The mysterious origins of life on Earth - Luka Seamus Wright

번역: Yunjung Nam 검토: Seoyoon Jung

Billions of years ago on the young planet Earth

수십억년 전, 초창기 지구에서는

simple organic compounds assembled into more complex coalitions

단순 유기 화합물이 성장과 재생산이 가능한

that could grow and reproduce.

더 복잡한 연합체로 진화하였습니다.

They were the very first life on Earth,

그들은 지구 최초의 생명체였으며,

and they gave rise to every one of the billions of species

그 이후로 지구에 살고 있는 수십억의 종에게

that have inhabited our planet since.

생명을 불어넣은 기원이 되었습니다.

At the time, Earth was almost completely devoid

그 당시, 지구는 생명체에게 적합한 환경조건이

of what we’d recognize as a suitable environment for living things.

완전히 결여되어 있었습니다.

The young planet had widespread volcanic activity

초창기의 지구에는 화산활동이 매우 활발하였으며,

and an atmosphere that created hostile conditions.

대기는 매우 혹독한 환경을 만들었죠.

So where on Earth could life begin?

그렇다면 지구의 생명체는 어디에서 시작된 것일까요?

To begin the search for the cradle of life,

생명의 발상지를 알아보려면,

it’s important to first understand the basic necessities for any life form.

일단 생명체의 구성에 필수적인 요소를 이해해야 합니다.

Elements and compounds essential to life include hydrogen, methane, nitrogen,

생명체에 반드시 필요한 원소와 화합물에는

수소, 메테인, 질소,

carbon dioxide, phosphates, and ammonia.

이산화탄소, 인산, 그리고 암모니아가 있습니다.

In order for these ingredients to comingle and react with each other,

이러한 재료들이 서로 혼합되어 반응을 일으키려면

they need a liquid solvent: water.

물이라는 액체 용제가 필요합니다.

And in order to grow and reproduce,

그리고 성장과 번식을 위해서는

all life needs a source of energy.

모든 생명체에게 에너지원이 필요하죠.

Life forms are divided into two camps:

생명체는 두 가지 군으로 나눠집니다.

autotrophs, like plants, that generate their own energy,

식물과 같은 자가영양체는 스스로 에너지를 생산하고,

and heterotrophs, like animals, that consume other organisms for energy.

동물과 같은 종속영양체는 다른 생명체를 먹이로 삼아 에너지를 얻습니다.

The first life form wouldn’t have had other organisms to consume, of course,

최초의 생명체는 먹이로 삼을 다른 생물이 없었을 테니

so it must have been an autotroph,

분명히 자가영양체로,

generating energy either from the sun or from chemical gradients.

태양이나 화학구배로부터 에너지를 공급받았을 것입니다.

So what locations meet these criteria?

그러면 어떤 장소가 이 조건에 부합할까요?

Places on land or close to the surface of the ocean

대륙이나 바다의 표면에 가까운 곳이

have the advantage of access to sunlight.

태양빛을 받기 좋은 환경이었습니다.

But at the time when life began, the UV radiation on Earth’s surface

하지만 생명체가 처음 나타났을 당시의 지구 표면은 자외선 복사열로 인해

was likely too harsh for life to survive there.

생명체가 살기에는 굉장히 혹독했을 가능성이 큽니다.

One setting offers protection from this radiation

자외선으로부터 보호를 해주면서도

and an alternative energy source:

태양의 대체 에너지원을 공급해 준 곳은

the hydrothermal vents that wind across the ocean floor,

바로 해저의 열수 분출구였습니다.

covered by kilometers of seawater and bathed in complete darkness.

수천 킬로미터의 바닷물과 칠흙같은 어둠으로 덮힌 곳이죠.

A hydrothermal vent is a fissure in the Earth’s crust

열수 분출구는 지각에 균열이 생긴 곳으로,

where seawater seeps into magma chambers

바닷물이 마그마에 침투했다가

and is ejected back out at high temperatures,

고온에서 다시 분출되면서

along with a rich slurry of minerals and simple chemical compounds.

무기물이 풍부한 슬러리와 단순 화합물이 나오는 곳이었습니다.

Energy is particularly concentrated

에너지는 특히 열수 분출구의

at the steep chemical gradients of hydrothermal vents.

화학구배에 농축되어 있죠.

There’s another line of evidence that points to hydrothermal vents:

열수 분출구가 에너지원의 역할을 한다는 증거는 또 있습니다.

the Last Universal Common Ancestor of life, or LUCA for short.

모든 생물의 공통조상, 줄여서 루카라고 부르는 것입니다.

LUCA wasn’t the first life form, but it’s as far back as we can trace.

루카가 최초의 생명체는 아니지만, 우리가 알 수 있는 선에서 오래된 생물입니다.

Even so, we don’t actually know what LUCA looked like—

하지만 우리는 루카가 어떻게 생겼었는지 알 수 없는데요,

there’s no LUCA fossil, no modern-day LUCA still around—

루카의 화석이 존재하지도 않고, 현대판 루카로 진화하지도 않았기 때문입니다.

instead, scientists identified genes that are commonly found in species

대신 과학자들은 오늘날 존재하는 세 가지의 생명체 종류에서

across all three domains of life that exist today.

공통적으로 존재하는 유전자를 발견했습니다.

Since these genes are shared across species and domains,

이 유전자는 다양한 종과 범위에 걸쳐서존재하기 때문에

they must have been inherited from a common ancestor.

공통의 조상으로부터 내려왔음을 알 수 있습니다.

These shared genes tell us that LUCA lived in a hot, oxygen-free place

공통유전자는 루카가 고온의 무산소 지역에서 서식했고,

and harvested energy from a chemical gradient—

열수 분출구와 같은 화학 구배의 에너지를 이용했음을 알려줍니다.

like the ones at hydrothermal vents.

There are two kinds of hydrothermal vent:

열수 분출구에는 두 가지 종류가 있습니다.

black smokers and white smokers.

바로 블랙 스모커와 화이트 스모커인데요,

Black smokers release acidic, carbon-dioxide-rich water,

블랙 스모커는 산성이면서 이산화탄소가 풍부한 물을 방출합니다.

heated to hundreds of degrees Celsius and packed with sulphur, iron, copper,

섭씨 수백 도까지 가열되고

황, 철분, 구리 및 생명에 필수적인 금속이 풍부합니다.

and other metals essential to life.

But scientists now believe that black smokers were too hot for LUCA—

하지만 현재 과학자들은 블랙 스모커는 루카가 서식하기에 너무 뜨겁다고 합니다.

so now the top candidates for the cradle of life are white smokers.

그래서 현재 가장 유력한 생명의 발상지는 바로 화이트 스모커입니다.

Among the white smokers,

화이트 스모커 중에서도,

a field of hydrothermal vents on the Mid-Atlantic Ridge called Lost City

대서양 중앙 해령의 로스트 시티라는 열수 분출구가

has become the most favored candidate for the cradle of life.

생명의 발상지에 가장 부합하는 후보가 되었습니다.

The seawater expelled here is highly alkaline and lacks carbon dioxide,

여기에서 방출되는 바닷물은 강한 염기성을 띄며 이산화탄소 농도가 낮습니다.

but is rich in methane and offers more hospitable temperatures.

대신 메테인이 풍부하고, 블랙 스모커보다 적합한 온도를 제공합니다.

화이트 스모커 주변의 블랙 스모커는 진화에 필수적인 이산화탄소를 제공해

Adjacent black smokers may have contributed the carbon dioxide necessary

로스트 시티에서 생명체가 진화하는 데 기여했을 수도 있습니다.

for life to evolve at Lost City,

giving it all the components to support the first organisms

모든 원료를 제공해 최초의 유기물을 부양하면서

that radiated into the incredible diversity of life on Earth today.

오늘날 지구의 놀랍도록 다양한 생명체의 기반을 만들어 준 것입니다.