모든 생물의 공통 조상

1. 개요[편집]

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Last Universal Common Ancestor, LUCA[1]

1859년 찰스 다윈이 종의 기원에서 처음으로 제시한 개념으로 현재 지구에 살아있는 모든 생물의 마지막 공통조상이라는 개념이다. 현 과학계는 이 생물이 기원전 35~40억 년 경에 출현했다고 생각하고 있다.[2]

착각하기 쉽지만 생물의 기원이나 최초의 생물과는 좀 다른 개념이다. 모든 현생 생물들의 조상을 찾아 거슬러 올라가면 만나는 지점일 뿐, 최초로 등장한 생물이라는 뜻은 아니다.[3] 아직은 가설 단계지만, 최초의 생물은 생물과 무생물 사이의 어딘가에 위치해 있으리라 짐작되고, 그 단계에서는 밑에 서술되는 공통적인 특징들을 전부 가지고 있었을 리도 없기 때문이다.

다만 생물의 가장 큰 대분류도 6개나 되므로 공통조상이 단 하나만 있으리라는 법은 없다. 진핵세포와 원핵세포가 따로 진화하다가 만나서 현대의 진핵세포를 이루었듯이 각자 따로 진화했던 두개 이상의 최초 공통조상이 존재할 수 있다.

2. 상세[편집]

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모든 생물의 공통 조상이기에 모든 생물들에 일치하는 모습들을 다 가질 것으로 보고 있으며, 모든 생물의 공통점은 다음과 같다.

• 유전 암호는 DNA를 기반으로 한다.[4]
  구조에 따라서는 효소로도 작용할 수 있는 RNA를 기반으로 하는 게 더 초기 생명체에선 유리하다고 여겨지고 있기 때문에 이 항목은 조금 애매한 여지가 있다.
• 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, 아미노산으로 부터 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.

쉽게 말해서 지구상 모든 생물의 메커니즘은 센트럴 도그마를 따른다고 볼 수 있다.

물론 생물학이 발전하면서 역전사 효소들이 발견됨에 따라 극소수 규칙은 예외가 되는 경우도 있다.