이끼는 히말라야 봉우리, 데스 밸리의 뜨거운 사막, 남극 툰드라, 냉각된 활화산 표면 등 대부분의 생명체가 도전하는 장소에서 살아남는 것으로 잘 알려져 있습니다. 이들의 놀라운 내구성으로 인해 연구원들은 훨씬 더 가혹한 환경인 우주 공간에서 포자를 보유하는 생식 구조인 이끼 포자체를 테스트하게 되었습니다. 저널에 발표된 연구에 따르면 아이사이언스 11월 20일, 이 포자의 80% 이상이 국제 우주 정거장(ISS) 밖에서 9개월 동안 생존한 후 여전히 번식할 수 있는 상태로 지구로 돌아왔습니다. 이는 초기 육상 식물이 우주 조건에 장기간 노출되어도 생존할 수 있다는 최초의 증거입니다.
“인간을 포함한 대부분의 살아있는 유기체는 우주의 진공 상태에서는 단 한 순간이라도 생존할 수 없습니다”라고 홋카이도 대학의 후지타 토모미치(Tomoichi Fujita)는 말합니다. “그러나 이끼 포자는 9개월 동안 직접 노출된 후에도 활력을 유지했습니다. 이는 지구에서 진화한 생명체가 세포 수준에서 우주 조건을 견딜 수 있는 고유한 메커니즘을 보유하고 있다는 놀라운 증거를 제공합니다.”
이끼가 지구 너머에서도 살아남을 수 있는지 묻는 질문
Fujita는 식물 진화를 연구하면서 “우주 이끼”의 가능성을 탐구하기 시작했습니다. 그는 지구상에서 가장 혹독한 환경에서도 이끼가 서식하는 능력에 깊은 인상을 받았습니다. “나는 궁금해지기 시작했습니다. 작지만 놀랍도록 튼튼한 이 식물이 우주에서도 살아남을 수 있을까요?”
조사를 위해 Fujita 팀은 폭로했습니다. 개방형 물리학흙이끼 확산이라고도 알려진 를 강렬한 UV 복사, 극도로 높은 온도와 낮은 온도, 진공과 같은 조건을 특징으로 하는 시뮬레이션된 우주 환경으로 보냅니다.
이끼 구조 테스트 아래에 극심한 스트레스
연구자들은 프로테네마타(어린 이끼), 새끼 세포(스트레스 유발 줄기 세포), 포자체(캡슐화된 포자)의 세 가지 이끼 형태를 비교했습니다. 그들은 어떤 구조가 공간을 지탱할 가능성이 가장 큰지 확인하는 것을 목표로 했습니다.
Fujita는 “진공, 우주 방사선, 극심한 온도 변동 및 미세 중력을 포함한 우주의 결합된 응력이 단일 응력보다 훨씬 더 큰 손상을 일으킬 것으로 예상했습니다.”라고 말합니다.
그들의 실험에서는 UV 방사선이 가장 큰 위협이 되었으며 포자체는 분명히 다른 구조보다 성능이 뛰어났음을 보여주었습니다. 어린 이끼는 강한 자외선 노출이나 극한의 온도에서는 살아남지 못했습니다. 무리 세포는 더 나아졌지만 여전히 부족했습니다. 대조적으로, 봉입된 포자는 ~1,000배 더 큰 UV 내성을 나타냈으며 -196°C에서 일주일 이상, 또는 55°C에서 한 달 동안 견뎌낸 후에도 발아 능력을 유지했습니다.
에워싸인 포자가 가혹한 조건을 견디는 이유
연구팀은 각 포자의 주변 구조가 유해한 자외선을 흡수하고 물리적, 화학적 보호 기능을 제공할 가능성이 높다고 결론지었습니다. 그들은 이 보호 기능이 이끼를 포함하는 식물 그룹인 고대 선태류가 약 5억년 전에 물에서 땅으로 이동하고 반복되는 대량 멸종에서 살아남는 데 도움이 되었을 수 있다고 제안합니다.
이러한 적응이 실제 공간에서 유지되는지 확인하기 위해 연구자들은 포자체를 궤도로 보냈습니다.
실제 시험을 위해 ISS에 Moss 출시
2022년 3월, 수백 마리의 포자체가 Cygnus NG-17 우주선을 타고 ISS로 이동했습니다. 도착 후 우주비행사들은 샘플을 정거장 외부에 장착하여 283일 동안 우주에 노출시켰습니다. 표본은 나중에 2023년 1월 SpaceX CRS-16을 타고 지구로 돌아와 분석을 위해 실험실로 다시 가져왔습니다.
“우리는 생존율이 거의 0일 것으로 예상했지만 결과는 정반대였습니다. 대부분의 포자가 생존했습니다.”라고 Fujita는 말했습니다. “우리는 이 작은 식물 세포의 탁월한 내구성에 진심으로 놀랐습니다.”
강력한 생존과 건강한 지구 복귀
포자의 80% 이상이 전체 여행을 견뎌냈고, 생존자 중 11%를 제외한 모든 포자가 실험실에서 성공적으로 발아했습니다. 엽록소 측정 결과, 감광성 화합물인 엽록소 a가 20% 감소한 것을 제외하고는 거의 모든 색소에서 정상 수준을 보였습니다. 이러한 감소에도 불구하고 포자는 건강하게 유지되었습니다.
“이 연구는 지구에서 시작된 생명의 놀라운 회복력을 보여줍니다.”라고 Fujita는 말합니다.
또한 팀은 유사한 조건에서 포자가 얼마나 오래 지속될 수 있는지 추정하는 수학적 모델을 구축하기 위해 데이터를 사용했습니다. 그들의 계산에 따르면 잠재적인 생존 기간은 최대 5,600일, 즉 약 15년으로 추정되지만 확고한 결론을 내리려면 더 많은 데이터가 필요하다고 강조했습니다.
지구 너머의 생명 성장에 대한 시사점
연구원들은 이러한 발견이 외계 토양이 어떻게 식물의 생명을 유지할 수 있는지에 대한 향후 연구를 뒷받침하고 외계 환경을 위한 농업 시스템 개발에 이끼를 사용하려는 노력을 장려하기를 희망합니다.
“궁극적으로 우리는 이 연구가 달이나 화성과 같은 외계 환경에서 생태계를 구축하는 데 새로운 지평을 열기를 희망합니다”라고 Fujita는 말합니다. “우리의 이끼 연구가 그 출발점이 되기를 바랍니다.”
이 연구는 DX 장학금 홋카이도 대학, JSPS KAKENHI 및 국립 자연 과학 연구소의 우주 생물학 센터의 지원을 받았습니다.
출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/11/251124231900.htm
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