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식물은 어떻게 광합성을 할 수 있게 됐을까. 지구에 나타난 최초의 독립영양생명체는 시아노박테리아(광합성을 하는 단세포세균)다. 약 35억 년 전 원시 지구에는 산소가 희박했는데, 시아노박테리아가 광합성을 하며 산소를 방출했다. 결국 대기에 산소가 풍부해지면서 물속에만 살았던 생물이 육지로 올라왔다. 과학자들은 진핵생물(시아노박테리아와 세균을 제외한 생물)이 시아노박테리아를 흡수하면서 이들도 광합성을 하게 됐다고 설명하지만, 지금까지 구체적인 증거를 찾지 못했다. 그러나 최근 진핵생물인 회조류가 시아노박테리아와 같은 유전자를 공유한다는 사실이 밝혀져 광합성의 기원을 찾을 수 있게 됐다. 미국 럿거스대 해양해안과학연구소의 다나 프라이스 박사와 성균관대 생명과학부 윤환수 교수가 참여한 국제연구팀은 회조류(시아노박테리아와 유사한 엽록체로 광합성을 하는 조류, Cyanophora paradoxa)와 홍조류, 녹조류 등 조류와 육상식물을 비교했다. 그 결과 회조류와 홍조류, 녹조류가 같은 조상에서 분류됐으며, 회조류가 시아노박테리아와 같은 유전자를 공유하고 있다는 사실을 발견했다. 진핵생물인 회조류가 시아노박테리아에게 유전자를 받아 광합성을 할 수 있는 엽록체와 미토콘드리아를 만들게 된 것이다. 이 연구 결과는 ‘사이언스’ 2월 17일자에 실렸다.