스트로마톨라이트는 비생물학적 과정에 의해서 형성될 수 있다. : 초기 지구의 생명체 탄생 이야기의 놀라운 반전

스트로마톨라이트는 비생물학적 과정에 의해서 형성될 수 있다. 

: 초기 지구의 생명체 탄생 이야기의 놀라운 반전 

(Stromatolites Can Form By Non-Biological Processes)


      스트로마톨라이트(stromatolites)는 초기 지구의 생명체 탄생 이야기에서 반드시 등장하는 A급 전시물이다. 선캄브리아기 지층에서 발견되는 이 기둥 모양의 암석들은 그들 위로 침전물이 천천히 축적되면서 위쪽으로 자라가는 미생물 매트(microbial mats)의 증거가 되는 것으로서 추정되어 왔다. 대게 사진으로 보여지는 한 장면은 호주의 상어만(Shark’s Bay)에 있는 것이다. 그곳에서 스트로마톨라이트는 해안가 얕은 바다에서 형성되고 있다. 또 하나의 장면은 남아프리카에 있는 트랜스바알(Transvaal Supergroup) 지층과 같은 장소일 것이다. 그곳에서 화석 스트로마톨라이트는 지구상에서 가장 최초 생명체의 기록을 보존하고 있는 것으로 추정되어 왔었다.


캘리포니아 공대(Caltech)의 과학자들은 스트로마톨라이트의 기원을 조사하기로 결정하였다. 존 그로츠징거(John Grotzinger) 박사는 2006. 3. 21일 제트추진 실험실(Jet Propulsion Laboratory)에서 있었던 한 발표에서[1] 몇몇 놀라운 사실들을 공유하였다. 화성 탐사 로봇인 오포튜니티 로버(Opportunity rover)가 스트로마톨라이트와 비슷한 구조를 발견했을 때, 그는 그것이 생명체의 증거라는 결론으로 비약하지 않았다. 그와 그의 동료들은 그것이 생물기원(biogenic)인지에 대한 중립적인 태도를 취하기로 결정했다. 그리고 그 구조들이 무생물 상태(inorganic conditions) 하에서도 만들어질 수 있는 메커니즘을 발견하였다.


스트로마톨라이트의 생물체 기원 이론이 가지는 문제점으로서, 스트로마톨라이트가 미생물들로부터 기원했다는 것을 입증할만한 어떠한 방법도 가지고 있지 않다는 것이라고 그는 말했다. 게다가, 상어만과 트랜스바알의 스트로마톨라이트를 비교하는 고전적 현장 조사의 경우, 이들 구조의 단면들은 서로 완전히 다르다(completely different)는 것이다. 그로츠징거와 그의 연구 팀은 스트로마톨라이트가 화학적, 지질학적 과정들을 통해서 혼자서도 어떻게 생겨날 수 있는지를 보여주기 위해서 이론과 실험을 같이 사용하였다.


예를 들어, 한 지점에서 출발하여 규칙적인 간격을 두고 위쪽으로 자라가는 결정(crystals)들은 결국에는 방해를 받을 것이고, 볼록한 정상(convex tops)을 형성할 것이다. 침전물이 결정의 잎(fronds)들 사이로 혼입되어짐으로서, 결정과 침전물의 새로운 렌즈들이 위쪽으로 계속 자라갈 것이며, 이것은 나란히 있는 기둥(side-by-side columns)들을 만들 것이다. 간혹, 침적물의 더 높은 유동(higher fluxes)은 위쪽 표면을 평탄하게 할 것이고, 그리고 다시 그 과정이 시작될 수 있다. 이것은 명백하게 트랜스바알 장소에서 일어났던 것이다.


최초 지구의 수학적 모델을 사용하여, 그로츠징거는 스트로마톨라이트가 어떻게 평평한 표면에서 시작할 수 있었는지를 보여주었다. 만약 결정들이 위쪽으로 자라기 시작한다면, 약간 더 높은 곳은 더 많은 침전물들을 끌어들일 것이고, 반면에 측면들은 근처의 결정을 방해할 것이다. 자라나는 지점들은 기둥들로서 높게 확장될 것이다. 아마도 이것이 일어날 수 있는 여러 환경(생물체가 있든 없든)들이 있었다. 그의 의견으로, 스트로마톨라이트의 단면 타입은 미생물 매트가 아니라, 온천수 침전물(travertine springs) 또는 플라야(playa, 우기에 호수가 되는 오목한 저지대) 호수 침전물이라는 것이다.  


대조해서, 그는 오늘날 스트로마톨라이트가 성장하기에 이상적인 환경을 가지고 있는 곳에서 미생물 매트들이 스트로마톨라이트를 만들지 못하고 있는 장소들을 보여주었다. 연구자들은 스트로마톨라이트를 이해하기 데에, 이들 구조의 형태학(morphology)만을 관측하고 있는 ‘바보들의 낙원(fool’s paradise, 헛된 희망)‘에만 머물러 있는 사람들이라고 그는 말했다. ”생물학에서 시작하지 말라. 암석에서 시작하라” 그가 말했다. 그것의 속성사(diagenetic history)를 이해하라. 그리고 본래 결(primary texture)을 재건하라. 그리고 침전물 부착 과정(accretion process)을 평가하라. 그리고 마지막으로 생물학적 공헌을 고려하라.


그러므로 암석 기록에서 암석 형태학의 근본적인 변화는 생물학에서의 근본적인 변화를 가져올 것인가? 그렇지 않다. 그는 이들 유별난 구조들을 ‘진화론적 이정표(evolutionary mileposts)’라기 보다는 오히려 ‘환경학적 계량봉(environmental dipsticks)’이라고 부르는 것을 선호했다.


1. See an earlier publication of this work at: Grotzinger, J.P., and Knoll, A.H., 1999, Stromatolites in Precambrian carbonates: Evolutionary mileposts or environmental dipsticks?: Annual Reviews of Earth and Planetary Science, v. 27, p. 313-358.




이 이야기로부터 얻을 수 있는 교훈 하나는 과학자들의 연구 접근에 어떻게 가정(assumptions)들이 교묘하게 영향을 줄 수 있는가 하는 것이다. 그로츠징거 박사는 스트로마톨라이트가 ‘유기물 기원 구조(organogenic structures)’들이라는 기존의 정의와 상충되는 연구결과를 보여주었다. 다른 말로 하면, 단어의 정의에서부터 생물학적 편견(biological bias)이 있었다는 것이다. 흥미롭게도 NASA Astrobiology Student Focus 웹사이트는 스트로마톨라이트는 ”미생물(microorganisms)들에 의한 광물들의 포획, 결합, 침강 등에 의해서 형성된 층을 이룬 유기 침전 구조(laminated organo-sedimentary structures)” 라고 이전에 정의되었다고 말하고 있다. 그러나 그 다음 더 중립적인 정의를 제공하지 않고 있으며, 생명체 기원의 증거로서의 스트로마톨라이트의 위상은 계속되고 있다. 이와 같은 편견으로 치우친 정의는 학생들에게 그것들이 생물학적으로 만들어졌다는 편견적인 사고를 갖게하는 것이다. 그리고 그들은 졸업을 하여 TV 제작자로서 일하게 되었을 때, 초기 지구의 역사에 대한 기술로서 스트로마톨라이트를 사용하게 되는 것이다.


그로츠징거 박사와 그의 팀은 이러한 편견을 흔들어 떨어버릴려고, 그리고 자료들을 객관적으로 보도록 노력했다는 점에서 칭찬받아져야 한다. 그러나 불행하게도 이야기의 다른 부분들에서, 그는 지질주상도, 밀란코비치 주기(Milankovich cycles), 연대측정 방법 등과 같은 지질-생물학적 진화 이야기를 의심없이 받아들이고 있었다. 그래도 적어도 한 진화론적 가정은 그 진실이 밝혀지게 되었다. 이제 우리는 생명체 기원에 대한 스트로마톨라이트 이야기를 어떻게 교과서, 박물관, 문헌들에서 청소해야할 것인가?


.오늘날에도 호주 상어만(Shark Bay)에서 발견되는 스트로마톨라이트

 

*참조 : Controversial claim for earliest life on Earth
http://creationontheweb.com/images/pdfs/tj/j21_1/j21_1_11-13.pdf



번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.creationsafaris.com/crev200603.htm

출처 - Creation-Evolution Headlines, 2006. 3. 22.

구분 - 5

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3581

참고 : 4639|5059|6574|6263|6463|6437|6449|4821|6018|5945|5666|5178|4843|5540|5167|4481|5947|6266|5569|6096|6128|2079|4707|6403|6429|5431|6055|6275|6042|6540



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