1894년 3월 2일, 소비에트 연방의 생물학자•생화학자 알렉산드르 이바노비치 오파린 (Alekesandr Ivanovich Oparine, 1894 ~ 1980) 출생

1894년 3월 2일, 소비에트 연방의 생물학자•생화학자 알렉산드르 이바노비치 오파린 (Alekesandr Ivanovich Oparine, 1894 ~ 1980) 출생

알렉산드르 이바노비치 오파린 (Alekesandr Ivanovich Oparine, 러: Алекса́ндр Ива́нович Опарин, 1894년 3월 2일 ~ 1980년 4월 21일)은 소비에트 연방의 생물학자이자 생화학자였다.
우글리치에서 태어났고 1917년에 모스크바 대학교를 졸업했다.
클리멘트 티미랴제프에게서 개인지도를 받았다.
1935년 과학 아카데미 창립에 참여하였으며, 1946년 바흐 연구소 소장이 되었다. ‘생명의 기원’을 발표하여 무기 물질로부터 유기물 및 생명이 발생하는 과정에 대하여 과학적인 해설을 주장하였다. 1957년에는 인공 생명체를 만들어 낼 수 있다는 획기적인 이론을 발표하였다.
또한 합리적인 생화학 기초를 만들었다. 후에 세계평화협회의 위원으로 활약하기도 하였다.

– 알렉산드르 이바노비치 오파린 (Alekesandr Ivanovich Oparine)
.출생: 1894년 3월 2일, 러시아 우글리치
.사망: 1980년 4월 21일, 러시아 모스크바
.본명: Alexander Ivanovich Oparin
.국적: 러시아, 소련
.수상: 로모노소프 황금 메달, 사회주의 노동영웅, 레닌 훈장, 노동적기훈장, Kalinga Prize

‘생명의 기원’은 생명이 특정한 환경에서 유기 화합물과 같은 무생물로부터 자연 발생하는 과정을 연구하는 학문이다. 38 ~ 41억년 전에 지구에서 발생한 것으로 간주된다.

생명의 기원에 대한 가설은 여러가지가 있으며, 현대에는 일반적으로 화학진화의 모델에 기반한다. 유기물의 생성과 생명의 기원을 연구하는 이 학문에서는, 생명의 기원이 여전히 원시대기와 원시바다라고 생각된다. 원시 바다의 해안가로 유기물이 밀려들고 유기물들은 파도에 밀려 바위 해안의 웅덩이로 들어왔다가 햇볕에 증발되면서 점점 더 진하게 농축된다. 이윽고 그 진한 유기물 수프에서 최초의 생명이 탄생한다는게 그들의 생각이다. 그러나 많은 과학자들이 이 가설에 의문을 제기한다. 그들은 심해의 온천이나 용암, 해변의 구덩이, 진흙 속에서 생명의 기원을 보고 있다. 다만 배종발달설과 같이 외계 물질에 의해 기원했다고 보는 경우도 있다.

○ 생애 및 활동

오파린 (Aleksandr Ivanovich Oparin, 1894 ∼ 1980)은 옛 소련 생화학자로 1894년 3월 2일, 러시아 우글리치에서 출생했다. <생명의 기원>에 관해 연구하였다.
모스크바대학에서 식물생화학을 전공하고, 1917년 졸업하였다. 29년 모스크바대학 교수가 되었으며, 46년 바흐생화학연구소장과 소련과학아카데미 회원을 지냈다.
생명의 기원에 관심을 가져 처음으로 과학적인 생명발생에 관한 학설을 세우고, 22년 학회에 발표, 24년 이 학설에 관한 소책자를, 36년 단행본으로 《생명의 기원》을 저술하였다. 이 《생명의 기원》에서 오파린은 종래의 생명발생설을 과학적 입장에서 비판하고, 지구의 초기상태로부터 생명의 발생, 현재 형태의 생물로 진화하기까지의 과정의 대요를 제시하였다. 즉 지구생성의 초기는 환원상태 (還元狀態)로 간단한 유기물이 생성되고, 그것으로부터 생물을 구성하는 복잡한 유기물, 아미노산, 당 (糖) 등이 생성되었을 가능성을 지적하였다. 나아가서 유기고분자의 생성·결합에 의해 다분자계인 콜로이드입자, 코아세르베이트가 만들어지고, 그 개개 입자가 환경에 적응하는 변화에 따라 존속·생장·증식에 유리한 것이 남아서 진화와 도태를 거쳐 생물이 되었다는 설을 제안하였다.

원시생물은 혐기성 (嫌氣性)의 유기물이용생물 (종속영양생물)이며, 지구환경의 변화에 적응하는 진화 과정에서 광합성생물 (독립영양생물)과 호기성생물이 생겼다고 하였다. 《생명의 기원》은 세계 각국어로 번역되어 기본적으로 널리 받아들여졌고, 생명의 기원 및 진화의 과학적 연구를 촉진시켰다.
이 외에도 오파린은 차·빵 등 농산물의 생화학적 연구도 하였다. 또 세계평화옹호위원회 위원·세계과학자연맹 부위원장으로도 활동하였다.

알렉산드르 이바노비치 오파린 (Alekesandr Ivanovich Oparine)은 1980년 4월 21일, 러시아 모스크바에서 별세했다.

○ Major works

Oparin, A. I. Proiskhozhdenie zhizni. Moscow: Izd. Moskovskii Rabochii, 1924. (in Russian)
English translations:
Oparin, A. I. “The origin of life”, translation by Ann Synge. In: Bernal, J. D. (ed.), The origin of life, Weidenfeld & Nicolson, London, 1967, p. 199–234. Google, Valencia University.
Oparin, A. I. The Origin and Development of Life (NASA TTF-488). Washington: D.C.L GPO, 1968.
Oparin, A. I. Vozniknovenie zhizni na zemle. Moscow: Izd. Akad. Nauk SSSR, 1936.
English translations:
Oparin, A. I. The Origin of Life, 1st ed., New York: Macmillan, 1938.
Oparin, A. I. The Origin of Life, 2nd ed., New York: Dover, 1953, reprinted in 2003, Google.
Oparin, A. I. The Origin of Life on the Earth, 3rd ed., New York: Academic Press, 1957, BHL
Oparin, A., Fesenkov, V. Life in the Universe. Moscow: USSR Academy of Sciences publisher, 3rd edition, 1956. (in Russian)
English translation: Oparin, A., and V. Fesenkov. Life in the Universe. New York: Twayne Publishers (1961).
“The External Factors in Enzyme Interactions Within a Plant Cell”
“Life, Its Nature, Origin and Evolution”
“The History of the Theory of Genesis and Evolution of Life”

○ 주요저서 ‘생명의 기원’ (orgin of life)

지구상에서 생물의 최초의 선조는 어떻게 하여 발생하였는가를 가리키는 말이다. 고대부터 전해 내려오는 자연 발생설은 일반적으로 신앙 (信仰)에 의한 것이었고, 이러한 생각은 19세기까지 남아 있었다. 또 19세기에는 원시 생명이 다른 천체 (天體)로부터 옮겨 왔다는 설도 있었다. 현대에는 태고 (太古)의 지구상에 원시 생명이 자연적인 과정에서 발생하였고, 그것이 진화하여 후대의 모든 생물이 발생하게 된 것으로 되어 있다. 이 문제를 과학적으로 확립한 것은 오파린 (A. I. Oparin)의 저작 ‘생명의 기원’ (1936)이다. 그 이전에 오스본 (H. F. Osborn) 등은 무기물 영양의 세균을 최초의 생물이라고 하였지만, 오파린은 원시 지구상에 있어서 유기물의 기원을 상세하게 논 (論)하고, 교질 (膠質) 용액 중 코어 솔벤트 (core solvent)의 생성을 생명 발생의 일 단계로 추정하여, 이 논거 (論據)에서 최초의 생물은 유기물의 생성이고, 이것을 화학 진화라고 부른다. 이때 특히 중요한 것은 핵산 (核酸)과 단백질의 생성이다. 밀러 (S.L. Miller)는 원시 대기 (大氣)의 조건을 상정하여 조립한 실험에서, 무기물로부터 각종 아미노산이 합성되는 것을 밝혀내었다 (1953). 운석 (隕石)에 부착되어 있는 유기물도 화학 진화의 과정을 시사하는 것이라고 볼 수 있다. 화학 진화에 이어 생물 진화가 일어났다고 생각되며, 그 기초로서 유전자에 포함되어 있는 유전 정보 (遺傳情報)와 그 전달체계가 성립되어야 할 것이고, 생명의 기원에 관한 근본적 문제가 논의되어야 할 것이다. 지구의 탄생은 46억 년 전의 일이지만 현재 알고 있는 최고의 생물화석은 32억 년 전의 것으로 추정된다. 그러나 이 화석에 대해서는 이론 (異論)도 있다.

○ 부록 : 생명의 기원과 진화

오파린의 화학 진화설은 원시 지구에서 화학 합성이 일어나 무기질로 부터 유기물이 합성 되고 막 구조물로 발전하여 최초의 생명체가 탄생 되었다는 학설이다.

생명체는 유기물로 구겅 되므로 먼저 무기물로 부터 유기물로 합성 되어야 생명체가 형성될 수 있다.
원시대기 (CH4, NH3, H2O, H2) → 간단한 유기물
(아미노산, 유기산 등)
.밀러와 유리의 실험으로 확인 : 원시 대기의 성분을 반응시켜 유기물을 합성하는 실험이다.
.심해 열수구 가설 : 원시 대기가 아닌 심해 열수구에서 무기물로 부터 유기물의 합성이 가능했을 것이라고 주장한다.

유기물의 중합 반응은 샘명체의 생성과 유지를 위해
단백질이나 핵산등의 복잡한 유기물이 필요하다.
간단한 유기물 → 복잡한 고분자 유기물 합성 (단백질, 다당류, ATP, 핵산 등)
.폭스의 실험으로 확인 : 아미노산을 170도의 고온에서 촉매없이 폴리펩타이드 합성

막 구조물의 형성으로 생명체는 외부 환경과 구분되는 막구조를 지녀야 한다.
고분자 유기물들이 뭉쳐 막을 형성 한다. → 막 구조물 (코아세르베이트, 마이크로스피어, 리포솜) 형성한다.
외부 물질의 선택적 흡수와 화학반응, 성장과 분열이 가능하다.

.코아세르베이트 – 오파린이 주장하였으며 여러 유기물들이 뭉쳐 형성된 콜로이드입자 주변에 물 분자가 결합하여 주변과 경계를 이룬다.
.마이크로스피어 – 폭스가 주장을 하였으며 폴리펩타이드를 물에 담가 형성된 막 구조물로 코아세르베이트와 달리 단백질로만 이루어져 있다.
아미노산 2중츠의 막 구조이다.
리포솜은 인지질을 물에 넣었을때 형성되는 인지질 2중층 막 구조로 현재 세포막과 가장 유사한 구조를 지닌다.

원시 생명체의 출현을 알아보자.
생명체는 자기 복제를 위한 유전자와 물질 대사를 위한 효소가 필요하다.
막 구조물 + 유전물질 (핵산)과 효소 (단백질)의 추가 → 최초의 원시 생명체의 탄생

RNA우선가설은 유전 물질과 효소 물질이 동시에 하나의 막 구조물에 유입되어 작용할 확률은 매우 낮다.
RNA는 유전자 기능과 효소 기능 모두 가능하므로 최초의 유전 물질로서 작용 했을 것으로 추정된다.
DNA는효소 없이는 자기 복제가 불가능하다.
단백질은 유전자 기능이 없다.
RNA는 유전자 기능, 효소 기능 모두가 가능하다.
예를 들어 리보자임이 있다.

다음은 유전 정보 체계의 진화를 살펴보자.
RNA에 기반을 둔 생명체는 RNA만으로 유전 정보 저장과 복제, 그리고 촉매기능을 담당을 한다.

RNA와 단백질에 기반을 둔 생명체는 RNA가 단백질을 합성하여 단백질이 촉매 기능을 담당한다.

DNA + RNA + 단백질에 기반을 둔 생명체는 RNA로 부터 DNA가 합성되어 보다 안정적인 유전 물질의 저장이 가능하다.

원시 생명체의 진화는 최초의 생명체를 말한다 (약 38억년전).
무산소 호흡, 종속 영양 생물, 원핵세포 유기물 감소, CO2를 이용하여 스스로 유기물을 합성하는 생물 출현을 말한다.
유기물 생성 (부족한 유기물 공급)
O2발생 (산소 호흡 가능)
오존층의 형성 (자외선 차단으로 육상 진출 가능)

산소 호흡을 통해 다량의 ATP이용가능
종속 영양 생물의 번성

진핵 생물의 출현은 약 21억년전 이다.
막 진화설로는 원핵 세포의 원형질막이 세포내로 함입하여 핵막과 소포체, 골지체 등 내막계를 형성하며 세포막과 내막의 구조와 성분이 동일하다.
핵막이 2중막 이며 핵막과 소포체막이 연결이 된다.

세포내 공생설로는 독립된 원핵생물인 산소 세균과 광합성 세균이 진핵세포로 들어와 미토콘드리아와 엽록체로 공생을 한다.
증거로는 미토콘드리아 엽록체는 DNA, RNA, 리보솜 보유를 하며 미토콘드리아와 엽록체는 원핵세포와 유사하며 미토콘드리아와 엽록체는 2중막 구조를 가진다.

다세포 생물의 출현은 유전적으로 동일한 단세포 진핵생물이 모여 군체를 형성하고 군체 내에서 세포들의 기능별 분업화가 일어난다.
각각의 세포들이 모여 다세포 생물을 이룬다.

육상 생물의 출현은 약 5억년전이다.
광합성 생물들에 의해 산소가 생성이 되며 대기 중 산소 농도가 오존층을 형성을 한다.
지표면에 도달하는 자외선의 감소로 생명체 들의 육지 진출이 가능하다.

다음은 진화의 증거를 알아보자.
먼저 화석상의 증거중 말의 화석은 연속적 변화이며 고래의 화석은 연속적변화 – 육상 포유류로 부터 진화를 한다.
깃털 달린 육식 공룡의 화석으로는 중간형 화석이다 (공룡과 조류의 중간).

비교해부학적 증거중 상동기관은 기원동일, 기능 차이 (척추 동물의 앞다리)
상사기관은 기원차이, 기능유사 (새와 곤충의 날개, 완두와 포도의 덩굴손)
흔적기관은 퇴화된 기관 (충수, 동이근, 꼬리뼈)

진화 발생학적 증거중 척추동물의 초기 배 유사성으로는 아가미, 꼬리, 척삭 등이 있다.
담륜자 유사성은 연체동물 (조개류)과 환형동물 (지렁이)의 유생 시기와 유사하다.
여러 동물에서 핵심 조절 유전자의 유사성으로는 초파리와 쥐의 핵심 조절 유전자들의 기능과 염기 서열이 상당히 유사 하다.

생물학적 증거를 알아보자.
.월리스선 (호주와 동남아 경계) : 지리적 격리→독자적 진화
.호주 : 태반 없는 포유류 / 섬마다 부리 모양 차이 (섬마다 다른 먹이)

분류학적 증거로는 중간 생물의 존재 : 오리너구리 (파충류 + 포유류), 페어 (어류 + 양서류)

분자학적 증거중 혈청 단백질의 조성 : 사람과 유연관계가 가까울수록 혈청의 침강반응이 크다.

Hb이나 사이토크롬의 아미노산 배열 : 유열관계가 가까울수록 아미노산 배열 순서가 비슷하다.

DNA의 염기 배열 : 진화 하는 동안 DNA변화 → 가까운 종일수록 DNA차이가 적다.
인간과 침팬지간에는 염기 서열 약 1.5% 차이 적다.
사람과 사람간에는 염기 서열 약 0.1% 차이가 난다.

참고 = 위키백과

크리스천라이프 편집부