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원시지구 대양에서의
생명체의 출현
원시지구의 상태에서 생명체의 출현을
가능하게 한 아미노산과 단백질처럼, 그 밖의 중요한 탄소화합물도 합성되었음에 틀림없을 것이다. 원시적인 세포와 유사한 최초의 생명체는 오늘날
생존하고 있는 가장 원시적인 박테리아보다도 더 단순한 구조여야 했을 것이다. 이러한 원시세포들은 생식도 하고 생장도 할 수 있어야만 한다.
어쨌든 이들이 생식하고 있으려면 생식을 조절하는 특별한 물질이 필요하게 된다.
종속영양 생물설에서는 생식에 필요한 유기화합물도
무생물학적인 반응에 의해 생성된 것으로 가정한다. 다른 유기화합물과 함께 이들도 비에 씻겨 호수, 강, 그리고 해양으로 흘러 들어갔을 것이다.
원시지구의 물은 이렇게 해서 최초의 원시 세포에 필요한 모든 화합물을 가진 "묽은 고깃국"과 같은 영양용액로 되었다. 이들을 소모할 수 있는
생물체가 없었기 때문에 이 유기화합물들은 물 속에 축적될 수 있었을 것이다. 이 유기화합물이 축적되기에 가장 적당한 장소는 광활한 바다가 아니라
작은 연못이나 호수 그리고 진흙 바닥이었다. 진흙이나 점토 입자들과 온도의 하강은 여러 가지 형태의 분자들을 농축시키게 되었을 것이다. 이러한
이유로 일부 과학자들은 생명체가 바닷가나 물가의 갯벌 또는 진흙바닥에서 나타났을 것이라고 생각하고 있다.
시간이 지남에 따라
영양용액 속의 일부 아미노산들은 폴리펩티드나 단백질을 형성했을 것이다. 그 밖의 간단한 유기물 분자들도 역시 보다 더 크고 복잡한 분자들을
형성했을 것이다. 결국은 이러한 큰 분자들이 결합하여 덩어리를 형성하고, 이 큰 분자의 덩어리들이 합쳐져서 원시세포를 형성했을 것이다.
이것은 해결하기 어려운 가정이다. 유기화합물의 덩어리로부터 원시세포의 형성과정에 대해 수긍할 만한 설명을 한다는 것은 원시지구의
상태에서 유기 화합물 자체의 형성과정을 설명하는 것보다 더 어려운 일이다. 이에 대한 가설은 처음에 영양용액 속의 큰 유기화합물 분자들이
임의적으로 무리를 지어 여러 가지 형태의 집합체를 형성했다는 것이다. 이러한 여러 종류의 집합체들은 생장과 생식에 필요한 영양용액 속에 유기
화합물을 얻기 위해 서로 경쟁을 해야만 했을 것이다. 이 경쟁에서 어떤 집합체들은 다른 것들에 비해 구성상태와 그 조직이 더 유리했을 것이다.
결국 자연 선택 과정을 거쳐 덜 유리한 것들은 제거되고 유리한 구조체들만 남게 되었을 것이다. 유리한 구조체들은 마침내 종속 영양세포와 비슷해질
때까지 복잡성이 계속 증가했을 것이다. 할데인(Haldane)은 최근에 원시세포의 조상들은 일정한 단백질과 연관시켜 바이러스의 입자와 닮았을
것이라고 했다. 오파린(Oparin)은 세포 이전의 구조체의 한 모델로 코아세르베이트(coacervate)라 부르는 특수한 입자를 제안했다. 이
이름은 라틴어에서 유래한 것으로 "쌓아올린" 또는 "'뭉쳐진"이라는 의미이다. 코아세르베이트란 주위를 둘러싸고 있는 액체 속에서 단백질이나
단백질과 유사한 물질이 물방울과 결합하고 있는 덩어리를 말한다. 단백질이 물에 용해되면 단백질 분자의 일부분이 전하를 띄게 된다. 이렇게 전하를
띈 단백질 분자들은 물분자들을 끌어 당겨 큰 단백질 분자를 둘러싸는 물 분자층을 형성한다. 복잡한 코아세르베이트는 물의 층으로 둘러싸인 단백질
분자들의 덩어리로부터 생성된다.
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