지구의 생명체는 외계에서 왔는가? : 류구 소행성에서 발견된 아미노산들은 화학진화를 지지하는가?

미디어위원회
2022-06-21

지구의 생명체는 외계에서 왔는가?

: 류구 소행성에서 발견된 아미노산들은 화학진화를 지지하는가?

(Asteroid evidence for life on earth coming from outer space?

Do amino acids found on Ryugu (the first asteroid to be sampled) support chemical evolution?)

by Scot Devlin


      미국에 사는 스테판(Stephen R.)은 최근 소행성 류구(Asteroid Ryugu)에서 채취된 시료에서 아미노산들이 발견된 것에 대해 우리의 의견을 묻는 편지를 보내왔다.

최근 과학자들은 류구 소행성에서 시료를 채취했고, 소행성에서 아미노산을 발견했다고 합니다. 나는 그 안에서 단백질이 발견됐다거나, 그 이상의 어떤 것이 발견됐다는 소식을 듣지 못했지만, 그것은 외계생명체 유입설(panspermia, 범종설), 또는 자연발생설(abiogenesis)을 주장하는 자연주의자들에게 주목을 받고 있습니다. 저는 이 문제를 해결할 수 있도록 여러분에게 질문드립니다. 어떻게 그 아미노산들이 형성될 수 있었을까요? 그리고 이것이 자연주의와 외계생명체 유입설에 어떤 영향을 미칠까요?


친애하는 스테판에게,

당신의 이메일에 감사드린다.


일본 우주탐사선 하야부사 2호(Hayabusa 2)는 소행성으로부터 시료를 채취하여 지구로 가져온 두 번째 우주탐사선이기 때문에, 류구 시료의 분석은 흥미롭다.[2]

운석(meteorites)에 대한 초기 조사(Earlier examinations of meteorites, 지구에 떨어진 소행성/혜성의 암석 잔해에 대한 분석)에서도 아미노산을 밝혀냈지만[3], 운석 시료는 낮은 가능성이지만 대기를 통과하면서 오염됐을 수 있다. 이 가능성은 화성 운석 ALH84001(Martian meteorite, ALH84001)의 재분석으로 입증되었다. 즉 1996년 아미노산이 발견됐다는 발표는 1998년 연구에서 반증되었다.[4] 따라서 류구 시료는 오염 가능성이 훨씬 낮기 때문에, 지구가 아닌 외계 천체에서 아미노산들이 발견됐다는 것은 하나의 흥미로운 단계가 되었다.[5]


외계생명체 유입설(Panspermia, 범종설, 포자설)은 우주 전체에 생명체가 존재하며, 지구의 생명체는 운석을 타고 왔다는 개념이다.


자연주의자들은 성운 가설(nebular hypothesis)에 따라 45억 년 전 태양계 초기에 지구와 함께 소행성들이 형성되었다고 보기 때문에, 이 보고는 그들에게 더욱 매력적이다. 소행성들은 지구와 다르게 풍화작용이나 판구조의 영향을 경험하지 못했기 때문에, 소행성 시료는 45억 년 전의 것으로(지구의 어떤 암석보다도 오래된 것으로) 생각되고 있다.


*자연발생설(abiogenesis)은 생물이 아닌 무기물로부터 생물(생명체)이 생겨났다는 가설이다. 브리태니커 백과사전은 지구에서 35억 년 이상 전에 생명체가 비생물로부터 자연적으로 생겨났다고 정확하게 기술하고 있다. 이러한 생각은 실험적으로 검증된 법칙인 생물속생설(biogenesis, 생물은 오직 생물로부터 온다)과 정면으로 위반된다. 그러나 창조주 하나님을 배제하기 때문에, 자연주의자들은 자연발생설을 사실로서 받아들일 수밖에 없다. 자연발생설의 또 다른 이름은 화학진화(chemical evolution)이다.


게다가 많은 사람들은 최초 생명체가 지구에서 자연발생(abiogenesis)하여 시작됐다고 가정하기보다, 지구 밖의 외계에서 자연발생하여 기원했다고 믿는다. 이 이론은 외계생명체 유입설(panspermia, 범종설)이라고 알려져 있다. 그래서 소행성에서 아미노산들이 발견된 것은 자연주의자들에게는 흥미로운 일이다.

“…어떻게 그 아미노산들이 형성되었을까…?”

이것은 역사과학(historical science) 문제이므로, 몇 가지 다른 답들이 존재한다. 다음 세 가지 범주에 속할 수 있다.

1. 하나님이 창조주간 넷째 날에 천체들을 창조하셨으므로, 발견된 아미노산들은 원래 창조물의 일부였을지 모른다. 이 경우에 이 아미노산들은 류구의 모체에서 넷째 날에 창조된 것이다.

2. 이 아미노산들은 류구에 있던 구성 화학물질들이 자외선에 조사되어 형성되었을 수 있다.

3. 또 다른 가능성으로 이 아미노산들은 우주 성간의 먼지 입자에서 발견되는 화학물질들에 자외선이 조사되어 생성됐을 가능성이다. 그리고 이 알갱이들은 성간풍에 의해 류구로 운반되었다.

유명한 밀러-유리 실험(그림 1 참조)은 학교, 박물관, TV 등에서 자연발생의 증거로서 잘못 제시되어 왔다. 스파크 방전(번개 또는 자외선을 시뮬레이션하여)이 있을 때, 환원성 물질(수소가 풍부한 화합물)들로부터 매우 적은 양의 간단한 아미노산이 형성될 수 있음을 보여주었다.[6]

그림 1 밀러-유리(Miller-Urey) 실험은 이와 같이 설정되었다. 시험관 내의 환원성 기체들은 생물 이전의 초기 지구의 대기를 나타내지 않는 것으로 밝혀지고 있다.


위의 2번과 3번 범주에서 생성된 외계 아미노산들은 단일 카이랄(homochiral)이 아니라는 사실이다. 화학물질들에서 합성된 아미노산들은 라세미 혼합물(이성질체인 L-형과 D-형의 혼합물)로 존재한다. 그러나 생물에서 발견되는 거의 모든 중합체는 단일 카이랄이며, 아미노산들은 L-형인 것이다.

그림 2. 아미노산은 3차원 분자이기 때문에(한 탄소 원자는 4개의 곁사슬을 가짐), 카이랄성(chirality, 손대칭성)으로 알려진 왼쪽(L-형) 또는 오른쪽(D-형)일 수 있다. 단백질에서 발견되는 아미노산들은 모두(비카이랄성인 Glycine을 제외하고) L-형이다. 


외계생명체 유입설

외계생명체 유입설(Panspermia, 범종설, 포자설)은 우주 전체에 생명체가 존재하며, 운석을 타고 지구로 왔다는 개념이다. 외계생명체 유입설은 5세기의 그리스 철학자 아낙사고라스(Anaxagoras)에 의해 처음 언급된 이후, 많은 유명한 지지자들이 있었지만, 진화 과학자들은 최근에야 외계생명체 유입설에 대해 더 많은 신빙성을 부여하고 있다.

1929년 홀데인(JBS Haldane)은 초기 지구의 대기는 환원성이었다고 주장했다. 즉, 수소 또는 암모니아, 메탄과 같은 수소 화합물이 풍부했다는 것이다. 이전에 많은 진화 과학자들은 초기 지구의 대기는 질소, 산소, 이산화탄소 등으로 이루어진 오늘날의 대기와 크게 다르지 않았다고 가정했었다.(표 1을 보라). 그러나 당과 아미노산과 같은 생명체에 필수적인 생체고분자들이 (산소가 존재하는) 산화성 환경에서는 안정적이지 않다는 것이 밝혀지자, 홀데인과 러시아의 생화학자였던 오파린(Aleksandr Oparin)이 시작했던 이러한 의견으로 전환되었다.

그러나 지난 20년 동안 (약 40억 년 이상 된 것으로 추정되는) 광물에서 고도로 산화된 화학물질들이 여러 차례 발견됨으로서, 많은 진화론자들은 지구의 대기가 처음부터 산화성이었다고 다시 믿게 되었다.

그러나 홀데인이 깨달은 바와 같이, 오늘날과 같이 산소가 풍부한 초기 지구의 대기는 아미노산을 파괴하고, 아미노산의 형성을 막는다. 따라서 외계생명체 유입설에 대한 관심이 증가했다. 외계 천체는 필요한 환원성 조건을 가질 수 있다.

표 1: 현재 지구의 대기(미량 가스 제외)와 이론화된 원시 지구의 대기


소행성에 있는 아미노산들은 외계에서 생명체의 자연발생을 일으키기에 충분한가?

아미노산들은 단백질(proteins)들을 만드는데 필요한 단위체(monomers)이다. 그러나 지질, 탄수화물, 핵산(DNA/RNA)이라는 다른 세 가지 필수 생체분자들을 만들기 위해서는, 네 가지 단위체가 필요하다. 위의 보고는 이것들이 발견되었다는 것을 언급하지 않았다.

위의 화합물들은 유기물질로서 모두 무생물이라는 점에 주목해야 한다. 그래서 심지어 화학자들이 실험실에서 적절한 양으로 그 화학물질들을 모두 합성해냈다 하더라도, 그들은 여전히 자연발생이 가능하다고 주장할 수 없다.


다른 연구자들이 외계 천체에서 단백질을 발견한 적이 있는가?

2020년 2월 22일 arXiv.rg에 공표 전 논문에서[8], 한 운석에서 단백질을 발견했다고 주장했었다. 그러나 그러한 주장이 있고 2년이 지나도록 어떤 동료-검토 학술지에 그 논문이 게재된 흔적은 찾아볼 수 없었다. 그리고 대중 매체가 이 이야기를 발견하고 나서, 생명의 기원 연구자들은 이 발견을 재빨리 일축해버렸다. 한 비평은 다음과 같았다.

"나는 이 보고를 깊이 받아들이지 않았다."[10]

에든버러 대학의 리 크로닌(Lee Cronin)은 다음과 같이 말했다.

“그들이 발견했다고 주장하는 단백질 또한 자연에서 생겨난 것 같지 않다.”[11]

많은 단백질들이 자연에 존재한다. 그것들은 모든 생명체의 구성 요소(building blocks)들이다! 리 크로닌은 자연주의적 세계관을 갖고 있었지만, 그는 문제의 잠재적 단백질이 자연적으로 형성될 가능성은 낮다고 말하고 있었다. 그는 생명체의 자연발생을 믿고 있기 때문에, 일부 단백질들은 자연적으로 형성된다고 믿어야 한다.


류구에서 발견된 아미노산들이 자연적으로 결합하여 단백질을 형성할 수 있을까?

모든 살아있는 세포에서 단백질들은 리보솜(ribosomes)이라 불리는 세포내 소기관에서 만들어진다. 그들은 전령 RNA(messenger RNA)로부터 지시를 받아, 운반 RNA(transfer RNA)에서 아미노산들을 받고, 폴리펩타이드 사슬을 형성하고[12], 그것들을 펩타이드 합성에 의해서 올바른 순서로 연결한다(그림 3 참조). 아미노산의 순서와 폴리펩타이드가 접히는 방식이 단백질의 기능을 결정한다.

그림 3: 펩타이드 합성. 펩타이드(peptide)는 한 아미노산의 카르복실기(OH)와 다른 아미노산의 아미노기(H2N)의 축합반응에 의해 형성된다. 이것은 탈수 합성이며, 여기서 물(H2O)은 부산물이다. 물이 있을 때, 이 반응은 반대 방향으로 진행된다. 즉 단백질 이화작용(protein catabolism)으로 단백질이 펩타이드나 아미노산으로 분해되는 것이다. 우리의 소화계는 이런 방식으로 작동한다 ; 물과 효소는 단백질을 아미노산들로 분해한다. 따라서 생명의 기원 시나리오가 작동하려면, 펩타이드 합성을 시작하기 위해서는 물이 필요하지만, 펩타이드 생성 후에는 물은 적극적으로 제거되어야만 한다.


실험실에서 정확한 아미노산들이 주어지면, 기능성 단백질은 중합될 수 있다.

1. 과학자들은 중합(polymerisation) 문제를 극복하기 위해서 천연 효소(enzymes)를 사용한다.

2. 하나의 기능성 단백질을 생성하기 위해서는 아미노산들이 정확한 순서로 배열되어야 한다.

2번 조항은 과학자의 지능을 필요로 한다는 점에 유의해야 한다. 체내에 있는 동안, 유전 암호는 단백질을 올바른 순서로 배열하기 위해 사용된다. 각각의 유전자는 5백에서 2백만 개의 뉴클레오티드 염기쌍으로 구성되어 있다. 지적 암호는 지적 정신에 의해서 만들어진다! 따라서 단백질은 지적 창조주에 의해서 창조되었다고 결론짓는 것이 타당하다.

비록 하야부사 2호가 단지 두 개의 아미노산만을 발견했지만, 진화론자들이 소망하는 것처럼, 생명체에 필수적인 단백질을 만드는데 필요한 20개의 아미노산들이 류구와 같은 소행성에서 밀러-유리(Miller-Urey)형 과정에 의해서 모두 생성될 수도 있었다고 가정해보자.

이제 이 가상의 소행성에서 아미노산들이 지능 없이, 순전히 우연히 하나의 단백질을 만들기 위해서[13], 연쇄적으로 정확한 순서로 배열될 수 있었던 확률을 생각해 보자.[14]

우리는 그 소행성에 20개의 단백질 생성 아미노산들을 모두 기적적으로 만들어져있고, 140개 이상의 비단백질 생성 아미노산들 중 어느 것도 존재하지 않았다고 가정할 것이다.

그림 4. 아미노산은 단백질보다 훨씬 간단하다.


단백질은 평균적으로 약 300개의 아미노산들 사슬로 구성되어 있다.[15] 따라서 평균적인 한 단백질에서 20개의 다른 아미노산들이 배열될 가능한 조합의 수는 다음과 같다 :          

이러한 아미노산의 가능한 조합 중에서 단지 하나만이 기능을 하는 단백질이 된다.[16] 그리고 차선의 배열을 가지는 단백질들이 존재할 수 있으며, 이는 현재 관찰되지는 않지만, 자연선택이 보다 최적의 배열을 선택하는 만큼, 충분히 오랫동안 관련 기능을 수행할 수 있었다고 가정해보자.

만약 1천조 개의 차선의 기능성 배열이 가능하다 하더라도, 무작위적으로 하나의 기능적 배열의 단백질을 얻을 수 있는 확률은 다음과 같다 :

이것은 0.0000....(뒤로 375개의 0이 있고 다음에) 1이 있는 숫자로, 이것은 완전히 일어날 수 없는 확률이다. 그럼에도 불구하고, 진화론자들은 이러한 극히 낮은 확률이 우연히 일어나, 하나의 단백질이 만들어졌을 것이라고 말하고 있는 것이다.

기능이 가능한 아미노산 배열의 수가 1천조 개라는 것은(기능적이라는 정의를 매우 관대하게 했을 경우) 매우 큰 수처럼 보여, 기능적 배열은 훨씬 더 흔하다고 주장할 수 있다. 분자생물학자 더글러스 액스(Douglas Axe)는 2002년 논문에서[17], 효소(단백질)의 활성 부위가 기능적으로 유지될 수 있도록, 접혀지는 아미노산 배열의 요구 사항을 살펴봄으로써, 기능성 단백질에 대한 제한적 정의를 내놓았다. 그는 153개의 아미노산들로 구성된 평균보다 작은 크기의 단백질인 베타 락타마아제(beta-lactamase)로 시작하였다. 153개의 아미노산들은 총 20^153 ≈ 10^199개의 방법으로 배열될 수 있다. 그는 계속해서 무작위적으로 기능적 배열을 얻을 확률은 1/10^77 이라고 계산하였다.

그림 5. 활성 부위(active sites)들은 그들의 작업을 수행하려면 특정한 모양이어야 한다. 폴리펩타이드는 특정한 순서로 배열된 아미노산들을 갖고 있어야만 한다. 그래서 특정한 모양을 얻기 위해서는 그것들은 정확한 방법으로 접혀져야 한다.


디스커버리 연구소(Discovery Institute, 지적설계 연구소)의 스티븐 마이어(Stephen Meyer)는 더글러스 액스의 연구 결과를 이용하여, 150개의 아미노산들로 이루어진 가상의 단백질에 대한 기능적 배열을 얻을 확률을 계산했는데, 그 확률은 1/10^74 으로 나타났다.

아미노산들은 정확한 순서로 배열되어야할 뿐만 아니라, 모든 아미노산들은 펩타이드 결합(peptide bond)에 의해 연결되어야만 한다. 아미노산들 간 펩타이드 결합의 빈도를 50%로 평가하면, 1/2^149 ≈ 1/10^45의 확률이 추가되어야 한다.

효소(enzymes) 없이 일어나는, 밀러-유리(Miller-Urey) 실험과 같은 화학적 반응은 50%의 L-형 아미노산과 50%의 D-형 아미노산들의 라세미 혼합물(racemic mixture)을 생성한다. 그러나 생체 단백질들에서 발견되는 아미노산들은 모두 L-형 이다. 이것은 150개의 아미노산들을 갖는 단백질의 경우, 모든 아미노산들이 무작위적으로 L-형으로만 모일 확률은 1/10^45이다. 따라서 이 확률도 추가되어야 한다.

스티븐 마이어는 위의 매개 변수들을 사용하여, 작은 기능성 단백질이 우연히 형성될 확률을 계산했다.

이러한 확률이 얼마나 낮은 것인지를 알아보기 위하여, 관측 가능한 우주의 크기와 빅뱅 이후 시간을 생각해 보자.

▶ 알려진 우주의 모든 기본 입자들 : 10^80 개

▶ (세속적 우주론에서) 추정하는 빅뱅 이후 지난 시간 : 10^17 초.

위의 수치를 사용하여, 초당 원자들이 상호작용할 수 있는 최대 횟수 10^12를 사용하여, 빅뱅이 시작된 이후로 최대 10^109 번의 상호작용이 가능할 수 있음이 계산될 수 있다. 이 숫자를 사용하여, 하나의 단백질이 빅뱅이 시작된 이후 우연히 생성될 확률은 다음과 같다 :

이것도 여전히 매우 적은 숫자이다! 그래서, 우리는 결론을 내릴 수 있다 : 아니요. 소행성에서 단백질은 (단지 하나도) 우연히 형성될 수 없다.

이것은 자연발생이 건널 수 없는 다리가 되고 있다. 만약 단백질이 우연히 형성될 수 없다면, 생명체는 우연히 생겨날 수 없다.

또한, 앞에서 살펴본 것은 단지 하나의 단백질이 우연히 생겨날 수 있는 확률이라는 것이다. 마이코플라스마 제니탈리움(Mycoplasma Genitalium)이라는 박테리아는 모든 생물 중에서(기생체인 바이러스 제외) 가장 작은 482개의 유전자들로 된 유전체(genome)를 갖고 있는데, 합성 생물학자들은 단세포 생물이 생명을 유지하기 위해 필요한 최소의 단백질 코딩 유전자들의 수를 387개라고 예측했다.[19]


위의 화합물들은 모두 유기물질이지만, 비생물이라는 점에 유의해야 한다. 그것들은 무생물이다. 그래서 화학자들이 화학물질들로부터 그것들을 모두 적절한 양으로 합성할 수 있었다고 해도, 여전히 생명체의 자연발생이 가능하다고 주장할 수는 없다.


단백질-최초-자연발생 아이디어는 두 번째 단백질이 어떻게 형성되었는지를 알아내야 한다!  DNA는 언제부터 단백질을 암호화하기 시작했으며, 이후 단백질을 합성하기 위한 리보솜은 어디에서 왔는가? 지질은 어떻게 생겨났으며, 어떻게 세포막이 형성됐으며, 어떻게 이 모든 분자기계들을 보호하고, 영양분을 섭취할 수 있었을까? 질문 목록은 계속된다.

2009년 New Scientist 지의 기사는 다음과 같이 언급하고 있었다 :

"(자연발생 했다고 추정하는 최초의 단세포인) 공통조상은 DNA, RNA, 단백질들, 유전자 암호들, 리보솜, ATP, ATP를 만드는 양성자 구동 효소 등을 갖고 있었다는 것은 의심의 여지가 없다. DNA를 판독하고, 유전자 코드를 단백질들로 변환하기 위한 상세한 메커니즘도 갖추고 있어야만 했다. 간단히 말해서, 모든 생물의 최초 공통조상은 현대의 세포와 거의 비슷하게 보였을 것이다."[20]

철학자인 칼 포퍼(Karl Popper)는 DNA를 번역하기 위해 단백질들과, 그 단백질들의 암호를 갖고 있는 DNA가 동시에 존재해야 한다는 문제점을 지적하고 있었다 :

"생명의 기원(origin of life)과 유전 암호(genetic code)의 기원을 수수께끼로 만드는 것은 이것이다 : 유전 암호는 번역되지 않는다면, 즉 암호에 의해 구조(배열)가 정해진 단백질의 합성으로 이어지지 않는다면, 생물학적 기능을 할 수 없다. 그러나... 유전 암호를 번역하는 세포는 적어도 50여개의 고분자 물질(macromolecular components)들로 구성되어 있으며, 이 고분자 물질들은 그 자체가 DNA에 암호화되어 있다. 따라서 암호는 그것을 번역하는 특정 물질들을 사용하지 않고는 번역될 수 없다. 이것은 당혹스러운 순환을 형성한다 ; 유전자 암호의 기원에 대한 모델이나 이론을 만드는데 있어서 이것은 정말로 악순환인 것 같다.

따라서 이것은 생명의 기원이 과학이 되기 위한 넘을 수 없는 거대한 장벽이 되고 있고, 생물학을 화학과 물리학으로 환원하려는 모든 시도에 걸림돌이 될 수 있다."[21]

생명체에 대한 더 많은 필요 조건들은 책 “생명체로의 계단(The Stairway to Life)”과 "진화론의 아킬레스건(Evolution's Achilles’ Heels)" 3장을 읽어볼 것을 추천한다. 웹 상에서 유용한 정보는 여기에서 확인할 수 있다.

프레드 호일(Fred Hoyle) 경은 말했다.

"무생물로부터 생명체가 우연히 형성될 가능성은 1/10000...(0이 4만 개)를 가진 확률이다… 그것은 다윈과 진화론 전체를 파묻어버릴 만큼 충분하다. 이 행성에도, 다른 어떤 행성에도 원시 수프(primeval soup)는 없었고, 만약 생명의 시작이 무작위적인 것이 아니었다면, 그것은 분명 의도적인 지성(intelligence)의 산물이었을 것이다."[22]


‘생명의 기원' 연구자들은 이러한 확률적 장애물에 대해 어떻게 반응하는가?

교과서나 언론 매체들의 주장과는 다르게, 생명의 기원 연구자들은 이러한 모순을 외면하기는 매우 어렵다. 생명의 기원 연구자로 열수분출구 모델(hydrothermal vent model, 심해저의 열수구 가까이에서 생명체가 자연발생했다는 모델)의 창시자인 엘버트 브랜스콤(Elbert Branscomb)과 마이클 러셀(Michael Russell)은 다음과 같이 말한다 :

"특히 우리는 생명체와 관련된 생화학이 질량-작용 화학반응과, 화학적으로 비특이적 에너지의 투입으로 생성되는 화학적 혼돈(chemical chaos)에서부터 생겨났을 수 있었다고 주장할 수 없으며, 그리고 후에 힘겨운 특별한 메커니즘들을(생명체의 나머지 모든 특징들을) 진화시켰다고 주장할 수 없다.“[23] 

그렇다면, 그들은 창조주 하나님을 받아들일까? 아니다. 대신에 그들은 하나님과 같은 능력을 '자연선택'에 부여한다. 그것이 최초의 살아있는 세포를 만들기 위해서 올바른 화학물질들을 선택했다고 가정하면서 말이다. 하지만 심해 열수분출구나 화학물질들의 연못에서 우연히 생겨났을 것이라고 추정하는 생명체 이전 물체는 번식을 할 수 없다. 아무 것도 번식하지 않는다면, 어떻게 특별한 선택(자연선택)이 일어날 수 있는가? 이러한 질문과 대답은 그들의 글에서는 찾아볼 수 없다.

정보이론가인 휴버트 요키(Hubert Yockey, 비창조론자)는 다음과 같이 요약하고 있다 :

"지구상의 생명체가 무생물로부터 우연히 자연발생했을 것이라는 믿음은 순전히 환원주의(reductionism)에 대한 믿음 문제이며, 전적으로 이데올로기에 기초하고 있다."[24]

그리고 그는 생명의 기원 연구에 대해 이렇게 말하고 있었다.

" … 다른 패러다임이 없다는 이유로, 원시 수프에서 자연발생을 믿는 것은 잘못된 대안이라는 논리적 오류를 범하는 것이다. 과학에서 알지 못함을 인정하는 것은 하나의 미덕이다. 쿤(Kuhn, 1970)이 자세히 논했듯이, 이것은 과학사에서 보편적으로 그러했다. 생명의 기원 연구에서 이것이 달라져야 할 이유는 없다."[25]


결론

하야부스 2호의 시료 채취는 실험과학의 환상적인 업적이며, 아미노산의 발견은 매우 흥미롭다. 하지만, 생명체의 자연발생에 대한 아이디어는 물속에서 익사한 채로 남아 있는 것이다.(물은 화학반응의 보편적 용매로서, 펩타이드 결합의 적이다!). 외계생명체 유입설 옹호론자들은 생명체가 태양계 내로 날아와 지구와 충돌했다고 주장하지만, 이것은 자연발생을 멀리 떨어진 곳인 외계로 전가시키는 것에 불과하다. 오우무아무아(Oumuamua, 태양계에서 관측된 최초의 외계 성간천체)의 발견은 다른 항성에서도 혜성들의 존재가 가능하다는 것을 보여준다. 어떤 항성계에서 생명체가 탄생했다 하더라도, 지능의 원천은 무엇이었을까? 자연발생 문제, 즉 화학진화의 문제는 여전히 존재한다. 비생명체로부터 생명체의 형성은 설명이 필요한 기적으로 남아있는 것이다.


이 답변이 도움이 되었길 바라며.

평안하시길

스코트


References and notes

1. Pultarova, T., Pristine asteroid Ryugu contains amino acids that are the building blocks of life, space.com/asteroid-ryugu-samples-analysis-hyabusa2, 10 March 2022. 

2. This sample arrived on earth in 2020. The first ever sample from an asteroid, was from the Japanese Aerospace Exploration Agency’s original Hayabusa mission and was delivered to earth in 2010. NASA’s OSIRIS-REX mission was the third mission to collect an asteroid sample in October 2020, but NASA’s sample has not yet returned to earth. 

3. Kvenvolden, K. et al., Evidence for extraterrestrial amino-acids and hydrocarbons in the Murchison meteorite, Nature 228 (5275): 923–926, 1970. 

4. Jull, A., et al., Isotopic evidence for a terrestrial source of organic compounds in Martian meteorites ALH48100 and Elephant Moraine 79001, Science279(5349):366–369, 1998. 

5. While the Hayabusa samples come direct from the asteroid (as opposed to from a meteorite), the possibility of terrestrial contamination exists. The Japanese space agency’s new planetary material sample curation facility looks to reduce this risk. Opened in 2007, it is the most recently built preservation facility. 

6. The yields of the amino acids glycine and alanine were 1.05% and 0.75% respectively. 

7. Trail, D. et al., The oxidation state of Hadean magmas and implications for early Earth’s atmosphere, Nature 480:79–82, 1 Dec 2011 | doi:10.1038/nature10655. 

8. McGeoch, M. et al,. Hemolithin: a Meteoritic Protein containing Iron and Lithium, arxiv.org/abs/2002.11688. 

9. Prostak, S., Researchers Find Extra-terrestrial Protein in Meteorite Acfer 086, sci-news.com/space/hemolithin-08267.html, 26 Mar 2020.

10. Jeffrey Bada quoted on space.com/possible-extraterrestrial-protein-meteorite.html, 4 Mar 2020. 

11. Crane, L., Have we really found an alien protein inside a meteorite?, newscientist.com/article/2235981-have-we-really-found-an-alien-protein-inside-a-meteorite, 3 Mar 2020.

12. An animation illustrating how proteins are formed: youtube.com/watch?v=gG7uCskUOrA.

13. The human body needs hundreds of thousands of different proteins to work! Molecular biologists generally agree that there are about 20,000 different types of proteins in human bodies (because the human genome project counted 20,000 protein coding genes). But some report that there could be billions of protein species: Ponomarenko, E. et al., The Size of the Human Proteome: The Width and Depth, International J. Analytical Chemistry 7436849, 2016 | doi:10.1155/2016/7436849. There are a number of known sources of the unknown proteome, the main one being differential splicing of RNA, which causes the same gene to be expressed in different forms (isoforms). See Carter, R.W., Splicing and dicing the human genome: Scientists begin to unravel the splicing code 1 July 2010. 

14. Note that unlike ice crystals, where the structure results from the properties of the water molecule, the order of DNA (which codes for the amino acid order in proteins) is not dependant on the chemical properties of its component nucleotides. See also Tampier, M., The treasures of the snow: Do pretty crystals prove that organization can arise spontaneously? Creation 32(2):33–35, 2010. 

15. Human proteins are on average 375 amino acids long, bacteria proteins are on average 267 amino acids long. Note that bacteria and humans have proteins that are much shorter and much larger: book.bionumbers.org/how-big-is-the-average-protein/.

16. Blanco, F. et al., Exploring the conformational properties of the sequence space between two proteins with different folds: an experimental study, J. Molecular Biology 285(2):741–753, 1999.

17. Axe, D., Estimating the prevalence of protein sequences adopting functional enzyme folds, Journal of Molecular Biology, 341(5):1295–315, 2004.

18. This is extraordinarily generous to abiogenesis because amino acids are able to bond in many locations by many kinds of chemical bonds. In living cells, control systems involving enzymes ensure peptide bonds occur in the correct places. 

19. John I. Glass, Nacyra Assad-Garcia, Nina Alperovich, Shibu Yooseph, Matthew R. Lewis, Mahir Maruf, Clyde A. Hutchison III, Hamilton O. Smith, and J. Craig Venter, Essential genes of a minimal bacterium, PNAS 103(2):425–430, 2006 | doi:10.1073/pnas.0510013103. 

20. Lane, N., Was our oldest ancestor a proton-powered rock? New Scientist 204(2370):38–42,2009 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Was-our-oldest-ancestor-a-proton.pdf 

21. Popper, K.R., 1974. Scientific Reduction and the Essential Incompleteness of All Science. In Ayala, F. and Dobzhansky, T., eds., Studies in the Philosophy of Biology, University of California Press, Berkeley, p. 270. 

22. Sir Fred Hoyle, as quoted by Lee Elliot Major, “Big enough to bury Darwin”. Guardian (UK) education supplement, 23 Aug 2001; education.guardian.co.uk/higher/physicalscience/story/0,9836,541468,00.html 

23. Elbert Branscomb & Michael Russell, “Frankenstein or a Submarine Alkaline vent: Who is responsible for Abiogenesis?: Part 2: As Life Is Now, so it Must Have Been in the Beginning,” Bioessays 40(8): e1700182.

24. Yockey, H., Information Theory and Molecular Biology, Cambridge University Press, 1992, p. 284. 

25. Yockey, H, Ref 24, pp. 336. 


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*관련기사 : 日 "소행성 모래서 아미노산 발견…지구 외 첫 확인" (2022. 6. 6. 연합뉴스)

https://www.yna.co.kr/view/AKR20220606038100073

생명의 기원은 역시 우주? 소행성 ‘류구’ 흙에서 아미노산 20종 확인 (2022. 6. 6. 한국일보)

https://m.hankookilbo.com/News/Read/A2022060610100005485

"소행성 모래서 아미노산 발견...지구 밖에도 '생명의 토대' 있었다" (2022. 6. 6. 아시아경제)

https://www.asiae.co.kr/article/2022060618524015848

日 "하야부사2가 소행성에서 가져온 흙에서 아미노산 20종 이상 발견" (2022. 6. 7. 동아사이언스)

https://m.dongascience.com/news.php?idx=54749

“소행성서 아미노산 최초 발견”…생명체 기원은 외계 (2022. 6. 9. 나우뉴스)

https://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20220609601017

지구 바깥 소행성서 아미노산 발견…‘생명 외계기원설’ 힘받나 (2022. 6. 13. 한겨레)

https://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/1046728.html


*참조 : 생명체가 스스로 만들어질 수 없는 이유 

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외계생명체 유입설 (Panspermia, 범종설, 포자설)

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출처 : CMI, 2022. 5. 26. (GMT+10)

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