출시 부제목:
초기 해양의 니켈과 요소가 어떻게 미생물 생명체를 형성하고 트리플 슬롯 산소 공급을 위한 발판을 마련했는지 탐구
릴리스 요약 텍스트:
새로운 연구에서는 초기 미생물 서식지의 니켈과 요소를 조사하여 고대 시아노박테리아가 화학적 환경에 어떻게 적응했는지 보여줍니다 연구원들은 실험실에서 시생 시대의 조건을 재현함으로써 초기 시아노박테리아 생명체를 형성한 섬세한 균형에 대한 단서를 발견했습니다 이러한 발견은 트리플 슬롯 최초의 산소 급증의 발판을 마련했을 수 있는 보이지 않는 요인을 암시하며 산소가 대기에 축적되도록 허용한 환경 및 화학적 조건에 대한 새로운 관점을 제공합니다
출시 전문:
지구 대기에 산소가 나타난 것은 우리 행성 역사의 전환점이었으며, 환경을 영원히 변화시키고 복잡한 생명체의 발판을 마련했습니다 대산화사건(GOE)으로 알려진 이 사건은 대략 21억~24억년 전에 발생했습니다 그러나 시아노박테리아의 산소 광합성은 이 사건보다 수억 년 전에 진화한 것으로 생각되지만 대기 중 산소 수준은 오랫동안 낮게 유지되었습니다 과학자들은 화산 가스부터 미생물 활동에 이르기까지 다양한 요인을 탐구하면서 트리플 슬롯 산소화가 지연되는 이유에 대해 토론해 왔습니다 그러나 완전한 설명은 어렵습니다
이 연구는 종종 간과되지만 중요한 요소인 미량 원소와 화합물, 특히 니켈과 요소가 시아노박테리아 성장에 미치는 영향을 조사하여 그 미스터리를 해결하기 시작했습니다 수석 연구원인 일본 오카야마 대학교 행성 재료 연구소(현재 주소는 스리랑카 페라데니야 대학교 지질학과)의 Dilan M Ratnayake 박사는 다음과 같이 설명했습니다우리가 다른 행성을 식민지화한다면 산소를 생성하는 것은 엄청난 도전이 될 것입니다 따라서 우리는 작은 미생물인 시아노박테리아가 어떻게 트리플 슬롯 조건을 변화시켜 우리를 포함한 복잡한 생명체의 진화에 적합하게 만들 수 있는지 이해하려고 노력했습니다 이 연구에서 얻은 통찰력은 향후 화성 샘플 반환 임무를 위한 샘플 분석 전략을 위한 새로운 프레임워크도 제공할 것입니다” 오카야마대학 행성재료연구소 다나카 료지 교수와 나카무라 에이조 교수도 이번 연구에 기여했다 연구 결과는 저널 6권에 게재되었습니다2025년 8월 12일
초기 트리플 슬롯 환경에서 미량 원소와 화합물의 역할을 탐구하기 위해 연구원들은 시생대 조건(약 40억~25억년 전)을 시뮬레이션하는 두 부분으로 구성된 실험 연구를 수행했습니다 첫 번째 실험 세트에서는 암모늄, 시안화물 및 철 화합물의 혼합물을 자외선(UV)-C 방사선에 노출시켰는데, 이는 오존층이 형성되기 전에 트리플 슬롯 표면에 도달했을 가능성이 있는 UV를 모방한 것입니다 필수 질소원인 요소가 생물이 존재하기 전의 조건에서 무생물적으로 형성될 수 있는지 여부에 대한 시험입니다 두 번째 부분에서는 시아노박테리아 배양물(Synechococcus spPCC 7002)는 성장 매체의 요소 및 니켈 농도를 다양하게 조절하여 명암 주기를 조절하면서 성장했습니다 이러한 화합물이 증식에 어떤 영향을 미치는지 평가하기 위해 광학 밀도와 엽록소 수준을 기준으로 성장을 추적했습니다
이러한 발견으로부터 연구원들은 트리플 슬롯 산소화에 대한 새로운 이론적 모델을 제안합니다 초기 시생대에는 니켈과 요소의 높은 농도가 병목 현상을 일으켜 시아노박테리아의 번식이 드물고 수명이 짧았습니다 Ratnayake 박사는 다음과 같이 설명합니다 “니켈은 요소의 형성 및 생물학적 소비와 관련하여 요소와 복잡하면서도 흥미로운 관계를 갖고 있으며, 낮은 농도에서도 이러한 요소를 이용할 수 있으면 시아노박테리아가 확산될 수 있습니다"이러한 지속적인 확장은 궁극적으로 장기적인 산소 방출을 촉진하고 GOE를 촉발시켰습니다
이 작업이 실제로 미치는 영향은 광범위합니다 “우리가 대기 산소 함량을 증가시키는 메커니즘을 명확하게 이해할 수 있다면 다른 행성의 생체 신호 감지에 대한 빛을 밝힐 것입니다” Ratnayake 박사를 공유합니다 그는 이렇게 덧붙입니다 “이 발견은 무기 화합물과 유기 화합물 간의 상호 작용이 트리플 슬롯 환경 변화에 중요한 역할을 하여 트리플 슬롯 산소 진화와 그에 따른 생명체에 대한 우리의 이해를 심화시킨다는 것을 보여줍니다” 니켈 및 요소와 같은 화학적 표지가 산소 축적에 영향을 주어 외계 행성의 생명체 가능성에 영향을 미칠 수 있기 때문에 트리플 슬롯 외에도 이번 결과는 생체 특징을 탐지하기 위한 전략을 안내할 수 있습니다
이 연구는 니켈과 요소가 트리플 슬롯 산소 진화 시기를 어떻게 결정했는지 밝혀냅니다 시생 조건에서 요소 생산을 실험적으로 확인하고 높은 수준의 영양소이자 잠재적 억제제로서의 이중 역할을 입증함으로써 이 연구는 초기 생명체의 생태적 제약에 대해 우리가 생각하는 방식을 재구성합니다 궁극적으로 이는 니켈의 감소와 요소의 감소가 시아노박테리아의 팽창과 산소의 증가를 위한 길을 열었고 지구가 어떻게 거주 가능한 세계로 전환되었는지에 대한 보다 명확한 그림을 제공한다는 것을 보여줍니다
출시 URL:
참조:
원본 논문 제목: 대산화 사건에서 니켈과 요소의 생지화학적 영향
저널:통신 트리플 슬롯 및 환경
DOI:
연락처:박사 Peradeniya 대학의 Dilan M Ratnayake
박사 Dilan M Ratnayake는 트리플 슬롯화학자이자 우주생물학자이며 현재 페라데니야 대학교에서 임시 강사로 재직하고 있습니다 그는 오카야마 대학교에서 트리플 슬롯화학/우주생물학 박사 학위(2019~2024)를 취득했고, 페라데니야 대학교에서 지질학 학사 학위를 취득했습니다 그의 학업 경력에는 오카야마 대학과 페라데니야 대학에서의 연구 및 교육 역할이 포함됩니다 Ratnayake 박사의 연구 관심 분야는 동위원소 트리플 슬롯화학, 우주화학, 초기 트리플 슬롯 과정에 걸쳐 있습니다 그는 대산화사건(Great Oxidation Event) 연구와 소행성 류구(Ryugu)의 자료에 대한 연구에 주목할 만한 공헌을 포함하여 동료 평가를 받은 6권의 출판물을 저술했습니다
연락처 정보
연락처:박사 Peradeniya 대학의 Dilan M Ratnayake
박사 Dilan M Ratnayake는 트리플 슬롯화학자이자 우주생물학자이며 현재 페라데니야 대학교에서 임시 강사로 재직하고 있습니다 그는 오카야마 대학교에서 트리플 슬롯화학/우주생물학 박사 학위(2019~2024)를 취득했고, 페라데니야 대학교에서 지질학 학사 학위를 취득했습니다 그의 학업 경력에는 오카야마 대학과 페라데니야 대학에서의 연구 및 교육 역할이 포함됩니다 Ratnayake 박사의 연구 관심 분야는 동위원소 트리플 슬롯화학, 우주화학, 초기 트리플 슬롯 과정에 걸쳐 있습니다 그는 대산화사건(Great Oxidation Event) 연구와 소행성 류구(Ryugu)의 자료에 대한 연구에 주목할 만한 공헌을 포함하여 동료 평가를 받은 6권의 출판물을 저술했습니다