생명체의 기원(진화 이론, RNA 가설, 외계 기원설)

이번 글에서는 생명체의 기원에 대해 알아보겠습니다. 

진화 이론

진화 이론은 생명체가 화학적 작용을 통해 비생명 물질에서 생명 물체로 자연 발생하였음을 설명하는 이론입니다. 우주의 기원을 설명하는 빅뱅이론에서도 이러한 화학적 진화 이론이 포함되어 있으니 현재 과학계에서는 가장 가능성이 있는 이론이 아닐까 생각됩니다. 이 이론은 1953년 밀러-유리 실험으로 유명해졌는데, 이 실험은 원시 지구의 대기 조건을 구현하여 유기 화합물이 생성되는 과정을 보여주는 실험입니다. 이 결과, 생명체의 기본 구성요소가 자연적으로 형성될 수 있음을 확인할 수 있었습니다. 원시 지구의 환경은 매우 높은 온도와 방사선, 화산 활동 등으로 불안정하고 극단적이었습니다. 이러한 환경에서 유기 화합물이 형성되고, 시간이 지남에 따라 이들이 결합해 더 복잡한 분자를 만들었을 것으로 추정하고 있으며 이러한 과정은 '화학적 진화'라고 불립니다. 최근 연구 중 해양 심층에서의 열수분출구 또한 이러한 이론에 힘을 실어주는 내용입니다. 열수분출구는 뜨거운 물이 뿜어 올라오는 굴뚝 형태의 지형으로 땅 밑에서 끓어오른 물이 솟구쳐 올라오고 그 주변에 각종 물질들이 쌓이면서 만들어진 지형입니다. 무언가를 만들어 내려면 에너지와 재료가 필요합니다. 열수분출구의 물질들은 재료가 되고, 솟구쳐 올라오는 뜨거운 열과, 재료 속 원소들은 에너지가 됩니다. 이러한 과정 속에서 수많은 화학물질들이 결합과 분해를 거듭하며 최초의 생명체를 만들어냈다는 것이 진화 이론의 핵심입니다.

RNA 가설

RNA는 리보핵산이라는 핵산의 일종으로, 생물체의 유전정보를 복제할 수 있고 단백질을 합성할 수 있습니다. RNA는 단일 가닥으로 구성되어 있으며 리보스라는 당과 인산, 네가지의 염기(아데닌, 구아닌, 사이토신, 유라실)로 이루어져 있습니다. RNA 가설은 생명체의 기원이 이 RNA 분자에서 만들어졌다고 주장하는 이론입니다. 이 가설은 RNA가 유전정보를 저장하고 있고, 동시에 촉매 역할을 할 수 있다는 점에서 착안했습니다. 유전정보를 저장할 수 있다는 점에서 DNA의 역할을 하고, 리보자임이라는 형태로 화학반응의 촉매가 가능하니 단백질의 역할을 할 수 있다고 볼 수 있습니다. 두가지의 역할을 모두 할 수 있는 RNA가 생명체의 초기 형태이며 DNA 및 단백질이 존재하기 전부터 존재했을 것이라는 주장입니다. 이 가설에도 증거가 존재합니다. RNA 바이러스는 RNA를 유전물질로 사용하는 생명체로, RNA가 생명체의 기초가 될 수 있음을 보여줍니다. 또한 RNA는 DNA와 화학적으로 유사하기 때문에 최초의 생명체인 RNA가 DNA로 진화했을 것이라는 의견에도 타당성이 있습니다. 하지만 다른 가설에 비해 RNA 세계 가설에 대한 많은 비판이 존재하고, 이론을 설명할 수 있는 확실한 근거가 부족하다는 점에서 앞으로의 연구를 통해 더 많은 증거와 설명이 필요한 이론입니다.

외계 기원설

외계 기원설은 생명체가 지구 외부에서 기원했다는 내용의 이론입니다. 이 이론은 우주에 생명체의 구성요소가 존재하며, 이러한 물질이 혜성이나 운석의 추락으로 지구에 도달했다는 주장입니다. 이런 내용의 연구를 '판스페르미아'라고 합니다. 특히 최근의 연구들이 지구 뿐만아니라 화성이나 유로파 등 다른 행성에서도 생명체가 존재할 수 있다는 의견을 제기하고 있습니다. 화성은 태양계 내 행성 중 지구를 제외하고 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 행성입니다. 과거 화성에는 물이 존재했던 것으로 추정하고 있으며, 현재도 특정 구역에 얼음과 지하수가 존재할 수 있다는 의견이 제기되고 있습니다. NASA의 탐사선이 화성의 표면을 관찰하며 미생물의 흔적을 찾고 있습니다. 유로파는 목성의 위성입니다. 두꺼운 얼음층 아래에 액체 상태의 바다가 존재할 것으로 추정되며 이 바다의 심층부에는 열수분출구와 같은 생명체의 시작이 될 수 있는 환경이 존재할 가능성이 있습니다. 화성과 유로파 외에도 토성의 위성인 엔셀라두스, 타이탄 등에 생명체가 존재할 가능성을 염두에 두고 있으며, 그 외에도 최근 발견된 수천개의 외계 행성 중 일부가 너무 뜨겁지도, 차갑지도 않은 골디락스 존에 위치하고 있는 것으로 밝혀져 생명체가 존재할 수 있는 가능성을 갖고 있습니다. 외계 기원설은 생명체의 기원에 대한 새로운 시각을 제공하며, 우주 탐사의 중요성을 강조합니다. 실제로 외부의 행성에서 생명체를 발견 할 수 있다면 생명체의 기원에 대한 우리의 이론을 혁신적으로 변화시킬 수 있을 것 입니다.

 

이번 글에서는 생명체의 기원에 대해 알아보았습니다. 생명체의 기원은 인류가 오랫동안 탐구해온 주제입니다. 과학은 물론 철학, 종교 등 다양한 분야에서 중요하게 여겨지고 있는 주제로 앞으로도 관심을 갖고 알아보면 좋을 것 같습니다.