옐로스톤 열온천에서 새로운 메탄 생성 미생물 발견한 연구 발표

Seoul몬태나 주립대학교의 연구팀이 옐로스톤 국립공원에서 새로운 종류의 메탄 생성 미생물을 발견했습니다. 이 발견은 기후 변화에 대응하는 데 도움이 될 수 있으며 다른 행성에서의 생명에 대한 단서를 제공할 수 있습니다. 롤란트 하첸픽클러와 그의 연구팀은 이 연구 결과를 학술지 네이처에 게재했습니다.

과학자들은 두 가지 미생물을 연구했습니다.

• 메타노메틸리키아
• 메타노데설포코라

이 미생물들은 열단백류(Thermoproteota)에 속하며, 유리고세균(Euryarchaeota) 그룹과는 다릅니다. 이들은 다양한 환경에서 메테인을 생성할 수 있는 독특한 특징을 가지고 있습니다.

메탄생성균은 이산화탄소나 메탄올을 섭취하여 메탄을 생산하는 생물입니다. 반면에 인간은 음식을 먹고 이산화탄소를 배출합니다. 메탄은 이산화탄소보다 대기 중에서 열을 훨씬 더 효과적으로 가두는데, 미국 환경보호청에 따르면 무려 28배 강력합니다. 메탄생성균은 전 세계 메탄 배출량의 70%를 차지합니다.

하첸피클러 연구팀은 옐로스톤의 온천에서 샘플을 채취했습니다. 이 온도의 범위는 화씨 141도에서 161도 사이였습니다. 실험실에서 이러한 미생물은 잘 생존하며 메탄을 생성했습니다.

이 연구는 이 미생물들이 존재하고 메탄을 생성할 수 있다는 것을 처음으로 밝혀냈다. 이전에는 이들의 DNA 서열만 알려져 있었다. 이 연구는 수년간의 신중한 노력과 국제적인 협력의 결실이다.

중국의 바이오가스 연구소의 레이 청과 바게닝언 대학교의 다이애나 소우자는 새로운 유형의 메탄생성균을 배양했습니다. 이 작업을 6년 동안 진행하였으며, 그들의 연구 결과는 하첸피클러 팀과 함께 발표되었습니다.

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두 종류의 미생물, Methanomethylicia와 Methanodesulfokora는 서로 다른 장소에서 서식합니다. Methanodesulfokora는 주로 온천과 심해 열수구에서 발견되며, 반면에 Methanomethylicia는 더 흔하여 하수 처리 시설, 반추동물의 소화관, 그리고 습지에서도 발견될 수 있습니다.

메탄오메틸리키아는 다양한 환경에서 성장할 수 있습니다. 이들이 항상 메테인 생성을 통해 성장하는지, 아니면 다른 방법이 있는지는 확실하지 않습니다. 하첸피클러는 주변 환경에 따라 이 미생물들이 성장 방법을 바꿀 수 있다고 생각합니다.

대부분의 Euryarchaeota 메탄생성균은 이산화탄소나 아세트산을 사용하여 메탄을 생성합니다. 그러나 Methanomethylicia와 Methanodesulfokora는 메탄올을 통해 메탄을 만듭니다. 이러한 발견은 환경 조건을 변화시켜 메탄 배출량을 줄이려는 과학자들에게 도움을 줄 수 있습니다.

핫젠피클러 박사의 연구실은 MSU의 보즈먼 농업 연구 및 교육 농장과 협력할 예정입니다. 그들은 소에서 메탄을 생성하는 미생물을 연구하기 위해 샘플을 얻을 것입니다. 새로운 대학원생들은 또한 폐수, 토양 및 습지에서의 메탄 생성에 대해 연구할 것입니다.

과학자들은 최근 메타노메틸리키아의 세포 구조에 관한 흥미로운 발견을 했다. 이 세포들은 두세 개의 세포를 서로 연결하는 관들을 형성하는데, 이는 미생물 중 드문 현상이다. 이러한 관들의 목적은 아직 밝혀지지 않았지만, DNA나 화학 물질을 교환하기 위한 것일 수도 있다.

NASA는 외생물학 프로그램을 통해 이 연구를 지원했습니다. 메테인 생성균은 초기 지구 생명체와 메테인이 있는 다른 행성 및 위성에서의 생명 가능성에 대한 통찰을 제공할 수 있습니다.

이 결과는 기후 변화에 영향을 미치는 메탄 배출을 줄이기 위한 새로운 연구 방법을 제안합니다.