연구진은 아이슬란드 남서쪽 끝 Fagradalsfjall 화산의 세 차례 분출(2021년부터 2023년 사이)을 조사했습니다. 각 분출은 툰드라와 이전 용암을 신선한 용암류로 덮었고, 연구팀은 응고한 지 몇 시간 만에 갓 식은 용암을 채취했습니다. 동시에 주변의 빗물, 에어로졸, 토양과 암석 샘플도 함께 수집했습니다.
애리조나 대학교의 연구자들이 이끄는 팀은 시료에서 DNA를 추출해 통계 기법과 머신러닝을 이용해 미생물과 그 유래를 분석했습니다. 제1저자 Nathan Hadland는 용암이 처음에는 거의 무균 상태로 시작한다고 지적했으며, Solange Duhamel 부교수는 이러한 용암류를 남극이나 아타카마사막과 비슷한 저생물량 환경으로 보았습니다.
분석 결과 초기 정착자는 주로 용암에 쌓인 토양과 공기 중 에어로졸에서 왔다가, 첫 겨울을 지나면서 다양성이 급감했습니다. 겨울은 더 가혹한 조건을 견디는 소수의 미생물을 선택했고, 그 뒤로 다양성은 비교적 안정화되었습니다. 이후 대부분의 미생물은 빗물과 함께 도래했으며, 연구진은 빗물이 구름 응결핵 역할을 하는 미생물을 운반할 수 있다고 설명했습니다.
저자들은 이 연구가 신생 용암류에서 일어나는 1차 미생물 계승을 상세히 관찰한 첫 사례이며, 세 차례 분출을 샘플링한 점이 자연 상태에서 드문 삼중 반복을 제공한다고 밝혔습니다. 연구는 화산 활동이 화성 같은 다른 천체에서 일시적 거주 가능 조건을 만들 수 있는지와 어떤 생체 신호를 찾아야 하는지에 대한 이해에 기여할 수 있습니다.
- 공동 저자는 애리조나 대학교와 아이슬란드 대학교 소속입니다.
- 연구 자금은 미국 국립과학재단과 Heising–Simons Foundation 등이 지원했습니다.
어려운 단어·표현
- 용암류 — 화산에서 흘러나온 녹은 암석의 흐름
- 응고하다 — 액체가 굳어서 단단해지다응고한
- 에어로졸 — 공기 중에 떠다니는 작은 입자
- 저생물량 — 살아있는 유기체 수가 매우 적은 상태
- 계승 — 시간에 따라 생물 집단이 바뀌는 과정
- 응결핵 — 구름이나 비가 만들어지는 작은 입자
- 정착자 — 새 환경에 처음 자리 잡은 생물
팁: 글에서 강조된 단어에 마우스를 올리거나 포커스/탭하면, 읽거나 들으면서 바로 간단한 뜻을 볼 수 있습니다.
토론 질문
- 용암류에서 토양, 에어로졸, 빗물이 미생물 도래에 미친 영향 중 어떤 것이 가장 중요했다고 생각하나? 이유를 말해 보세요.
- 이 연구 결과가 화성 같은 다른 천체에서 생명 탐사 방법에 어떤 시사점을 줄 수 있을지 설명해 보세요.
- 세 차례 분출을 샘플링한 '삼중 반복'이 현장 연구에서 주는 장점과 어려움은 무엇일지 토론해 보세요.
