[답안] 창조과학자들의 정당한 질문들 2차 - 성의 기원 문제

[펌] 창조과학자들의 정당한 질문들

생명체가 스스로 만들어질 수 없는 이유(Why Life Could Not Self-Originate)

4. 저절로 수컷과 암컷의 형태가 만들어져야 하며, 그것도 시간적, 공간적 근처에서 발생하여야 한다.

-- > 암놈과 수놈은 도대체 어디서 생겼는가 하는 문제인데, 생물학을 전공한 내가 보기에도 당황스러운 질문이긴 합니다. 학교 댕길 때 술 먹고 놀기만 해서 그런 건지… ㅠ ㅠ. 어째거나 부족한 내공이미만 ‘구글신공’을 동원해서 답을 한번 작성해 보렵니다.

이 문제에서 가장 큰 문제는, 척추동물이 갖는 양성적 생활사가 모든 생물에서 일반적이라고 생각하는 편견에 있는것 같습니다. 예를 들면, 포유동물인 인간은 여, 남의 두가지 분리된 성을 가지고 있습니다. 생식을 위해서는 여성이 생산하는 난자(n)와 남성이 생산하는 정자(n)라는 생식세포가 결합하여 수정란(2n)을 형성하고 평생을 2n의 상태로 지내는 생활사를 가집니다. 하지만 시야를 넓혀서 다른 다양한 생물들의 생활사(lifecycle)를 살펴본다면, 이러한 우리의 성적인 생활사가 보편적인 것만은 아니라는 것을 알 게 될 것입니다.

먼저 생각할 수 있는 것은 성을 만든 근본적 사건은 n과 2n의 세대교번에 있다는 것입니다. 대부분의 진핵세포는 유전자 교환을 위해 2n의 접합자를 만듭니다. 그중 동물이나 식물같은 거대한 다세포 생물들이 세대교번에서 일생의 대부분을 2n상태로 보내고 번식을 위해 n의 생식세포를 만듭니다. 그러나 초기 진핵세포의 n 세대는 난자, 정자와 같이 형태와 기능에서 비대칭성이 크지 않습니다. 그리고 2n세대가 생산하는 두가지 n세대의 포자를 만드는데 포자는 (+), (-) 두가지 형태를 띱니다. 그리고 이들은 n세대에서도 무성생식적으로 세포분열이 가능합니다. 그런점에서 생명탄생의 순간부터 성이 있었다고 생각하는 것은 잘못이라 여겨집니다. 아마도 초기의 생명체는 n의 무상생식 생활사를 가진 생물이었을 것입니다. 그리고 점차 2n의 접합자를 형성하여 상동 유전자를 조합하여 진화속도를 가속화한 단세포 생물들이 출현했을 것입니다. 그리고 이들 생물중 다세포 생물들은 2n의 시기를 길게 가지는 쪽을로 진화했다고 생각됩니다.

인간의 경우 여자와 남자가 구분되고 각각 난자와 정자를 생산합니다. 하지만 암수의 구별이 없고 하나의 개체에 암수의 생식기가 동시에 존재하는 자웅동체가 더 흔하다는 것입니다. 대부분의 식물들은 암꽃과 수꽃을 함께 가지고 있습니다. 그리고 동물중에서도 지렁이나 달팽이 같은 동물들은 암수가 따로 있지 않고 한 마리에 암컷의 생식기와 수컷의 생식기를 가지고 있급니다. 그러나 자가 수정의 번식은 하지 않고 두마리가 서로 얼싸안고 69자세로 생식세포를 교환하는 놈들이 있습니다. 따라서 이 문제 자체가 이미 어느 정도의 편견을 가진다는 것을 알 수 있습니다. 이 경우 암수 한마리씩 존재하지 않고 그냥 2마리가 있으면 생식이 가능합니다.

그러나 이런 문제를 인정하더라도, 우리를 포함한 다수의 진핵생물은 n세대와 2n세대의 세대교번을 하는 생물로, 대부분의 시간을 2n의 형태로 보내고, 암컷의 생식세포(난자)와 수컷의 생식세포(정자)가 서로 완전히 다른, 극히 비대칭적인 형태를 가지고 있는 생활사를 가지고 있습니다. 도대체 이런 생활사가 어디에서 기원할까 하는 것은 커다란 의문이 아닐 수 없습니다.

이 의문을 풀기 위해 여러가지 생물들의 생활사를 비교해 보았습니다. 지구상의 생물들의 생식 방법은 세포의 분열이 곧 증식이 되는 무성생식과 n세대와 2n세대를 오가는 세대교번의 방식이 있습니다. 보통 박테리아는 한벌의 게놈(n)을 가졌고 2분법으로 증식합니다. 그러나 진핵생물들은 두벌의 게놈(2n)을 가지는 시기와 한벌의 게놈(n)을 가지는 시기가 있습니다. 이들이 2n의 세포를 만드는 방법은 n의 세포 2개를 결합해서 만듭니다. 그리고 2n에서 단수체 게놈(n)을 만들때 무작위로 염색체를 배정하기 때문에 트럼프 게임에서 패돌리기 할때처럼 다양한 유전자 조합이 만들어 집니다. 그런데 성을 가진 생물들을 잘 살펴보면 세대교번의 생활사와 관련이 있습니다.

먼저 단순한 형태의 세대교번을 하는 진핵생물인 이분법효모(fission yeast)인 Schizosaccharomyces pombe 의 생활사를 살펴보겠습니다. 이 효모는 3개의 염색체를 가진 진핵생물(n=3, 2n=6)로, n과 2n의 세대교번을 하고, n세대 이든 2n 세대이든 이분법으로 증식이 가능합니다. 하지만 영양이 고갈되고 상황이 안 좋아지면 n세대는 2n의 접합자를 형성하고 2n세대는 감수분열을 통하여 4개의 a포자와 4개의 alpha포자를 만들어 날려보냅니다. 그러면 두 가지 포자는 날아가 적당한 환경에서 다시 n세대의 삶을 시작합니다.

척추동물과 식물, 해조류, 버섯의 공통조상은 아마도 이런 형태의 세대교번의 생활사를 가졌을 것입니다. 단세포였던 이들은 상황이 유리하여 무한증식이 가능할때는 단순한 세포분열로 빨리 개체 수를 늘리는 전략을 취하고, 위기에서는 최대한 많은 수의 포자를 날려서 새로운 생명을 시작하는 'high risk high return'의 ‘로또복권’과 같은 생활사를 했을 것입니다. 하지만 지금 우리 인간은 생활사중 2n의 형태로 평생을 보내고 극히 짧은 시간을 n세대를 체내에서 보내는 생물이 되었습니다. 이상 저의 짧은 지식으로 동문서답을 드렸습니다.






참고.

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Yeast

2. http://www.abdn.ac.uk/~gen155/lectures/dna-rearrange.html

덧글

  • 아브공군 2009/07/17 15:35 #

    성이라는 것이 두개만 있을 필요는 없죠. 유전자만 교환 할 수 있으면 어떤 성도 다 나올 수 있고....
    M과 F 두 가지 성만 있는 생물이 번성하게 된 이유도 일종의 적응으로 볼 수 있겠죠?
  • 새벽안개 2009/07/17 15:49 #

    아브공군님, 그래도 2가 가장 단순해서 유리할것 같아요.
  • 운향목 2009/07/17 16:21 #

    아니, 성의 발생은 유전물질의 교환에서부터 시작되었다는건 생물학을 조금만 공부하다보면 나오는 기본중에 기본인데, 그걸 창조론의 증거로 삼나요...ㅇ<-<
  • 새벽안개 2009/07/17 17:03 #

    운향목님, 교과서에 나오는 성의 기원 요약좀 해주세요.
  • Frey 2009/07/17 16:44 #

    이런 질문들 때문에 답변할 의욕이 사라졌었습니다. 솔직히 귀찮아져서 (...)
  • 새벽안개 2009/07/17 17:01 #

    Frey님, 귀차니즘이 승리하셨군요.ㅋㅋ
  • ?? 2012/12/14 14:13 # 삭제

    사진 은 saccharomyces cerevisiae 생활사 사진입니다..
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