지구 생명체 공통조상 'LUCA' 45억년 전 출현

원시행성 테이아 지구 충돌로 달 된 뒤 나타나

생명의 기원 열수구. 뜨거운 물이 검은 연기처럼 피어오르는 장면 [자료사진] [출처:미국항공우주국/제트추진연구소]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 인류를 포함한 지구 모든 생명체의 공통 조상은 지금까지 알려진 것보다 훨씬 이전인 약 45억년 전에 출현했다는 연구결과가 나왔다.

21일 Phys.org 등 과학전문 매체에 따르면 브리스톨대학 지구과학대학원 홀리 베츠 연구원은 지구 세포 생명체의 '가장 최근 조상(Last Universal Common Ancestor·LUCA)'은 원시 행성 테이아가 지구와 충돌하고 달이 된 뒤 얼마 지나지 않은 시점에 나타났다고 과학저널 '네이처 생태와 진화(Nature Ecology & Evolution)' 최신호에 밝혔다.

이는 거의 45억년 전으로 지구 초기라고 할 수 있다. 지금까지 LUCA는 화석 등을 토대로 35억~38억년 전 쯤 나타났을 것으로 추정돼왔다.

연구팀은 화석 증거에다 살아있는 게놈 정보를 함께 활용해 생명체 진화도를 제시했다.

지구 생명체 진화도 [출처:브리스톨대학]

학계에서는 25억년 이전인 시생대에는 생물 화석이 드물고, 화석을 발견해도 파편화 돼있어 초기 생명체 연구에 어려움을 겪어왔다. 이는 한때 가장 오래된 생물 화석으로 여겨지던 것이 정밀 재분석에서 화석이 아닌 단순 결정체로 밝혀진 사례에서도 잘 드러나 있다.

연구팀은 이에 따라 화석에 더해 "살아있는 생물의 게놈에 보존된 제2의 기록"에 초점을 맞췄다. 화석 증거 뿐만 아니라 게놈 정보까지 활용한 이른바 '분자시계'를 활용해 생명체의 역사를 들여다봤다. 분자시계는 살아있는 두 종(種), 예컨대 인간과 박테리아의 게놈 상 차이는 공동조상 이후 시간과 비례한다는 생각을 토대로 한 것이다.

연구팀은 이를 이용해 화석에만 의존하지 않고 생명체 진화도를 만들어냈다. 그 결과, LUCA가 출현하고 약 10억년 뒤 LUCA에서 고세균(Archaebacteria)과 진정세균(Eubacteria)이 분화한 것으로 나타났다. 인류가 속한 진핵생물(eukaryotes)은 생명체 주요 계보에 속하지 못하다 한참 뒤에야 고세균에서 갈라져 나왔다.

논문 공동저자인 데이비드 피사니 브리스톨대학 교수는 "화석 정보에만 의존했다면 고세균과 진정세균의 차이를 구분하는 것이 불가능했을 것이라는 점에서 이번 결과는 게놈 정보의 중요성을 입증하는 것"이라고 했다.

eomns@yna.co.kr

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