[함께 읽는 과학도서] 천천히 곱씹으며 느리게 읽기 <지구의 짧은 역사> 2부

ifrain님의 문장 수집: " 나중에야 과학자들은 그곳의 외관에 속았다는 사실을 알게 되었다. 사실 이 열수공들은 갑각류, 벌레, 달팽이들이 모두 모여 사는 보금자리였다. "그렇지만 크기가 엄지손가락만 하고 투명한 생물들이죠." 켈리가 설명했다. 눈에 잘 띄지 않는 이 동물군은 굴뚝의 틈새과 구멍이나 해초처럼 흔들리는 흰색 세균 가닥들 위에 숨어 있었다. 그뿐 아니라 탑의 안쪽에도 놀라운 것이 또 있었다. 바로 얇은 고세균 층이었다. 고세균을 뜻하는 아르케이archaea는 '아주 오래된 것'을 뜻하는 그리스어 단어에서 유래된 말이다. 이 미생물군은 지구상에서 가장 원시적이고도 수수께끼 같은 생물들이다. 또한 극한의 환경에서도 번성하는, 가장 강하고 적응력이 뛰어난 생물이기도 하다. 만약 어떤 장소가 특별히 춥거나 덥거나, 산성이거나 알칼리성이거나, 산소가 없거나 독성을 띤다면, 즉 극도로 혹독한 환경이라면, 인간은 바로 목숨을 잃겠지만 어떤 종류의 고세균은 분명히 그곳을 마음에 들어할 것이다. 고세균은 미생물계의 어디에나 존재하지만 1977년이 되어서야 분자생물학자 칼 워즈에 의해서 발견되어(처음에는 이 발견으로 비판을 받았다) 세균(1영역), 진핵생물(2영역 : 곰팡이, 식물, 동물 등 세포 속에 핵이 있는 생물)과 함께 생명의 세 번째 영역으로 분류되었다. 너무도 오래되고 이상한 생물인 고세균은 예상을 뛰어넘는 다양한 능력을 가지고 있어서 이제 많은 과학자들은 복잡한 생명의 탄생 과정에 그들이 핵심적인 역할을 했으며, 진핵생물에게도, 즉 인간에게도 고세균 조상이 있었을지 모른다고 믿는다(특히 고세균 로키Lokiarchaeota가 우리와 가장 먼 친척일 가능성이 있다. 이 놀랍도록 기이한 미생물군은 그린란드와 노르웨이 사이의 수심 2,340미터 해저에 있는 "로키의 성Loki's Castle"이라는 열수공 지대에서 발견되었다). "

ifrain님의 문장 수집: " 전설에 따르면, 고대 도시 아틀란티스는 화산 폭발 도중 파도 속으로 사라졌다. 그러나 켈리가 발견한 로스트 시티의 가장 흥미로운 점은 화산 활동으로 형성된 것이 아니라는 사실이다. 맨틀 암석과 바닷물의 화학 작용으로 만들어진 그곳의 열수공들은 화산 활동으로 만들어진 열수공과 전혀 다른 특성을 띤다. 블랙 스모커는 금속 황화물로 끓어오르지만, 로스트 시티의 열수공은 섭씨 93도 이하로 따뜻한 편이며 금속 성분이 함유되어 있지 않다. 블랙 스모커의 유체fluid는 식초처럼 산성이 강하지만, 로스트 시티에서 배출되는 유체는 배수관 세정제만큼 알칼리성이 강하다. 비교적 약한 구조의 블랙 스모커는 용암에 덮여 사라지기 쉽고 따라서 수명이 짧은 편이다. 반면 로스트 시티의 튼튼한 열수공은 적어도 15만 년 이상 된 것들이다. 과학자들은 23년간의 연구를 통해서 열수공을 어느 정도 파악했다고 생각했다. 아무리 독특한 열수공이라도 비슷한 특징들을 공유하고 있는 것처럼 보였다. 그런데 로스트 시티가 그런 생각을 완전히 뒤집은 것이다. "

ifrain님의 문장 수집: " 애틀런티스 호가 우즈홀 해양 연구소로 돌아오자 기자들이 기다리고 있었다. "난리가 났죠." 켈리는 이렇게 회상했다. 소식이 퍼져나가고 실험실에서 표본 분석이 시작되고 연구 논문들이 쓰였다. 그곳의 화학적 성질이 생명의 기원에 관한 가장 강력한 단서를 제공하는 덕에 사람들은 로스트 시티에 열광했다. 이러한 유형의 열수공계는 세포의 구성 요소가 되는 유기 분자인 탄화수소를 만들어내는 공장과도 같다. 켈리와 연구진은 로스트 시티가 비생물적 원천으로부터 탄화수소를 생산해낸다는 사실을 밝혀냈다. 지구에서, 그리고 어쩌면 우주의 다른 곳에서 생명이 최초로 탄생하기에 이상적인 조건이었다. "새로운 방식의 사고를 가능하게 해준 거죠." 켈리는 말했다. 그후 수년간 켈리, 프뤼-그린, 카슨을 비롯한 여러 사람들이 장비를 잔뜩 싣고 그곳으로 들어갔다. 계속해서 확장되고 있는 그 지역의 지도를 만들면서 30개가 넘는 봉우리를 더 발견했고 그곳에 사는 독특한 생물들을 조사하기도 했다. 제임스 캐버런은 4대의 잠수정을 이끌고 그곳으로 들어가서 아이맥스 다큐멘터리 영화「에이리언 오브 더 딥」을 촬영했다. 소설가 클라이브 커슬러는 그곳을 배경으로 한 스릴러 소설을 썼다. 해양지질학자, 생물학자, 지구화학자, 우주생물학자들이 배를 타고 순례를 왔다. 2016년 유네스코UNESCO는 로스트 시티를 "뛰어난 보편적 가치"를 가진 세계문화유산으로 지정했다. "

밥심님의 대화: 145쪽에 이런 문장이 있죠. "미스테이큰포인트 생물은 해수면에서 수백 미터 들어간 깊은 곳에 살았다. 햇빛이 들어오지 못하는 깊은 곳이었다." 이어 146쪽엔 요런 문장이 있었습니다. "미스테이큰포인트 암석의 화학적 증거는 이런 생물이 안정적이면서 비교적 산소가 풍부한 환경에서 살았음을 시사한다." 두 문장을 읽었을 때 뭔가 찜찜한 느낌이 들었는데 그냥 넘어갔었습니다. 하지만 오늘 다시 생각해보니 두 문장이 서로 이율배반적인 이야기를 하고 있지 않는가 하는 의심이 들었네요. '산소가 풍부하려면 남세균이 햇빛을 받아 광합성을 해야 하는데, 수심 수백 미터에는 햇빛이 들어오지 못하니 남세균도 없을 테고 그럼 산소가 어떻게 풍부해서 에디아카라 동물들이 산소 호흡을 했다는 거지?' 조금 고민하다가 분명 산소가 있어야 하는데, 어디서 생긴 거지 하고 3장과 4장을 다시 퀵하게 읽어봤는데 관련 내용이 없었습니다. 그래서 검색을 해봤더니 실마리가 나오네요. 바로 차가운 표층수(남세균이 생산한 산소를 풍부하게 품고있는)가 아래로 가라 앉는 해수 순환이 일어나면서 산소를 심해로 실어날랐다는 주장이죠. 그럴싸 하죠? 대기의 순환과 함께 해수의 순환, 그리고 해류 등이 생물의 진화에 막대한 영향을 주었으리라 짐작되는 대목입니다.

ifrain님의 문장 수집: " 애틀런티스 호가 우즈홀 해양 연구소로 돌아오자 기자들이 기다리고 있었다. "난리가 났죠." 켈리는 이렇게 회상했다. 소식이 퍼져나가고 실험실에서 표본 분석이 시작되고 연구 논문들이 쓰였다. 그곳의 화학적 성질이 생명의 기원에 관한 가장 강력한 단서를 제공하는 덕에 사람들은 로스트 시티에 열광했다. 이러한 유형의 열수공계는 세포의 구성 요소가 되는 유기 분자인 탄화수소를 만들어내는 공장과도 같다. 켈리와 연구진은 로스트 시티가 비생물적 원천으로부터 탄화수소를 생산해낸다는 사실을 밝혀냈다. 지구에서, 그리고 어쩌면 우주의 다른 곳에서 생명이 최초로 탄생하기에 이상적인 조건이었다. "새로운 방식의 사고를 가능하게 해준 거죠." 켈리는 말했다. 그후 수년간 켈리, 프뤼-그린, 카슨을 비롯한 여러 사람들이 장비를 잔뜩 싣고 그곳으로 들어갔다. 계속해서 확장되고 있는 그 지역의 지도를 만들면서 30개가 넘는 봉우리를 더 발견했고 그곳에 사는 독특한 생물들을 조사하기도 했다. 제임스 캐버런은 4대의 잠수정을 이끌고 그곳으로 들어가서 아이맥스 다큐멘터리 영화「에이리언 오브 더 딥」을 촬영했다. 소설가 클라이브 커슬러는 그곳을 배경으로 한 스릴러 소설을 썼다. 해양지질학자, 생물학자, 지구화학자, 우주생물학자들이 배를 타고 순례를 왔다. 2016년 유네스코UNESCO는 로스트 시티를 "뛰어난 보편적 가치"를 가진 세계문화유산으로 지정했다. "

polus님의 대화: @ifrain 정말 오래 전에 '비디오 테이프'로 본 영화인데 스트리밍 시대 볼 수 있는 곳이 있을 텐데 어디인지 모르겠네요.^^

ifrain님의 대화: '비디오 테이프'로 보았다면 굉장히 오래 되었네요. 비디오 테이프로 '죽은 시인의 사회'나 '쉰들러 리스트', '조이 럭 클럽' 등을 보았던 기억이 납니다.

향팔님의 대화: 와, 제임스 카메론이 심해에 내려가서 다큐를 찍었다던 장소가 @ifrain 님께서 올려주신 ‘로스트 시티’였군요. 그 뒤로도 마리아나 해구에서 찍은 다큐도 있고요. 그러고보니 저 꼬꼬마 때 좋아했던 영화 <어비스>도 카메론 영화인데요. 그양반은 오래 전부터 심해에 관심이 많았나봐요. (사진 출처 : https://m.blog.naver.com/mjm4471/223269210357)

ifrain님의 대화: 여러 물질의 탄소 동위원소비 대기 중의 이산화탄소, 바다 속에 탄산 이온으로 녹아들어 있는 탄소, 생물체 안의 탄소로 동위원소비를 비교하면 각각 값이 다른 것을 알 수 있다. 탄소 동위원소비는 식물의 광합성으로 유기물이 합성될 때 동위원소 분별을 받으므로, 유기물은 일반적으로 큰 마이너스의 값을 가진다.

향팔님의 대화: 저 꼬꼬마 때 미성년자 관람불가 비디오도 잘 빌려주던 동네 용비디오 가게가 기억납니다 하하하! 으뜸과버금이나 영화마을 같은 대여점들은 그런건 절대 얄짤없었는데 말이죠.

향팔님의 대화: 봉준호 감독의 차기작이 심해 생물 ‘아기돼지오징어’가 나오는 애니메이션이라고 하죠. 클레르 누비앙의 <심해>에서 영감을 받았다고 해서 요책도 한번 보고 싶더라고요. https://m.blog.naver.com/tjdrhdgkwk2021/224244770520 https://youtu.be/2a1VhTv5w10?si=vs-lfmaugRW2f5mj (위 영상이랑 아래 오른쪽 사진이 ‘아기돼지오징어’의 실제 모습이래요. 진짜 신기하게 생겼어요. 귀엽기도 하고 ㅎㅎ)

밥심님의 대화: 이렇게 예쁜 아이작 뉴턴 경은 처음 봅니다!

밥심님의 대화: 또 하나의 찝찝한 문제가 있습니다. 왜 생물은 에너지를 생산해내는 대사 작용을 할 때 같은 동위원소라도 가벼운 원소를 선호할까? 101쪽에 보면 이런 문장이 나옵니다. "광합성 생물이 이산화탄소를 고정하여 유기 분자를 만들 때, 더 무거운 동위원소인 탄소-13보다 더 가벼운 탄소-12를 지닌 이산화탄소를 더 많이 쓰기 때문이다. 생물이 일부러 탄소-12를 고르는 것은 아니다. 그저 가벼운 이산화탄소가 세포에 있는 효소와 더 쉽게 반응하기 때문이다." 여기서 이유를 말은 해주었습니다. 가벼운 이산화탄소가 더 쉽게 반응하기 때문이라고요, 그런데 이게 이유라고 하기엔 조금 부족하다는 느낌이 들죠. '왜 더 쉽게 반응하는데?'에 대한 답을 주어야 완벽한 답이 되겠죠. 그래서 생각해봤습니다. 생물은 적은 에너지를 투입해서 큰 에너지를 얻고 싶어합니다. 한마디로 높은 효율을 추구하죠. 생물만이 아니라 기계도 마찬가지입니다. 그런 원리를 적용하면, 가벼운 원소와 반응할 때 에너지가 덜 드는 것이 아닐까 하는 생각이 듭니다. 가벼운 동위원소는 중성자수가 무거운 동위원소보다 적습니다. 뭔가가 적다는 것은 그만큼 반응하는데 에너지가 덜 든다는 의미 아닐까요? 제 생각은 그렇습니다. 혹시 이에 대해 설명한 참고문헌 같은 게 있으면 소개해주시면 감사하겠습니다.