'생명의 기원'을 알고리즘으로 해명 하려는 시도

생명이 언제·어디서·어떻게 탄생했는지에 대한 물음은 옛부터 행해져 왔지만, 아직까지 결론은 나오지 않았습니다.

이 수수께끼를 풀기 위해 폴란드 과학아카데미 연구팀이 '물이나 질소 같은 기본적인 분자로부터 어떻게 생명 같은 복잡한 분자가 나올 수 있을까'를 알고리즘으로 해명하려 합니다.

Synthetic connectivity, emergence, and self-regeneration in the network of prebiotic chemistry | Science
https://science.sciencemag.org/content/369/6511/eaaw1955

Synthetic connectivity, emergence, and self-regeneration in the network of prebiotic chemistry

Algorithm discovers how six simple molecules could evolve into life’s building blocks | Research | Chemistry World
https://www.chemistryworld.com/news/algorithm-discovers-how-six-simple-molecules-could-evolve-into-lifes-building-blocks/4012505.article

Algorithm discovers how six simple molecules could evolve into life’s building blocks

초기 지구의 조건하에 있어서 다양한 유기반응이 일어날 수 있다는 것은 실증되고 있지만,

'생명의 기원'에 대해서는 거의 해명되지 않았습니다.

이는 초기 지구에서 탄생할 수 있는 분자가 매우 많아서 그 분자의 특정이 어려운 것이 주요 원인이라는 것.

그런 생명의 기원을 해명하기 위해 폴란드 과학아카데미의 연구팀은 '기본적인 분자끼리 결합된 경우에 탄생하는 분자'를 시뮬레이션 한다고 하는 연구를 실시했습니다.

그 시작이 되는 기본적인 분자는 초기 지구에서 흔했다고 여겨지는 물, 시안화수소, 암모니아, 황화수소, 질소, 메탄 의 6종류.

연구의 목적은 이 6종류의 분자가 풍부하게 존재하는 환경 아래에서 탄생할 가능성이 있는 '생명의 기원으로 이어지는 분자'를 특정하는 것입니다.

물이나, 질소 등 기본 분자뿐 아니라 탄생하는 분자끼리도 반응할 수 있다는 조건 아래에서 시뮬레이션을 7세대까지 거듭할 경우 탄생 가능성이 있는 분자는 대략 3만5000여 가지.

그중 생명의 기원으로 이어지는 분자는 50가지였다고 합니다.

아래의 이미지는 6종의 기본분자에서 탄생할 수 있는 분자를 세대별로 나타낸 그림의 일부로 빨간색이 생명의 기원으로 이어지는 분자입니다.

영상에서는 생명의 기원에 중요한 구연산(왼쪽 구조식)과 요산(오른쪽 구조식)에 이르기까지의 반응 경로를 보여줍니다.

이번 연구를 통해 초기 지구에 풍부하게 존재했던 6가지 분자에서 생명의 기원으로 이어지는 분자도 탄생할 수 있도 있지만, 대부분의 경우 생명의 기원으로 이어지지 않는 분자가 생긴다는 점을 시사하고 있습니다.

생명의 기원으로 이어지는 분자와 이어지지 않는 분자의 차이에 관해서, 연구팀은 「생명의 기원으로 이어지게 되는 분자는 물에 녹기 쉽고, 열역학적으로 안정되어 있는 것이 특징이다」라고 지적하며

생명이 물속에서 탄생 했다는 그간의 통설과 일치 한다고 설명합니다.

연구팀은, 「이번 시뮬레이션에 의해서, 생명의 기원으로 이어지는 분자를 탄생시키는 반응 경로를 새롭게 20개 발견했다」라고 말하며,

분자를 합성하는 시뮬레이션등의 인간이 익숙치 않은 분야에 있어서는 컴퓨터 프로그램이 활약하고 있다고 설명 합니다.


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