세계 최대 ‘자이언트 박테리아’ 발견…“맨눈 관찰 가능”

‘세계 최대 박테리아’ 티오마르가리타 마그니피카( Thiomargarita magnifica , T . 마그니피카)를 확대한 모습

일반 박테리아보다 5000 배 가량 큰 세계 최대 박테리아가 카리브해의 습지에서 발견됐다. 연구진은 해당 박테리아가 몸집을 키울 수 있었던 비결과 몸집을 키울 수 밖에 없었던 환경적인 원인을 분석하고 있다.

미국 로런스 버클리 국립연구소( LBNL )에 따르면, 해당 박테리아는 2009 년 서인도제도 프랑스령 섬인 과들루프에서 물에 떨어진 맹그로브(아열대나 열대의 해변이나 염성 습지에서 자라는 관목) 잎에 달라붙은 상태로 발견됐다.

일반적으로 박테리아의 크기는 아의 크기는 0.5 ㎛(1㎛= 100 만분의 1m ) ~0.75 ㎜까지 다양하지만 대부분 너무 작아 맨눈으로 볼 수 없는 경우가 많다. 하지만 이번에 발견된 박테리아는 평균 9000 ㎛( 0.9 ㎝), 최대 2만㎛(2㎝)의 거대한 크기를 자랑한다.

‘세계 최대 박테리아’ 티오마르가리타 마그니피카( Thiomargarita magnifica , T . 마그니피카)를 확대한 모습

‘세계 최대 박테리아’가 발견된 맹그로브 나무의 자료사진

당초 연구진은 ‘비정상적인’ 크기 탓에 해당 생명체가 박테리아일 것이라는 예상조차 하지 못한 채 신종 곰팡이류 또는 진핵생물(세포에 막으로 싸인 핵을 가진 생물)이라고만 추측했다. 그러나 이후 실험실에서 유전자 분석을 통해 박테리아라는 사실이 확인됐다.

이번에 확인된 ‘세계 최대 박테리아’에게는 ‘티오마르가리타 마그니피카’( Thiomargarita magnifica , 이하 T . 마그니피카)라는 학명이 부여됐다. 이전까지 가장 큰 박테리아 자리를 지키던 최대 크기 0.75 ㎜의 박테리아인 ‘티오마르가리타 나미비엔시스’( Thiomargarita namibiensis )와 같은 속명을 쓴다.

연구진은 T . 마그니피카가 맹그로브 잎뿐만 아니라 굴 껍데기나 바위 등 황(黃)이 풍부한 퇴적물이 있는 곳에서 이들이 산발적으로 서식한다는 사실을 확인했다.

실험실에서 배양하는 방법은 찾지 못해 제한적인 분석만 가능했지만, T . 마그니피카가 세포막에 다양한 구획(세포 내부에 나뉘어진 여러 가지 구역)을 가지고 있으며, 이런 구획이 몸집을 키우는데 특별한 역할을 했을 것으로 분석했다.

또 일부 구획은 질산염 등을 통해 에너지를 얻는 역할을 했으며, 해당 구획들마다 DNA 고리를 가지고 있다는 사실도 확인했다.

‘세계 최대 박테리아’ 티오마르가리타 마그니피카( Thiomargarita magnifica , T . 마그니피카)를 확대한 모습

일반적으로 박테리아는 하나의 세포 당 하나의 DNA 고리를 가지고 있다. 하지만 T . 마그니피카는 각각의 구획마다 DNA 고리를 가졌을 뿐만 아니라 단백질까지 생성하는 덕에 몸집을 키울 수 있었던 것으로 추정됐다.

연구를 이끈 진-마리 볼랜드 LBNL 소속 생물학자는 “일반적인 박테리아보다 5000 배 가량 크다고 볼 수 있다. 이는 인간이 에베레스트산만큼 높은 또 다른 인간을 만난 것과 같다”고 비유한 뒤 “이 박테리아를 실험실에서 배양할 방법을 찾는다면 더 많은 사실을 알아낼 수 있을 것”이라고 기대했다.

워싱턴대학의 미생물학자 페트라 레빈은 AP 통신과 한 인터뷰에서 “박테리아는 끊임없이 환경에 적응하는 놀라운 생명체로써, 절대 과소평가 되어서는 안 된다”며 “이 유기체가 왜 이렇게 큰 몸집을 가지게 되었는지는 매우 흥미로운 문제”라고 설명했다.

자세한 연구결과는 세계적인 과학 저널인 ‘사이언스’ 최신호에 실렸다.