학문
모든 생명체의 근원에 유전자가 있을까요?
심해 열수분출공에서 나온 바이러스? 세포?가 모든 생명체의 첫 시작이라는데, 그럼 그 생명체?에 유전자도 포함되어있나요? 그럼 그 유전자는 모든 생명체에게 내려졌나요?
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요, 튤립님. 이중철 전문가입니다.
지구상의 모든 생명체는 그 뿌리에 유전자를 품고 있으며, 이는 과학적으로도 사실인데요. 약 40억 년 전 심해 열수분출공 인근에서 탄생한 것으로 추정되는 지구상 모든 생명의 공동 조상인 루카(LUCA)는 이미 DNA라는 유전자를 가지고 있었고, 이 유전적 규칙은 오늘날 지구상에 존재하는 박테리아부터 식물, 그리고 인간에 이르기까지 단 하나의 예외도 없이 그대로 전수되었습니다.
1. 생명의 요람, 심해 열수분출공과 최초의 조상 루카
태양이 전혀 닿지 않는 깊은 바다 속에는 뜨거운 물과 함께 다양한 미네랄, 메탄, 수소 등이 뿜어져 나오는 열수분출공이 있습니다. 수많은 과학적 연구와 화학적 교차 검증을 통해, 오늘날 과학계는 이곳을 지구 최초의 생명체가 탄생한 가장 유력한 장소로 꼽고 있습니다. 이곳에서 탄생하여 오늘날 지구상의 모든 생명체로 갈라져 나간 가상의 최초 세포 생명체를 과학계에서는 루카(LUCA, Last Universal Common Ancestor), 즉 최종 공통 조상이라고 부릅니다. 루카는 단순한 단백질 덩어리가 아니라, 정교한 세포막을 가지고 스스로 에너지를 만들며 무엇보다 자신의 정보를 복제할 수 있는 DNA 유전자를 완벽하게 갖춘 상태였습니다. 즉, 생명의 시작점인 첫 세포에 이미 유전자가 완벽하게 포함되어 있었던 것입니다.
2. 모든 생명체로 이어진 유전적 설계도
그렇다면 루카가 가졌던 유전자가 오늘날 우리에게까지 그대로 내려온 것이 맞을까요? 생물학에서는 이를 유전 암호의 보편성이라는 강력한 과학적 근거로 증명합니다.
지구상의 모든 생물은 DNA 속의 유전 정보를 바탕으로 몸을 구성하는 단백질을 만들어요. 이때 DNA의 3개 염기쌍(코돈)이 어떤 아미노산 하나를 지정하는 규칙을 사용하는데요. 놀랍게도 이 규칙은 대장균 같은 원시적인 세균부터 길가에 핀 꽃, 바다의 고래, 그리고 우리 인간에 이르기까지 거의 100퍼센트 동일합니다. 만약 생명체들이 각자 다른 조상으로부터 따로따로 출발했다면 이렇게 복잡한 암호 번역 체계가 모든 생물에게서 완벽히 일치할 수 없습니다. 이는 루카가 가졌던 유전적 설계도의 기본 규칙이 수십억 년 동안 모든 생명체에게 고스란히 유전되어 내려왔음을 보여주는 결정적인 증거인 것입니다.
3. 바이러스와 최초 생명체의 관계
질문자님이 말씀하신 바이러스는 생명의 첫 시작이라고 보기는 어렵습니다. 바이러스 역시 DNA나 RNA 같은 유전자를 가지고 있지만, 스스로 에너지를 만들거나 세포 분열을 하지 못해 생물과 무생물의 경계에 걸쳐 있는 존재이기 때문이에요. 바이러스는 스스로 복제할 수 없고 반드시 다른 생명체의 세포 속에 침입해야만 살아갈 수 있으므로, 최초의 세포 생명체인 루카보다 먼저 태어났거나 혹은 루카와 비슷한 시기에 세포에서 떨어져 나온 유전 물질 조각에서 유래했을 것이라는 주장이 지배적입니다. 따라서 생명의 직접적인 계보는 바이러스가 아닌, 유전자를 품은 최초의 세포 생명체로부터 이어졌다고 이해하시는 것이 적절하답니다.
정리하자면,
지구상의 모든 생명체의 뿌리에는 유전자가 존재하는데요. 약 40억 년 전 심해 열수분출공의 가혹한 환경 속에서 탄생한 최초의 세포 생명체인 루카(LUCA) 역시 이미 DNA 유전자를 가진 상태였고, 이 유전적 규칙과 암호 체계가 수십억 년 동안 진화를 거치며 지구상의 모든 생물에게 단 하나의 계보로 중단 없이 전수되었기 때문에 오늘날 지구상의 모든 생명체는 동일한 유전적 뿌리를 공유하는 한 가족이라고 볼 수 있어요. 바이러스는 이 최초의 세포 생명체 없이는 증식할 수 없는 특수한 유전 물질로 생명의 직접적인 조상이라기보다는 생명의 탄생 역사와 늘 함께해 온 동반자로 보는 것이 타당하답니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
지구상 모든 생명체의 시작점에는 유전자가 있었습니다.
자신을 복제하고 유지하려면 설계도인 유전자가 반드시 필요하기 때문이죠.
그리고 심해 열수분출공에서 탄생한 최초의 공통 조상(LUCA) 역시 이 유전자를 가지고 있었습니다.
이 최초의 유전자는 수십억 년 동안 복제되고 변형되며 현존하는 모든 생명체에게 고스란히 이어졌는데, 그래서 인간이나 고양이, 나무, 심지어 눈에 보이지 않는 박테리아까지 모두 동일한 유전자 암호 체계(A, T, G, C)를 사용합니다.
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
현재 가장 유력한 가설은 모든 생명체가 하나의 공통 조상에서 유래했다는 것입니다. 이 조상은 이미 유전물질을 가지고 있었을 것으로 추정됩니다. 따라서 오늘 날 노든 생명체는 공통 조상으로부터 유전 정보를 물려받았지만, 수십억 년 동안 돌연변이와 진화를 거치며 유전자 구성이 크게 달라졌습니다. 다만 심해 열수분출공이 생명의 기원 후보라는 것은 아직 가설이며, 최초 생명체가 바이러스 였다는 근거는 없습니다 .바이러스는 스스로 증식하지 못해 세포가 먼저 존재했을 가능성이 더 높다고 보고 있습니다.
안녕하세요. 김창희 박사입니다.
현재 밝혀진 바로는 유전자, DNA가 없는 생물은 없습니다.
DNA는 모든 생물의 근원이고 이를 통해서 단백질이 만들어지며 그 역할로 생물이 살아갑니다.
모든 생물,,,어디에 있던지 DNA는 다 가지고 있습니다.
(다만, 바이러스는 논란이 되지만 DNA 대신에 RNA만을 보유하고 있는 바이러스도 있습니다.)
감사합니다.