산소와 생명. 그리고 호르몬의 상관관계

얘도 얘도 얘도 얘도 지구상의 수많은 생물들은 숨을 쉬며 살아가고 이들의

호흡은 모두 산소에 의존합니다 이렇듯 산소는 생명의 견인차 라고 해도 과언이 아닌데요

그런데 생명과 직결된 이 산소가 아주 먼 옛날에는 수 많은 생물을 물살

1 범인 이었다면 믿어지시나요 그리고 한 소가 너무나도 유명한 호르몬의

탄생 까지 야기했다 며 뇨 이 놀라운 이야기의 시작은 꽤 오랜 시간 거슬러 올라가야 합니다

단 30억 년 전쯤 늘어 말이죠

지금으로부터 삼십 년 전인 시 생 2대 당시의 지구는 지금과 사뭇 달랐습니다

바다는 철로 가득했고 대기는 질수 수준기 이산화탄소 멜 테인 기체로

가득해 쭈 지금과 달리 산소는 거의 찾아볼 수 없었습니다 그래서 38억

년 전쯤 등장한 최초의 생명체는 산 수 없이 삶을 영위하는 미생물들이

어쭈 바다 속에서 출연한 이 녀석들은 평 하 철 황화수소 같은 물질들을

산 수 없이 분의 에너지도 얻어 쿄 그 부산물로 이산화탄소 나 수료

기체를 배출했습니다 오히려 이들에게 산소는 걸림돌을 뿐이었죠 그러던

24억 년 전 지구 바다의 클라스가 다른 녀석이 등장합니다 바로

태양빛으로 에너지로 없는 시아노 박테리아 같은 광합성 세균이 얻습니다

이들은 녹색 소인 엽록소를 이용해 이산화탄소와 물 그리고 빈 에너지를

재료로 포도당 이란 에너지원을 스스로 만들어내는 임마 가운 능력을 갖춘

생명체 어쭈 그 엽록소가 아닌 박테리아 5로 눕시 비난 자주색 색소로

광합성을 하는 호 염성 고세균 같은 녀석도 등장했습니다

어쩌면 이들로 인해 24억 년 전에 지구 바다는 녹색 빛과 자주 빛으로

서서히 물들어 가고 있었을지도 모르겠네요 아무튼 여기서 중요한 건 이들의

등장이 지구환경을 극적으로 바꾸기 시작했다 는 사실입니다

바로 이 광합성 퇴근 들이 부산물로 산소를 방출하기 시작한 거죠

시작은 미미의 씁니다 하지만 산속 분자가 수십 수백 수천 수 조개로

늘어나면서 바다는 탄소 기체로 충만해 주

당시 얼마나 산소가 끝에 증가 했으면 그 증거가 현재까지도 아마 있습니다

2명 포상 철광 층 여기 수십 년 전의 지층 사진에서 붉은 띠가

보이시나요 이게 바로 24억 는 존

광합성 세균이 만든 산소가 바닷속 철과 반응에 만들어진 얽은 산하 철의

흔적이 줘 실제로 2006년 하버드대학 그 하인이 홀랜드 교수는 다양한

지구의 뒤 층들을 분석한 결과 24 없는 전쯤에 산소가 점차적으로

증가한다는 사실을 발견했는데 과학자들은 이를 두고 9

크레이트 혹시 제네레이션 이벤트 이른바 산도 대 폭발 사건 이라고

불렀습니다 그리고 이런 산소에 급격한 증가는 지구 생명체의 판도를 바꿔

나갔죠 증가한 산수는 산소가 없던 시절에 등장한 함 기성 미생물 들에겐 자양 과도 같았습니다

탄소가 이들 체내에서 산소 이온 과산화 수소 등 세포를 파괴하는

활성산소로 변해 이들을 죽음으로 내몰아 있기 때문이죠 그리고 혐기성

미생물 들이 사라진 빈 자리는 광합성 세균을 비롯해 산소를 이용하는 각종

호기성 미생물 들의 자재가 됩니다

그런데 뭔가 좀 이상하지 않나요 활성산소가 세포를 파괴 한다면 광합성

세균 처럼 호기성 위 생물들에게 도 악영향을 미칠 텐데

이들은 어떻게 활성을 형태로 부터 안전할 수 있었던 걸까요

놀랍게도 그 답은 멜라토닌 에 있습니다 당시 일부 목이 선 미생물들은

활성산소를 제거하는 시스템을 갖추게 되었는데 이 시스템의 주축을 이루는

물질이 바로 멜라토닌이 어쭈 컷 그 벨라 토니 네 여러분이 생각한 그 멜라토닌 맞습니다

위의 수면을 도와주는 호르몬인 멜라토닌이 치른 20억 년도 더 전에

지구상에 출현했던 겁니다

멜라토닌이 수명과 연관이 있는건 맞지만 가장 주된 역할은 바로 유해

산소를 제거하는 항산화 작용이 중

이와 관련해 지난 2019년 중국의 생물학자인 다커 자와 박사는

멜라토닌의 진화에 대한 연구 결과를 발표했는데요 그는 논문을 통해

멜라토닌은 현재 지구 생명체 대부분 에서 발견되는 물질이며 그가 구조는

수십 년 동안 변하지 않은 채 남아 있다고 밝혔습니다

그가 논문의 게재 1 그림을 보면 광합성 세균이 굉장한 산소 대 폭발

사건 시점부터 멜라토닌이 본격적으로 사용됐고 시작은 유예 산소 제거가

목적이었지만 점차 다양한 생물 들로 진화를 거듭해 나가면서 멜라토닌은

성장 넌 용 일주기 리듬 수면 등 다양한 역할을 하게 되었음을 알 수 있죠

같은 맥락에서 고려대학교 의과대학에 낭시 교수는 와 데마 이란 저서에서

멜라토닌을 생명체 최초의 호르몬 이라고 언급하기도 했습니다

그러나 광합성 세균 들은 자신들이 배출한 산소로 인해 예상치 못한 위기를 맞이하게 됩니다

바로 빙하기 어쭈 광합성으로 인해 지구의 온실이 기체인 이산화탄소가

줄어들고 이 광합성 세균들이 배출한 산소는 또 다른 온실이 기체인 매트

애인과 반응하는 바람에 102 중매 테인 의 농도가 줄어들기 시작한 겁니다

이렇게 온실 기체 가 줄어들자 지구에는 최초의 빙하기가 찾아오게 되죠

1992년 미국의 지질학자 인조 3 커쇼 핑크는 당시 얼어붙은 지부를

두고 눈덩이 지구 라는 표현을 썼는데 그는 24 없는건 시작된 빙하기가

무려 3억년 가까이에 지속됐다 고 주장했죠.

이렇게 오랜 세월 빙하기가 이어진 탓에 광합성 세 권을 비롯해 지구

바다를 수놓아 더 수많은 미생물들은 지구에서 자취를 감추게 됩니다

그럼 이 사건은 새로운 대물 종으로 분류해야 할 까요 2019년 산소

대폭발 시기를 연구한 말콤 x 키스 와 크로포드 연구원은 이 일련의 사건을 두고 이렇게 말했습니다

당시 실제 멀쩡한 생물종이 무엇인지 알 수는 없어

대멸종 이라고 딱 규정지을 수는 없겠으나 지구의 생명체 다 급격히 줄어든

것만 확실하며 산소 대폭 빠른 06 멸종의 버금가는 지구 역사에서 빼놓을

수 없는 매우 중요한 사건이다 라고 말이죠

저기요 잠깐만요 근데 이 아이는 어떻게 끝이 나는 거죠 음 일단은

해피엔딩 입니다

1소대 폭발 가 빙하기 에서 운 좋게 살아남은 미생물 들에겐 파라다이스가

펼쳐졌습니다 풍부해진 산소 덕분에 생명체들의 에너지 생산 효율은 극대화

됐고 더불어 대기를 차용 산수 중 일부는 out

이 되어 생명체에게 치명적인 자외선을 막아 졌죠 하다 에만 살던 생명체가

육지의 첫발을 느낄 수 있는 기회의 장이 열리기 시작한 겁니다

물론 10억 년 이상의 시간이 필요했지만 말이죠

오랜 시간이 지나 약 4억 2천만 년 전 고생대 실로 리하게 이르자 식물

그룹이 처음으로 육지를 개척해 나가기 시작하면서 더 많은 산소를 만들었고

덕분에 우둔 청은 더 두꺼워 졌습니다

그리고 더 두꺼워진 오른 층은 동물들이 육지로 진출하는 교두보 역할을 좀

조심스럽게 육체로 발을 내디딘 동물의 작은 한 걸음은 먼 날

지구 생명체의 겐 위대한 도약 이 됩니다 물론 그 뒤에 수많은 좌절이

기다리고 있을 테지만 말이죠

산소 대폭발이 불러온 멸종 과 호르몬의 탄생 그리고 이어진 생명의 육상

진출 이야기가 어떠셨나요