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쉽게 이해하는 화학용어 4 #폴리머와 #모노머
[생활 속 원소 이야기 5] 탄소와 수소의 조합으로 이뤄진 플라스틱
폐플라스틱에서 새로운 자원으로, 재생 플라스틱의 미래!
플라스틱 생산부터 재활용까지! 차세대 촉매 기술의 모든 것!
지구상에는 얼마나 많은 생명체가 존재하며, 얼마만큼 깊은 곳까지 살 수 있을까요? 많은 과학자가 생명체의 한계에 대한 궁금증을 풀기 위해 끊임없는 연구를 해왔는데요. 우리는 지표상에 살고 있으므로 인간이 살 수 없는 환경 속의 생물을 생각하기 쉽지 않습니다. 하지만 이미 다양한 곳에서 신비로운 생명체들이 발견되고 있어 우리를 놀라게 하는데요. 과연 생물체들은 인간이 살 수 없는 다른 환경에서 어떻게 살아가는 것일까요? 오늘은 신비로운 생물권에 대해 집중적으로 파헤쳐 보도록 하겠습니다!
지구 속 다양한 #생물권
생물권이란 수권의 최하부부터 기권의 약 10km(대류권)까지와 토양의 내부를 포함해 살아있는 모든 것을 말합니다. 지구상의 생물 전체, 그 생물이 생활하고 있는 모든 장소를 의미하는데 여기서 말하는 생물은 사람과 같은 생명체뿐만 아니라 세균과 같은 미생물도 모두 포함됩니다. 오늘의 주제는 생명체 중에서도 미생물에 관련된 이야기를 들려 드릴텐데요. 미생물은 인간이 살기 힘든 곳에서도 세력을 넓히며 서식한답니다. 지금부터는 사진과 내용을 첨부하여 설명해 드리도록 하겠습니다.
이미 여러 곳에서 발견된 #호열균
바닷속에는 다양한 생물이 살고 있지만, 수심 3,000~4,000m에서도 발견되는 생명체를 볼 때마다 놀라게 됩니다. 다큐멘터리에서나 볼 수 있었던 어두컴컴한 바닷속 심해어는 정말로 시력이 퇴화하여 눈이 없는지 의심조차 하게 되는데요. 불가능할 것 같은 이야기로 우리의 두 눈을 의심하게 만드는 가설이 실존하는 것으로 알려졌습니다. 해저 깊은 곳에서도 많은 생명체가 발견되는 것을 증명해준 대표적인 것이 바로 BLACK SMOKER입니다.
1979년 멕시코만 앞 동태평양 수심 2,500m 부근에서 최초로 발견된 BLACK SMOKER는 해저 깊숙이에서 뿜어져 나온 마그마가 식고, 굳어질 때 정출되는 고온의 수용액이 바닷물과 반응하여 검은 연기처럼 솟아오르는 곳을 말합니다. 지하 깊은 곳에서 300℃가 넘는 열수가 분출되고, 이 열수에는 구리, 남, 아연, 철, 망가니즈와 같은 금속 이온들이 다량 함유되어 있는데, 열수 속 이온 물질 중의 하나인 황화수소(H2S)가 바로 심해 미생물들의 먹이가 된답니다.
BLACK SMOKER에서 나오는 황과 수소 물질을 먹고 사는 미생물을 호열균이라고 부르는데, 호열균은 높은 온도의 열수가 분출되면서 80℃~120℃까지 온도가 낮아질 때 서식하는 미생물입니다. 지구의 평균 기온 18℃에 적응하는 인간처럼, 호열균도 본인이 적응해서 살아갈 수 있는 온도 안에서 사는 것이고, 거기에 적합한 환경인 BLACK SMOKER에서 발견되는 것입니다.
과학자들은 수심 깊은 곳에 반드시 생물체가 존재할 것이고, 그 가설을 증명시켜줄 증거가 바로 BLACK SMOKER에 서식하는 호열균이라고 합니다. 사람과 동물, 그리고 호열균처럼 환경에 따라 신체적인 제한을 받기도 하고, 저항력이 생기기도 한다는 게 참 신기합니다. 극한의 환경 속에서도 사는 호열균처럼 수심 몇천 미터 속의 생물체 이야기는 실제로 가능한 얘기가 아닐까요?
광물 사이에서 매개 역할을 하는 #미생물
이번에는 광물과 광물 사이에 물질 변환을 도와주는 재밌는 미생물을 소개해드리겠습니다. 눈에 보이지는 않지만, 광물의 표면에 달라붙어 일개미처럼 일도 하고, 서식도 한다고 하니 참 아이러니한데요. 이 미생물 덕분에 우리가 몸에 좋고, 건강한 생활을 누릴 수 있다고 합니다. 과연 어떤 미생물이길래 우리 생활의 일부분을 맡는 것인지 알아보도록 하겠습니다.
지구상에서 지표를 이루는 광물을 점토 광물이라고 부릅니다. 그중에서 Smectite(스멕타이트)와 Illite(일라이트)라는 점토 광물이 있는데요. 스멕타이트는 철(Fe)로 이루어져 있고, 압박을 받으면 전체적인 광물의 구조가 무너지게 되면서 안에 있던 물이 빠져나옵니다. 물이 빠진 공간을 칼륨(K)이 차지하면서 일라이트가 형성이 되는데, 이 현상을 illitization이라 부르며, 일라이트가 형성되는 작용을 Fe reduction bacteria라는 미생물이 매개 역할을 합니다.
Fe reduction bacteria라는 이름은 철로 이루어져 있는 스멕타이트를 환원시켜준다는 의미에서 지어진 것을 확인할 수 있습니다. 점토 광물인 스멕타이트는 최근 의약품 신소재로 주목받기도 하였고, 일라이트는 음이온 방출 및 항균이 뛰어나 몸에 좋은 광물질로 알려져 있습니다. 이 미생물이 없었다면 우리가 마시는 미네랄 워터, 우리가 사용하는 화장품, 많은 사람이 방문하는 머드축제를 보기 힘들었을지도 모릅니다.
생물권에 대한 고찰 #영화 추천
▲ 출처: 네이버 영화, http://movie.naver.com
세계의 과학자들은 아직도 "생명체의 환경 연구에는 끝이 보이지 않는다"고 말합니다. 앞으로 미지의 생물이 얼마나 더 발견될지 모르고, 또 어떤 특이한 생물체가 나타나 우리를 놀라게 해줄지 궁금한데요. 이번에는 인간의 생물체에 대한 호기심과 상상을 바탕으로 제작된 영화 두 편을 추천해드리도록 하겠습니다. 보는 동안 입을 다물 수 없을 정도로 현실감이 몰입되는 영화들이니 꼭 한 번 관람하시기 바랍니다!
최근에 개봉했던 영화 라이프는 6명의 우주인과 화성에서 발견된 생명체를 주제로 만들어진 SF 스릴러 영화입니다. 영화에서는 이 외계 생명체가 뛰어난 지능과 능력을 가지고 있어 인간을 위협하는 존재로 출연하는데요. 지구 내부와 바다 깊은 곳의 미생물을 설명해 드렸던 것과는 다르게, 이 영화의 생명체는 우주에서도 살 수 있는 독특한 서식 환경을 보여주고 있습니다. 우주 속의 생명체는 어떻게 적응하며 살아가는지 궁금하신 분들에게 강력 추천해 드립니다!
인간의 뇌를 조종하여 물속으로 뛰어들게 해 익사시키는 변종 숙주, 연가시를 다룬 재난 스릴러 영화입니다. 개봉했을 당시, 상당한 인기를 끌면서 바이러스에 대한 관심도를 높였었는데요. 이 영화를 보고 당분간 물속에는 가지 말아야겠다는 생각을 가질 정도로 몰입도 있는 영화입니다. 서식 환경이 우주도 아니고, 땅속도 아닌 인간의 몸 속이라는 점에서 큰 충격을 주었는데요. 기생하는 바이러스에 대한 상상력을 엿볼 수 있었던 영화입니다.
이것으로 세계에 실존하는 놀라운 생물권, 그리고 미생물에 대해 설명해 드렸습니다. 다양한 생물권, 그리고 생물체가 살아가는 서식 환경을 통해 우리가 몰랐던 새로움을 느낄 수 있었는데요. 앞으로 어떤 과학 기술이 발전하고, 연구되어 색다른 환경의 생물권이 발표될지 무척 궁금합니다. 지구 밖의 외계 생명체는 실존하는지, 물이 흘렀던 자국이 있는 화성에도 생물권이 존재하는지, 조금 더 깊숙한 곳에서 또 다른 생명체가 발견될지! 한껏 기대를 해보며 이것으로 생물권 소개를 마칩니다!
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