유레이-밀러의 실험 - 12월 10일

  지난번엔 파스퇴르의 백조목 플라스크 실험을 통해 생물발생론이 증명되었다는 말로 이야기를 마쳤는데요, 안타깝게도 생명의 기원에 대한 두 세계관의 전투는 그 뒤로도 계속 이어졌답니다.

  혹시 진화론에서 최초의 생명체가 어떻게 해서 생겨났다고 가정하고 있는 지 아시나요?

  지난 1세기 동안 진화론자들에게 확실한 교리로 자리 잡았던 것으로 생명체의 기본 분자들을 구성하는 무기물질로 가득 차있는 ‘원시 수프(primordial soup)’와 같이 ‘작고 따뜻한 못(warm little pond)’ 환경에서 최초의 생명체가 탄생되었다고 주장해 왔습니다.

  이러한 개념은 1920년대와 30년대에 생명의 기원에 대해 진화론적으로 설명하고자 한 영국의 생물학자 할데인(J. B. S. Haldane; 1892-1964, 1936년에 ‘생명의 기원’ 출판)과 러시아의 생화학자 오파린(A. I. Oparin)에 의해서 발전되었습니다. 그러다가, 1952년 시카고대학교의 화학자였던 해럴드 유레이(Harold Urey; 1893-1981, 1934년 중수소 발견으로 노벨화학상 수상)가 지구의 원시대기가 목성이나 토성의 대기처럼 환원성 대기(메탄, 암모니아, 수소, 수증기 등)로 이뤄졌다고 가정하고, 이러한 조건에서 생명이 탄생할 수 있는지 실험하기로 했습니다. 그 실험은 당시 박사과정에 있던 대학원생인 스탠리 밀러(Stanley Miller; 1930-)가 1953년에 실시했습니다.

  밀러의 실험 장치를 보면 플라스크 안에 원시바다와 같은 상태를 만들어놓고 이를 끓인 다음, 여기서 발생한 수증기가 수소, 메탄, 암모니아와 같은 환원성 대기와 섞이도록 했습니다. 그리고 마치 벼락이 치는 것처럼 그곳에 전기방전을 일으켰습니다. 그랬더니 오파린의 예상처럼 그곳에서 아미노산이 만들어졌습니다. 밀러의 실험 이후 오파린의 생명기원설은 지구 역사와 생명의 기원을 설명할 때 마치 화학진화설이 증명된 것처럼 교과서와 여러 과학지에 인용되기 시작했습니다. 그럼, 그의 실험을 구체적으로 살펴봅시다.

  먼저 밀러는 원시 대기가 수소를 많이 포함하고 있는 환원성 대기라고 가정하였습니다. 왜냐하면, 오늘날과 같이 질소와 산소를 많이 포함하고 있는 산화성 대기에서는 무기물질을 아무리 오랫동안 전기방전을 시킨다 하더라도 유기물이 합성될 수 없기 때문입니다. 그리고 실제로 지표면에서 관찰되는 가장 오래된 지층에서도 항상 산화물을 존재하므로 오히려 산화성 대기에 대한 증거만 보여줄 뿐입니다.

  또한 밀러의 실험 장치에서 응축기와 트랩(trap) 장치는 합성된 유기물이 분해 되는 것을 막아주는 역할을 하도록 설계되었다는 것입니다. 여기서 생성된 유기물은 빨리 냉각되지 않으면 방전 에너지에 의해 다시 분해 되어 버리거든요.

  그리고, 이 실험에서 생성된 유기물에 대해 숨겨져 있는 중요한 사실은 생명체의 요소로 단백질 합성에 필요한 왼손 형태의 L-아미노산(short-chain left-handed amino acids)만 생긴 것이 아니라, 생명합성에 불필요할 뿐만 아니라 오히려 방해가 되는 오른손 형태의 D-아미노산(long-chain right-handed amino acids)도 함께 생성된 라세미 혼합물(racemic misture)이었다는 것입니다. 모든 생물체에 있는 아미노산은 L-아미노산뿐인데, 실험실에서는 항상 D-아미노산도 같이 만들어지거든요. 그러므로, 실험을 통해 아미노산을 만들어낼 수는 있지만 실제로 생명체를 형성할 수 있는 아미노산을 만들어내지 못했음을 반드시 기억해야겠습니다.

여호와는 나의 반석이시오 나의 요새시오 나를 건지시는 자시오 나의 하나님이시오 나의 피할 바위시오 - 시편 18:2절 말씀

창조퀴즈> 1953년에 실시된 밀러의 실험은 마치 화학진화설을 증명하는 것처럼 세상에 알려졌지만 많은 문제점들을 가지고 있음을 이 시간에 살펴봤는데요, 그 중의 한 가지를 적어주세요.