| 생명의 기원 | |
| <colbgcolor=#F1FCFE,#212121> 유기물 형성 추정원 | 밀러 실험 |
| 막 형성 추정원 | 코아세르베이트 ㅣ 마이크로스피어 |
| 중합체 형성 추정원 | 유기물 정렬 |
| 유전 물질 생성 추정원 | RNA 세계 |
| 최초의 세포 | 모든 생물의 공통 조상 |
| 단세포에서 다세포 동물로 | |
| <colbgcolor=#F1FCFE> 원시세포의 탄생 | 모든 생물의 공통 조상 |
| 원핵생물의 시대 | 남세균 ㅣ 스트로마톨라이트 |
| 진핵생물 | 세포 내 공생 ㅣ 그리파니아 |
| 다세포 동물의 탄생 | 깃편모충 |
| 껍질의 시작과 동물의 분화 | 에디아카라 동물군 ㅣ 소형패각화석 |
| 안구의 시작과 동물의 세분화 | 캄브리아기 대폭발 |
| 루카(LUCA)에서 모든 생물이 시작하였다. |
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1. 개요
If we admit this, we must likewise admit that all the organic beings which have ever lived on this earth may be descended from some one primordial form.
따라서 유추를 통해 나는 아마도 지구에서 살았던 모든 유기체는 처음으로 생명력을 가지게 된 어떤 하나의 원시 형태로부터 유래된 것이 아닐까 하는 추론을 하지 않을 수 없다.
<종의 기원> 제15장, 찰스 다윈 원저, 장대익 옮김.
따라서 유추를 통해 나는 아마도 지구에서 살았던 모든 유기체는 처음으로 생명력을 가지게 된 어떤 하나의 원시 형태로부터 유래된 것이 아닐까 하는 추론을 하지 않을 수 없다.
<종의 기원> 제15장, 찰스 다윈 원저, 장대익 옮김.
Last Universal Common Ancestor, LUCA[1]
1859년 찰스 다윈이 종의 기원에서 처음으로 제시한 개념으로 현재 지구에 살아있는 모든 생물의 마지막 공통조상이라는 개념이다. 현재 과학계는 이 생물이 기원전 38~42억 년 경에 출현했다고 생각하고 있다. 최초의 생명체가 등장하면서 명왕누대가 종료되고 시생누대가 시작된다.
착각하기 쉽지만 생물의 기원이나 최초의 생물과는 좀 다른 개념이다. 모든 현생 생물들의 조상을 찾아 거슬러 올라가면 만나는 지점일 뿐 최초로 등장한 생물이라는 뜻은 아니다. 이 생물이 단독 계보로 진화했을 수도 있고, 다른 계통의 생명이 어느 시점에 멸종해 현존하지 않을수도 있는 등 엄연히 차이가 있는 개념이다.
아직은 가설 단계지만 최초의 생물은 생물과 무생물 사이 어딘가에 위치해 있으리라 짐작되고, 그 단계에서는 밑에 서술되는 생물의 특징들을 전부 가지고 있지 않았을 수도 있기 때문이다.
다만 생물의 가장 큰 대분류도 3개[2]나 되므로 공통조상이 단 하나만 있으리라는 법은 없다. 원핵생물들이 각기 따로 진화하다가 세포 내 공생을 통해 진핵생물이 되었듯이 루카도 마찬가지로 RNA 세계로부터 각자 따로 진화를 거쳤던 두 개 이상의 최초 공통조상이 존재할 수 있다.
2. 상세
모든 생물의 공통 조상이기 때문에 모든 생물들에 일치하는 특징들을 가질 것으로 보고 있으며, 모든 생물의 공통점은 다음과 같다.- 유전 암호는 DNA를 기반으로 한다.[3]
- 유전 암호는 중개자로 단일 나선의 RNA를 사용한다.
- 유전 암호는 단백질을 생산한다.
- 모든 종류의 생물들은 단백질 작용의 결과물이다.
- 단백질은 자유 아미노산이 리보솜에서 mRNA, tRNA, 그리고 다른 관련 단백질을 번역하면서 조립된다.
- 리보솜은 2가지 서브유닛으로 구성되는데, 하나는 크고 하나는 작다.
- 각각의 리보솜 서브유닛은 리보솜 단백질에 둘러싸인 리보솜 RNA로 구성되어 있다.
- RNA 분자들(rRNA, tRNA)은 리보솜 안의 촉매반응에 중요한 역할을 담당한다.
- L-이성질체의 아미노산만이 사용된다.
- 포도당이 에너지원으로 쓰이며, 탄소는 오직 D-이성질체만 사용된다.
- ATP가 에너지 매개물로 사용된다.
- 수백 개의 효소들이 화학반응에 촉매로 작용하여 지방, 당분, 아미노산으로부터 에너지를 뽑아내며, 또한 반대로 조합하기도 하며, 핵산은 임의의 화학 통로를 이용하여 조합한다.
- 세포는 물을 기반으로 한 세포질로 구성되어 있으며, 이는 이중 지질막으로 효과적으로 둘러싸여 있다.
- 세포 안은 나트륨 함량이 낮고 칼륨 함량이 높으며, 이건 특별한 이온 펌프로 유지된다.
- 세포는 세포 분열을 통한 복제로 증식된다.
물론 생물학이 발전하면서 역전사 효소들이 발견됨에 따라 극소수 규칙은 예외가 되는 경우도 있다.