지금까지 알려진 지구 상의 모든 생명체는 탄소(C), 수소(H), 질소(N), 산소(O), 인(P), 황(S) 등 이른바 '생명체 필수 6대 원소'를 기반으로 구성돼 있다는 공통점을 가지고 있다.
따라서 이 6대 원소의 존재는 생명체를 위한 필수 환경으로 여겨져 왔으며, 우주에서 외계 생명체를 찾는 탐색 활동도 이들 원소가 존재하는 행성을 찾는 것을 중심으로 이뤄져 왔다.
NASA는 아예 '원소를 따라가라(follow the elements)'라는 우주생물학 연구팀을 애리조나주립대(ASU)와 함께 만들어 외계 생명체 탐색 연구를 벌여왔으며, 바로 이 연구팀이 이번에 '생명체 필수 6대 원소'라는 기본 틀을 허무는 연구 성과를 내놓은 것이다.
연구팀 소속 NASA 우주생물학 연구원인 펠리사 울프-사이먼 박사가 발견한 감마프로테오박테리아강(綱)의 박테리아 'GFAJ-1'는 자연 상태에서는 인에 의존하지만, 실험 결과 인 대신 비소(As)를 기반으로도 생존할 수 있는 것으로 확인됐다.
비소는 독성물질로서 일반적으로는 생명체의 활동을 방해하지만 원소주기율표에서 인 바로 밑에 있어 화학적으로 인과 유사한 성질을 갖고 있다.
울프-사이먼 박사는 이를 토대로 생체분자에서 인이 하는 역할을 비소가 대체하는 생명체가 존재할 가능성이 있다는 가설을 세워 작년 1월 국제 천문학 저널에 발표했다.
그는 이후 자신의 가설을 입증할 생명체의 존재를 탐색해온 끝에 알칼리성에 염도가 매우 높은 특이한 환경을 가진 미국 캘리포니아주 동부 모노 호수(Mono Lake)의 침전물 속에서 문제의 박테리아를 발견했다.
연구팀의 일원인 폴 데이비스 ASU 교수는 이 박테리아에 대해 "매우 특이하다"며 "인을 아예 포함하지 않는 미생물" 등 "더욱 판이한 생명체"의 존재 가능성을 시사한다고 밝혔다.
이번 발견의 결과로 인이 없는 환경에서도 생명체가 존재할 가능성이 확인되는 등 생명체를 구성하는 기본 원소 및 생명체가 살기 위한 기초 환경이 기존의 통념보다는 훨씬 다양할 수 있음이 밝혀졌다.
이에 따라 지구와 구성물질 및 대기환경 등이 근본적으로 다른 외계 행성에서도 인류가 생각하는 범위 밖의 다양한 생명체가 존재할 확률이 더욱 커지는 등 외계 생명체 탐색 대상이 넓어져 적지 않은 과학적 진전이 기대된다.
울프-사이먼 박사는 이번 연구가 "비소나 모노 호수에 대한 것이 아니다"라며 "지구의 어떤 것이 이렇게 예측하지 못한 것을 할 수 있다면, 우리가 못 본 생명체는 다른 어떤 것을 할 수 있겠는가. 이제부터 이를 찾아낼 좋은 기회다"라고 말했다.