생명의 신비를 밝히는 망간 이온의 비밀

생명의 기원을 향한 새로운 시각

 

 

생명의 기원에 관한 연구는 항상 우리의 호기심을 자극합니다. 최근에는 망간 이온이라는 작은 입자가 관심을 끌고 있는데요. 이 입자가 초기 생명체가 어려운 환경에서 어떻게 살아남았는지를 설명해줄 수 있을 것 같습니다. 지구가 형성된 초기에는 현재와는 매우 다른 환경이었습니다. 높은 온도와 강한 방사선이 지배적이었죠. 특히 감마 방사선이라는 강력한 에너지가 많았는데, 이는 우주에서 오는 매우 강한 빛의 한 종류입니다. 이 방사선은 생명에 필요한 분자들, 즉 생명을 이루는 기본 단위들을 손상시킬 수 있습니다. 그런데 이떻게 이러한 환경에서 생명이 시작될 수 있었을까요?

 

 

이 질문에 답하기 위해 중국의 절강대학교에 있는 Bing Tian 교수와 그의 연구팀이 흥미로운 실험을 했습니다. 그들은 특정 박테리아, Deinococcus radiodurans를 연구했는데요, 이 박테리아는 매우 강한 방사선에도 살아남을 수 있는 놀라운 능력을 가지고 있습니다. 연구팀은 이 박테리아가 방사선에 강한 이유가 망간 이온 때문일 수 있다고 생각했습니다. 망간 이온은 매우 작은 금속 입자로, 방사선에 의해 발생하는 해로운 산소 분자들을 제거하는 역할을 합니다. 이렇게 해로운 분자들을 없애주면, 생명을 이루는 다른 중요한 분자들이 손상되지 않고 살아남을 수 있습니다. 연구팀은 이 이론을 확인하기 위해 실험을 했습니다. 그들은 코아세르베이트라는 작은 액체 방울을 만들어, 마치 초기 생명체처럼 행동하게 했습니다. 이 방울들에는 망간 이온과 폴리인산염이라는 또 다른 중요한 성분이 포함되어 있었습니다. 폴리인산염은 에너지를 저장하는 데 도움을 주는 분자로, 초기 지구에서 자연적으로 만들어졌을 것으로 추정됩니다.

 

 

실험에서 연구팀은 이 방울들을 강한 감마 방사선에 노출시켰습니다. 그 결과, 망간 이온을 포함한 방울들은 방사선으로부터 보호받아 손상되지 않았습니다. 반면, 망간 이온이 없는 방울들은 크게 손상되었습니다. 이 실험은 망간 이온이 초기 생명체가 극한 환경에서 살아남을 수 있도록 도와줄 수 있음을 보여줍니다. 물론, 이것만으로 생명의 기원을 완전히 설명하기에는 부족합니다. 생명이 시작되기 위해서는 망간 이온과 폴리인산염이 다른 중요한 성분들과 결합되어야 했을 것입니다. 이 연구는 비생명에서 생명이 탄생하는 과정에 대한 중요한 이해를 제공합니다. 생명의 기원에 대한 이해는 우리에게 우주와 지구, 그리고 우리 자신에 대한 더 깊은 지식을 줍니다. 이러한 연구를 통해 우리는 생명이 어떻게 이렇게 다양하고 복잡하게 진화할 수 있었는지에 대한 단서를 찾을 수 있습니다.

 

VIA : iflscience