학문
미생물은 화석의 흔적으로 남기가 어려운 근본적인 이유가 무엇인가요
다른 주요 생물들과 다르게 미생물을 화석으로 발견했다는 내용이나 흔적은 보기가 어려운데요 그렇다면 왜 미생물은 화석의 흔적으로 남기가 어려운것인지 이유가 알고 싶어요
5개의 답변이 있어요!
무엇보다 가장 큰 이유는 단단한 뼈나 껍데기가 없이 때문입니다.
대부분의 미생물은 부드로운 세포막과 세포벽으로만 이루어져 있어 죽은 뒤 매우 빠르게 분해됩니다.
또한 크기가 마이크로미터 단위로 작기 때문에 지층이 받는 압력과 열에 의해 쉽게 파괴됩니다.
결국 발견하더라도 전자현미경이 필수이고, 암석의 단순한 균열이나 기포와도 구별하기가 어렵습니다.
다만, 미생물 개체가 아닌 집단의 화석은 종종 발견됩니다.
특히 스트로마톨라이트는 남세균이 퇴적물을 겹겹이 뭉쳐 만든 대표적인 미생물 흔적 화석이며, 규소나 칼슘 껍데기를 만드는 규조류와 유공충 등은 종종 화석으로 발견되기도 하고, 미생물의 세포막을 이루던 특수 지질 성분이 암석 속 화학 물질로 남기도 합니다.
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채택된 답변미생물은 뼈나 껍데기 같은 단단한 골격 조직이 없고 작고 부드러운 세포로만 이루어져 있어 사후에 단백질과 유기물이 세균이나 화학적 작용에 의해 빠르게 분해되며, 미생물이 퇴적물에 묻혀 지층이 형성되더라도 오랜 시간 동안 가해지는 열과 압력으로 인해 미세한 구조가 쉽게 파괴되기 때문에 화석의 형태로 보존되기 어렵습니다.
반갑습니다, 넉넉한키위191님. 이중철 전문가입니다.
미생물이 화석의 흔적으로 남기 어려운 가장 근본적인 이유는 딱딱한 골격 구조가 없는 미세한 단세포 생물이라 퇴적층에서 형태를 유지하지 못하고 빠르게 부패하기 때문이랍니다. 또한 크기가 눈에 보이지 않을 만큼 미세하여 지구조 운동이나 지열, 지압을 견디기 어렵고, 발견하더라도 진짜 화석인지 식별하기가 매우 어렵다는 기술적 한계 역시 존재한답니다.
■ 딱딱한 골격의 부재와 빠른 분해 속도
공룡의 뼈, 조개의 껍데기, 나무의 줄기처럼 단단한 부위(경조직)를 가진 생물은 죽은 뒤 차곡차곡 쌓이는 퇴적물 속에서 형태가 오래 유지되며 석화 과정을 거쳐요. 반면에, 미생물은 단단한 뼈나 껍데기가 없는 매우 부드러운 세포질과 세포막(연조직)으로만 이루어져 있습니다. 미생물이 죽으면 미생물 자신이나 주변의 다른 미생물 및 산소에 의해 순식간에 분해되어 흔적도 없이 사라지거든요. 형태가 보존되기도 전에 분해 작용이 일어나는 점이 미생물이 육안으로 보이는 형체 화석으로 남기 힘든 가장 큰 원인이라고 할 수 있답니다.
■ 지구조 운동과 지질학적 압력에 대한 취약성
화석이 만들어지려면 생물의 유해가 흙이나 모래에 묻힌 뒤 수백만 년 동안 엄청난 지압과 지열을 견뎌내야 해요. 크기가 커다란 대형 생물의 골격은 이러한 수평적, 수직적 압력을 견디며 형태의 일부라도 남아있을 확률이 높아요. 하지만 수 마이크로미터 크기에 불과한 미생물은 퇴적물이 쌓이며 가해지는 거대한 압력과 열에 의해 형태가 쉽게 찌그러지거나 파괴됩니다. 지각 변동을 거치며 암석이 변성 작용을 받으면 미생물의 미세한 형태적 흔적은 완전히 소멸하고 마는 것이지요.
■ 관찰의 기술적 한계와 비생물학적 구조와의 혼동
미생물 화석이 전혀 존재하지 않는 것은 아닌데요. 남세균(스트로마톨라이트)처럼 미생물이 퇴적물과 함께 층을 이루며 쌓인 유기 구조체나 특수한 조건에서 보존된 미결정 화석이 발견되기도 하거든요. 다만, 미생물 화석은 너무 작아서 일반적인 발굴 방식으로는 발견하기 어렵고, 주사전자현미경(SEM) 같은 특수 장비를 활용해야만 겨우 관찰할 수 있습니다. 더욱이 자연적인 암석의 결정 구조나 미세한 무기물 결정을 미생물의 흔적으로 오인하는 경우가 많아, 수억 년 전의 미생물 화석임을 과학적으로 입증하고 인정받기까지의 검증 과정이 매우 까다롭고 어렵답니다.
정리하자면,
미생물은 뼈나 껍데기 같은 딱딱한 골격이 없어 죽은 직후 빠르게 분해되고, 미세한 크기 탓에 지열과 지압을 견디지 못해 파괴되며, 특수한 장비로만 관찰이 가능해 비생물학적 결정과 구별하기 어렵기 때문에 화석으로 발견되거나 흔적으로 남기가 매우 힘든 것이랍니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
안녕하세요. 이조은 전문가입니다.
좋은 질문입니다. 사실은 미생물 화석도 있습니다. 다만 우리가 흔히 떠올리는 공룡 뼈나 조개껍데기 같은 화석과는 모습이 너무 달라서 잘 알려져 있지 않을 뿐입니다.
우리가 잘 모르고 화석으로 남지 않는 가장 큰 이유는 너무 작고, 단단한 부분이 거의 없기 때문입니다.
1. 크기가 너무 작습니다. 대부분의 세균은 1~10마이크로미터(1mm의 100~1000분의 1) 정도입니다. 죽으면 쉽게 분해되고, 형태가 남아도 일반적인 화석처럼 눈에 보이지 않습니다.
2. 뼈나 껍데기가 없습니다. 동물은 뼈, 조개는 껍데기처럼 단단한 부분이 남기 쉽지만, 대부분의 미생물은 부드러운 세포로 이루어져 있어 금방 썩습니다.
3. 다른 생물에게 먹히거나 분해됩니다. 미생물이 죽으면 또 다른 미생물이 분해해 버리기 때문에 흔적이 오래 남기 어렵습니다.
그렇다고 전혀 남지 않는 것은 아닙니다.
대표적인 예가 스트로마톨라이트입니다. 이것은 남세균(시아노박테리아)이 수십만 년에서 수억 년 동안 층층이 쌓아 올린 구조물입니다. 약 35억 년 전의 스트로마톨라이트 화석도 발견되어 지구 초기 생명체의 중요한 증거로 여겨집니다.
또한 현미경으로 봐야 하는 미세화석도 있습니다. 규조류, 유공충, 일부 조류와 같은 미생물은 실리카나 탄산칼슘으로 된 단단한 껍질을 가지고 있어서 화석으로 매우 잘 남습니다. 석유 탐사나 고대 환경 연구에도 이런 미세화석이 널리 활용됩니다.
흥미로운 점은 가장 오래된 생명의 흔적은 오히려 미생물입니다. 복잡한 동식물이 등장하기 훨씬 전인 수십억 년 전 지구에는 미생물만 살았기 때문에, 고생물학자들은 스트로마톨라이트와 미세화석, 그리고 탄소 동위원소 같은 화학적 흔적을 통해 초기 생명의 역사를 연구합니다.
즉, 미생물이 화석으로 안 남는 것이 아니라, 너무 작고 대부분 몸이 연해서 일반적인 화석처럼 눈에 띄지 않을 뿐입니다. 오히려 지구에서 가장 오래된 생명의 증거는 대부분 미생물이 남긴 흔적이라고 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
미생물은 크기가 매우 작고 단단한 뼈 껍질이 없어 죽은 뒤 쉽게 분해되므로 형태가 보존되기 어렵습니다 .오래된 암석도 열과 압력을 받아 미세 구조가 사라집니다. 다만 미화석, 스트로마톨라이트 , 동위원소 생체표지물질로 흔적을 확인하기도 합니다.