많은 창조 구라 신봉자들이 "우연히 어떤 효소라도 발생할 가능성은 거의 없다"는 말을 자주 인용합니다. 이들은 물리학자 프레드 호일이 한 그것에 대한 확률 계산이나 보렐의 법칙이라 부르는 생명이 확률적으로 탄생할 가능성이 없다는 말을 그 근거로 삼죠. 하지만 프레드 호일을 비롯한 창조 구라 신봉자들은 큰 오류를 범하고 있습니다. 창조 구라 학자들이 주장하는 "이것은 정말 불가능하다"라는 계산의 문제점 1) 그들은 현재 단계의 단백질, 혹은 박테리아 전체의 단백질 전체가 우연히 발생할 가능성에 대해서 말합니다. 이것은 화학 진화가 전혀 아닙니다. 2) 그들은 이 세상 생명체에는 한정된 갯수의 단백질이, 그리고 그 단백질이 정해진 서열만으로 존재해야 하는 것으로 생각합니다. 3) 그들은 확률을 계산할 때 순차적 시도만 생각하지 동시에 일어날 가능성은 고려하지 않습니다. 4) 그들은 확률의 계산의 의미하는 바를 이해하지 못하고 있습니다. 5) 그들은 심각하게 무작위 서열의 그룹에서 보여지는 기능을 가지고 있는 효소/라이보자임의 갯수를 작게 생각합니다. 만약 300개의 아미노산으로 이루어진 단백질(예를 들어 carboxypeptidase)이 우연히 생길 가능성을 계산해보면 (1/20)300 혹은 1/(2.04x10390) 이라고 계산을 하죠. 이것은 분명히 놀랄 만큼 작은 것이고 사실 일어날 것 같지 않다고 생각하게 됩니다. 거기다 400개 혹은 그 이상의 단백질이 더 필요하고 그것에 대해서 확률을 계산하다 보면 머리가 돌아 버릴 지경이 될지도 모르죠. 이런 계산으로 보면 아무리 작은 생명체라도 만들어지는건 거의 불가능해 보입니다. 그러나 이것은 완전히 잘못된 내용입니다. 첫째, 생물학적인 중합체(polymer)가 단량체(monomer)에서 만들어지는 과정은 화학과 생화학적 반응이지 무작위로 되는 것이 아닙니다. 둘째, 시작할 때의 전제 전체가 틀렸는데 현대의 화학 진화 이론은 최초의 생명체를 훨씬 간단한 것으로 생각합니다 이것은 현재의 프로토박테리아 혹은 프리프로토박테리아 (오파린이 protobiont라고 하고 Woese는 progenote라고 한것)보다 더 간단하다고 생각할 뿐 아니라 간단한 단백질의 갯수도 30-40 subunit을 넘지 않을 것으로 알려졌죠. 이런 단순한 분자들이 서서히 진화해서 서로 협력하게 되고 스스로 복제하는 시스템을 갖추게 되고 결국 하나의 작은 유기체가 되는 겁니다. 최초의 "살아있는 물체"는 한 개의 복제 가능한 분자였을 것이며 이것은 Ghadiri 그룹이 보고한 자기 복제가 가능한 펩파이드, 혹은 자기 복제가 가능한 hexanucleotide 또는, 자기 자신을 복사할 수 있는 RNA polymerase와 비슷할 것입니다. 다른 가능성은 처음의 자기 복제가 가능한 것은 단백질효소 혹은 RNA 효소인 촉매로 이것들이 촉매 반응을 통해서 자신들을 다시 만들어 내는 것입니다. 이것에 대한 예는 SunY 3개의 subunit으로 이루어진 self-replicator일 것입니다. 무작위로 만들어진 펩타이드 혹은 폴리펩타이드에서 많은 촉매 반응을 일으키는 서열이 있으며 작은 화합물 중에서 촉매반응을 일으키는 물질이 형성되지 않을 것 같습니다만... 이 두가지 모델은 서로 배타적이지 않아요. Ghadiri peptide가 돌연변이가 되서 촉매사이클을 형성할 수 있죠. 최초의 자기 복제가 가능한 물질이 하나의 분자이건 여러 가지 분자의 복합체이건 이러한 것은 마치 프레드 호일이 주장하듯 "뒷마당에 잡다한 쓰레기를 토네이도가 747비행기로 만든었다"는 주장과는 전혀 다릅니다. 창조 구라 학자들의 주장, 즉 현재의 유기체의 형태가 바로 나타나게되었다는 내용이 어디서 유래했는지는 알 수가 없는데 최초의 현대적인 화학 진화의 공식인, Oparin/Haldane 가설은 단순한 단백질/proteinoid가 세포로 발전해 나가는 것으로 이루어져 있습니다. 창조 구라 학자들이 비판하는 내용은 이미 150년전의 것입니다. 이것은 더 이상 현대의 진화론자들은 받아들이지 않는 것인데 왜 이것을 계속 물고 늘어지는 걸까요? 여러 가지 기본적인 통계학이나 생화학적인 문제가 창조 구라 학자들의 잘못된 반론에 나타나기 때문입니다. "Life sequence라는 미신" 자주 듣게 되는 또다른 주장의 하나가 400개 단백질에 "life sequence"가 있으며 아미노산 서열은 생명체가 살기 위해서는 바뀔 수 없다는 것입니다. 그러나 이것은 넌센스입니다. 400개의 단백질은 아마도 현재까지 알려진 현대 생명체중 가장 간단한 것인 Mycobacterium genetalium의 genome에서 나온 말로 보입니다. 하지만 최근 연구에 의하면 256개만 있어도 된다고 합니다. 게다가 이것은 현대 생명체의 경우입니다. 최초의 protobiont/progenote 는 분명히 이것보다 훨씬 적은 단백질만 필요할 것이고 이것은 보다 간단한 화학 시스템에 뒤를 이은 것일 것입니다. 단백질의 서열이 바뀔 수 없다는 것은 다시 말하지만 넌센스입니다. 대부분의 단백질은 어떤 아미노산으로도 치환이 가능한 부분이 있고 어떤 부분은 특성이 같은 아미노산으로 치환이 가능한 부분이 있습니다. (전하를 띠고 있는 아미노산은 전하를 띤 다른 아미노산과, 중성인 아미노산은 중성인 다른 아미노산으로 그리고 소수성인 아미노산은 다른 소수성의 아미노산으로 )
기능이 동일한 분자중에는 전체의 아미노산이 30-50%가 다르게 될 수도 있습니다.
실제로 구조적으로 같지 않은 박테리아의 단백질을 효모의 단백질과 바꾸어 주어도, 사람의 단백질을
벌레에 바꾸어 넣어 주어도 그들은 아주 건강하게 살아갑니다.
이젠 창조 구라 학자들이 말하는 무작위로 아미노산을 더해서 원하는 펩타이드 만들기를 보죠.
이건 초기 지구에서 이루어진 방식은 아마도 아닐 것입니다.
하지만 언급할만한 가치는 있습니다.
Ghadiri group에서 언급한 자기 복제가능한 펩타이드의 예를 들어 보겠습니다.
물론 다른 예를 들 수도 있습니다.
즉, hexanucleotide self-replicator,SunY self-replicator 또는 Eckland 그룹이 제안한 RNA polymerase도
가능할 것입니다.
하지만 창조 구라 학자들이 주장하는 내용이 대부분 단백질에 대한 것이므로 이게 최적으로 보입니다.
이 펩타이드는 32개의 아미노산으로 이루어져 있고 서열은 RMKQLEEKVYELLSKVACLEYEVARLKKVGE
(알파벳 하나가 아미노산 하나를 의미하죠.)입니다.
이것은 peptide ligase라는 효소로 16개짜리 아미노산 subunit을 2개를 이용해서 자기 자신을 복제하죠.
또한 비생물적인 펩타이드 합성으로부터 형성되기에 적당한 크기와 조성을 가지고 있습니다.
우연히 만들어질 때 이것이 생성될 가능성은 (1/20)32 혹은 1/(4.29 x 1040) 입니다.
이것은 처음 창조 구라 학자들이 주장한 carboxypeptidase가 만들어질 확률인 1/(2.04 x 10390) 보다
훨씬 가능성이 높습니다.
또 확률 계산의 다른 면이 있습니다.
창조 구라에 빠진 사람들은 대부분 이런 통계학에 대한 감각이 없죠.
그들은 대부분 백만분의 1이라고 하면 대개는 백만번을 시행하고 나서 한번 된다고 믿는것 같습니다.
참으로 무식하고 한심한 착각이죠.
시험을 해보죠.
우선 동전을 4번 던져서 나오는 결과를 기록하고, 전부 앞이 나오는 경우가 몇 번째 시도였는지 확인해 보면
4개가 전부 앞면이 나올 확률은 (1/2)4 혹은 1/16 입니다.
그러면 16번을 해야 전부 앞면이 나타나게 될까요? 그렇지 않습니다.
1/16이라는 확률은 16번에 한 번 일어날 수 있다는 것입니다.
하지만 이게 순서대로 일어나는 것이 아니죠.
첫 번 시도에 원하는 결과를 얻어 낼 수 있습니다.
1/4.29 x 1040확률이라고 하지만 매우 초기에 일어날 수도 있는 것입니다.
또한 위의 시도는 한번에 하나의 펩타이드만 생긴다는 것을 가정한 것입니다.
하지만 실제로는 수 천 억 이상의 아미노산 분자들의 시도가 촉매반응이 일어날 수 있는
바다 혹은 해안가 수 천 킬로미터에서 동시에 일어나는 것입니다.
동전 던지기의 예를 다시 생각해 보죠.
4번 던져서 전부 앞면이 나오는데 평균 8분이 걸린다고 하면,
만약 16명이 동시에 동전을 던진다면 전부 앞면이 나오는 경우는 평균 1분이면 됩니다.
이번엔 6개의 앞면이 나올 경우를 생각한다면 (1/2)6 또는 1/64 입니다.
이것을 혼자서 한다면 약 32분이 걸립니다.
하지만 64명이 동시에 한다면 역시 1분이 걸릴 뿐입니다.
만약 수억분의 1의 확률의 동전던지기를 한다면 중국 인구 모두가 한다면 가능하겠죠.
(1/8,000,000 의 확률인 로또도 매주 수 명, 혹은 십 수 명의 사람이 당첨됩니다.)
그러므로 만약 생명체가 발생하기 전의 지구가 수십억의 peptide가 동시에 자란다면 replicator가 생기는데
걸 리는 시간은 상당히 줄어들 수 있습니다.
다시 생각해 보죠. 1/4.29 x 1040 은 매우 큰 수입니다.
하지만 수십억이라는 숫자가 아무리 큰 숫자라고 해도 5억년 사이에 최초의 복제
가능한 물질이 나올 만큼 충분한 분자들이 있었는겠는가?
답은 당연히 예스 입니다.
1kg의 해수에는 알지닌 (Arg)이 2.85 x 1024 분자나 있죠.
1톤에는 2.85 x 1027 분자가 있습니다.
그걸로 55개 아미노산 짜리 단백질을 1-2주에 만들수 있다면, 만약 조그만 트레일러 분량의 각각의
아미노산을 중간 정도의 호수에 퍼붓는다면, 그안에는 우리가 원하는 특정한 자기복제가능한 펩타이드는
수십년이면 만들어질 수 있는 충분한 물질이 있습니다.
결론
창조 구라 학자들의 통계에 대한 전제는 무지의 소치입니다.
게다가 이것은 통계학적이나 혹은 생물학적으로 잘못된 생각을 뒷받침 하는데 사용됩니다.
현재 각 단계마다 정확한 확률을 구한다는 것은 거의 불가능하지만 처음의 두 단계가 일어날
확률은 1.0 이나 됩니다
(단량체에서 폴리머가 형성되는 것은 확률이 1.0, 그리고 catalytic polymer가 형성될 확률은 1.0)
이 replicating polymer 가 hypercycle로 변하게 될 확률은 만약 Kaufman의 catalytic closure가 옳고,
그의 상전이 모델이 맞는다면 확률은 1.0입니다.
작성일 : 16-04-14 19:12
조회 : 601
