| 생명의 기원 | |
| <colbgcolor=#F1FCFE,#212121> 유기물 형성 추정원 | 밀러 실험 |
| 막 형성 추정원 | 코아세르베이트 ㅣ 마이크로스피어 |
| 중합체 형성 추정원 | 유기물 정렬 |
| 유전 물질 생성 추정원 | RNA 세계 |
| 최초의 세포 | 모든 생물의 공통 조상 |
| 단세포에서 다세포 동물로 | |
| <colbgcolor=#F1FCFE> 원시세포의 탄생 | 모든 생물의 공통 조상 |
| 원핵생물의 시대 | 남세균 ㅣ 스트로마톨라이트 |
| 진핵생물 | 세포 내 공생 ㅣ 그리파니아 |
| 다세포 동물의 탄생 | 깃편모충 |
| 껍질의 시작과 동물의 분화 | 소형패각화석 ㅣ 에디아카라 동물군 |
| 안구의 시작과 동물의 세분화 | 캄브리아기 대폭발 |
| 루카(LUCA)에서 모든 생물이 시작하였다. |
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1. 개요
Last Universal Common Ancestor, 'LUCA'[1]1859년 찰스 다윈이 종의 기원에서 처음으로 제시한 개념으로 현재 지구에 살아있는 모든 생물의 마지막 공통조상이라는 개념이다. 현 과학계는 이 생물이 기원전 35~40억 년 경에 출현했다고 생각하고 있다.[2]
착각하기 쉽지만 생물의 기원이나 최초의 생물과는 좀 다른 개념이다. 모든 현생 생물들의 조상을 찾아 거슬러 올라가면 만나는 지점일 뿐, 최초로 등장한 생물이라는 뜻은 아니다.[3] 아직은 가설 단계지만, 최초의 생물은 생물과 무생물 사이의 어딘가에 위치해 있으리라 짐작되고, 그 단계에서는 밑에 서술되는 공통적인 특징들을 전부 가지고 있었을 리도 없기 때문이다.
다만 생물의 가장 큰 대분류도 3개나 되므로 공통조상이 단 하나만 있으리라는 법은 없다. 원핵생물들이 각기 따로 진화하다가 세포 내 공생을 통해 진핵생물이 되었듯이, 루카도 마찬가지로 RNA 세계로부터 각자 따로 진화를 거쳤던 두 개 이상의 최초 공통조상이 존재할 수 있다.
2. 상세
모든 생물의 공통 조상이기에 모든 생물들에 일치하는 모습들을 다 가질 것으로 보고 있으며, 모든 생물의 공통점은 다음과 같다.- 유전 암호는 DNA를 기반으로 한다.[4]
- 유전 암호는 중개자로 단일 나선의 RNA를 사용한다.
- 유전 암호는 단백질을 생산한다.
- 모든 종류의 생물들은 단백질 작용의 결과물이다.
- 단백질은 자유 아미노산이 리보솜에서 mRNA, tRNA, 그리고 다른 관련 단백질을 번역하면서 조립된다.
- 리보솜은 2가지 서브유닛으로 구성되는데, 하나는 크고 하나는 작다.
- 각각의 리보솜 서브유닛은 리보솜 단백질에 둘러싸인 리보솜 RNA로 구성되어 있다.
- RNA 분자들(rRNA, tRNA)은 리보솜 안의 촉매반응에 중요한 역할을 담당한다.
- L-이성질체의 아미노산만이 사용된다.
- 포도당이 에너지원으로 쓰이며, 탄소는 오직 D-이성질체만 사용된다.
- ATP가 에너지 매개물로 사용된다.
- 수백 개의 효소들이 화학반응에 촉매로 작용하여 지방, 당분, 아미노산으로 부터 에너지를 뽑아내며, 또한 반대로 조합하기도 하며, 핵산은 임의의 화학 통로를 이용하여 조합한다.
- 세포는 물을 기반으로 한 세포질로 구성되어 있으며, 이는 이중 지질막으로 효과적으로 둘러싸여 있다.
- 세포 안은 나트륨 함량이 낮고 칼륨 함량이 높으며, 이건 특별한 이온 펌프로 유지된다.
- 세포는 세포 분열을 통한 복제로 증식된다.
물론 생물학이 발전하면서 역전사 효소들이 발견됨에 따라 극소수 규칙은 예외가 되는 경우도 있다.