생물의 시체가 오랜 세월 그대로 유지되어 있는 것이 화석이다.
화석은 보존 상태가 좋으면 오랜 세월 계속 존재 할 수 있으며, 또한 2017년 3월에는 지구에서 가장 오래된 것으로되는 42억 년 전의 화석이 발견되어 화제가되었었다.
그런 태고의 생명의 궤적을 더듬기 위한 중요한 단서가되는 화석을 불과 하루만에 만들어내는 방법을 연구자들이 발견했다.
화석을 생성할 때 가장 문제가되는 것이 "시간"으로, 지금까지 화석을 만들려면 "수천 년에서 수백 년"이라는 긴 세월이 필요하다고 생각하고 있었다. 그러나 한 연구팀이 엄청나게 오래된 화석을 만들기위한 시간을 "불과 1일"로 단축하는 놀라운 방법을 개발하고 있다.
기존의 화석에 관한 연구에서는, 화석을 인공적으로 만들어내기 위해 실험적 접근으로 물체에 열과 압력을 가하는 "인공 성숙"이라는 기술이 채용되고 있었다. "인공 성숙"은 수백만 년이라는 긴 세월에 걸쳐 땅속 깊이 묻혀있는 유기물이, 침전으로부터의 압력과 지열에 노출되어 화석으로 변화하는 화학 분해 반응을 모방 한 것이다.
이 화석을 만드는 과정의 연구는, 인공의 화석 연료를 만들고자하는 유기 지구 화학에게 널리 알려져 있으며, 비슷한 방법을 가지고 합성 다이아몬드의 생성보다 훨씬 더 어려운 실험이라고 생각되어져 왔다. 실제 필드 자연사 박물관의 고생물학자 인 에반 사이타 씨가 인공 성숙으로 깃털을 화석화하려고 했는데, 돌로 변한것이 아니고 냄새나는 진흙이 되어 버렸다고...
브리스톨 대학의 고생물학자이며, 사이타 씨의 고문 인 아를르 야콥뷘다 박사는, 인공 성숙이 실패한 것에 대해 "화석은 빠르게 부패했기 때문에 가능한 것이 아니라, 다양한 조직의 분자 성분으로 구성되어 있다는 것을 실감 할 수 있었다"라고 말했다.
사이타 씨의 시도에서 부족했던 것은 "퇴적물"의 존재라고 생각했던 연구팀은, 화석이 자연스럽게 만들어 낼 땅속에서는 퇴적물이 다공성이기 때문에, 그 구멍에서 부패한 액체가 흘러 양질의 건조한 화석 만이 남는 것으로 생각했다고 한다.
그래서 뷘다 박사는 Foundation For Scientific Advancement의 톰 케이와 협력하여, 식물과 동물의 표본에서 탄소 질 화석을 만들어낸다고 하는 새로운 방법을 도출해내었다. 뷘다 박사는 도마뱀, 깃털, 잎, 수지에서 샘플을 채취하여 유압 프레스를 사용하여 이들을 직경 약 19mm의 작은 퇴적물로 압축. 이어 이 퇴적물을 금속관에 넣고 밀폐하여 약 3500psi의 압력을 가해, 그대로 섭씨 약 210도에서 가열. 이 압력을 가하면서 가열 공정은, 인공 성숙에 사용되는 것과 동일한 장비를 사용했다고 한다.
그렇게해서 완성 된 물체를 본 사이타 씨는 "우리는 매우 흥분했습니다", "완성된 것은 실제 화석처럼 보이는 피부와 비늘, 검은 필름이 살짝 일어나있고, 뼈는 갈색화 했다"라고 말하고 있다.
다음의 사진은 사이타 씨와 뷘다 연구팀이 단 하루만에 만들어 낸 화석과 실제 화석을 나란히 놓은 사진이다. 뷘다 박사 팀에 의한 합성 화석은 B. C. H. I의 4가지이다. K는 에오세 시대의 도마뱀 화석으로 K와 L 이외는 진짜 화석이라 부를 수 없는 것들이라고 한다. 그러나 실제 화석을 조사 할 때와 마찬가지로 전자 현미경을 사용하여 정밀 검사를 실시한 결과, 합성 화석에서도 동물의 체내 세포속에 있는 멜라닌 색소를 합성, 저장하는 오루가네리를 발견 할 수있었다고 한다. 또한 실제 화석에는 단백질과 지방 조직이 포함되어 있지 않지만, 합성 화석에서도 그 물질을 검출 할 수 없었다고 한다.
실험의 열쇠가 된 것은 합성 화석을 만들 때에 점토를 함꼐 넣어 압력과 열을 가한 것이라고 한다. 이 흙이 화석 전체를 탁해지게하고 대신 불안정한 생체 분자가 누출되는 것을 허락, 퇴적물이 부패한 땅이 아니더라도 화석으로 되는데에 도움을 줬다고 생각한다.
사이타 씨는 "우리가 화석화 과정을 시뮬레이션함으로써, 7000만년 이라는 긴 기간에 걸쳐 실시한 실험이 필요가 없습니다"라고 실험의 의의에 대해 말하고 있고, "이것을 사용하여 어떤 종류의 생체 분자가 화석화의 압력과 열에 견딜 수 있는지를 알수 있고, 실제 화석을 조사할 때 "어떤것을 찾아야하는지"보다 명확하게 된다"라고 말하고 있다.
