[이미디어= 황원희 기자] 과학자들이 지구의 깊은 토양층에서 전례 없는 새로운 미생물 문(門)을 발견했다. 이 미생물은 지하수 정화에 기여하며, 토양 생태계와 수질 개선에 중대한 역할을 할 것으로 기대된다.

미국 미시간주립대학교(MSU) 제임스 타이제(James Tiedje) 명예교수 연구팀은 ‘지구 임계 구역(Critical Zone)’으로 불리는 지하 700피트(약 213미터) 깊이의 토양층에서 ‘CSP1-3’이라 명명된 새로운 미생물 문을 발견했다고 밝혔다. 이 연구는 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표됐다.

임계 구역은 지표면의 나무 꼭대기부터 깊은 토양까지 이르는 영역으로, 물 순환, 영양분 이동, 토양 형성 등 지구 생태계에 필수적인 과정을 담당하는 공간이다. 타이제 교수는 “이 구역은 지구의 살아있는 피부와도 같다”며 “그 중요성에도 불구하고, 깊은 임계 구역은 아직 미지의 영역”이라고 설명했다.

이번에 발견된 CSP1-3 미생물은 미국 아이오와와 중국에서 채취한 70피트(약 21미터) 깊이의 토양 샘플에서 확인됐다. 연구진은 이 미생물이 온천과 담수에서 기원했으며, 수백만 년 전 표토에 이어 깊은 토양으로 서식지를 옮겼다고 분석했다.

연구진은 일반적으로 이 같은 환경의 미생물은 비활성 상태일 것으로 예상되지만, CSP1-3은 실제로는 활동 중이며 서서히 성장하고 있었다고 밝혔다. 특히 이 미생물은 토양 속에서 소수 종이 아닌, 어떤 지역에서는 전체 미생물 군집의 절반 이상을 차지하는 등 지배적인 존재로 나타났다.

이들은 특히 수질 정화에 중요한 역할을 한다. 빗물이나 지하수는 토양을 거치며 물리적, 화학적, 생물학적 과정을 통해 정화된다. 깊은 토양에서 살아가는 CSP1-3은 표토를 지나온 탄소와 질소 성분을 소비하며 정화 과정을 완성하는 ‘청소부’ 역할을 수행한다.

향후 연구진은 CSP1-3을 실험실에서 배양하는 작업에 돌입할 예정이다. 타이제 교수는 “이 미생물은 온천에서 유래한 만큼 고온 환경에서 자랄 수 있을 가능성이 있다”며 “그들의 생리학적 특성을 밝히면 오염물 분해 같은 환경 문제 해결에 도움이 될 것”이라고 기대감을 드러냈다.

지금까지 배양되지 않았던 미생물의 성장 조건을 찾는 것은 쉽지 않은 과제지만, CSP1-3의 유전체는 염소화 화합물 분해 기능을 지닌 유전자 등 환경 복원에 활용할 수 있는 잠재력을 갖고 있기에 연구진은 기대를 보이고 있다.

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