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63도 물에서 세포가 둘로 나뉘었다 — 생명의 한계 온도를 넘어선 불 아메바

고온에서 사는 아메바를 표현한 이미지

한눈에 요약

  • 무슨 일? 앤절라 M. 올리베리오 미국 시러큐스대 생물학 부교수팀이 캘리포니아주 래슨 화산 국립공원 온천에서 고온에 적응한 신종 아메바를 발견해 9월 22일(현지시간) 국제학술지 셀에 발표했습니다.
  • 왜 중요? 동물·식물·균류처럼 복잡한 세포 구조를 가진 진핵생물이 자랄 수 있는 한계 온도로 여겨진 약 60도를 넘어선 최초의 기록입니다.
  • 핵심 숫자/일정: 63도에서 세포분열 관찰, 57도에서 활발히 성장, 채집 지점 수온 4764도, 채집 기간 20232025년.

무슨 일이 있었나

동아사이언스 보도에 따르면 연구팀은 2023년부터 2025년까지 래슨 화산 국립공원의 지열 하천에 사는 생물을 채집했습니다. 채집 지점의 수온은 약 47~64도였습니다.

여러 시료 가운데 기존에 알려지지 않은 아메바 한 종이 특히 높은 내열성을 보였습니다. 이 아메바는 실험실에서 57도 환경에서 활발하게 성장했고, 연구팀이 온도를 계속 높이자 63도에서 진핵세포가 둘로 나뉘는 체세포분열이 관찰됐습니다. 단순히 고온을 견디는 데 그치지 않고 실제로 증식할 수 있다는 의미입니다.

연구팀은 이 신종 아메바에 인센디아메바 카스카덴시스(Incendiamoeba cascadensis)라는 이름을 붙였습니다. 캐스케이드 산맥의 불 아메바라는 뜻입니다.

숫자로 보는 불 아메바

항목 내용
연구 주체 앤절라 M. 올리베리오 미국 시러큐스대 부교수팀
발견 장소 캘리포니아주 래슨 화산 국립공원 온천
채집 기간 2023~2025년
채집 지점 수온 약 47~64도
활발한 성장 온도 57도
세포분열 관찰 온도 63도
형태 변화·보호층 형성 63도 초과 시
회복 확인 70도 노출 뒤 온도가 낮아지면 회복
기존 진핵생물 한계 약 60도
최고 내열 생물 고세균 메타노피루스 칸들레리, 122도
게재 학술지 셀(Cell), 2026년 9월 22일

배경 — 60도라는 벽

생물 가운데 가장 높은 온도를 버티는 것으로 알려진 종은 심해 열수분출공 주변에 사는 고세균 메타노피루스 칸들레리입니다. 122도에서도 자랄 수 있는 것으로 확인됐습니다.

다만 이런 고세균은 상대적으로 단순한 세포 구조로 이뤄진 원핵생물입니다. 핵과 여러 세포 소기관으로 구성된 진핵생물은 고온에 훨씬 취약합니다. 그동안 과학자들은 진핵생물이 성장할 수 있는 상한선 온도를 약 60도로 분석해 왔고, 60도에 가까운 환경에서 자랄 수 있는 종도 극소수였습니다. 이번 발견이 최초의 기록으로 꼽히는 이유입니다.

불 아메바는 온도가 63도를 넘어서면 형태를 바꾸고 바깥에 보호층을 만들어 고온을 견디는 것으로 나타났습니다. 70도에 노출된 뒤에도 온도가 다시 낮아지면 회복하는 경향을 보였습니다.

어떻게 견디나

연구팀은 유전체 분석을 통해 불 아메바가 온화한 환경에 사는 다른 아메바보다 유전물질인 디옥시리보핵산(DNA) 복구와 단백질 유지에 관련된 유전자를 추가로 갖고 있다는 사실을 확인했습니다. 극심한 열로 단백질이나 DNA가 손상되는 것을 견디는 데 도움을 주는 것으로 분석됐습니다.

단백질 자체에도 고온 적응 흔적이 나타났습니다. 불 아메바의 단백질 표면에는 양전하를 띠는 아미노산이 상대적으로 많습니다. 고온에 강한 일부 세균과 고세균에서 관찰되는 특징으로, 고온에서 단백질 구조가 풀리거나 서로 뭉치는 것을 막는 역할을 합니다.

연구에 참여한 H. 베릴 라포트 시러큐스대 박사과정생은 고세균과 진핵생물처럼 서로 다른 생물이 고온 환경에 적응하는 과정에서 비슷한 단백질 특성을 가지도록 진화한 셈이라고 설명했습니다.

나에게 미치는 영향

과학 소식을 즐겨 보는 사람: 생명이 살 수 있는 환경의 경계가 몇 도 단위로 갱신된 사례입니다. 올리베리오 부교수는 불 아메바의 발견이 생명의 한계를 넓혔다며, 이보다 더 높은 온도에서 살아가는 진핵생물도 존재할 가능성이 있다고 기대했습니다.

생명과학에 관심 있는 학생: 고온 적응이 유전자와 단백질 구조 양쪽에서 동시에 나타났다는 점이 이번 연구의 핵심입니다.

극한환경 연구에 관심 있는 사람: 올리베리오 부교수는 스포츠에서 세계기록이 불과 몇 밀리초 단축돼도 놀라운 성과로 평가되듯 아메바도 같은 눈으로 봐야 한다고 말했습니다. 몇 도의 차이가 생명이 생존 가능한 환경에 대한 이해를 넓힐 수 있다는 의미입니다.

자주 묻는 질문

Q. 63도가 왜 대단한 기록인가요?
진핵생물이 자랄 수 있는 상한선이 약 60도로 여겨져 왔기 때문입니다. 이번에는 단순히 견디는 것을 넘어 63도에서 체세포분열이 관찰됐습니다.

Q. 더 뜨거운 데서 사는 생물도 있지 않나요?
있습니다. 고세균 메타노피루스 칸들레리는 122도에서도 자랍니다. 다만 고세균은 세포 구조가 단순한 원핵생물이어서 진핵생물과는 구분됩니다.

Q. 70도에서도 사나요?
70도에 노출된 뒤 온도가 다시 낮아지면 회복하는 경향을 보였습니다. 63도를 넘으면 형태를 바꾸고 보호층을 만듭니다.

Q. 어디에서 발견됐나요?
캘리포니아주 래슨 화산 국립공원의 지열 하천입니다. 채집 지점 수온은 약 47~64도였습니다.

앞으로 지켜볼 것

  • 더 높은 온도에서 사는 진핵생물이 추가로 발견되는지.
  • 고온 적응 유전자와 단백질 구조에 대한 후속 연구.

참고 자료