가장 오래된 화석, 사실은 이상한 돌멩이였다?

37억년전 화석으로 보고된 그린란드 스트로마톨라이트
사실은 변형된 돌에 불과하다는 새로운 연구결과 나와

사진의 노란 화살표가 최고의 화석이냐, 돌이냐 논란이 된 물체다. 애비게일 앨우드(Abigail Allwood) 제공

지금까지 발견된 가장 오래된 화석이 사실은 이상한 모양의 돌멩이에 불과하다는 연구결과가 나왔다. 화석이라고 주장했던 과학자들은 이에 동의하지 않으면서 향후 치열한 논쟁이 예상된다.

지구 생명체의 가장 오래된 화석이 무엇이냐는 많은 고생물학자가 치열하게 찾아온 연구 주제였다. 학계에서 대체로 인정하는 지금까지 가장 오래된 화석은 호주 서부 필바라(Pilbara) 지역의 스트렐리 풀(Strelley Pool) 등에서 발견된 스트로마톨라이트로, 약 35억년 전에 형성된 것이다. 스트로마톨라이트는 지구의 원시 생물 가운데 하나인 남세균이 광물과 뒤섞여 쌓인 퇴적층을 말한다. 그런데 호주 월론공(Wollongong) 대학교의 앨런 넛맨(Allen Nutman) 교수가 이끄는 연구팀은 북극의 그린란드에서 이보다 2억년가량 이른 37억년 전에 형성된 가장 오래된 스트로마톨라이트의 화석을 찾았다고 과학저널 <네이처>를 통해 2016년 보고했다.

넛맨 교수가 발견한 화석은 다른 스트로마톨라이트와 비슷한 원뿔 모양이었다. 이런 원시 생명체의 화석은 보통 오랜 시간 사이에 땅 깊숙이 내려가서 열과 압력에 의해 파괴되기 쉬운데, 그린란드의 극한 환경이 이를 보존했다는 설명도 이치에 맞는 듯 보였다. 넛맨은 또 스트로마톨라이트에 흔히 발견되는 팬케이크 모양의 적층 구조와 미생물과 함께 흔히 발견되는 돌로마이트라는 성분도 함께 있었다고 밝혔다.

하지만 이 연구결과는 곧 논란을 불러왔다. 다른 여러 증거에도 불구하고 원뿔 모양 돌 안에서 직접적인 미생물의 증거는 발견되지 않았기 때문이다. 이에 미국 캘리포니아주 제트추진연구소의 애비게일 앨우드(Abigail Allwood) 연구원과 동료들은 그린란드를 찾아가 해당 돌을 다시 분석했다. 그 결과 이것이 그저 모양이 특이한 돌에 불과하다는 결론을 내려 17일(미국 현지시각) 같은 <네이처> 저널에 발표한 것이다.

앨우드 연구진은 원뿔 모양 모두 중간에 끊어져 있는 듯한 모양을 한 게 이상한 우연이라고 생각했다. 그래서 이 원뿔 형태가 싸여 있는 돌을 10㎝가량 더 파서 분석한 결과 이것이 변형된 암석에서 흔히 나타나는 형태의 하나에 불과하다는 결론을 내린 것이다.

화학적 분석도 이를 뒷받침했다. 스트로마톨라이트는 미생물이 바닷물로부터 끌어들여 생긴 것으로 추정되는 탄산염을 포함하고 있다. 그런데 해당 화석에는 화석층이 아닌 바깥층에서 탄산염이 주로 발견된 것이다. 논문의 공동 저자인 미국 뉴욕의 스토니브룩 대학교 조엘 휴로위츠(Joel Hurowitz)는 이것이 “이 돌이 형성된 뒤 나중에 탄산염이 녹은 액체를 흡수해 형성된 것으로 나타났다”고 말했다.

화석이라고 주장했던 넛맨 교수는 즉각 반박했다. 그는 영국 과학 매체 <뉴사이언티스트>와 인터뷰에서 만약 원뿔형 물체가 변형 때문에 생긴 돌에 불과하다면 모두 같은 평평한 바닥을 가지고 있을 리 없는데, 실제는 그러하며 이는 스트로마톨라이트의 증거라고 주장했다. 또 앨우드 연구진이 잘 보존되지 않은 한 암석에만 초점을 맞춰 분석해 오류를 범했다고 비판했다. 그는 “이들은 사과와 오렌지를 비교해 놓고 서로 다르다고 주장하고 있다”고 말했다. 대상을 잘못 골랐기 때문에 당연히 화석이 아니라는 결론이 나올 수밖에 없다는 것이다.

향후 이 논쟁이 어떤 결판이 나든 가장 오래된 생명체의 등장이 최소 37억년 전이라는 사실에는 변함이 없을 전망이다. 현재 생명체들의 유전자를 분석한 결과 그 기원이 최소 37억년 이상이라는 증거들이 이미 나왔기 때문이다.

권오성 기자 [e-mail]