눈덩이 지구의 혹독한 환경이 다세포 생명체의 발달을 촉진했다는 새로운 연구

Seoul약 7억 년 전, 지구는 '스노우볼 지구'라고 불리는 시기를 겪었으며 이때 빙하가 적도까지 이르렀습니다. 이 시기 동안 다세포 생물이 등장하기 시작했습니다. 그 전 10억 년 동안은 단세포 진핵생물이 지구상에서 주요 생명체였으나, 다세포 생명체가 번성함에 따라 그들의 지배적 위치는 끝이 났습니다.

다세포 생명체는 동물, 식물, 그리고 곰팡이에서 나타났습니다. 이러한 동시 발달은 여러 의문을 제기합니다. 왜 그 일이 일어나는 데에 10억 년이 넘는 시간이 걸렸을까요? 일부는 산소 수준이 충분히 높아져야 한다고 생각하지만, 이 이론만으로는 시점에 대한 완전한 설명이 되지 않습니다.

Proceedings of the Royal Society B 저널에 발표된 새로운 연구는 스노우볼 지구 시기의 독특한 환경이 어떻게 다세포 생물의 발전을 촉진했는지를 탐구하고 있습니다.

• 대양의 점성 증가
• 자원 부족 문제

윌리엄 크로켓은 이전에 SFI에서 학부 복잡성 연구자로 일했으며 현재 MIT에서 박사 과정을 밟고 있는 연구의 주저자입니다. 크로켓은 얼어붙은 행성과 같은 극한 환경이 더 크고 복잡한 생물을 지원할 수 있다는 점이 놀랍다고 느낍니다. 그는 종들이 멸종하거나 크기가 작아질 것이라고 생각했습니다.

저자들은 그들의 아이디어를 탐구하기 위해 스케일링 이론을 사용했습니다. 그들은 초기 동물 조상이 먹이를 먹으면서 수영하는 조류처럼 행동했을 것이라고 제안했습니다. 스노우볼 지구 시기 동안, 이러한 생물들은 더 크고 복잡하게 성장할 수 있었을 것입니다. 반면에 박테리아와 같은 단세포 생물들은 더 작아졌을 것입니다.

빙하가 녹으면서 더 큰 생물들이 넓게 퍼질 수 있게 되었다. 연구에 따르면 눈덩이 지구 시절에는 햇빛 부족과 저하된 광합성 때문에 바다의 영양분이 감소했다고 한다. 더 큰 생물들은 더 많은 물을 처리할 수 있었고 이러한 어려운 환경에서 살아남을 가능성이 더 높았다.

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SFI의 교수인 크리스토퍼 켐페스는 이러한 연구 결과가 중요하다고 믿습니다. 이들은 진화의 중요한 변화를 설명하는 데 도움이 됩니다. 켐페스는 다세포 생물체가 어떻게 발전했는지 이해하는 것이 우리가 단순한 유기체에서 복잡한 사회로 이동한 과정을 보여줄 수 있다고 말합니다. 그는 이것이 단순한 운이 아니며 주요 진화적 변화를 예측할 수 있다고 주장합니다.

이 연구는 고생물학의 최신 발견과 일치합니다. 전 SFI 오미다야르 박사후 연구원인 잭 쇼와 콜로라도 대학 볼더 캠퍼스의 칼 심슨도 이 연구에 참여했습니다. 그들은 이 모델이 고생물학적 연구와 잘 맞는다고 동의합니다.

크로켓은 그들의 연구가 화석에서 고대 생물체의 특징을 발견하는 데 도움이 될 수 있는 새로운 아이디어를 제시한다고 말했다. 이 연구는 또한 미래 연구에 유용한 새로운 방법들을 소개하며, 물리적 요인이 생물체의 몸에 미치는 영향을 연구하는 데 기여할 수 있다.

켐페스는 연구의 이점을 설명합니다. 이 연구는 지구의 역사를 이해하는 방법을 제공합니다. 연구자들이 현재의 생태를 연구하고 실험실에서 생물체가 어떻게 작동하는지를 조사하는 데 도움을 줍니다. 이러한 지식은 다양한 환경에서 생명이 어떻게 변화하고 성장하는지 조사하는 과학자들에게 유용합니다.

최근 연구에 따르면 스노우볼 지구 시기가 지구를 얼음으로 덮는 것 이상의 역할을 했으며, 다세포 생명체의 발전을 도왔을 가능성도 있다는 결과가 나왔다.