미생물과 기후 변화의 관계가 이목을 끌고 있다. 

사우스캘리포니아대학의 연구진이 지난해 진행한 연구 결과에 따르면 해양 미생물은 지구의 기후를 조절하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 

박테리아, 바이러스 및 원생 생물과 같은 미생물은 지구의 생명 유지 능력에 근본적인 영향을 미친다. UNSW 시드니의 생명 공학 및 생물 분자 과학 대학의 교수이자 미생물학자인 릭 카비치올리는 "미생물은 모든 고등 생명체의 존재를 뒷받침하고 있으며 기후 변화를 막는 데 매우 중요한 역할을 한다. 교과서에서도 거의 언급되지 않으며 과소평가되고 있다"고 말했다.

미생물은 지구가 건강한 생태계를 유지하도록 돕는다. 바다로 흘러온 폐기물을 깨끗하게 만들고, 질병으로부터 서식지를 보호하는 것도 미생물이다. 미생물은 남극의 아주 차가운 물이나 끓어오를 듯이 뜨거운 물 등 극한의 환경에서도 살 수 있다.

인디애나대학의 생물학자들이 2016년에 수행한 연구 결과에 따르면 지구에 있는 미생물 종의 추정치는 1조 개가 넘는다고 한다. 미국국립보건원의 인간 미생물 군집 프로젝트에서 데이터를 수집해 종합한 결과 지구상에는 1조 종류의 미생물이 존재하며, 그중 1%만 인간에 의해 확인됐다. 연구에 참여한 케네스 로시는 "생물 다양성과 미생물의 관계는 단순하면서도 강력할 뿐만 아니라 미생물의 종류는 1조 개 이상으로 추정된다"고 말했다.

박테리아와 단세포 조류는 먹이 사슬의 기초를 형성하기 때문에 특히 중요하다. 해양에서 광합성 박테리아와 단세포 조류가 만들어내는 대기 중 산소가 전체의 약 50%나 된다.

사우스캘리포니아대학연구진은 2014년에 동부 대서양과 지중해 사이의 약 3,000마일 정도 길이의 늪지대 수중에서 미생물을 채취했다. 

연구 결과에 따르면 로돕신의 광시스템이 영양이 부족한 바다에서 더 풍부해졌다. 로돕신은 눈의 망막에서 붉은빛을 흡수하는 역할을 하는 민감한 단백질인데, 가시광선을 흡수하기도 한다. 미래에는 기후 변화 및 온도 변화에 따라 해양의 영양이 부족해질 것이다. 바다의 영양이 부족해지면 해초의 광합성이 줄어들 수밖에 없고 로돕신의 광시스템 활동이 더 풍부해질 것이다. 

특정한 해양 박테리아가 디메틸설포니오프로피오네이트(DMSP)라는 주요 화학 물질을 처리하는 과정의 열쇠라는 사실도 밝혀졌다. 식물 플랑크톤이라고 불리는 아주 작은 해양 해초는 우리가 매일 호흡하는 산소의 절반을 만들어내며 엄청난 양의 DMSP를 생성한다. 매사추세츠공과대학(MIT) 연구원 가오 체리는 "해양에서 박테리아 황 수요의 최대 95%와 박테리아 탄수 수요의 15%를 충족시킨다. 미생물 활동이 전 세계 해양의 황 주기에 중요한 영향을 미칠 것이다"라고 말했다.

연구 결과는 미세한 해양 생물이 어떻게 전 세계 생화학 및 기후 등에 영향을 미칠 수 있는지를 논의할 때 도움이 될 수 있다. 해양 미생물 군집은 10억 톤 이상의 DMSP를 생산할 수 있으며, 이는 식물 플랑크톤이 자치하는 탄소의 10%가량이다. DMSP는 황과 탄소가 해양에서 미생물에 의해 소비되고 대기로 방출되는 방식에 매우 중요한 역할을 한다. 

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