극지연, 남극 심해서 초대형 화살벌레·열수광석 획득

남극 심해 열수 시스템·생물 진화 풀 ‘열쇠’

ⓒ뉴시스

극지연구소(소장 신형철)는 남극 심해에서 초대형 화살벌레와 열수광석을 채집했다고 20일 밝혔다. 초대형 화살벌레 실물이 채집돼 외부에 공개된 건 세계적으로 이번이 처음이다.

극지연구소 박숭현 박사 연구팀은 지난 2월 아라온호로 남극 중앙해령 수심 2000m 지점 열수분출구를 탐사하면서 연구소에서 자체 제작한 심해용 채집 장비를 활용해 10cm 길이의 화살벌레(Chaetognatha·모악동물)를 잡는 데 성공했다.

화살벌레는 평균 길이 0.5~3㎝의 중형 플랑크톤으로, 어느 바다에서나 쉽게 볼 수 있는 종이지만, 10㎝는 이례적인 크기다. 초대형 화살벌레는 앞서 지난 2017년 남극 중앙해령에서 수중 카메라로 존재가 확인됐다.

화살벌레는 유전 정보가 상대적으로 덜 알려진 종이다. 이 종의 유전체는 약 10억 개의 염기쌍으로 어류와 비슷한 수준이지만, 몸집이 작아서 유전체 분석에 필요한 DNA를 충분히 얻기 어려웠다. 남극 심해에서 큰 개체가 잡히면서 이러한 문제 해결에 도움이 될 것으로 예상된다.

이번 발견은 남극 심해 환경에 적응한 유전자 발굴과 지구 생태계 진화 이해에도 기여할 것으로 보인다. 앞서 극지연구소는 북그린란드에서 30㎝ 크기의 원시 화살벌레 화석을 발견하고, 이 종이 초기 해양 생태계에서 최상위 포식자였을 가능성을 제시했다. 화살벌레가 왜 크기가 작아지는 방향으로 진화했는지 이유는 정확히 밝혀지지 않았다.

연구팀이 채집한 열수광석은 102점, 총 무게는 350㎏에 달한다. 중앙해령에 침투한 바닷물은 마그마의 영향으로 뜨거운 물, 열수가 되는데, 이 열수가 주변 금속을 녹여낸 다음 해령 밖으로 분출돼 차갑게 식으면 열수광석이 된다.

이번에 채집한 열수광석은 황동석, 섬아연석 등으로 보이며 구리, 아연 등 유용 금속을 함유하고 있어서 경제적 가치가 높은 것으로 추정된다. 남극권 중앙해령에서 열수 광석이 직접 채집된 것도 이번이 처음이다.

생물 진화의 실마리와 광물자원에 대한 기대감으로 남극 중앙해령 연구에 대한 필요성은 더 높아질 것으로 전망된다. 연구팀은 올해 말 무인 잠수정을 활용해 남극 중앙해령 탐사를 이어갈 계획이다.

신형철 극지연구소장은 “이번 미지의 남극 바다에서 얻은 선물이 해양 생태계와 무척추동물의 진화, 생리 연구에 널리 활용되길 기대한다”고 전했다.

[서울=뉴시스]