물질대사의 기원
(The Origin of Metabolism)
by Frank Sherwin, D.SC. (HON.)
물질대사(metabolism)는 생물체 내의 모든 분자들, 물질들, 그리고 에너지 자원을 관리하는 전체 화학반응이다. 생물체의 물질대사에는 호흡과 소화가 포함된다.
진화론자들은 물질대사 과정이 지구상에서 아주 먼 과거에 우연히 자발적으로 일어났으며, 현재 다른 외계 행성에서도 우연히 일어나고 있을 것으로, 그래서 외계생명체를 찾을 수 있을 것이라고 가정하고 있다.
럿거스(Rutgers) 대학의 연구자들은 지구상에서 생명체를 탄생시킨 핵심 화학 반응들인, 물질대사의 원초적 기원을 규명하는데 전념하고 있다. 그들은 생명체를 탄생시키기 직전에 있는 외계행성들을 발견하는데 있어서, 단서를 제공해줄 수 있는 한 단백질의 부분을 발견했다.[1]
럿거스 대학의 과학자들은 "생명체를 시작하게 한 가장 유력한 화학물질 후보 중 하나로, 그들이 '니켈백(Nickelback)'이라고 부르는, 두 개의 니켈(nickel) 원자를 가진 한 단순한 펩타이드(peptide)였을 것"으로 느끼고 있지만, 그들은 조심스럽게 접근하고 있었다.
"과학자들은 35억 년에서 38억 년 전 사이에, 생물발생 이전의 화학(생명체 이전의 분자)에서 살아있는 생물학적 시스템으로의 변화를 촉발시킨 어떤 전환점이 있었다고 믿고 있다"라고 럿거스 대학 첨단생명공학 및 의학 센터의 연구원인 비카스 난다(Vikas Nanda)는 말했다. "우리는 이러한 변화가 고대의 물질대사 반응에서 중요한 단계를 수행했던 소수의 작은 전구단백질(precursor proteins)에 의해서 촉발되었다고 믿는다. 그리고 우리는 이러한 '선구자 펩타이드(pioneer peptides)' 중 하나를 발견했다고 생각한다."[1]
그들의 조심은 근거가 충분하다. '선구자 펩타이드' 및 전구단백질을 만드는 데에는 효소(단백질)들이 필요하기 때문이다. 이러한 효소들이 기능하기 위해서는 정확하게 (3차원적으로) 접혀질 필요가 있다 (즉, 폴리펩타이드는 효소의 활성 부위는 말할 것도 없고, 최종 단백질 효능을 결정하는 화학 전하를 갖는 아미노산들과 함께 정확한 방식으로 접혀져 있어야 한다). 이런 일이 일어나기 위해서는 유전자 조절(genetic control)이 있어야만 하는데, 안타깝게도 그것들은 아직 진화되지 않았다.
효소(enzymes)의 기원에 대한 자연주의적 설명이 있는가? 진화론자들은 "자연에 존재하는 모든 효소들은 자연선택에 의한 진화의 산물이다"라고 제안만 할 수 있을 뿐이다.[2] 이것은 과학적 대답이 아니며, 그러한 진술은 자연선택에 대한 전통적인 진화론적 교리를 앵무새처럼 대답하는 것일 뿐이다.[3] 사실, "어떻게 자연선택이 분자 수준에서 작동되는지(예: 효소)는 진화생물학의 한 주요한 문제이다.“[4]
중요한 것은 현대의 생화학적 연구가 '오믹스(omics, ~체학)'(예: 전사체학(transcriptomics), 유전체학(genomics), 단백질체학(proteomics) 등)에 대한 심층 연구에 집중되어 있다는 점이다.[5] 또한 대사체학(metabolomics)도 포함되는데, 이것은 "특정 세포 과정이 남기는 독특한 화학적 지문에 대한 체계적 연구"이다.[5] 이들 화학적 ‘지문(chemical fingerprints)’은 세포, 조직, 장기, 및 기관 시스템의 모든 대사산물(metabolites)들을 의미하는데, 이들은 모든 세포 과정들을 조절할 뿐만 아니라, 각 과정의 최종 산물들을 만들어낸다. 간단히 말해서, 대사체학의 연구는 유기체(organisms)의 모든 생화학적 기능들을 드러낸다. 그리고 유기체는 생명체의 완전한 단위이기 때문에, 우리 행성의 화려하고 다양한 생물계 내에서 발견되는 매우 복잡한 물질대사들의 단계별 구들성을 설명할 수 있는 자연적 과정은 아직 알려져 있지 않으며, 심지어 제안된 것조차 없다. 이러한 맥락에서, 자연선택에 의한 진화는 무기력하다. 오직 전능하신 창조주만이 이러한 중요한 물질대사 생물학을 설계하시고, 작동시키실 수 있었다. 그러므로 '지문'은 창조주의 것임에 틀림없다!
이렇게 의심스러운 진화론에서, 물질대사의 원초적 기원은 무엇인가?
대사 경로의 출현과 진화는 분자진화 및 세포진화에 있어서 한 중요한 단계를 나타낸다. 사실, 원시 환경에 존재할 가능성이 있는 아미노산과 다른 화합물들의 생물발생 이전의 공급 고갈은 중요한 선택적 압력으로 작용했고, 이러한 분자들을 합성할 수 있게 된 원시 종속영양세포(heterotrophic cells)를 선호했다.[6]
하지만 이 무형의 선택적 압력(selective pressure)은 무엇일까? 진화론에 의하면, 그것은 "자연선택을 통해 환경이 진화에 가하는 압력이다. 따라서 약한 선택적 압력은 거의 진화적 변화를 일으키지 않으며, 진화적 변화가 없는 것은 선택 압력이 약했다는 것이다."[7] 환경이 압력을 가할 수 있을까? 몇몇 사람들이 다음과 같이 묻는 것은 놀라운 일이 아니다 : “다윈의 이론이 모든 것을 그렇게 잘 설명한다면, 왜 아무도 진화가 생화학적으로 어떻게 작동되는지를 보여주지 못하는 것일까?. 생화학적으로 작동되지 않으면, 어디서도 작동되지 않는다."[8]
그럼에도 불구하고, 진화론자들은 그들의 주장을 유지하기 위해서, 알려지지 않은, 관측될 수 없는, 10억 년을 더 거슬러 올라간 진핵생물의 공통조상에서 어떻게든 그것들이 생겨났을 것이라고 생각한다.
마지막 진핵생물 공통조상(10억 년 이상 전)이 특정 대사경로와 신호전달 도구 키트들을 포함하여, 여러 세포 유기체의 아말감(혼합물)이었다는 것은 신뢰할 수 있게 되었다. 진화하는 동안, 이 도구 키트들은 종들이 다양해지면서 다양화되었고, 캄브리아기 폭발의 일부가 되었다.[9]
그러나, 물질대사 경로가 어떻게 진화했는지에 대한 문제는 여전히 풀리지 않고 있다는 것이다 : "...대사 경로와 같은 다중 구성요소들이 서로 맞물려있는 시스템이 어떻게 진화했는지는 대부분 미해결로 남아있다."[10] 창조론자들은 하나님이 생명체를 창조하셨을 때, 다양한 대사 경로들을 각 위치에서 완전히 기능하도록 설계하셨고 작동시키셨다고 보는 것이다.
References
1. Science Writer. Scientists identify substance that may have sparked life on Earth. Phys.org. Posted on phys.org March 10, 2023, accessed March 11, 2023.
2. Joyce, G.F., "Evolutionary Chemistry.” Science, vol. 276, June 1997, p. 1658.
3. Guliuzza, R. Natural Selection Is Not ‘Nature’s Design Process.’ Acts & Facts. 39 (4): 10-11.
4. Yokoyama, S., "Color vision of the Coelacanth" The Journal of Heredity, May/June 2000, p. 217.
5. Davis B (April 2005). "Growing pains for metabolomics". The Scientist. 19 (8): 25–28.
6. Fani, R. and Fondi, M. 2009. Origin and evolution of metabolic pathways. Physics of Life Reviews. 6(1): 23-52. Emphasis added.
7. Allaby, M. 2020. Dictionary of Zoology, Oxford University Press. 556.
8. Gilson, T. Darwin Devolves: Another Huge Advance Against Darwinism and for Intelligent Design. Posted on evolutionnews.org March 8, 2019, accessed March 11, 2023.
9. Poelmann, R. and A. Gittenberger-de Groot. 2019. Development and evolution of the metazoan heart. National Center for Biotechnology Information. 248(8): 634-656.
10. Noda-Garcia, L. et al, G. 2018. Metabolite-Enzyme Coevolution: From Single Enzymes to Metabolic Pathways and Networks. Annual Review of Biochemistry. V. 87, 187.
* Dr. Sherwin is science news writer at the Institute for Creation Research. He earned an M.A. in zoology from the University of Northern Colorado and received an Honorary Doctorate of Science from Pensacola Christian College.
*참조 : ▶ 단백질과 효소들이 모두 우연히?
https://creation.kr/Topic101/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6405405&t=board
▶ 유전정보가 우연히?
https://creation.kr/Topic101/?idx=6405597&bmode=view
▶ DNA와 RNA가 우연히?
https://creation.kr/Topic101/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6405610&t=board
▶ 생명체의 초고도 복잡성
https://creation.kr/Topic101/?idx=6405658&bmode=view
▶ 자연발생이 불가능한 이유
https://creation.kr/Topic401/?idx=6777690&bmode=view
▶ 자연선택
https://creation.kr/Topic401/?idx=6830079&bmode=view
출처 ; ICR, 2023. 3. 30.
주소 : https://www.icr.org/article/metabolism-origin/
번역 : 미디어위원회
물질대사의 기원
(The Origin of Metabolism)
by Frank Sherwin, D.SC. (HON.)
물질대사(metabolism)는 생물체 내의 모든 분자들, 물질들, 그리고 에너지 자원을 관리하는 전체 화학반응이다. 생물체의 물질대사에는 호흡과 소화가 포함된다.
진화론자들은 물질대사 과정이 지구상에서 아주 먼 과거에 우연히 자발적으로 일어났으며, 현재 다른 외계 행성에서도 우연히 일어나고 있을 것으로, 그래서 외계생명체를 찾을 수 있을 것이라고 가정하고 있다.
럿거스(Rutgers) 대학의 연구자들은 지구상에서 생명체를 탄생시킨 핵심 화학 반응들인, 물질대사의 원초적 기원을 규명하는데 전념하고 있다. 그들은 생명체를 탄생시키기 직전에 있는 외계행성들을 발견하는데 있어서, 단서를 제공해줄 수 있는 한 단백질의 부분을 발견했다.[1]
럿거스 대학의 과학자들은 "생명체를 시작하게 한 가장 유력한 화학물질 후보 중 하나로, 그들이 '니켈백(Nickelback)'이라고 부르는, 두 개의 니켈(nickel) 원자를 가진 한 단순한 펩타이드(peptide)였을 것"으로 느끼고 있지만, 그들은 조심스럽게 접근하고 있었다.
"과학자들은 35억 년에서 38억 년 전 사이에, 생물발생 이전의 화학(생명체 이전의 분자)에서 살아있는 생물학적 시스템으로의 변화를 촉발시킨 어떤 전환점이 있었다고 믿고 있다"라고 럿거스 대학 첨단생명공학 및 의학 센터의 연구원인 비카스 난다(Vikas Nanda)는 말했다. "우리는 이러한 변화가 고대의 물질대사 반응에서 중요한 단계를 수행했던 소수의 작은 전구단백질(precursor proteins)에 의해서 촉발되었다고 믿는다. 그리고 우리는 이러한 '선구자 펩타이드(pioneer peptides)' 중 하나를 발견했다고 생각한다."[1]
그들의 조심은 근거가 충분하다. '선구자 펩타이드' 및 전구단백질을 만드는 데에는 효소(단백질)들이 필요하기 때문이다. 이러한 효소들이 기능하기 위해서는 정확하게 (3차원적으로) 접혀질 필요가 있다 (즉, 폴리펩타이드는 효소의 활성 부위는 말할 것도 없고, 최종 단백질 효능을 결정하는 화학 전하를 갖는 아미노산들과 함께 정확한 방식으로 접혀져 있어야 한다). 이런 일이 일어나기 위해서는 유전자 조절(genetic control)이 있어야만 하는데, 안타깝게도 그것들은 아직 진화되지 않았다.
효소(enzymes)의 기원에 대한 자연주의적 설명이 있는가? 진화론자들은 "자연에 존재하는 모든 효소들은 자연선택에 의한 진화의 산물이다"라고 제안만 할 수 있을 뿐이다.[2] 이것은 과학적 대답이 아니며, 그러한 진술은 자연선택에 대한 전통적인 진화론적 교리를 앵무새처럼 대답하는 것일 뿐이다.[3] 사실, "어떻게 자연선택이 분자 수준에서 작동되는지(예: 효소)는 진화생물학의 한 주요한 문제이다.“[4]
중요한 것은 현대의 생화학적 연구가 '오믹스(omics, ~체학)'(예: 전사체학(transcriptomics), 유전체학(genomics), 단백질체학(proteomics) 등)에 대한 심층 연구에 집중되어 있다는 점이다.[5] 또한 대사체학(metabolomics)도 포함되는데, 이것은 "특정 세포 과정이 남기는 독특한 화학적 지문에 대한 체계적 연구"이다.[5] 이들 화학적 ‘지문(chemical fingerprints)’은 세포, 조직, 장기, 및 기관 시스템의 모든 대사산물(metabolites)들을 의미하는데, 이들은 모든 세포 과정들을 조절할 뿐만 아니라, 각 과정의 최종 산물들을 만들어낸다. 간단히 말해서, 대사체학의 연구는 유기체(organisms)의 모든 생화학적 기능들을 드러낸다. 그리고 유기체는 생명체의 완전한 단위이기 때문에, 우리 행성의 화려하고 다양한 생물계 내에서 발견되는 매우 복잡한 물질대사들의 단계별 구들성을 설명할 수 있는 자연적 과정은 아직 알려져 있지 않으며, 심지어 제안된 것조차 없다. 이러한 맥락에서, 자연선택에 의한 진화는 무기력하다. 오직 전능하신 창조주만이 이러한 중요한 물질대사 생물학을 설계하시고, 작동시키실 수 있었다. 그러므로 '지문'은 창조주의 것임에 틀림없다!
이렇게 의심스러운 진화론에서, 물질대사의 원초적 기원은 무엇인가?
대사 경로의 출현과 진화는 분자진화 및 세포진화에 있어서 한 중요한 단계를 나타낸다. 사실, 원시 환경에 존재할 가능성이 있는 아미노산과 다른 화합물들의 생물발생 이전의 공급 고갈은 중요한 선택적 압력으로 작용했고, 이러한 분자들을 합성할 수 있게 된 원시 종속영양세포(heterotrophic cells)를 선호했다.[6]
하지만 이 무형의 선택적 압력(selective pressure)은 무엇일까? 진화론에 의하면, 그것은 "자연선택을 통해 환경이 진화에 가하는 압력이다. 따라서 약한 선택적 압력은 거의 진화적 변화를 일으키지 않으며, 진화적 변화가 없는 것은 선택 압력이 약했다는 것이다."[7] 환경이 압력을 가할 수 있을까? 몇몇 사람들이 다음과 같이 묻는 것은 놀라운 일이 아니다 : “다윈의 이론이 모든 것을 그렇게 잘 설명한다면, 왜 아무도 진화가 생화학적으로 어떻게 작동되는지를 보여주지 못하는 것일까?. 생화학적으로 작동되지 않으면, 어디서도 작동되지 않는다."[8]
그럼에도 불구하고, 진화론자들은 그들의 주장을 유지하기 위해서, 알려지지 않은, 관측될 수 없는, 10억 년을 더 거슬러 올라간 진핵생물의 공통조상에서 어떻게든 그것들이 생겨났을 것이라고 생각한다.
마지막 진핵생물 공통조상(10억 년 이상 전)이 특정 대사경로와 신호전달 도구 키트들을 포함하여, 여러 세포 유기체의 아말감(혼합물)이었다는 것은 신뢰할 수 있게 되었다. 진화하는 동안, 이 도구 키트들은 종들이 다양해지면서 다양화되었고, 캄브리아기 폭발의 일부가 되었다.[9]
그러나, 물질대사 경로가 어떻게 진화했는지에 대한 문제는 여전히 풀리지 않고 있다는 것이다 : "...대사 경로와 같은 다중 구성요소들이 서로 맞물려있는 시스템이 어떻게 진화했는지는 대부분 미해결로 남아있다."[10] 창조론자들은 하나님이 생명체를 창조하셨을 때, 다양한 대사 경로들을 각 위치에서 완전히 기능하도록 설계하셨고 작동시키셨다고 보는 것이다.
References
1. Science Writer. Scientists identify substance that may have sparked life on Earth. Phys.org. Posted on phys.org March 10, 2023, accessed March 11, 2023.
2. Joyce, G.F., "Evolutionary Chemistry.” Science, vol. 276, June 1997, p. 1658.
3. Guliuzza, R. Natural Selection Is Not ‘Nature’s Design Process.’ Acts & Facts. 39 (4): 10-11.
4. Yokoyama, S., "Color vision of the Coelacanth" The Journal of Heredity, May/June 2000, p. 217.
5. Davis B (April 2005). "Growing pains for metabolomics". The Scientist. 19 (8): 25–28.
6. Fani, R. and Fondi, M. 2009. Origin and evolution of metabolic pathways. Physics of Life Reviews. 6(1): 23-52. Emphasis added.
7. Allaby, M. 2020. Dictionary of Zoology, Oxford University Press. 556.
8. Gilson, T. Darwin Devolves: Another Huge Advance Against Darwinism and for Intelligent Design. Posted on evolutionnews.org March 8, 2019, accessed March 11, 2023.
9. Poelmann, R. and A. Gittenberger-de Groot. 2019. Development and evolution of the metazoan heart. National Center for Biotechnology Information. 248(8): 634-656.
10. Noda-Garcia, L. et al, G. 2018. Metabolite-Enzyme Coevolution: From Single Enzymes to Metabolic Pathways and Networks. Annual Review of Biochemistry. V. 87, 187.
* Dr. Sherwin is science news writer at the Institute for Creation Research. He earned an M.A. in zoology from the University of Northern Colorado and received an Honorary Doctorate of Science from Pensacola Christian College.
*참조 : ▶ 단백질과 효소들이 모두 우연히?
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▶ 유전정보가 우연히?
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▶ DNA와 RNA가 우연히?
https://creation.kr/Topic101/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6405610&t=board
▶ 생명체의 초고도 복잡성
https://creation.kr/Topic101/?idx=6405658&bmode=view
▶ 자연발생이 불가능한 이유
https://creation.kr/Topic401/?idx=6777690&bmode=view
▶ 자연선택
https://creation.kr/Topic401/?idx=6830079&bmode=view
출처 ; ICR, 2023. 3. 30.
주소 : https://www.icr.org/article/metabolism-origin/
번역 : 미디어위원회