비소 기반 생명체(개념, 연구 내용, 의의)

이번 글에서는 비소 기반 생명체에 대해 알아보겠습니다.

개념

비소 기반 생명체는 비소(As)를 기반으로 만들어진 생명체를 뜻합니다. 일반적으로 지구 상의 생명체는 탄소, 수소, 산소, 질소로 구성되어 있으나, 비소 기반 생명체는 이런 원소 대신 비소가 생명체의 구조와 기능을 형성할 수 있는 가능성을 보여줍니다. 이러한 가능성의 제기는 비소가 인(P)과 유사한 화학적 성질을 갖는데에서 출발하였습니다. 생명체의 유전물질이나 단백질의 구성요소로 인을 대신하여 포함될 수 있다는 것입니다. 또한 비소는 고온, 고염도, 산성 등의 환경을 견딜 수 있어 일반적인 원소로 이루어진 생명체가 존재할 수 없는 곳에서 진화할 수 있는 가능성도 있습니다. 이러한 추론은 지구가 아닌 행성에서의 비소 기반 생명체의 존재 가능성을 열어줍니다. 비소 기반 생명체가 존재한다면, 지구 상의 일반적인 생명체와 다른 대사 과정이 이루어질 가능성이 존재합니다. 우선 기존 생명체는 주로 유기 화합물과 태양에너지를 통해서 에너지를 제공 받습니다. 하지만 비소 기반 생명체는 비소를 이용한 독자적인 대사 경로를 통해 에너지를 생성할 가능성이 있습니다. 이렇듯 비소 기반 생명체의 존재 가능성은 생명체의 정의를 확대하는데 기여합니다. 생명체가 반드시 탄소 기반이 아닐 수도 있다는 시각을 제공하며, 생명의 다양성을 이해하도록 합니다. 결론적으로 비소 기반 생명체는 기존 생명체와 화학적 구성, 대사 과정, 유전 정보 저장 방식 등에서 차이가 있을 수 있으며 이는 기존 생명체의 한계를 부수는 중요한 역할을 합니다.

연구 내용

지구 외 생명체가 비소 기반일 가능성에 대한 연구는 다양한 방면에서 진행되고 있습니다. 주요 연구 분야와 사례에 대해 알아보겠습니다. 먼저 극한 환경 탐사입니다. 앞서 살펴본 바와 같이 비소 기반 생명체는 이론 상 고온, 고염도, 산성등의 환경을 견딜 수 있습니다. 이러한 사실은 지구 상의 극한 환경에서 비소를 이용하는 미생물을 발견하면서 확인되었습니다. 이와 함께 비소 기반 생명체의 가능성을 탐색하는 연구도 활발해졌습니다. NASA의 아스트로 생물학자들은 비소 환경에서 생존하는 박테리아인 GFAJ-1을 발견하고 이들이 비소를 이용한 DNA를 구성할 수 있다는 주장을 내놓았습니다. 행성 탐사 미션은 또 다른 연구 중에 하나입니다. NASA는 화성 탐사를 통해 화성에서의 생명체 존재 가능성을 탐구하고 있습니다. 또한 목성의 위성인 유로파에 얼음 아래에 액체 바다가 있을 것으로 추정되며 이러한 환경에서 비소 기반 생명체의 존재가 가능할 것으로 보고 이에 대한 연구가 진행되고 있습니다. 이론적인 연구로는 화학적 모델링이 있습니다. 비소 기반 생명체의 생화학적 경로를 이해하기 위한 이론적 모델링 연구가 진행되고 있으며, 비소 화합물이 어떻게 생명체의 유전 물질로 작용할 수 있는지를 모사하는 실험이 진행 중이며 컴퓨터 모델링을 통해 비소의 화학적 역할을 탐구하는 중입니다. 

의의

이러한 비소 기반 생명체에 대한 연구는 단순히 새로운 생명체의 발견을 위한 것만이 아닙니다. 그동안의 생명체와 다른 원소로 구성된 생명체의 존재는 생명의 본질과 기원에 대한 생각을 넓혀줄 수 있습니다. 그동안 밝혀왔던 생명체의 화학적 구조를 깨고 다양한 생명체의 구조에 대해 재고하게 만들며 이런 과정에서 생명의 정의를 확장하는데 도움을 줄 수 있습니다. 또한 비소 기반 생명체의 발견은 환경과 생명체 사이의 상호작용에 대한 깨달음도 줄 것입니다. 지구의 생태계와 심화되는 환경문제 속에서 생명체가 극한 환경에서 어떻게 살아남을 수 있는지에 대해 탐구하는데 기여할 수 있습니다. NASA에서는 이번 글에서 알아본 비소 기반 생명체 뿐만 아니라 여러 원소를 기반으로 하는 생명체에 대해 탐구하고 있습니다. 대표적인 예시로는 실리콘, 암모니아, 황, 메탄 등이 있습니다. 실리콘은 탄소와 유사한 화학적 특성을 가지기 때문에, 암모니아는 지구의 물 대신 생명체의 용매로 작용할 수 있다는 가능성 때문에, 황은 비소와 같이 극한 환경에서의 생존 가능성을 가질 수 있기 때문에 등 다양한 이유로 연구되어지고 있는 분야입니다. 이렇게 미국항공우주국에서 다양한 원소의 기반 생명체에 대해서 연구한다는 사실은 이와 같은 생명체가 우리에게 얼마나 큰 의의를 가지는 것인지를 간접적으로 보여줍니다. 

 

이번 글에서는 비소 기반 생명체에 대해 알아보았습니다.