ㅣ데일리포스트=김정은 기자ㅣ생명은 물에서 비롯된다는 오랜 통념에 도전하는 연구 결과가 나왔다. 미국 항공우주국(NASA)과 독일 뒤스부르크-에센대학교 연구팀은 토성의 위성 타이탄에서 액체 물 없이도 생명체의 전 단계인 '소포(小胞, vesicle)'가 자연적으로 형성될 수 있다는 가능성을 제시했다.
관련 논문은 최근 국제학술지 '국제천문학저널(International Journal of Astrobiology)'에 게재됐다.
◆ 타이탄의 극한 환경, 물 없는 생명 구조 가능성 제시
타이탄은 태양계에서 지표에 액체가 존재하는 유일한 위성이다. 그러나 그 액체는 물이 아니라 메탄과 에탄 같은 액체 탄화수소다. 표면 온도는 영하 180도에 이르며, 지구 생명체에겐 생존이 불가능한 극한 환경이다.
그럼에도 불구하고 타이탄에는 비가 내리고, 강이 흐르며, 구름이 끼는 순환 시스템이 존재한다. 이처럼 지구와 유사한 기상 순환 속에서, 연구팀은 생명의 초기 형태를 구성할 수 있는 분자 조건이 성립할 수 있다고 보았다.
핵심은 양친매성 분자, 즉 물과 잘 섞이는 성질(친수성)과 물을 밀어내는 성질(소수성)을 동시에 지닌 분자다. 대표적으로 니트릴화합물(nitrile compounds)이 있으며, 이는 타이탄 대기에서 형성돼 메탄 호수 표면에 도달할 수 있다.
이들 분자는 스스로 조직화되어 얇은 막을 이루고, 메탄 비에 의해 튀어나온 액적(작은 액체 방울)이 그 막에 감싸이면서 공중으로 퍼진다. 이후 다시 호수로 가라앉으며 한 겹 더 막이 덧씌워져 이중막 소포로 안정화되는 과정이 제안됐다.
이는 물이 없는 환경에서도 세포막과 유사한 구조가 자연적으로 형성될 수 있음을 보여주며, 생명의 기원을 해석하는 새로운 시각을 제시한다.
◆ 선택과 생존…원시세포로 진화할 수 있을까
연구팀이 주목한 또 다른 핵심은 이 소포들이 단순한 분자 집합체가 아니라 생존 경쟁 속에서 구조를 진화시킬 수 있는 기반을 갖고 있다는 점이다. 주변의 다양한 양친매성 분자 중 더 안정적인 구조를 형성한 소포가 살아남고, 그렇지 못한 구조는 사라지는 일종의 자연 선택이 일어날 수 있다는 설명이다.
이러한 과정이 반복된다면, 점차 대사 기능이나 복제 기능을 갖춘 '원시세포(protocell)'로 진화할 가능성도 제기된다. 실제로 지구 생명체도 이와 유사한 막 구조에서 출발했을 것으로 추정된다.
NASA 고다드 우주비행센터의 코너 닉슨 박사는 "타이탄에서 소포가 존재한다면, 이는 생명의 필수 조건인 질서와 복잡성이 자발적으로 형성될 수 있음을 의미한다"며 "이 발견은 향후 타이탄 탐사는 물론, 생명 기원 연구 전반에 새로운 방향을 제시할 수 있다"고 밝혔다.
연구팀은 2028년 발사 예정인 NASA의 ‘드래곤플라이(Dragonfly)’ 타이탄 탐사선을 통해 이러한 이론을 실증적으로 검증할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
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