| 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 |
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1. 개요
Coacervate콜로이드 상태의 핵산과 단백질, 당류가 뭉쳐 물분자의 구형막에 둘러싸인 고분자 물질을 말한다. 소련의 생화학자 알렉산드르 오파린은 생명의 기원을 화학진화로 주장했는데, 그 유기물 복합체라고 여겨지는 것이 바로 이 코아세르베이트.
쉽게 설명하자면 유기물이 미세한 공기방울 속에 들어간 것을 말하는 것으로, 원시적인 세포막 (또는 세포)을 의미한다. 코아세르베이트 속의 유기물은 마치 원핵세포와 같지만, 생명을 가지고 있지는 않다.
2. 생명 탄생의 한 이론: 원시수프설
코아세르베이트는 세포와 유사한 특징을 가지고 있는데 주변 환경에서 물질을 선택적으로 받아들인다. 이로 인해 계속 생장을 하며 어느 정도 크기에 이르면 분열하여 그 수가 늘어난다. 오파린은 이러한 물질의 흡수, 생장과 분열의 의한 수의 증가를 원시적인 물질 대사나 세포분열과 유사한 것으로 보고 이를 원시 생명체의 기원이라 생각했다.그러나 이 단계에선 단지 물분자층에 둘러싸인 고분자 물질 방울 정도여서 아직 생명체로 볼수있는 단계는 아니다. 이러한 코아세르베이트가 농축되어 효소와 RNA, DNA 등의 물질과 결합하여 원시세포로 점진적인 진화를 했을 것이다.
실제로 원시 해양엔 단백질과 핵산, ATP가 존재했으며 핵산과 ATP란 곧 염기 등과 결합하여 RNA를 이룰 수도 있는 것이다.
이렇게 생명체가 생성되었다는 가설을 원시수프설이라고 하는데, 과거 생명의 기원에 대한 가설 중 유력했던 가설 중 하나였다.
밀러 실험을 통해 확인된 바로 당시 원시 바다에선 여러 유기 물질이 대량으로 생성되고 있었다. 당시 원시 지구는 달과 2배나 가까웠기 때문에 조수간만의 차가 15m 이상은 됐을 것으로 추정되기 때문에 밤에는 바다의 유기물질이 해변가로 밀려왔고 낮에는 바닷물이 빠지면서 바위 사이사이에 유기 물질이 남아 태양빛에 수분이 증발해 유기물질이 농축되는 과정을 거치면서 이러한 코아세르베이트가 대량으로 생성되었을 것으로 추정된다. 이 과정에서 일부 코아세르베이트 내부에 적당한 효소와 RNA, DNA 등이 들어가 최초의 생명체가 탄생했을 것이다. 당시 태양빛은 지금보다 더 적었기 때문에 오존층이 없어도 최초의 생명체가 견딜 수 있었을 것이다.
그러나 이 이론을 통한 생명발생 가능성은 통계학적인 측면에서 지극히 희박한 편으로 받아들여졌기 때문에 다른 이론들에 도전을 받았다. 왜냐하면 지구상에서 최초의 대륙이 생성되어 해변가가 만들어진 시기와 최초의 생명체가 탄생한 시기가 거의 차이나지 않기 때문이다. 또한 운좋게 해변가에서 최초의 생명체가 탄생했어도 그 당시(41억 년 ~ 39억 년 전)엔 엄청난 양의 운석들이 지구에 충돌하던 제2폭격기 시대이기 때문에 확률상 심해에 탄생한 생명체가 더 버티기 쉬웠을 것이다.
이 때문에 대륙 해변보다 훨씬 먼저 생성된 해령의 심해 열수구에서 유기물질이 농축되어 생명이 생겨났다는 통설이 훨씬 통계학적인 가능성 측면에서 높기 때문에 이 이론이 등장하면서 점차 옛 이론으로 받아들여지는 중이다. 물론 어디까지나 확률적인 근거이기 때문에 어쩌다보니 최초의 생명체가 운좋게 해변가의 원시 스프에서 탄생했을수도 있지만 현재 발견된 최초의 생명화석이 심해 열수구 근처에서 사는 철광물 산화 세균이기 때문에# 특별한 화석적 증거가 나오지 않는 이상 최초의 생명체는 심해 열수구 근처에서 탄생한것으로 추정된다.
또한 이러한 코아세르베이트와 마이크로스피어의 탄생과 농축은 비록 최초의 생명체가 아니더라도 이렇게 모인 유기물이 심해까지 흘러들어가 최초의 생명체 탄생에 관여할수도 있고 이도저도 아니더라도 최초의 생명체의 귀중한 먹이가 되었을 것이다.
3. 여담
- 고1 융합과학에서부터 생명과학에서 생명의 기원과 관련해서 마이크로스피어, 리포솜과 묶어서 꼭 짚고 넘어가는 것들이며, 생명과학 II에서 또 나오므로 이 과목을 수강한 학생들은 학교에 따라 교과시간에 직접 만들어 볼 수도 있다.
- 이와 비슷한 물질로 마이크로스피어가 있다.