고대 생물의 거대화와 산소 농도

고대 생물이 현대 생물보다 거대했던 이유에 대해 질문하신 대로 대기 중 산소 농도가 중요한 원인 중 하나로 지목되고 있습니다. 특히 3억 년 전 석탄기에는 대기 중 산소 농도가 현재의 21%보다 훨씬 높은 **30~35%**에 달했던 것으로 추정됩니다. 이 시기에 잠자리와 같은 곤충들이 날개 폭이 70cm에 달하는 거대한 크기로 진화할 수 있었던 주요 논리는 다음과 같습니다.

• 산소 호흡 제한 가설 (Oxygen Limitation Hypothesis): 곤충은 폐가 없어 몸통 옆면에 있는 작은 구멍인 **숨구멍(기문)**을 통해 산소를 직접 흡수합니다. 산소는 이 숨구멍과 연결된 미세한 관인 기관을 통해 몸 전체로 확산됩니다. 대기 중 산소 농도가 높으면, 산소 분자가 더 효율적으로 확산되어 먼 거리까지 도달할 수 있습니다. 따라서 산소 농도가 높았던 고대에는 몸집이 커져도 산소 공급에 문제가 없었고, 이로 인해 거대 곤충이 등장할 수 있었습니다. 반대로 산소 농도가 낮아지면 기관으로 산소를 공급하는 데 한계가 생겨 곤충의 크기가 작아집니다.

하지만 이러한 이론이 모든 고대 생물에 적용되는 것은 아닙니다. 쥐라기에는 산소 농도가 오히려 낮았음에도 거대한 공룡이 번성했고, 거대 곤충은 새의 출현과 같은 다른 요인으로 인해 사라졌다는 연구도 있습니다. 따라서 고대 생물의 거대화는 높은 산소 농도, 풍부한 식량, 경쟁 상대의 부재 등 복합적인 환경 요인의 결과로 보는 것이 더 정확합니다.

고농도 산소와 인간 수명 연장의 상관관계

응급 환자가 산소호흡기로 생명을 유지하는 것과 고농도 산소 환경에서 수명이 연장될 수 있다는 가설에 대해 과학적인 근거를 살펴보겠습니다.

• 단기적인 효과: 고농도 산소는 혈중 산소 농도를 높여 신진대사를 활성화하고, 피로 회복이나 특정 질병 치료에 도움을 줄 수 있습니다. 이는 고압 산소 치료(Hyperbaric Oxygen Therapy)를 통해 질병 회복을 돕는 의료 기술로 활용됩니다.
• 장기적인 효과와 부작용: 하지만 일반적인 환경에서 고농도 산소를 장기간 흡입하는 것은 매우 위험합니다. 고농도 산소(과산소증, Hyperoxia)는 우리 몸에 활성 산소를 과도하게 생성하게 만들어 오히려 세포와 유전자를 손상시키고, 노화를 촉진할 수 있습니다. 또한, 폐에 직접적인 손상을 주거나 시각 및 청각에 이상을 일으키는 등 산소 중독을 유발할 수 있어 주의가 필요합니다.

결론적으로, 고농도 산소는 특정 의료 상황에서 유용하지만, 건강한 사람의 수명을 연장하기 위해 인위적으로 산소 농도를 높이는 것은 오히려 건강에 해로운 결과를 초래할 수 있습니다. 수명 연장의 꿈은 고농도 산소 투여와 같은 단순한 접근보다는 유전자, 식생활, 생활 습관 등 복합적인 요인에 대한 연구를 통해 이루어질 가능성이 높습니다.