생물 및 의학 (건강) [표지로 읽는 과학] 망간에서 생존 에너지 얻는 미생물

[표지로 읽는 과학] 망간에서 생존 에너지 얻는 미생물

네이처 제공.

얼핏 보면 도대체 정체를 알 수 없는 희끄무레한 물체가 보인다. 헬멧처럼 보이기도 하고 외계에서 온 생명체처럼 보이는 이들은 박테리아다. 표지에 보이는 박테리아는 망간이 산화할 때 육안으로도 확인할 수 있는 불연속 망간 단괴 결절을 만들어낸다. 

과학자들은 망간이 산화할 때 나오는 에너지를 얻어 존재할 수 있는 미생물이 존재할 것이라고 오랜 기간 예측해 왔다. 망간은 지구에서 가장 풍부한 광물 중 하나다. 망간의 산화는 무기 화학적으로 독립 영양 미생물을 성장을 촉진할 것으로 이론적으로 여겨졌지만 아직까지 입증되지 못했다. 

항 유 캘리포니아공과대학(칼텍) 지질행성과학과 연구원과 자레드 리드베터 칼텍 교수는 망간이 산화할 때 발생하는 에너지를 사용해 자신의 성장은 물론 무기 탄소를 바이오매스에 고착시킬 수 있는 2종류의 박테리아를 공생 배양시키는 데 성공하고 연구결과를 국제 학술지 네이처 15일자(현지시간)에 공개했다. 

연구진은 배양에 성공한 박테리아에 ‘캔디다투스 망가니트로퍼스 노둘리포만스(Candidatus Manganitrophus noduliformans)’와 ‘램리박터 리토트로피커스(Ramlibacter lithotrophicus)’라는 이름을 붙였다. 이들은 망간의 독립 영양 생물로 망간 단괴와 함께 자라는 것으로 밝혀졌다. 

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연구진은 “이번 박테리아 발견은 생명을 지탱하는 무기 대사에 대한 이해를 높일 수 있다”며 “심해에서 망간 결절 형성 과정에 대해서도 실마리를 주고 있다”고 말했다. 

특히 이들 박테리아가 탄소를 망간에 흡착, 고정시킬 수도 있다는 점에서 기후 변화와 관련된 중요한 실마리가 될 것이라는 분석이다. 또 자신에게 필요한 양분을 무기물로부터 합성하는 생명체에 대한 이해도를 높일 것으로 기대된다.