일본의 연구팀이 우주에 풍부하게 존재하는 단순한 물질을 포함하는 수용액에 감마선을 조사하여 가수분해 후에 아미노산이 생성된다는 사실을 발견했습니다. 본 연구는 소행성 내부의 얼음이 녹아 생긴 물 환경에서 방사선에 의해 아미노산의 형성이 촉진되었음을 시사하고 이러한 아미노산은 운석 등에 의해 원시 지구에 유입되었을 가능성이 있습니다.
지구상에서의 생명탄생에 대해서는 과학자들 사이에서 여전히 의견이 나뉘어져 있습니다. 유력 가설 중 하나는 생명의 원재료인 아미노산이 운석에 의해 지구로 옮겨져 왔다는 것입니다. 연구팀이 ACS Central Science에 발표한 논문에서는 초기 운석 모천체 내에서 생긴 감마선으로 인해 암모니아나 포름알데히드 등 우주에 풍부하게 존재하는 단순한 물질로부터 아미노산이 생성되었을 가능성을 실험적으로 나타냈습니다.
지구가 불모의 행성이었을 무렵 운석은 지금보다 많이 지표에 쏟아져 내렸습니다. 아미노산과 같은 유기물을 포함하는 탄소질 콘드라이트라고 불리는 운석은 생명의 탄생에 기여했을 수 있습니다. 그러나 운석에 포함된 아미노산의 기원은 분명하지 않았습니다. 지금까지의 실험은 암모니아와 포름알데히드와 같은 단순한 분자끼리가 열수 중에서 반응함으로써 아미노산 등의 분자가 형성된다는 것을 보여주었습니다. 초기 운석의 모천체에 존재하는 것으로 알려진 알루미늄 26과 같은 방사성 원소는 붕괴시 고에너지 방사선인 감마선을 방출합니다. 이 방사선이 생체분자를 만드는데 직접 관여했을 가능성이 있다고 보고 연구팀은 감마선 조사실험을 실시했습니다.
본 실험에서는 암모니아, 포름알데히드, 메탄올의 수용액을 유리관에 봉입한 후 코발트 60의 붕괴로 생기는 감마선을 조사하였습니다. 그 결과 감마선을 조사한 용액에서는 알라닌, 글리신, α-아미노부티르산, 글루탐산 등의 α-아미노산이나 β-알라닌, β-아미노부티르산 등의 β-아미노산이 형성되는 것을 알 수 있었습니다. 또한 감마선의 총 조사선량이 증가함에 따라 알라닌과 β-알라닌의 생성량이 증가하는 것으로 나타났습니다. 이러한 결과와 운석 중 알루미늄 26의 붕괴로부터 예상되는 감마선량으로부터 현재 운석에 포함된 아미노산의 양에 대해 충분한 양의 아미노산이 감마선에 의해 형성된다고 추정할 수 있습니다. 이 연구는 운석의 모천체인 소행성 내부에서 감마선의 작용에 의해 암모니아와 포름알데히드와 같은 간단한 분자로부터 아미노산이 생성된다는 것을 시사하고 이러한 방식으로 형성된 아미노산이 운석에 의해 지구로 전달되면서 생명의 기원에 기여했을 수 있습니다.
앞으로는 아미노산뿐만 아니라 당과 핵염기의 형성에 대한 감마선의 효과에 대해서도 연구를 실시해 감마선으로 주요한 생체분자의 원재료가 되는 물질을 소행성 내부에서 형성하는 것을 목표로 할 예정이라고 합니다.
출처 참조 번역
- Wikipedia
- 隕石とガンマ線が地球に生命の素を与えた可能性
https://www.kobe-u.ac.jp/research_at_kobe/NEWS/news/2022_12_08_02.html
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