| 시작하는 글 | 깊은 바닷속 뜨거운 온천─김동성
part 1 심해가 지구 생명의 기원으로 주목받는 이유
빛이 없는 곳에도 생명이 존재한다─김동성
지구의 피부가 새로 태어나는 곳─이상묵
심해 열수분출공, 어디에 있고 어떻게 찾는가─김종욱
열수역 탐사 필수 장비 ‘잠수정’ 개발 이야기─민원기, 김동성
깊은 바닷속 무엇이 물을 뜨겁게 만들었을까─박정우, 최사랑
생명이 바다에서 시작되었다면 어떤 방식이었을까─심민섭
초임계유체를 찾아서─이희승
열수분출공을 화학의 눈으로 살펴보면─최기영
part 2 열수 생태계에서 살아가는 생물들의 비밀
광합성 대신 화학합성하는 생태계─민원기, 오제혁
심해저 생물들은 무엇을 먹고 살까─서연지, 주세종
열수생물이 섬 같은 열수지역을 이동하는 방법─원용진, 장숙진
심해 열수생물의 극한 환경 극복기─유옥환, 강수민
화려한 패셔니스트 열수생물─민원기, 노현수
열수 생태계의 숨은 조력자, 원생생물─김영옥, 최정민
저서생물 유생으로 알아보는 생존 전략─김민주, 강정훈
중형저서생물은 왜 중요한가─강태욱, 오제혁, 김동성
인도양 심해 열수역의 선형동물 종 다양성─노현수, 민원기, 김동성
part 3 심해에서 찾는 자원의 가능성
열수생물의 단단한 갑옷과 아이언맨의 꿈─김태원, 조붕호
열수분출공 주변 생물이 만드는 새로운 물질들─신희재
온누리 열수지역의 특징적 열수광물─김지훈, 임동일
심해 열수지역 미생물로 생명 기원을 추척하다─권개경, 김윤재
| 맺는 글 | 새로운 열수 생태계 발견의 여정─신아영, 김동성, 정민규
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광합성 아닌 화학합성으로 구성된 생태계
지구 최초의 생명이 어떻게 탄생했느냐에 관한 인류의 지적 호기심은 끊임없는 탐구 대상이 되어 왔다. 생명체의 기본이 되는 유기물이 처음에 어떻게 만들어졌는지에 관해서는 많은 가설이 있었지만, 그들 모두가 결함이 발견되었고 그럴 때마다, 생명의 기원인 유기물은 우주에서 왔다는 ‘배종발달설’이 그 결함을 메워왔다. 그런데 20세기 후반에 들어 태양이 없어서 광합성이 되지 않는 곳에서 무기물로 유기물을 만드는, 이른바 화학합성의 현장이 발견되었다. 그곳은 빛이 들어오지 않는 심해였으므로 당연히 식물도 없었지만, 미생물이 광합성의 기능을 대신하고 있었다.
이 미생물들은 메탄생성균 등의 고세균으로, 원시생명체와 아주 유사했다. 이들은 1차 소비자에 해당하는 생물들의 몸 안에서 공생하며 그들에게 필요한 에너지를 제공했다. 이들이 원시생명체와 유사한 점 중 하나는 높은 온도에서 사는 호열성세균이었다는 점이었다. 차가운 바다 밑에 어떻게 호열성 생물이 살고 있을까? 그것은 심해에 따뜻한 물이 나오는 장소가 있고, 이 장소는 심지어 약 38억 년 전부터 존재했다. 지구에 최초의 생명이 탄생했다고 알려진 시기와 비슷하다.
이 장소를 따뜻한 물이 나오는 구멍이라는 뜻으로 열수분출공, 또는 열수분출공이 모여 있는 지역이라서 열수지역이라고 부른다. 이 구멍은 해저 바닥의 틈에 말 그대로 구멍처럼 생긴 경우도 있었지만, 대체적으로는 굴뚝처럼 생긴 원통형의 기둥 모양을 하고 있었다. 이를 침니라고 하는데 대부분의 침니에서는 시커먼 연기가 뿜어져 나오는 형태다. 재미있는 것은 과학자들이 이런 장소가 바닷속에 존재할 것을 실제로 목격하기 전부터 알고 있었다는 점이다.
깊은 바닷속 열수분출공, 과학자들은 이미 알고 있었다
열수분출공이 만들어진 이유는 우리가 이미 중학교 과학 시간에 배웠던 상식으로도 이해할 수 있다. 지구는 안쪽의 핵과 가장 바깥쪽의 지각 사이에 ‘맨틀’이라고 하는 두껍고 뜨거운 층이 있다. 맨틀은 유동성 있는 고체로
