"산소 등장 시기 생각보다 빠를 수도"

지구에 처음으로 산소가 형성된 시기가 지금까지 알려진 것보다 빠르며, 따라서 생명체 등장 시기도 더 빠를 가능성이 있다는 주장이 제기돼 논란이 예상된다고 과학 웹사이트 라이브사이언스 닷컴이 23일 보도했다.

산소의 등장 시기가 언제인가 하는 문제는 지구는 물론 다른 행성들의 생물학적 진화와도 관련된 것이기 때문에 지구 과학자들과 생물학자들에게는 매우 중요한 과제이다.

미국 펜실베이니아 주립대의 오모토 히로시 교수 등 연구진은 29억2천만~27억6천만년 전 사이에 현재의 호주 서부 지역 바다 및 호수 바닥에 형성된 침전물에 묻혀 있던 바위들을 조사한 결과 이들의 황 동위원소 함유율이 산소량이 많은 후기 시대의 암석들과 같은 수준이라는 사실을 밝혀냈다.

네이처지 최신호에 발표된 이들의 연구는 약 45억년 전 탄생한 지구의 산소량이 지난 38억년 동안 계속 높은 수준을 유지해 왔음을 시사하는 것이다.

지금까지 학계에서는 24억년 전 무렵 광합성 미생물에 의해 처음으로 지구에 산소가 생겼을 것이라는 견해가 지배적인데 이는 이보다 오래 된 암석에 함유된 황 동위원소의 비율이 비정상적이라는 사실에 근거한 것이었다.

모든 황 동위원소는 화학적으로는 똑같은 작용을 하지만 대기중 산소의 양에 따라 질량만 약간씩 달라지는데 황 동위원소의 비정상적인 비율은 오존층이 없는 상태에서 황 성분을 함유한 화산가스가 햇빛과 반응할 때만 생기는 것으로 알려져 있다.

자외선을 걸러내는 오존은 산소의 한 형태로 오존이 없다는 것은 산소가 없다는 것으로 여겨진다.

오모토 교수는 "현재 학계의 지배적인 가설은 지구가 생긴 지 20억년 이상이 지나서야 비로소 대기 중에 산소가 생기기 시작했다는 것"이라면서 자신들의 연구 성과가 의미하는 것은 "산소 발생 유기물에 의해 형성되는 산소 함유량이 높은 대기가 외부의 늙은 행성 뿐 아니라 젊은 행성들에서도 발견될 가능성이 있음"을 의미하는 것이라고 강조했다.

그는 이 연구가 38억년 전부터 지구의 산소량이 일정하게 높은 수준을 유지해 왔을 뿐 아니라 산소량이 주기적으로 증감되는 이른바 '요-요' 현상을 일으켰음을 의미하는 것이기도 하다고 말했다.

그는 또 태양의 자외선이 원시 암석의 비정상적인 황 동위원소 비율을 야기하는 유일한 원인은 아닐 수도 있다고 지적했다.

한편 이 연구에 대해 애리조나 주립대의 폴 노스 박사는 "훌륭한 논거를 제시했다"고 평가하면서도 시료에 온천수가 흘러 들었거나, 시료 자체가 다른 곳에서 물에 씻겨 흘러 왔을 가능성, 또는 측정 자체가 부정확했을 가능성 등 엄청난 논란이 일어날 것이라고 전망했다.

(서울=연합뉴스)