교과서와 기원문제 시리즈(6) 공상과학 소설 RNA의 세계
노휘성(과학교사), ACT뉴스 2015년 12월
왜 RNA의 우연한 출현이 화학진화의 긴 시나리오 중 한 부분으로 중요한 것일까? RNA는 구조적으로 DNA와 비슷하며, 유전정보를 구성할 수 있는 네 종류의 염기부호를 가진다. 또한, RNA는 자신과 닮은 RNA를 스스로 만드는 능력을 가지며, 이러한 복제과정이 다른 촉매의 도움 없이도 가능하다. 이런 RNA의 자기복제력과 효소 기능 때문에 진화론자들은 맨 처음의 RNA만 어떻게 생겨날 수 있었다면, 그리고 RNA를 형성하는 재료들만 충분히 존재했다면, 돌연변이를 통해 다양한 RNA가 생겨나지 않았을까, 그러다 보면 단백질들에 대한 유전 정보들을 만들어낼 수 있지 않았을까 생각하는 것이다.
이렇게 RNA의 돌연변이가 무수히 반복되다가 DNA를 결합시키는데 반드시 필요한 단백질인 DNA 중합효소에 대한 정보까지 갖게 되었다고 가정한다. 결국 RNA 세계라는 것은 고도로 복잡한 정보 저장체계인 DNA가 어떻게 저절로 형성될 수 있었는지 이 난감한 문제를 풀어가는 돌파구로서 선결문제였던 것이다.
이러한 RNA의 세계를 거쳐 가는 화학진화의 시나리오를 반영하고 있는 10학년 과학교과서는 이렇게 기술하고 있다.
아데닌과 시토신과 같은 염기와 리보스, 그리고 인산기가 결합하여 리보 뉴클레오타이드를 구성하는데, 이것에 열을 가하면 스스로 모여서 RNA 단일 가닥 사슬을 형성한다는 사실이 밝혀졌다.<중략> 따라서 원시 지구에서 형성된 RNA가 필요에 따라 복잡한 화학 반응을 거쳐서 DNA로 거듭나게 되었을 것으로 추정된다.[1]
정말 자기복제력이 있는 RNA가 자연에서 저절로 생겨날 수 있었을까? 대답부터 말하자면, ‘아니오’이다. 일단, 자연에서 RNA를 구성하는 재료들이 저절로 합성되지 않는다. 다음, 그런 재료가 충분히 있다고 해도, 그 단순한 유기물들 중 오직 D-형(오른손형) 오탄당만 선별하여 50개 이상 연결시킨 뉴클레오티드가 저절로 형성되지 않는다.
심지어 실험실에서조차 RNA를 합성해보려고 시도했을때, 용액-건조-건조-용액-건조를 교체하며, 알칼리-산성-산성-알칼리성 순으로 맞추어야 하고, 온도는 실온100도-(50-160도)-90도 등으로 조정하며, 공기가 없는 과정을 거쳐야 하고, 자연계에는 매우 희박한 10종의 유기물과 무기물이 화학반응의 각 단계마다 정확히 나타나야 한다고 한다.[2] 우주 그 어디에도 이러한 까다로운 조건과 재료들을 각 단계에 맞춰 공급할 수 있는 환경은 없다. 한마디로, 그것은 저절로 이루지는 과정이 아니다.
더군다나, 진화론자들의 염원대로 RNA가 DNA의 세계가 오도록 그 발판이 될 수 있으려면, RNA가 유전 정보를 가질 뿐 아니라 단백질을 합성하는 능력을 가져야 한다. 왜냐하면, DNA는 단백질로 이루어진 효소들의 도움 없이는 결코 생성될 수 없기 때문이다. 그러나, RNA는 단 두 개의 아미노산조차 연결시키는 능력이 없다. 무엇을 말하는가? 설사 누군가 RNA 한 트럭을 아미노산이 충분히 많은 연못에 부어 넣었다 해도 그 연못 안에서는 그 어떤 단백질도 만들어지지 않는다는 것이다. 그러므로, 수억 년을 기다린다 할지라도, 그 연못에서 DNA가 만들어질 가능성은 제로이다.
마치 그러한 일이 과거 지구에서 일어났던 것처럼 단순한 유기물에서 단백질, RNA, DNA로의 진화스토리를 엮어가는 화학진화는 단지 상상을 통한 소설과 같은 것임을 알 수 있다. 단백질을 합성하기 위해서는 반드시 DNA가 필요하고, DNA가 만들어지기 위해서는 중합 효소인 단백질이 반드시 필요하다. 또한 RNA 없이는 DNA에 있는 정보가 단백질을 만들도록 제공될 수 없다. 이 세 가지는 각각으로서는 무능하며, 동시에 있어야만 생명 현상을 일으킬 수 있다. 누가 이 복잡한 생체분자들을 동시에 존재하게 했단 말인가? ‘그 이름은 만군의 여호와’라고 불리시는 ‘만물의 조성자’이시다(렘 10:16).
[1] 안태인 외 11인(2011), 고등학교 과학, 금성출판사, p.123
[2] 생물의 진화는 과학적 사실인가?, 김기환, 한국진화론실상연구회(2008), 125
