극한 환경 생명체 연구는 주로 어디서 이루어지나요??
안녕하세요.
극한의 환경에서 생존하거나 당연하다는 듯이 살아가는 생명체들이 있잖아요.
이런 생명체들을 연구하기 위해서 과학자들은 주로 어디에서 연구를 하게 되나요??
아니면 이런 극한 환경 생명체들은 어디에서 살아가나요??
원핵생물은 세포핵과 막성세포소기관이 없는 단세포로 이루어진 생명체를 말하는데요, 크게 박테리아(세균)과 고세균으로 나뉘어집니다. 이때 고세균이 극한 환경에 서식하는 원핵생물인데요, 주로 지구의 극한 환경에 해당하는 고온, 고염, 산성환경에 삽니다. 염도가 매우 높은 것으로 알려진 사해 바다에서 서식하는 극호염균이나 45~122도, 400도에 달하는 심해의 열수 분출공에서 서식하는 극호열균, 소와 같은 동물의 혐기성 소화기관에서 서식하는 메탄생성균 등이 있습니다.
안녕하세요.
극한의 환경 조건들을 기준하는 것이 우선이고 적합한 장소를 선택해야 합니다. 일반적으로 고온, 저온, 고염, 극단적 pH, 극도의 건조함 등이 있고 그에 걸맞는 장소들로는 극지방, 휴화산 및 열수 분출구, 소금 호수, 화산호수와 같은 산성 호수 등이 있습니다.극한 환경 생명체 연구는 다양한 장소에서 이루어지고 있습니다.
주로 연구가 진행되는 곳은 당연하지만, 해당 생물의 서식지입니다.
가장 대표적으로 심해입니다. 2km 이상의 깊은 바다에서 높은 압력과 어두운 환경에도 불구하고 생명체가 존재하는데, 카리브해 해저에 서식하는 '극한 새우’는 이러한 환경에서 살아가며, 황화수소를 에너지원으로 활용하는 것으로 알려져 있습니다.
또한 극지방에서도 연구가 진행됩니다. 특히 남극 대구와 같은 생물들은 극한의 추운 환경에 적응하여 살아가고 있으며, 이들의 유전자 연구는 다양한 의학적, 산업적 응용 가능성에 대해 연구중이죠.
그리고 잘 알려지진 않았지만, 해저 열수구 주변에서는 예티 게와 같은 생물들이 발견되었으며, 이들은 극한의 온도에 적응하여 생존하고 있어 이에 대한 연구도 진행되고 있습니다.
이 외에도 사막, 빙하, 사해와 같은 극한 환경에서도 미생물 연구가 이루어지고 있습니다.
극한 환경에서 서식하는 생명체들은 거의 미생물에 속합니다.
그래서 매우 추운 북극이나 남극, 매우 뜨거운 용암이나 해저바닥 열수구 근처, 건조한 사막이나 특수한 환경에의해 조성된 산성호수 등등 다양한 극한환경에서 생물체를 찾아냅니다.
극한 환경에서는 직접 연구를 수행하기 어렵기 때문에 주로 해당 생물체가 있었던곳의 주변 상태나 과거 흔적과 같은 정보를 수집하는 단계를 가집니다. 이후 이 미생물을 자신의 연구실로 가져와 여러가지 환경에 노출시키며 반응을 살펴보기도 하고 직접 성분 검사를 하기도 합니다.
그래서 본격적인 연구는 실제 연구자가 살고있거나 종사하고 있는 연구실에서 행해지고, 현장에서는 주로 정보수집과 샘플수집만이 이루어집니다.
또는 이러한 미생물들을 일부러 극한환경에 노출시키기도 하는데, 우주로 가져가서 실험을 하거나 다른 극한환경으로 변경하여 해당 지역에서도 잘 적응하여 살아가는지 등등 다양한 연구를 하기도 합니다.
이러한 연구들은 나중에 인류가 우주로 진출했을 때, 지구에서 가지고 있던 미생물들이 해당 행성이나 위성의 토착생물들을 밀어내고 강력한 외래종으로써 작용할 지, 또는 해당 토착생물들이 지구에 유입되어 위협일 될 지 등등을 미리 알아보기 위한 전초 실험이기도 합니다.극한환경에 사는 생물들은 다양한곳에 존재하기때문에 과학자들은 그곳으로 찾아가게됩니다.
예를들어 염도가 매우높아 모든생물이 죽는 바다라는 의미를 가진 사해나, 화산근처 용암지대, 산성호수, 염기성호수, 심해열수구 주변, 남극기지, 방사능 오염지대 등등 너무나도 다양합니다.
주로 그곳에서의 고립된 생태계의 동식물과 미생물을 관측하고 윤리적이나 그곳 나라의 법적제한이 없는선에서 샘플을 채취하여 본 실험실로 돌아와 본격적으로 연구하게됩니다.
현장에서는 현장에서의 서식환경이나 과거의 흔적, 해당 생물과 관계된 관계생물들에대한 조사 등등이 이루어지고, 연구실에서는 해당 샘플을 현미경을통한 광학적해석, 또는 검사장비를통한 분자적인 해석, 유전적해석 등등이 이루어집니다.
다른생물과의 비교점, 극한환경에서 살아갈 수 있었던 이유에대한 메커니즘의 규명 등의 연구가 목표입니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 실제로 그 극한의 환경이나 연구하고 싶은 생명체가 있는 서식지 근처에서 연구를 합니다. 예를 들어, 남극에 많은 생명체뿐만 아니라 연구할 주제들이 많기 때문에 우리나라도 남극세과학기지를 설치하여 현재 운영 중입니다. 감사합니다.
극한 환경에서 생존하는 생명체들을 연구하기 위해서는 주로 극한 환경 자체에서 연구를 진행하는 것이 일반적입니다. 예를 들어, 극한 환경인 깊은 해저, 극지방, 화산 활동 지역 등에서 필드 연구를 실시하거나 실험실에서 모사 실험을 통해 연구를 진행합니다. 또한, 극한 환경 생명체들이 어떻게 살아가는지를 이해하기 위해 유전체 분석, 생화학적 실험, 생리학적 연구 등 다양한 방법을 활용합니다.
극한 환경의 생명체 연구의 목적은 우주에서 생명체가 살수 있는가를 연구하고자 합니다.
그러한 극한의 환경과 유사한곳은 심해의 아주깊숙한곳입니다.
이러한 8000미터에 가까운 깊숙한 심해의 수압은 공기가 없는 우주와 유사합니다.
필요에따라서는 극한의 열수가 있는 카리브 심해에서는 고온과 고압에서 견디는 생물이 연구되고 있습니다.
또한 실제로 이러한생물들을 우주로 보낸사례도 유명합니다.
곰벌레는150도가 넘는 고온 고압, 저온에서도 살수있는데 이것을 실제 우주로 보내 확인해본것이지요.
우주에있는 행성들의 환경이 연구된후 이환경과 유사한곳을 찾아가며 생명체가 존재하는지 , 존재한다면 어떻게 대사를 하는지 , 연구가 활발히 이루어지기때문에, 우주의 비밀도 금새 밝혀지지 않을까요
극한 환경 생명체 연구는 주로 극심한 온도, 압력, 산성 등의 조건에서 생존할 수 있는 생물체가 서식하는 지역에서 이루어집니다. 이러한 극한 환경에는 열수 분출구, 산성 광산 배수, 극한 건조 사막, 영구 동토층, 깊은 해저 등이 포함됩니다. 과학자들은 이런 지역에서 생물 시료를 채취하고, 실험실로 가져와 생리, 대사, 유전체 등을 분석하여 극한 환경에 적응한 생명체의 생존 전략과 진화 메커니즘을 밝혀내고자 합니다. 이를 통해 생명체의 극한 환경 적응 능력에 대한 이해를 높이고, 생명 현상의 본질과 한계를 탐구할 수 있습니다.
