남세균(시아노박테리아, Cyanobacteria)은 물에서 서식하며 광합성을 하는 박테리아입니다. 이들은 햇빛, 물, 이산화탄소를 이용하여 에너지를 만들고 해당 과정에서 산소를 방출합니다.
산소 대폭발 사건
지구의 초기 산소 환경 형성에 있어 남세균의 역할은 매우 중요했습니다. 약 24억 년 산소 대폭발 사건(Great Oxygenation Event) 동안 남세균은 지구의 대기 중 산소 농도를 급격히 증가시키는 데 결정적인 역할을 했습니다.
광합성 활동: 남세균은 광합성을 통해 에너지를 만듭니다. 이러한 과정에서 이산화탄소를 흡수하고 산소는 지구의 대기로 방출되었습니다. 초기에는 산소가 철과 반응하여 철산화물을 형성하며 바다에 침전되었기 때문에 대기 중 산소 농도는 서서히 증가했습니다.
생물지구화학적 순환: 남세균의 활동은 생물지구화학적 순환에 큰 영향을 미쳤습니다. 질소 고정과 같은 과정을 통해 다른 생명체들이 사용할 수 있는 형태로 질소를 전환시켰으며 이는 초기 생명체를 *복잡성과 다양성을 만들었습니다.
*복잡성: 생물의 구조와 기능이 점진적으로 누적되며 복잡하게 진화하는 과정
생물의 다양화: 대기 중 산소 농도가 증가하며 산소를 사용하는 호기성 생명체들이 등장하기 시작했습니다. 새로운 생태계는 복잡한 생명 형태의 진화가 가능하게 되었으며 동물과 같은 다세포 생명체가 생겨나게 되었습니다.
지구의 폐
지구의 폐: 남세균은 지구의 바다에서 광합성을 통해 대량의 산소를 생산합니다. 바다는 지구 표면의 약 70%를 차지하고 있으며 남세균과 같은 미세 조류는 바다에서 일어나는 광합성의 대부분을 담당합니다.
산소 생산 비율: 연구에 따르면 남세균을 포함한 해양의 미세 조류는 전 지구 산소의 약 50% 이상을 생산한다고 합니다. 아마존 열대우림은 전체 지구 산소의 약 20%를 생산하는 것으로 추정되는데 이와 비교할 때 바다의 미세 조류와 남세균의 역할이 얼마나 중요한지를 알 수 있습니다.
남세균의 이러한 기능은 대량의 이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출하며 기후 변화 완화에 기여하고 있습니다. 또한 남세균은 해양 생태계에서 먹이사슬 최하위에 위치하며 다양한 해양 생물들의 생존에 필수적인 요소입니다.