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

조플린님의 대화: 안녕하세요 오늘 첨들어왔습니다

밥심님의 대화: 제가 그린 그 종이는 카메라에 찍힌 직후 쇄절되어 재활용을 기다리고 있는 신세가 되었습니다(너무 야박한가요).

ifrain님의 대화: 자기 임무를 다하고 사라지는 모습이 아릅답네요. 제 연습장도 언젠가는 임무를 다 하겠죠. ^^ 우리도 그렇고요. 삼엽충은 오랜 세월이 지난 후에 박물관에 전시될 줄 알았을까요? 자기 생의 임무를 다했을 뿐.. ㅎㅎ

ifrain님의 대화: 어여쁜 꽃잎도 이렇게 바스러지네요.

ifrain님의 대화: 저는 느리게 읽기 1부에서 나눈 이야기들과 관련해 떠오른 생각들을 바탕으로 관련 자료를 더 찾아보고 그림과 글로 정리해보고 있어요. 지금은 삼엽충을 그리고 있는데 시간이 오래 걸리네요. ㅎㅎ 루시가 발견된 아파르 삼각지대 https://www.gmeum.com/blog/ifrain/7679 레이크 루이즈 케이크 https://www.gmeum.com/blog/ifrain/7693

향팔님의 문장 수집: "현재 광합성량을 제약하는 요인은 대체로 햇빛, 이산화탄소, 물이 아니라, 영양소의 이용도다. 특히 DNA의 성분인 인과 DNA 및 단백질에 필요한 성분인 질소가 그렇다. 일부 세균과 고세균은 질소 기체를 생물들이 이용할 수 있는 분자로 바꿀 수 있으며, 번개도 그럴 수 있다(양은 적지만). 따라서 초기 생물권을 이해하려면 인에 초점을 맞출 필요가 있다. "

향팔님의 문장 수집: "지구가 성숙함에 따라서, 크고 안정적인 대륙들이 수면 위로 올라오면서 침식되어서 바다로 유입되는 인의 양도 늘어났다. 이윽고 다른 전자 공여자들을 이용할 수 있는 수준을 넘어서 인이 충분히 공급됨에 따라서, 남세균은 생태적으로 중요한 위치에 올라섰다. 그러자 이윽고 남세균은 세계를 변모시켰다. 남세균이 생산하는 산소는 햇빛이 드는 물에서 다른 전자의 원천들을 다 제거함으로써, 생물권을 산소성 광합성과 산소가 풍부한 공기 쪽으로 영구히 돌려놓았다. 게다가 퇴적물이 남세균이 생산한 유기물을 뒤덮어서 호흡을 통해 분해되는 것을 차단하면서, 지구의 산소 축적 엔진은 본궤도에 올랐다. 상황은 이제 돌이킬 수 없었다. 이 견해에 따르면, 대산소화 사건은 단순히 지구의 물리적 발달의 산물이 아니었다. 진화적 혁신만을 반영한 것도 아니었다. 지표면을 변모시킨 것은 지구와 생명의 상호작용이었다."

향팔님의 대화: "질소 기체를 생물들이 이용할 수 있는 분자로 바꿀 수 있"는 세균이, 콩 뿌리에서 공생하는 뿌리혹박테리아 같은 질소 고정 세균을 말하는 걸까요? 예전에 어느 책에서 본 기억이 납니다. 물론 우리의 주인공 시아노박테리아도 해당되겠고요.

ifrain님의 문장 수집: "스위트피 뿌리를 뚫고 들어가는 방문자 땅에서 스위트피sweet pea(혹은 다른 콩과 식물)를 뽑아 뿌리에 붙어 있는 흙을 신중하게 털어내면 뿌리에 수십 개의 작고(지름 0.3센티미터 정도) 동그란 혹이 돋아 있는 것을 볼 수 있다. 하나를 칼로 자르거나 짜면 그 안에서 붉은 즙이 나오는데, 이것이 미생물이 있다는 증거다. 이 즙은 인간을 비롯한 포유동물의 적혈구 세포에 들어 있는 빨간색 물질과 밀접한 헤모글로빈hemoglobin이 들어 있기 때문에 실제로 피 같은 빨간색을 띤다. 가끔 우리와 미생물의 친족관계를 부인하기가 어려울 정도다. 스위트피 식물들은 적절한 박테리아가 없는 흙에서 자라는 것을 제외하면 거의 모든 뿌리에 이런 혹이 있다. 사실 스위트피만큼 작은 것부터 나무처럼 큰 것에 이르기까지 콩과 식물leguminous plant의 대부분에 이런 혹이 있다. 콩과 식물은 테 없는 모자(보닛bonnet) 모양의 꽃 때문에 알아보기가 쉽다. 텍사스 사람들은 콩과 식물을 '파란 모자blue bonnet'라고 부른다. 뿌리의 결절은 '뿌리혹root nodule'이라고 알려져 있고, 여기에는 박테리아 세포가 빼곡하게 들어 있다. "

향팔님의 대화: 산소가 없는 환경에서는 초기 광합성 세균들이나 혐기성 세균들이 "다른 전자 공여자들(수소 기체, 황화수소, 용액 상태의 철 이온 등)"에서 전자를 추출하는 거지요? 이산화탄소를 당으로 전환하려면 전자가 필요하니까요. 남세균은 물에서 그 전자를 추출한 것이고요. 이때 전자를 잃은 물은 산소가 되고요. (p.122-123 참고) 원시 대양에서는 남세균이 많은 인을 이용할 수 없어서 광합성량도 적었지만(따라서 산소량도 적고요), 환경이 바뀌어서 남세균이 먹고 살 수 있는 인이 충분히 공급되자, 이들이 생산하는 산소가 많아져 "다른 전자의 원천들"을 다 제거하게 되었다는 얘기로 이해했어요. 그런데 한 가지 아리송한 게 있는데..."퇴적물이 남세균이 생산한 유기물을 뒤덮어서 호흡을 통해 분해되는 것을 차단"했다는 부분이요. 유기물이 호흡을 통해 분해되면 산소를 소비하게 되는데(p.123 참고), 그 과정을 차단한다는 것은 곧, 산소 소비량이 줄어들어 결과적으로 산소가 풍부한 세상에 이바지를 하게 됐다, 이런 의미로 이해하면 될까요?

은은님의 대화: 어쩜 그림 이렇게 이쁜데 이렇게나 명확하게 정보를 전달할 수 있나요. 정리본 너무 감사합니다!!

ifrain님의 문장 수집: " 로버트 팔콘 스콧은 1910년, 역사적인 남극점 탐험을 위해 출항했다. 하지만 불행하게도 스콧과 4명의 일행은 극점에서 돌아오는 도중 악천후를 만나 죽음을 맞이한다. 이 비극을 통해 한 가지 중요한 과학적 발견이 이루어졌다.죽음 탐험가의 배낭에서 종자고사리 식물화석인 글로소프테리스(Glossopteris)가 나온 것이다. 결론적으로 이 종자고사리 화석은 그 당시 쓸모없는 얼음투성이의 땅이라고 여겼던 남극이 예전에는 비옥한 대륙이었다는 것을 입증하는 것이었다. 또한 스콧이 자기의 발견물인 종자고사리 화석이 가지는 과학적 중요성을 알고 있었다는 것을 의미한다. "

향팔님의 대화: 엇, 글로솝테리스 화석 재등장! 1부 모임에서 @ifrain 님이 직접 찍으신 글로솝테리스 화석 사진을 올려주셨던 기억이 나요. 우리 책에선 어디서 봤었더라? 그새 가물가물해서 뒤적거려 봤더니, 2장 ‘물리적 지구’였네요. “예를 들어, 약 2억 9,000만 년 전~2억 5,200만 년 전에 살았던 글로솝테리스의 나뭇잎 화석은 아프리카 남부, 남아메리카, 인도, 호주에서만 발견되었다(나중에 남극대륙에서도 발견되었다).” (p.61) “남반구의 모든 대륙은 합쳐져서 곤드와나라는 거대한 대륙을 이루고 있었다(그 모든 글로솝테리스 잎 화석이 우리에게 알려주려고 했듯이). 그리고 곤드와나는 북아메리카와 유라시아의 한쪽 끝에 붙어서 하나의 초대륙인 판게아를 이루고 있었다. 양쪽 사이에는 지금은 사라진 테티스해가 가로놓여 있었다. (p.71)” 아, 그렇다면 “나중에 남극대륙에서도 발견되었다”는 사연이 바로… 스콧의 배낭 가방에 얽힌 이야기였군요. 이렇게 안타까운 발견이었다니…

ifrain님의 대화: 산소 지구를 벌써 다 읽으신 거면 너무 빠르신 것 같은데요 ㅎㅎㅎ

ifrain님의 문장 수집: " 이 구조는 대단히 흉측하게 보이지만, 이들의 영향력은 이들을 달고 있는 콩과 식물을 넘어선다. 뿌리혹은 지구의 생태에 큰 영향을 미친다. 그 안에 있는 박테리아 세포들이 기체 질소(N₂)를 고정형(비기체)인 암모니아 이온(NH₄⁺)으로 바꾸는 질소고정을 하기 때문이다. 고정된 질소는 이 혹에서 빠져나와 생명체의 복잡하게 연결된 화학물질 통로를 타고 다른 모든 형태의 고정 질소가 된다. 단백질, 세포막 구성 물질, DNA, RNA 같은 모든 생명체의 필수 요소 대부분에 질소가 들어 있기 때문에, 생명체에는 고정 질소 공급원이 있어야 한다. 이런 유기체 안에 있는 여러 형태의 질소들은 한때 대기 중의 기체 질소였다. 지구상에는 동물이나 식물이나 동물 사체의 미생물 덩어리를 먹을 때 얻는 것처럼 한 생명체에서 다른 생명체로 끊임없이 고정 질소가 전달되는 안정적인 자원이 존재하지 않는다. 왜냐하면 일부 고정 질소는 (특정 미생물에 의해 독점적으로) 계속해서 기체 질소로 바뀌어 다시 대기 중으로 돌아가기 때문이다. 후에 이야기할 폐수 처리 공장의 생성물에서 이런 생성자들을 보게 될 것이다. 그러니까 기체 질소를 고정 형태로 끊임없이 보내주지 않으면 모든 생명체는 조만간 종말을 맞이할 것이다. 뿌리혹만이 질소를 고정시키는 것은 아니지만, 이들은 질소를 기체에서 고정형으로 만드는 자연계의 구성요소 중 큰 몫을 차지하고 있다. 나머지 거의 모든 자연계 질소의 흐름은 독립 미생물과 식물이나 흰개미 같은 동물과 공생하는 다른 미생물들의 역할이다. 미생물 중 대표적인 원핵생물, 주로 박테리아와 몇몇 고세균들은 질소를 고정시킬 수 있는 유일한 생명체이다. "

ifrain님의 대화: <화석FOSSILS> 책의 내지에 있는 사진인데 넘 예뻐서 올립니다.