은행나무는 2억 7천만 년 전부터 지구에 있었다, 대멸종과 원폭을 견딘 생존 비결

출연자들은 흔히 대표적인 장수 생명체로 은행나무와 바퀴벌레를 꼽았다. 출연자는 은행나무 계통이 약 2억 7천만 년 전, 공룡이 등장하기 훨씬 전에도 지구에 있었다고 설명했다.

1945년 히로시마 원폭 때 가까이 있던 은행나무 가운데 지상부가 심하게 탔지만 살아남은 나무가 있었고, 이듬해 다시 싹을 틔웠다는 이야기도 소개됐다. 전 세계 은행나무는 현재 한 종만 남아 있다.

출연자들은 영국에서 1972년에 커다란 유리병 속에 식물을 심고 물을 한 번 준 뒤 뚜껑을 완전히 밀봉한 사례를 소개했다. 이 밀폐 생태계는 아직도 살아 있다는 보고가 있다고 언급됐다. 실험을 시작한 인물은 이미 돌아가셨지만 생태계는 계속 유지되고 있다는 설명이 나왔다.

밀봉된 병 안에서는 식물이 낮에 광합성으로 산소를 만들고 밤에 이산화탄소를 쓰는 식으로 기체가 순환한다. 출연자는 이것을 작은 지구에 비유하며, 미생물과 식물이 함께 있어 죽은 식물이 썩고 다시 양분이 되는 순환이 이어진다고 말했다.

출연자는 이런 실험을 여러 사람이 시도했지만 대부분 실패했고, 이 사례만 성공해 지금까지 이어지고 있다고 전했다. 실험이 성공한 데에는 조건과 운이 함께 작용했을 것이라는 추측도 나왔다.

출연자들은 밀봉된 병이 물질 측면에서는 닫혀 있다고 설명했다. 화학 반응으로 물질이 바뀌더라도 들어 있는 원소의 종류와 숫자는 변하지 않는다는 것이다.

에너지 측면에서는 열려 있어야 한다는 점이 더 중요하다고 강조됐다. 식물은 태양 에너지를 받아 광합성을 하고, 대부분의 에너지는 열로 방출된다. 일부 에너지만 화학 에너지로 바뀌어 이산화탄소나 물 같은 물질을 에너지가 많은 상태로 바꾸며 순환이 돌아간다.

에너지가 들어온 만큼 나가야 내부 온도가 계속 오르거나 내리지 않는다는 설명도 덧붙여졌다. 밤낮에 따라 온도가 오르내리지만 시간이 지나면 들어오는 에너지와 나가는 에너지가 평형을 이뤄 미니 지구 같은 시스템이 유지된다는 것이다.

출연자들은 밀봉 생태계처럼 우주 기지를 짓는다면 산소 농도가 줄어드는 문제가 생길 수 있다고 말했다. 산소 탱크를 몇 개 가져가 농도를 조절하면 당장은 버틸 수 있다는 의견도 나왔다.

그러나 주기적으로 보급이 필요한 기지라면 장기적으로 자급자족이 가능한 기지라고 보기는 어렵다고 정리됐다. 자급자족이 안 되면 다양한 것을 실험하려던 취지에도 어긋난다는 것이다.

출연자는 NASA 보고서의 계산을 소개했다. 사람이 숨 쉬는 데 필요한 산소만 생각하면 관엽식물 밭이 20~25제곱미터 정도 있으면 된다는 것이다.

하지만 식량까지 먹고 생활하려면 최소 50제곱미터 정도의 면적이 필요하다는 설명이 나왔다. 출연자는 사람은 오락이나 공간 등 요구가 많아 식물보다 자원 소모가 훨씬 크다고 덧붙였다.

태양을 전문으로 관측하는 키스트(DKIST) 망원경은 지름 약 4미터로, 태양만 계속 관측하는 장비다. 출연자는 이 망원경의 이름이 과학자가 아니라 과학 예산 확보에 힘쓴 국회의원의 이름에서 왔다는 점을 소개하며 웃음을 자아냈다.

이번에는 태양 표면에서 약 19km 스케일까지 들여다봤다. 보통 쌀알 모양으로 보이는 태양 표면의 쌀알 사이 경계는 단순한 곡선일 것으로 여겨졌지만, 자세히 보니 안에서 강한 난류가 휘몰아치는 것이 발견됐다.

출연자는 이 모습이 목성이나 토성 같은 가스 행성의 구름층에서 보이는 경계와 닮았다고 설명했다. 라떼와 우유, 커피가 섞이는 것처럼 휘몰아치는 경계선을 캘빈-헬름홀츠 경계라고 부른다는 것이다.

태양 표면에서 자기장을 따라 흘러가는 가스 플라즈마의 흐름이 서로 속도가 어긋나면서 뒤섞이는 모습을 세밀하게 관측했다는 설명이 나왔다. 이는 그동안 이론으로만 예상되던 현상이 직접 관측된 사례로 소개됐다.

출연자들은 태양계 밖에서 날아온 고속 천체를 따라잡기가 어렵다고 설명했다. 그런 천체는 태양계 바깥에서 올 만큼 에너지가 커서, 같은 방향과 속도로 맞추려면 막대한 연료가 필요하다는 것이다.

과거 오무아무아가 주목받았을 때 탐사 로봇을 보내 따라가게 하자는 제안이 있었고 '배가 프로젝트'라는 이름까지 붙었다. 그러나 합의에 이르지 못해 실현되지 않았다. 오무아무아는 떠나가는 시점에 발견되어 준비할 시간이 충분하지 않았다는 설명이 나왔다.

영화 인터스텔라의 밀러 행성에서 1시간이 지구의 약 23년에 해당하는 설정을 예로 들었다. 이 경우 시간 지연 효과는 약 67,000배쯤 된다고 계산됐다.

블랙홀 주변에서 신호를 주고받으면 말이 도착하는 시간이 늘어날 뿐 아니라, 주파수도 가청 영역 밖의 아주 낮은 주파수로 이동해 말소리가 들리지 않게 된다는 설명이 나왔다. 1초짜리 말이 지구에 도착하려면 6만 몇천 초가 걸리는 셈이다. 다만 그렇게 기다린 뒤 주파수를 번역해 시간을 줄이면 다시 들을 수 있다는 의견도 나왔다.

출연자는 은행나무 계통이 공룡이 등장하기 훨씬 전인 약 2억 7천만 년 전부터 지구에 있었다고 다시 한 번 짚었다. 과거에는 은행나무 친척들이 세계 곳곳에 살았지만 대부분 사라지고 징코 빌로바라는 한 종만 남았다.

출연자는 은행나무를 여러 차례의 대멸종과 기후 변화를 견딘 생존자라고 표현했다. 은행나무가 시대마다 다른 모습으로 변해 왔다는 설명도 함께 나왔다.

출연자는 은행나무가 한때 동부 일부 지역에만 살다가 사람에 의해 전 세계로 퍼졌다고 설명했다. 성균관대학교 교목이 은행나무인 것처럼 보기 좋은 노란색 때문에 많이 심었다는 이야기도 나왔다.

다만 은행나무는 암나무에서 열리는 열매의 냄새 때문에 사람들이 싫어하기도 해, 암나무를 피해 수나무를 심는 경우가 많다고 한다. 열매 냄새는 곤충이나 미생물의 공격을 막는 역할을 했을 것이라는 설명이 나왔다. 열매를 먹던 동물이 사라졌지만 은행나무는 살아남았다는 해석도 소개됐다.

출연자는 식물이 원폭이나 방사능에 의한 유전자 변이를 동물보다 덜 겪는 듯하다고 말했다. 우크라이나 체르노빌 주변에서도 식물이 정상적으로 자라는 경우가 꽤 있다는 사례가 제시됐다.

다른 출연자는 식물은 수명이 길어 변화가 눈에 띄는 측면이 있다고 덧붙였다. 식물 자체가 변하는 것이 아니라 그 후손에서 변이가 나타날 수 있다는 설명도 함께 나왔다.

출연자들은 투구게를 살아 있는 화석으로 소개했다. 4억 5천만 년 전부터 바다에 살았고, 여러 차례 대멸종을 견뎌냈다는 설명이다. 투구게의 파란 피는 의학 검사에 쓰여 비싸게 거래되는 점도 함께 언급됐다.

나무늘보는 맛이 너무 없어 사람들이 잡아먹지 않아 살아남았다는 농담 섞인 설명이 나왔다. 투구게류처럼 맛없고 영양가 없는 생물은 잡아먹히지 않은 것이라는 해석도 덧붙었다.

실러캔스는 대멸종 때 환경 변화가 심한 육지와 얕은 바다를 피해 깊은 바다에 머물렀다. 환경 변화가 거의 없는 깊은 곳에 있었기 때문에 재앙을 피할 수 있었다는 설명이다.

또 실러캔스는 대사율이 매우 낮아 적은 에너지로 버틸 수 있었다. 임신 기간도 매우 길어 빨리 번식하기보다 오래 버티는 전략을 택했다고 소개됐다. 출연자는 진화에서 중요한 것은 강함보다 그때그때의 환경에 맞게 버티는 능력이라고 정리했다.

출연자 심민섭 교수는 DNA는 암석에 기록이 남지 않아 수백만 년 정도까지만 추적할 수 있다고 설명했다. 미생물은 약 35억~40억 년 전에 처음 나타난 것으로 추정되며, 이 긴 시간을 DNA로 보기는 어렵다는 것이다.

미생물이 견딜 수 있는 환경 범위는 훨씬 넓다. 온도나 pH, 산소 농도 등 훨씬 넓은 스펙트럼에서 살기 때문에, 환경 변화만으로 열종시키기는 쉽지 않다는 설명이 나왔다. 일부 그룹은 타격을 받았지만 다른 그룹은 이익을 얻기도 했다. 산소가 없던 시기에 번성한 미생물의 흔적이 퇴적층에 남아 있다는 사례도 소개됐다.

심민섭 교수는 눈에 보이는 생물을 기준으로 DNA 차이를 그림으로 그리면 대부분의 미생물이 넓게 퍼져 있다고 설명했다. 눈에 보이지 않는 작은 생물이라 잘 드러나지 않지만, 미생물끼리는 기능과 유전적 다양성이 매우 크다는 것이다.

사람과 강아지 사이의 DNA 차이보다 비슷해 보이는 미생물끼리의 거리가 더 멀다는 설명이 나왔다. 과거 공통 조상까지 거슬러 올라가야 만나게 되는 수준이라고 한다. 다섯 번의 대멸종 같은 환경 변화로는 지구의 미생물을 모두 없앨 수 없다는 의견도 제시됐다.

태양이 커지면 지구가 받는 온도가 더 뜨거워진다는 설명이 나왔다. 해양 표면 온도는 내려갈 수 있지만, 지구에서 느끼는 온도는 거리가 짧아졌기 때문에 더 뜨거워질 것이라는 것이다.

그러나 이 변화는 한순간이 아니라 점진적으로 일어나기 때문에 미생물이 나름대로 적응해 나갈 수도 있다는 의견이 나왔다. 다만 액체 상태 물이 없는 환경에서는 현재의 생명체가 버티기 어렵다는 점도 함께 언급됐다.

출연자는 미생물이 운석 충돌로 튕겨 나가 다른 행성에 떨어질 확률은 매우 낮다고 설명했다. 환경이 좋은 다른 행성으로 이주할 가능성도 별로 없다는 것이다.

다만 과학 기술이 발전하거나 다른 생명체가 더 좋은 기술을 갖게 된다면, 우주에서 살기 좋은 환경을 찾아갈 수 있는 능동적 능력을 가질 수 있다고 말했다. 그 경우 우주 기준에서는 미생물보다 그런 생물이 더 오래 버틸 수 있지만, 지구만 보면 가장 늦게까지 살아남는 것은 미생물일 것이라는 결론이 나왔다.