▲ 헤론섬(호주 북동쪽에 있는 산호초)의 산호 백화연상 (Credit: Image courtesy of ARC Centre of Excellence in Coral Reef Studies) ⓒ 뉴스타운

‘산호는 백화현상을 보여주며 지구 기후 변화를 스스로 말해준다“

산호의 백화 현상은 지구온난화(Global Warming)에 따라 수온이 상승해 촉발된다. 산호와 이에 기생하는 조류가 높은 수온으로 스트레스(stress)를 받으면 산호를 먹여 살리는 조류가 죽거나 혹은 산호로부터 떨어져 나간다.

‘사이언스 데일리(Science Daily)’는 지난 18일(현지시각) 호주 과학자들의 말을 인용 산호가 다가올 일을 감지할 수 있는 자기 메커니즘을 가지고 있다고 전했다.

호주의 과학자들은 전 세계적인 산호의 대규모 폐사 뒤에 지구온난화가 있음을 새롭게 조명했다. 결론적으로 산호의 ‘백화현상’은 해수 온도의 상승이 그 원이이며, 산호와 그 기생 조류들이 살아 있는 유기체의 “아포프토시스”라는 자기 방어시스템을 작동하는 것이다.

지난 30년간 7번의 지구적 차원의 백화 현상이 있었다 가장 최근에는 2010년 인도양과 산호삼각주(바다의 아마존이라고 부름. 인도네시아, 말레이시아, 파푸아뉴기니, 필리핀, 솔로몬제도와 동티모르로 둘러싸인 해역)를 가로질러 일어났다. 호주의 그레이트 배리어 암초에서는 지난 1980년 이래 8번 발생하였는데, 2002년이 최악으로 55% 정도가 영향을 받았으며, 최근 그 빈도가 증가하는 추세다.

산호초를 연구하는 ARC 센터와 제임스 쿡 대학의 과학자들로 구성된 연구팀은 해수 온도가 올라가면서 복합적인 분자 신호가 나와 산호와 그 기생조류를 스스로 자해하도록 촉발한다는 것을 밝혔다. 그들은 헤론 섬의 아크로포라 산호를 연구하면서 산호 백화현상시의 수온보다 3도 정도 낮은 온도에서 이러한 현상이 시작된다는 것을 발견했다.

이 현상은 ‘아포프토시스(고사(枯死) 혹은 세포소멸(細胞消滅))’ 혹은 '프로그램 된 세포의 사망' 시에 정점에 달하는데, 살아 있는 유기체(산호 및 인간을 포함하는)가 연약해졌거나 감염된 신체 세포를 의도적으로 파괴함으로써 유기체 전체를 보호하기 위해 효과적으로 세포를 자멸하게 하거나 절단하려는 것이다.

"이 연쇄반응은 또한 이제까지 우리가 산호와 그 기생 조류의 기능에 별 영향이 없을 것이라고 여겼던 매일 매일의 미묘한 환경, 해수온도변화에 반응을 보이는 것임이 명확하다."고 연구팀은 설명했다.

역설적으로 팀의 연구는 산호의 '프로그램 된 세포 사망'을 유발하거나 억제하는 분자 신호를 규명했다는 의미도 있다.

연구팀이 얻은 결론은 산호가 해수온도 상승으로 야기되는 스트레스에 자신의 세포 일부를 죽임으로써 반응하고, 반면에 높은 해수 온도가 사라져 정상적인 조건으로 돌아가면 다른 부분을 강화하여 회복하려는 단계에 들어선다는 것이다.

아인스워쓰 박사는 “아직은 너무 이르지만, 살아있는 유기체의 회복 과정을 이해하는 것이 항상 큰 도움이 되며, 의학 분야에서 끊임없이 증명되는 것”이라면서 “우리 연구의 다음 단계는새롭게 이해한 것을 산호 백화현상에 적용해, 그 회복 메커니즘을 알아보는 것이며, 이 현상이 낮은 온도에서는 혹은 다양한 온도에서 어떻게 되는가를 알 필요가 있다. 그렇게 되면 산호초를 관리할 때에 스트레스를 최소화시켜 백화현상에서 회복할 수 있는 최상의 기회를 주는 방법을 찾게 될 것”이라고 강조했다.

끝으로 연구팀은 “이 복잡한 세포 자멸 시스템을 완전히 이해하기 위해서는 추가적으로 세포조직기능, 세포분화 및 회복 프로세스에 대해 연구가 필요하다"고 강조했다.