 천천히 그리고 지속적으로 발달하기 위해 낮은 농도의 산소를 유지할 수 있어야 한다는 것을 알고 있습니다. 산소가 너무 많으면 세포가 발달하며 최악의 경우 격렬하게 돌연변이하고 멸망합니다. 이 메커니즘이 그 당시에 적용되었다는 것은 상상할 수 없는 일이 아닙니다.”라고 Christian J. Bjerrum은 결론지었습니다.
오만의 화석
새로운 연구에서 연구원들은 특히 오만 북부의 오만 산맥에서 암석 샘플을 분석했습니다. 오늘날 상당히 높고 매우 건조하지만, 아발론 폭발로 유기체 다양성이 빠르게 번성하는 동안 산은 해저에 있었습니다.
연구원들은 오만 산맥(오만), 매켄지 산맥(캐나다 북서부), 중국 남부의 양쯔 협곡 지역 등 전 세계 3개 산맥의 화석에서 그들의 발견을 확인했습니다.
시간이 지남에 따라 육지의 점토와 모래는 바다로 씻겨 내려가 해저에 층을 이룹니다. 이 지층을 따라 내려가 화학 성분을 조사함으로써 연구원들은 특정 지질 시대의 해양 화학에 대한 그림을 얻을 수 있습니다.
분석은 산에서 발견된 탈륨과 우라늄 동위원소를 사용하여 수행되었으며, 연구원들은 데이터를 추출할 수 있었고 그렇게 함으로써 수억 년 전의 산소 수준을 계산할 수 있었습니다.
출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/07/230718105621.htm
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