: 생명의 기원 [다음은 '화학세계(대한화학회 발행)' 1998년도 10월호, 54-58페이지에 실린 것을 옮긴 것입니다.]

최근 Science에는 생명의 기원에 관련되는 흥미있는 논문과 해설 기사가 3편이 실렸다. 그것을 간추려서 옮겨보면 다음과 같다.

1. 단백질 합성에는 황화물이 필요할까?

2. 뒤틀린 빛이 생명 단계를 시작하였을까?

3. RNA만 존재하면 충분해요?

단백질 합성에는 황화물이 필요할까?

다윈은 생명이 따뜻하고, 영양이 풍부한 수프에서 기원하였다고 하였지만 생명의 요람이 과열된 물과 스며나온 마그마의 황화물 소용돌이로 된 지옥과 같았다는 더 편하지 못한 생각을 지지해주는 증거들이 나타나고 있다. 화학자인 Claudia Huber와 특허 변호사인 Günter Wächtershäuser는 그런 격렬한 조건에서 아미노산들을 연결하여 펩티드를 생성함으로써 세포 구성물을 조립하는데 결정적인 단계를 재창조하였다고 발표하였다.

다른 연구진들도 실험실에서 비슷한 업적을 이루었지만 원시지구상에서는 존재하지 않았을 첨가물을 넣거나 조건을 제공하였었다. 예를 들면 아미노산을 건조하게 유지하거나 자연에 존재하지 않는 화합물로 활성화시켰었다. 그러나 Wächtershäuser는 화산 분출에서 이용가능한 조건, 즉 지각의 균열에서 갑자기 차가운 바닷물에 의하여 충격을 받는 마그마와 가압된 기체 이외에는 아무 것도 사용하지 않았다고 주장한다. Renssler Polytechnic Institute의 James Ferris도 여기에 동의한다. "이런 펩티드들은 그럴듯한 선생물적 조건에서 합성된 것이다. 인공적인 것을 전혀 가할 필요가 없다".

실제로 진화생물학자인 UC Berkeley의 Norman Pace는 새로운 화학이라든지 생명의 기원을 포함한다는 두 가지 모든 점에서 펩티드 형성이 매우 흥미있는 것이라고 말한다. 이런 실험들은 1988년에 Wächtershäuser가 제안한 최초의 생물 구성물이 해저열수공 근처에서 조립되었다는 가설을 지지해주고 있다.

Wächtershäuser는 지구상의 최초의 생명 형태가 다윈의 "작고 따뜻한 연못"으로부터 생성되었다는 것을 의심하는 지질학자의 논문으로부터 영감을 얻었다. 지질학자들은 생명이 탄생하였다는 40억년전에는 그러한 작고 따뜻한 연못이 존재하지 않았으며 오히려 훨씬 더 온도가 높고 화산이 소용돌이치고 운석과 혜성이 충돌하던 시대라고 주장하였다.

따라서 유기화학으로 박사학위를 받았던 Wächtershäuser는 화산 공 근처에 모이는 황화철이나 황화니켈이 일산화탄소나 다른 마그마에서 분출되는 기체로부터 최초의 생체분자 형성을 촉매하였다는 가정을 제안하였다. Wächtershäuser는 황화물 광석이 양전하를 가지므로 음전하를 가진 유기화합물들이 그 표면에 축적되고 서로 계속 반응하여 많은 생체분자들의선구물질을 형성하였다고 믿는다.

그가 설명하려는 기본 생체분자에는 아미노산이 포함되어 있다. 지난 해에 뮌헨 공대의 Huber와 Wächtershäuser는 열수공과 비슷한 조건에서 아미노산 합성 가능성을 증명하는데 한걸음 진보를 하였다. 그들은 100℃에서 일산화탄소와 황화수소를 황화니켈과 황화철 입자와 혼합하여서 아미노산 합성 출발분자인 활성화된 아세트산을 합성하는데 성공하였다(Science, 11 April, 245(1997)).

그들은 아직 이 방법이 아미노산을 생성할 수 있다는 것은 증명하지 못하였지만 현재 연구는 열수공에서 아미노산이 만들어진다면 그것들이 연결되어 펩티드를 형성한다는 것을 보여준다. Huber와 Wächtershäuser(Science, 281, 670(1998))는 똑같은 황화물 현탁액에 아미노산을 첨가하여 수일안에 상당한 디펩티드와 약간의 트리펩티드를 얻었다. 연구진은 황화철과 황화 니켈에 의하여 촉매된 일산화탄소와 황화수소가 아미노산에 결합하여 그것을 활성형으로 만든다고 제안한다. 모든 생명의기원 학자들이 이 실험실에서 보여준 일이 자연적으로 일어났으리라고 확신하는 것은 아니다. UC San Diego의 생화학자인 Stanley Miller는 Wächtershäuser의 반응에서 아미노산을 활성화시키는 일산화탄소의 농도가 자연계에서는 실험에서보다 훨씬 더 낮았다고 말한다. 그리고 그 반응이 자연에서 일어났다고 하더라도 많은 아미노산을 함유하는 단백질을 형성하는데는 불충분하였을 것이라고 한다. 또한 Pace는 생체분자를 생성하려는 모든 실험실들에 적용되는 주의사항을 첨언하다. "광물 표면화학에서 살아있는 세포로의 도약은 아주 오래 걸리는 도약이다."[MJK]


뒤틀린 빛이 생명 단계를 시작하였을까?

지구상에서의 생명의 기원을 추적하는 과정에서 과학자들은 계속 어떻게 생체분자들은 독특한 편광성을 얻었을까라는 수수께끼에 부딪힌다. 단백질에 존재하는 거의 모든 아미노산은 좌선성(L)이다. 한편, DNA와 RNA의 당뼈대는 항상 우선성이다. 이런 균일한 손성은 우연이거나 또는 그것이 DNA 복제나 단백질 합성을 어떻게든 도와주었기 때문에 진화의 과정에서 발생하였을 것이다. 또는 그런 손대칭성이 생명보다도 앞서서 존재하였을 수도 있다. 일부 연구자들은 우리의 초기 태양계가 차가운 성운들 사이에 L 아미노산들이 씨가 뿌려졌고 그 뒤 그것이 운석, 혜성 그리고 티끌에 의하여 지구로 들어왔다고 주장한다.

그런 그럴듯한 우주-태생 기구에 대한 최초의 증거가 발표되었다(Science, 281, 672(1998)). 호주의 Aglo-Australian 천문대의 Jeromy Bailey 연구진은 강하게 원편광된 적외선이 오리온 성운의 OMC-1 항성 탄생지역으로부터 흘러나오는 것을 관찰하였다. 이런 방식으로 편광된 자외선이라면 스핀에 따라서 선택적으로 좌선성이나 우선성 아미노산을 파괴할 수 있을 것이다. 영국의 Hertfordshire 대학의 James Hugh는 다음과 같이 말한다. "유사한 복사선이 50억년 전에 우리의 새로 탄생한 태양 주위의 티끌들을 감쌌다면 생명의 손대칭성에 필요한 선구물질들을 창조하였을 것이다. 이것은 지구상에서 발생할 수 있는 것보다 훨씬 과량의 L형 아미노산을 생성할 것이다".

Arizona 주립대학의 지질화학자인 John Cronin도 "매우 흥분된다"고 덧붙였다. 그는 금세기에 지구에 충돌한 두 운석으로부터 L형 아미노산이 더 과량으로 존재한다는 것을 발견하고 그런 우주-태생 아미노산이 후에 지구에서 만들어진 유형들을 만들어냈다고 생각하고 있다. 생명의기원 전문가들은 다른 생각을 가지고 있다. Scripps 해양연구소의 Jeffery Bada는 그 시나리오는 많은 문제점을 가지고 있다고 지적한다. 그는 다량의 아미노산이 우주로부터 지구까지 무사히 와서 초기 생물학에 영향을 끼쳤다는데 의심을 품고 있다. 오랫동안 손대칭성의 우주 기원을 믿는 사람들은 원편광을 그럴듯한 촉발제로 생각해 왔다. 천문학자들은 매우 높은 수준의 그런 복사선을 쌍성들 근처나 다른 강력한 외부 자기장을 가진 곳에서 발견하였다. 이제 Bailey 연구진은 우리 태양계가 탄생할 때와 매우 유사한 환경에서 그러한 것을 발견한 것이다. 연구진은 항성 생성의 가마솥인(탄생처인) 오리온 분자 성운(Orion Molecular Cloud)을 Anglo-Australian 천문대의 3.9 m 짜리 적외선 카메라로 연구하였다. 그들은 아마도 자기장에 배열된 작은 티끌 입자들을 산란시킴으로써 오리온에서 나오는 적외선의 17%가 원편광된다는 것을 발견하였다. 1-2%를 예상하였던 Bailey는 매우 놀랐다고 한다.

그러나 적외선은 유기분자들을 파괴할만한 에너지를 가지지 못한다. UV라면 가능하다. Bailey 연구진은 방해 티끌 때문에 오리온으로부터 자외선을 볼 수는 없었지만 그들은 UV도 비슷한 비율이 원편광될 수 있을 것으로 계산하였다. 만일 그러한 빛이 초기 태양계에 폭포처럼 쏟아졌다면 10분자마다 한 분자의 L 아미노산이 과량으로 생기도록 D 아미노산을 파괴할 수 있었을 것이다. 다른 행성계는 편광 방향에 따라서 D 아미노산을 과량으로 가질 수도 있었을 것이다.

그렇더라도 Bailey와 Hough가 인정하듯이 많은 사건들이 그들의 시나리오를 그럴듯하게 만드는데 들어맞아야만 할 것이다. 그런 단계들에는 우주에서 막대한 양의 아미노산이 만들어지고 그것이 라세미화되지 않고 지구가지 전달되어야 한다. 라세미화는 고온이나 물에서는 매우 빠르게 일어난다. Arizona 대학의 행성학자인 Christopher Chyba는 1969년에 호주에 낙하한 머치슨 운석과 1949년 Kentucky에서 얻은 운석에서 L 아미노산의 과량이 3-9%에 이른다는 Cronin의 발견을 상기시키면서 "문제는 그런 정도의 과량이 생명의 기원에 중요하였는냐?"라고 말한다.

Bada와 Stanley Miller는 그렇게 생각하지 않는다. Miller는 "일단 아미노산이 지구에 도착하면 매우 빠르게 라세미화된다. 나는 손성이 우연히 생겼다고 생각한다."고 말하고 있다. [MJK]





RNA만 존재하면 충분해요?

유전암호는 누클레오티드 삼중자와 코돈을 연관시키는 알고리듬이다. 예를 들면 ATG, CGG, CAA 같은 유전자의 유전암호는 특정한 아미노산을 지정하고 이 아미노산들이 서로 펩티드 결합으로 연결되어서 단백질을 형성한다. 모든 생명체는 이 알고리듬에 의존하고 있기 때문에 그것의 화학적 근거와 단백질 합성의 알고리듬은 지구상에서 생명이 어떻게 기원하였는지에 대하여 우리에게 무엇인가를 알려줄 수 있을 것이다. Nitta등(Science, 281, 666(1998))은 이런 분야에서 중요한 진보를 이루었다. 연구진은 RNA만을 함유하고 있는 리보솜의 조각이 아미노산들 사이의 펩티드 결합 형성에 충분하다는 것을 밝혀서 원시생명계는 RNA가 아미노산들을 펩티드로 결합시키는 세계로부터 등장하였다는 생각을 지지해 주었다.

1992년에 Noller의 연구진은 단백질이 없는 23S rRNA가 전달효소 활성을 갖는다는 것을 밝혔다. 천연 RNA에서 단백질을 제거하려는 수많은 시도가 이루어졌지만 활성을 잃지 않고 단백질을 깨끗이 제거하는 것은 힘들었다. 이런 결과는 흔적량의 단백질이 펩티드 결합 형성에 중요하다는 생각을 일으켰다. 그러나 다른 연구에서는 합성 RNA가 펩티드 결합 형성을 촉진한다고 알려졌다. 이런 발견은 23S rRNA 자체가 전달효소 활성을 가진다는 것을 증명하고자 하는 욕심을 가지게 하였다.

이런 목적을 달성하는 가장 정확한 방법은 23S rRNA 유전자로부터 유도한 합성 RNA를 시험하는 것이다. 리보솜 단백질에 전혀 노출된 적이 없는 그런 RNA는 단백질이 활성을 갖는다는 것을 완전히 배제하여 줄 것이다. Nitta등은 앞서서 그들이 행한 합성 23 rRNA 전사물 접힘 실험을 이용하여 N-아세틸-Phe-tRNAPhe와 Phe-tRNAPhe를 반응 시켜서 N-아세틸-Phe-Phe 펩티드를 형성하는 반응을 달성할 수 있었다. (만일 이 반응에서 Phe-tRNAPhe만 사용되었다면 Phe-Phe-tRNA 의 디펩티드기는 아미노말단의 자유 아미노기가 아미노아실 에스테르 결합을 공격하여 디케토피페라진으로 재배열될 것이다. N-아세틸-Phe-Phe-tRNAPhe에서는 이런 재배열이 일어날 수 없다.)

Nitta등은 조직화된 23S rRNA의 구역 구조를 이용하여 새로운 시도를 하였다. 그들은 23S rRNA의 각 구역에 해당하는 전사물을 만들고 여섯 가지 구역 전사물을 혼합시킬 때 전달효소 영역을 가지는 구역 V를 포함시킬 때만 활성을 나타낸다는 것을 알아냈다. 실제로 구역 V는 그 자체로 활성이지만 다른 구역들은 홀로 활성을 가지지는 않는다. 더욱이 전달효소 영역에 작용하는 항생제인 스파르소마이신은 전달효소 활성을 저해하였지만 다른 영역에 작용하는 네오마이신은 저해를 나타내지 않았다.

이런 연구로부터 앞으로의 실험에 대한 몇 가지 의문과 방향이 떠올랐다. 구역 V의 활성이 구역 VI를 첨가하면 촉진된다는 것은 놀라운 발견이었다. 전의 연구들에서는 구역 VI와 V가 직접 상호작용한다는 것은 전혀 알려지지 않았었다. 반대로 일부 RNA-교차결합 자료들은 구역 II와 V 사이, 구역 IV와 V 사이가 가깝다는 것은 암시하였다. 그러나 구역 II와 IV는 V의 활성에 전혀 영향을 주지 않았다. 리보솜 내에서 II-V, IV-V 근접성이 존재한다면 그것은 안정화를 위하여 리보솜 단백질을 필요로 하거나, 펩티딜기 전달효소 활성에는 불필요할 수도 있다. 다른 한편으로 Nitta등의 G2252 치환 돌연변이는 전달효소 활성을 약 60% 감소시킨다. 이 돌연변이는 tRNA의 3' 말단에 있은 CCA76의 C74와 수소결합을 형성한다. 보상돌연변이는 아마도 필요한 활성을 복원시킬 것이다.

tRNA 구조중 두 구역이 완전한 리보솜에서 rRNA들과 상호작용을 한다. 역코돈을 함유하는 구역은 리보솜 작은 소단위체의 16S rRNA와 상호작용을 하고 수용체-TΨC 미니나선 구역은 큰소단위체의 23S rRNA와 상호작용을 한다. 세포 단백질 생합성에서 tRNA 역코돈은 mRNA의 삼중자 코돈과 결합하므로 단백질 합성은 주형 의존성이 된다. Nitta등의 실험에서 펩티드 합성은 주형 의존성이 아니며 아마도 tRNA의 미니나선 구역만을 필요로 할 것이다. 실제로 분리된 미니나선 구역은 많은 아미노아실 tRNA 합성효소들의 기질이 되었다. 이런 기질들은 유전 암호의 역코돈 삼중자가 없기 때문에 아미노산과 미니나선 사이의 관계는 아미노산에 대한 "작업 RNA 암호"를 구성한다. 아미노산이 채워진 미니나선이 Nitta등의 실험계에서 펩티드를 형성할 수 있을까? 그렇다면 23S rRNA의 구역 V로 구성된 계와 채워진 미니나선이 완전한 tRNA와 rRNA 구조가 조립되기 이전의 펩티드 합성에 대한 원시 모형이라고 생각될 수 있을까? 미니나선은 tRNA 안에서도 역사가 오래된 구역으로서 RNA 세계에서 최초로 등장한 RNA 중의 하나이었을 것이다. 23S rRNA의 구역 V도 rRNA의 오래된 구역으로서 아마도 tRNA의 미니나선과 더불어 함께 진화하였을 것 같다. [MJK]

답변 참고 > http://www.chosun.ac.kr/%7Emjkoh/a3316.html




글쓴이 : abcleetk 글쓴날 : 2003년 06월 21일
제목 : 생명의 기원에대하여 부탁드립니다 ^^ 생명이 어디서 부터 왔는가에 대해서

1. 자연발생설(Theory of spontaneous generation)
기원전 624~548그리스의 이오니아(Ionia)학파의 자연 철학자들은 생물은 열과 공기와 태양에 의하여 진흙에서 우연히 발생하였다고 하였으며, 그리스의 아리스토텔레스(BC. 384~322)도 생명의 자연 발생론을 주장하였다. 그리고 근세의 데칼트(1596-1650)도 생물은 축축한 흙에 햇빛이 쬐든지 또는 부패될 때 우연히 발생한다고 주장하였다.

2. 생물속생설(Theory of biological generation)
이탈리아의 레디(Redi; 1626-1697)는 두개의 플라스크에 고기를 넣고 한쪽은 망을 씌우고 다른 쪽은 그대로 두었더니, 망을 친 플라스크에서는 구더기가 안 생기고, 망을 치지 않은 플라스크에는 구더기가 생기는 것을 보고 생물은 반드시 생물로부터 발생한다는 생물 발생론을 발표하였다.

여기에서 유명한 파스퇴르의 실험이 있습니다.

파스퇴르는 고기즙을 플라스크에 넣고 끓인 후 플라스크의 목을 S자 모양으로 가늘게 뽑아 두면 끝을 열어 두어도 미생물이 생기지 않는다는 실험을 하였음.(자연발생설을 완전 부정)

- 파스퇴르가 위인이기는 하지만 야사(?)에 의하면 후배나 제자들의 연구결과를 가로채서 자기가 한것처럼 발표하곤 했다더군요. ^^;;

3. 화학진화론(Chemical evolution theory)
생명기원의 자연발생가설은 구 소련의 생화학자 오파린(A. I. Oparin)이 1936년 "생명의 기원"이라는 책에서 발표하였다. 오파린의 가설에 의하면 생명체는 지구상에서 발생한 것으로 긴 세월에 걸쳐서 무기물로부터 유기물로 변화(화학진화)가 일어나고, 이 유기물이 최초의 생물(원시생물)을 형성한다고 하였다. 그는 원시 지구를 덮고 있던 대기는 오늘날의 대기 성분과는 달리 산소는 없고 메탄(CH4), 수소(H2), 수증기(H2O), 암모니아(NH3), 네온(Ne), 헬륨(He), 아르곤(Ar) 등으로 되어있었을 것이라고 가정하였다. 이들 기체는 태양으로부터 자외선이나 공중방전의 에너지를 흡수하므로 서로 반응하여 아미노산을 비롯한 여러 가지의 간단한 유기물로 되고, 이것이 비에 용해되어 바다로 흘러 들어와 교질 상태가 되었다가 이종(異種)의 교질이 반응하여 반액상(半液狀)의 코아세르베이트(coacervate) 라는 작은 알맹이 형태로 만들어졌을 것이라고 가정하였다. 이 코아세르베이트는 내부 교질 입자가 서로 정해진 위치에 붙어서 초기 구조를 이루며 한편으론 여러 효소계가 형성되어 다른 유기물을 분해하여 그 에너지에 의하여 자신을 합성하여 성장하여 갔다고 가정했다. 이와 같이 코아세르베이트가 성장한 것이 바로 원시 생물로 발전되었다고 본다. 원시 생물이 유기물의 화학적 진화도상에서 기원 되었다면, 당연히 그것은 유기물에 의존하고 있는 종속 영양적인 것이었을 것이다(종속영양 기원설). 오파린에 따르면 원시지구의 대양에는 유기물만이 녹아있었고 대기에는 유리된 산소가 존재하지 않았다고 보았다. 그러므로 이와 같은 환경에서 최초로 나타난 생물은 바닷물 속에 있는 유기물을 받아들여 무기 호흡을 할 수 있는 생물이었으리라고 가정하였다. 무기 호흡의 결과로 유기물은 소비되어 소멸되었다고 본다. 이때 빛, 물, 이산화탄소를 이용해서 탄수화물을 만들고 산소를 방출하는, 독립 영양적인 생활을 할 수 있는 일반적인 광합성형 생물로 발전되었다고 가정하고 있다.

원시 대기에서 아미노산이 생겼다는 오파린의 가설은 1953년 시카고 대학의 화학자인 유레이(H. urey)와 밀러(S. Miller)의 실험으로 뒷받침된다.
이 실험은 '원시 지구의 대기에 포함되어 있었다고 여겨지는 무기물의 기체들에 고압의 전기 방전을 가함으로써 번개의 형태로 공급되는 에너지가 유기물을 합성할 수 있을지를 판단한 실험'이다.

대기의 조성은, 원시 대기가 수소를 많이 포함하고 있는 환원성 대기라고 가정하였다. 왜냐하면, 만일 대기의 조성이 현재와 같이 질소와 산소를 많이 포함하고 있는 산화성 대기라면 이들을 아무리 오랫동안 방전시킨다해도 유기물은 절대 합성될 수 없기 때문이다. 그래서 이 실험 장치에는 응축기와 트랩(Trap) 장치가 있어서 합성된 유기물이 분해되는 일을 막고 있다. 무기 물질을 재료로 해서 유기물을 합성하는 일을 성공시켰던 밀러의 실험은 화학진화설을 뒷받침하는 결정적인 증거인 것처럼 사용되었다.
문제점 :
오파린의 생명기원설은 결정적인 약점을 지니고 있다. 우선 오파린이 가정했던 지구의 원시대기가 환원성대기가 아니었다는 반론이다. 지구와 가까운 금성과 화성에 산화성대기인 이산화탄소가 존재한다는 사실이 이를 뒷받침한다. 그래서 과학자들은 밀러의 실험장치에 이산화탄소를 넣고 실험해 봤다. 그 결과는 환원성대기만으로 실험했을 때보다 아미노산의 생성률이 현저하게 떨어졌다.
이 실험은 무기물을 재료로 유기물을 합성할 수 있는 하나의 방법을 찾아낸 것일 뿐 진화론의 증거가 되지 못한다.
이 실험에서는 원시 지구에 산소가 없었을 것이라고 가정하였지만 아무런 증거도 없고 실험 장치의 인위성은 자연발생의 우연적 조건과는 성격이 다르기 때문이다. 또한 이 실험 장치에서는 합성된 후 방사선에 의하여 다시 분해되지 않도록 즉시 냉각시킬 수 있는 냉각 장치가 사용되었다. 만일 빨리 냉각되지 않으면 합성되었던 유기물은 방전 에너지에 의하여 다시 분해해서 파괴되어 버리기 때문이다. 무엇보다도 밀러의 실험에서는 생명체의 요소인 단백질 합성에 필요한 L-아미노산(short-chain left-handed amino-acid) 도 생겼지만, 생명합성에 불필요하고 오히려 방해가 되는 D-아미노산(long-chain right-handed amino-acid)4도 함께 생성되었다. 그러므로 화학 진화론자들은 아무도 밀러의 실험으로 생긴 혼합 유기물질을 다음 단계의 고분자 합성 원료로 사용하지 않는다.
이러한 생명기원설의 약점은 진화론을 반대하는 창조론자들에게는 좋은 무기가 됐다.



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글쓴이 : triplehunt2 글쓴날 : 2003년 06월 21일
제목 : 답..;;;; ㅣ읽기자료ㅣ오파린의 생명기원설

1922년 봄 모스크바에서 열린 식물학회에서 오파린은 처음으로 원시지구에서 자연발생적으로 생명체가 탄생할 수 있다고 소개했다. 그의 생명탄생 시나리오는 이렇다.

지구의 원시대기는 수소, 메탄, 암모니아와 같은 환원성 기체(수소 또는 수소와 결합한 기체분자)로 충만해 있었다. 이 기체들은 지구 내부에서 분출되는 고온의 니켈, 크롬과 같은 금속의 촉매작용으로 인해 단순한 유기분자로 변한 다음, 암모니아와 다시 결합해 점차 복잡한 질소화합물로 변해갔다. 이런 화합물은 바다에 농축되기 시작했고, 콜로이드 형태의 코아세르베이트(coacervate)로 변했다. 코아세르베이트는 막을 가진 액상의 유기물 덩어리로 외부환경과 구별되는 독립된 내부를 지녔다. 조잡하나마 세포의 형태를 갖춘 것이다. 이들이 점차 스스로 분열하고, 외부와 물질을 주고 받는 기능을 갖추면서 원시생명체로 진화했다.

오파린의 생명기원설은 화학 진화(chemical evolution)를 통해 생명의 탄생을 설명함으로써 다윈의 진화론을 생명탄생의 순간까지 끌어올렸다. 한편 그의 이론은 사회주의국가의 이념이었던 유물론(唯物論)에 큰 힘을 실어 주었다. 오파린의 생명기원설은 1929년 영국 런던대의 생리학교수인 존 홀데인(1892-1964)에 의해 계승됐고, 오파린은 생명기원설을 담은 불후의 명저 ‘생명의 기원’을 1936년에 출판했다.

오파린의 가설이 실험으로 입증되기까지는 30년의 세월이 필요했다. 1952년 시카고대의 교수인 해럴드 유리(1893-1981, 1934년 중수소 발견으로 노벨화학상 수상)는 지구의 원시대기가 목성이나 토성의 대기처럼 환원성 대기(메탄, 암모니아, 수소, 수증기)로 이뤄졌다고 가정하고, 이런 조건에서 생명이 탄생할 수 있는지 실험하기로 했다. 그 실험은 대학원생인 스탠리 밀러(1930-)가 맡았다.

밀러는 플라스크 안에 원시바다와 같은 상태를 만들어놓고 이를 끓인 다음, 여기서 발생한 수증기가 수소, 메탄, 암모니아와 같은 환원성 대기와 섞이도록 했다. 그리고 마치 벼락이 떨어지는 것처럼 그곳에 전기방전을 일으켰다. 그랬더니 오파린의 예언처럼 그곳에서 아미노산이 만들어졌다. 밀러의 실험 이후 오파린의 생명기원설은 지구 역사와 생명의 기원을 설명할 때 교과서처럼 인용되기 시작했다.

하지만 오파린의 생명기원설은 결정적인 약점을 지니고 있다. 우선 오파린이 가정했던 지구의 원시대기가 환원성대기가 아니었다는 반론이다. 지구와 가까운 금성과 화성에 산화성대기인 이산화탄소가 존재한다는 사실이 이를 뒷받침한다. 그래서 과학자들은 밀러의 실험장치에 이산화탄소를 넣고 실험해봤다. 그 결과는 환원성대기만으로 실험했을 때보다 아미노산의 생성률이 현저하게 떨어졌다. 이런 생명기원설의 약점은 진화론을 반대하는 창조론자에게는 좋은 무기가 됐다.