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하여튼 요즘 탐정은 등장인물
나구모 케이치로(名雲桂一郎)
성우 - 스와베 준이치
본작의 주인공. 35세 남성. 자택 겸 사무소의 신주쿠에 있는 나구모 탐정 사무소의 소장. 흡연자.
젊었을 때는 천재 고교생 탐정으로서 어느 시대를 풍미했지만, 현재는 집세를 체납할 정도로 오르지 않는 탐정가업을 하고 있다. 요즘 사정에 비교도 안되고 옛날식 탐정의 방식밖에 할 수 없다. 고양이 찾기는 잘한다.
이른바 '살아있는 종합병원'으로, 요통을 앓고 있고, 노안이 있으며, 치통이 있고, 자율신경도 예전같지만 않다. 무릎도 안 좋다. 사십견. 귀도 잘 들리지 않는다. 대뇌가 지쳐 있다. 바행을 많이 사용하면 입술이 금방 찢어진다. 지각과민도 있다. 턱관절증도 있다. 축농증도 있다. 위는 닭의 가라아게를 받아들일 수 없다. 안구건조증도 있다.
나카니시 마시로(中西真白)
성우 - 하나자와 카나
본작의 히로인. 옛날의 성은 아사쿠라. 나구모 케이치로의 슬하에 조수로서 멋대로 굴러들어간 탐정지망의 여고생. 2학년 C반 소속. 조수라는 명목으로 고용되고는 있지만 월급은 발생하지 않고 있다. 나구모 케이치로를 아저씨라고 부르며 따르고 있다. 예전의 명탐정이었던 시절의 나구모 케이치로를 동경하고 있다.
하여튼 요즘 탐정은 등장인물
나구모 케이치로에게 성을 숨기고 있어, 타나카나 스즈키라고 해서 가명으로 속이고 있었다. 자신 때문에 명탐정이었던 나구모 케이치로를 망친 것을 짐으로 느끼고 있다. 부모는 건재하지만 친모의 재혼 상대와 어울리지 않는다.
케르베로스(ケルベロス)
성우 - 호리이 차도
애완동물 찾기의 의뢰로 잘못 잡힌 길고양이(케르베로스는 헬라스 신화에서 지옥문을 지키는 개다). 이름은 마시로가 지었다. 나구모 케이치로는 좋아하지만, 마시로는 싫다.
네즈 타로(根津太郎)
성우 - 카와니시 켄고
전 야쿠자 남자. 22세. 해충구제의 의뢰를 폭력단의 괴멸로 오해한 마시로에 의해서 괴멸된 고쿠도조에 소속되어 있었다. 마시로에게 은혜를 느껴 '누나'라고 사모하고 있다.
나중에 자신이 있던 폭력단을 궤멸시킨 장본인인 마시로와 함께 있는 것이 들통나 목숨을 건지고 있어 모습을 감추고 있다.
살고 있는 셋집이 불에 타버렸다.
아스나로 유우(翌檜ユウ)
성우 - 야마구치 토모히로
인기를 누리고 있는 고등학생 탐정. 18세 남자. 초등학생 시절에 나구모를 동경해 탐정 업계에 뛰어들어, 재능을 발휘했다.
바로 '묘하네…'라고 생각하는 귀찮은 타입의 인간.
입고 있는 옷들은 대부분 팬들이 준 물건들.
하여튼 요즘 탐정은 등장인물
카자마키 하나(風巻ハナ)
성우 - 히라노 아야
몸집이 작은 여성. 조수. 주위에서 "마키"라는 애칭으로 불리고 있다. 유우를 마스터라고 부르고 있다. 나이는 20대. 생일은 1월 5일.
유우에게는 프로그램 기획의 오디션에 의해서 선택되어 급료가 좋다는 이유로 조수를 하고 있다. 여러 직종을 경험하고 있어 조수로서는 매우 유능하고 :케이치로가 '탐정이 할 일이 없어져 버린다'라고 말할 정도.
빈유인 것을 염려하고, 그래서 체형을 숨길 수 있는 판초를 즐겨 입는다. 뿐만 아니라 가슴 볼륨업에 효과가 있다는 이유로 매일 두유 스무디를 마시고 있다.
코치
성우 - 이이지마 하지메
마시로의 스승. 흑인 남자. 마시로에게 격투기 등의 비법을 쏟아내고 있다. 지도 내용은 대체로 코를 노려라 무릎을 노려라 중 하나인 것으로 알려졌다.
마스터
성우 - 모가미 츠구오
케이치로의 단골 Bar 'TONTO'의 마스터. 남성. 멋있지 않은 사람을 보면 실신한다. 군마현 도미오카 출신.
반년 전부터 가게 벽에 낙서가 되어 곤란해하고 있어 범인을 특정할 것을 케이치로에게 의뢰하다.
브론트(ブロント)
성우 - 야스모토 히로키
하여튼 요즘 탐정은 등장인물
'TONTO'의 단골손님 남성. 마스터와 마찬가지로 군마현 도미오카 출신.
베로니카(ベロニカ)
성우 - 히카사 요코
'TONTO'의 단골손님 여성. 군마현 출신. 마시로를 퓨어 화이트라고 부른다.
미마사카 소야(美馬坂総也)
성우 - 카세 야스유키
경부. 35세 남자. 전 고등학생 탐정. 기계가 서툴러서, 증거 영상을 확인하려고 영상 플레이어를 부숴 버릴 정도.
호시노 아즈하(星野 アズハ)
성우 - 파이루즈 아이
흰옷을 입은 포니테일의 여성. 거유. 대학생. 19살. 자칭 사이언스 에이전트. 눈은 소용돌이친듯한 눈.
미마사카 후우(美馬坂 風)
성우 - 와타다 미사키
소야의 딸. 괴도 비버라고 자칭한다. 소야의 이야기를 듣고 괴도를 동경하고 있으며, 세상을 떠들썩하게 하는 괴도의 정체가 분명치 않은 아저씨였을 때는 괴도를 보고 울음을 터뜨릴 정도.
유두시식 아저씨
성우 - 스기타 토모카즈
바다팬에 넥타이만 맨 근육질의 남성. YO(야베에 아저씨) 사천왕 중 한 사람.
십자 가슴털 아저씨
성우 - 스기타 토모카즈
헤드라이트를 착용한 가슴털이 십자인 아저씨. YO 사천왕 중 한 명. '시식'과 '로프'의 아버지.
로프 너무좋아 아저씨
성우 - 스기타 토모카즈
로프로 자신의 몸을 묶고 있는 남성. YO 사천왕중 한명. '가슴털'의 아들로 '시식'의 형.
하여튼 요즘 탐정은 서지 정보
이가라시 마사쿠니 《하여튼 요즘 탐정은》 KADOKAWA 〈전격 코믹스 NEXT〉, 기간 15권(2024년 8월 27일 현재)
2016년 7월 26일 발매, ISBN 978-4-04-892253-1
2017년 2월 27일 발매, ISBN 978-4-04-892682-9
2017년 9월 27일 발매, ISBN 978-4-04-893366-7
2018년 3월 26일 발매, ISBN 978-4-04-893710-8
2019년 2월 25일 발매, ISBN 978-4-04-912362-3
2020년 1월 27일 발매, ISBN 978-4-04-912983-0
2020년 8월 26일 발매, ISBN 978-4-04-913356-1
2020년 11월 27일 발매, ISBN 978-4-04-913596-1
2021년 4월 26일 발매, ISBN 978-4-04-913804-7
2021년 9월 27일 발매, ISBN 978-4-04-913920-4
2022년 1월 27일 발매, ISBN 978-4-04-914193-1
2022년 7월 27일 발매, ISBN 978-4-04-914487-1
2022년 12월 26일 발매, ISBN 978-4-04-914787-2
하여튼 요즘 탐정은 서지 정보
2023년 7월 27일 발매, ISBN 978-4-04-915021-6
2024년 8월 27일 발매, ISBN 978-4-04-915429-0
하여튼 요즘 탐정은 TV 애니메이션
2025년 7월부터 9월까지 AT-X 등에서 방송되었다.
Suffer
오카자키 타이이쿠에 의한 오프닝 테마. 작사·작곡은 오카자키 타이이쿠, 편곡은 오카자키 타이이쿠, dustbox.
GORI☆GORI Feez e-Girl!!
마시로(하나자와 카나) VS 유쾌한 아저씨들(스기타 토모카즈)에 의한 엔딩 테마. 작사·작곡·편곡은 하나조노 히메코.
돌아오라 소렌토로
마시로(하나자와 카나}에 의한 제11화 엔딩 테마. 작곡은 에르네스토 데 쿠르티스, 가사의 번역은 토쿠나가 마사타로, 편곡은 키쿠야 토모키.
히노하루촌
히노하루촌(日野春村)은 야마나시현 기타코마군에 있던 촌이다. 현재의 호쿠토시 중부에 해당한다.
아키타촌
아키타촌(秋田村)은 야마나시현 기타코마군에 있던 촌이다. 현재의 호쿠토시 중부에 해당한다.
비생물 요소
비생물 요소 또는 비생물적 요소는 생물학 및 생태학에서 살아있는 생물과 생태계의 기능에 영향을 미치는 자연 환경의 비생물적 화학적 성질 및 물리적 성질 부분이다. 비생물적 요인과 그와 관련된 현상은 생물학 전체의 기반을 이룬다. 이들은 해양 생물 또는 육상 동물과 같은 모든 형태의 환경 조건에서 수많은 종에 영향을 미친다. 사람은 종의 환경에서 비생물적 요인을 만들거나 변경할 수 있다. 예를 들어, 비료는 달팽이의 서식지에 영향을 미치거나, 사람이 사용하는 온실 기체는 해양 수소 이온 농도 지수 수준을 변화시킬 수 있다.
비생물적 구성 요소에는 성장, 유지, 생식 측면에서 살아있는 생물에 영향을 미치는 물리적 조건과 비생물적 자원이 포함된다. 자원은 한 생물이 필요로 하고 다른 생물이 사용하지 못하게 소비되거나 달리 사용할 수 없게 되는 환경의 물질 또는 물건으로 구별된다. 물질의 구성 요소 분해는 화학적 과정 또는 물리적 과정, 예를 들어 가수분해에 의해 발생한다. 대기 조건 및 수자원과 같은 생태계의 모든 비생물적 구성 요소는 비생물적 구성 요소라고 불린다.
비생물 요소 요인
생물학에서 비생물적 요인에는 물, 빛, 방사선, 온도, 습도, 대기, 산도, 염분, 강수, 고도, 광물, 조석, 비, 용존 산소 영양분, 흙 등이 포함될 수 있다. 거시 기후는 종종 위의 각 요인에 영향을 미친다. 압력과 음파는 해양 또는 지하 환경의 맥락에서 고려될 수도 있다. 해양 환경의 비생물적 요인에는 공기 노출, 기질, 수질 투명도, 태양 에너지 및 조석도 포함된다. C3 탄소고정, C4 탄소고정 및 CAM 식물이 비생물적 스트레스 요인과 관련하여 캘빈 회로로의 이산화 탄소 유입을 조절하는 메커니즘의 차이를 고려해보라. C3 식물은 광호흡을 관리하는 메커니즘이 없는 반면, C4 및 CAM 식물은 광호흡을 방지하기 위해 별도의 PEP 카르복실라제 효소를 사용하여 특정 고에너지 환경에서 광합성 과정의 수확량을 증가시킨다.
비생물 요소 예시
많은 고세균은 매우 높은 온도, 압력 또는 황과 같은 비정상적인 농도의 화학 물질을 필요로 한다. 이는 극심한 조건에 특화되어 있기 때문이다. 또한, 균류도 환경의 온도, 습도 및 안정성에서 생존하도록 진화했다.
예를 들어, 온대 우림과 사막 사이에는 물과 습도에 대한 접근성에 상당한 차이가 있다. 이러한 물 가용성의 차이는 이 지역에 생존하는 생물의 다양성을 야기한다. 비생물적 구성 요소의 이러한 차이는 환경 내에서 어떤 종이 생존할 수 있는지에 대한 경계를 만들고 두 종 간의 경쟁에 영향을 미침으로써 현재 존재하는 종을 변화시킨다. 염분과 같은 비생물적 요인은 한 종에게 다른 종보다 경쟁 우위를 제공하여 종분화 및 보편적 및 특수적 경쟁자에 대한 종의 변화를 초래하는 압력을 생성할 수 있다.
기요하루촌
기요하루촌(清春村)은 야마나시현 기타코마군에 있던 촌이다. 현재의 호쿠토시에 해당한다.
무우도
《무우도》(无忧渡)는 2025년 방송되었던 중국의 웹 드라마이다.
오가사와라촌 (야마나시현)
오가사와라촌(小笠原村)은 야마나시현 기타코마군에 있던 촌이다. 현재의 호쿠토시에 해당한다.
아사가미촌
아사가미촌(朝神村)은 야마나시현 기타코마군에 있던 촌이다. 현재의 호쿠토시에 해당한다.
하늘의 황소
하늘의 황소는 고대 메소포타미아 신화에서 우루크의 왕 길가메시가 싸운 신화 속 짐승이다. 하늘의 황소 이야기는 두 가지 다른 버전으로 알려져 있는데, 하나는 초기 수메르어 시에 기록된 것이고 다른 하나는 표준 바빌로니아어(아카드어의 문학 방언) 길가메시 서사시에 수록된 후기 일화이다. 수메르 시에서 하늘의 황소는 불분명한 이유로 여신 이슈타르에 의해 길가메시를 공격하도록 보내진다.
더 완전한 아카드어 기록은 길가메시 서사시 제6판에 나오는데, 여기에서 길가메시는 여신 이슈타르(이슈타르는 이슈타르의 동셈어군어에 해당한다)의 성적인 접근을 거부하고, 분노한 이슈타르는 자신의 아버지인 아누에게서 하늘의 황소를 요구하여 우루크에 있는 길가메시를 공격하도록 보낸다. 아누는 이슈타르에게 하늘의 황소를 주고 이슈타르는 하늘의 황소를 길가메시와 그의 동반자인 영웅 엔키두를 공격하도록 보낸다. 둘은 함께 하늘소를 죽인다.
하늘의 황소
하늘소를 물리친 후, 엔키두는 하늘의 황소의 오른쪽 넓적다리를 이슈타르에게 던져 그녀를 조롱한다. 하늘의 황소 살해는 신들이 엔키두를 사형에 처하게 하는 결과를 낳고, 이 사건은 길가메시가 자신의 죽음에 대한 두려움을 느끼게 하여 서사시의 나머지 부분을 이끌어간다. 하늘의 황소는 황소자리와 동일시되었으며, 하늘의 황소 살해 신화는 고대 메소포타미아인들에게 천문학적 의미를 지녔을 수 있다. 이 이야기의 측면들은 우가리트 전설, 창세기의 요셉 이야기, 고대 그리스 서사시인 일리아스와 오디세이아의 일부를 포함한 고대 근동의 후기 이야기들과 비교되어 왔다.
하늘의 황소 신화
수메르어 시 길가메시와 하늘의 황소에서 길가메시와 엔키두는 하늘의 황소를 죽이는데, 이 하늘의 황소는 여신 이슈타르의 수메르어에 해당하는 인안나가 그들을 공격하도록 보낸 것이다. 이 시의 줄거리는 후기 아카드어 길가메시 서사시의 해당 장면과 상당히 다르다. 수메르 시에서 인안나는 후기 아카드어 서사시에서처럼 길가메시에게 자신의 배우자가 되어달라고 요청하지 않는 것 같다. 게다가 그녀가 아버지인 아누에게 하늘의 황소를 달라고 강요할 때, 후기 서사시에서처럼 죽은 자들을 일으켜 산 자들을 먹게 하겠다고 위협하는 대신, 단순히 땅에 닿을 "울음소리"를 내겠다고 위협한다.
하늘의 황소 신화
표준 아카드어 길가메시 서사시 제6판에서, 길가메시가 그녀의 성적인 접근을 거부한 후 이슈타르는 천국으로 가서 자신의 어머니 안투와 아버지 아누에게 불평한다. 그녀는 아누에게 하늘의 황소를 달라고 요구하고 만약 그가 거부한다면 지하 세계의 문을 부수고 죽은 자들을 일으켜 산 자들을 먹게 할 것이라고 위협한다. 아누는 처음에는 이슈타르의 요구에 반대하며, 하늘의 황소가 너무 파괴적이어서 풀어주면 7년간의 기근이 발생할 것이라고 주장한다. 이슈타르는 자신이 향후 7년 동안 모든 사람과 동물을 위한 충분한 곡식을 저장해 두었다고 선언한다. 결국 아누는 마지못해 이슈타르에게 하늘의 황소를 주고, 이슈타르는 하늘의 황소를 세상에 풀어 대규모 파괴를 일으킨다.
하늘의 황소 신화
하늘의 황소의 첫 번째 숨결은 100명이 빠질 만큼 큰 구멍을 땅에 만들고, 두 번째 숨결은 더 큰 구멍을 만들어 200명을 더 가둔다. 길가메시와 엔키두는 함께 하늘의 황소를 죽이기 위해 협력한다. 엔키두는 하늘의 황소 뒤로 가서 꼬리를 당기고 길가메시는 검을 하늘의 황소의 목에 꽂아 죽인다. 길가메시와 엔키두는 하늘의 황소의 심장을 태양신 우투에게 바친다. 길가메시와 엔키두가 쉬고 있는 동안, 이슈타르는 우루크의 성벽에 서서 길가메시를 저주한다. 엔키두는 하늘의 황소의 오른쪽 넓적다리를 찢어 이슈타르의 얼굴에 던진다.
이슈타르는 "곱슬머리 매춘부, 창녀들"을 불러 모아 하늘의 황소를 위해 애도하라고 명령한다. 한편, 길가메시는 하늘의 황소의 패배를 축하한다. 제7판은 엔키두가 꿈을 꾸는 것으로 시작하는데, 그 꿈에서 그는 아누, 에아, 그리고 우투가 하늘의 황소를 죽인 것에 대한 벌로 길가메시나 엔키두 중 한 명이 죽어야 한다고 선언하는 것을 보았다. 그들은 엔키두를 선택하고, 엔키두는 곧 병에 걸려 지하 세계의 꿈을 꾼 후 죽는다. 제8판은 친구의 죽음에 대한 길가메시의 위로할 수 없는 슬픔과 엔키두의 장례식 세부 사항을 묘사한다. 엔키두의 죽음은 길가메시가 자신의 죽음에 대한 두려움을 느끼는 계기가 되며, 이는 서사시의 나머지 부분의 초점이다.
하늘의 황소 상징과 표현
하늘의 황소를 죽이는 수많은 묘사가 현존하는 고대 메소포타미아 예술 작품에서 발견된다. 표현은 특히 아카드 제국(c. 기원전 2334 – 2154년)의 원통 인장에서 흔하다. 이러한 묘사는 하늘의 황소가 비정상적으로 큰 크기와 맹렬함을 지닌 황소로 명확하게 상상되었음을 보여준다. 그러나 하늘소가 정확히 무엇을 나타내는지는 불분명하다. 아시리아학자 제러미 블랙과 앤서니 그린은 하늘의 황소가 황소자리와 동일시된다는 점을 지적하며, 엔키두가 길가메시 서사시에서 하늘의 황소를 물리친 후 황소의 넓적다리를 이슈타르에게 던지는 이유가 황소자리에 뒷다리가 없는 것처럼 보이는 것을 설명하려는 시도일 수 있다고 주장한다.
고든과 렌즈버그는 누군가에게 황소의 다리를 던지는 것이 "끔찍한 모욕"이라는 개념이 고대 근동의 넓은 지역에 걸쳐 입증되며, 고대 그리스 서사시인 오디세이아에서도 반복된다는 점을 지적한다. 일부 학자들은 하늘의 황소를 이난나가 이난나의 지하 세계 하강에서 언급한 에레슈키갈의 남편 구갈안나와 동일한 존재로 간주한다.
하늘의 황소 후대 이야기에 미친 영향
사이러스 H. 고든과 게리 A. 렌즈버그는 영웅의 죽음 이후 7년 기근이라는 근동 모티프가 우가리트의 아크하트 죽음 신화에 입증되며, 7년 기근을 미리 예측하고 식량을 비축하는 주제가 창세기의 히브리 이야기 요셉에서도 발견되고, 쿠란의 수라 요셉의 구절 47-48절에서도 발견된다고 언급한다.
하늘의 황소 후대 이야기에 미친 영향
독일 고전 학자 발터 부르케르트에 따르면, 길가메시에게 거절당한 이슈타르가 아누 앞에 와서 하늘소를 요구하는 장면은 일리아스 제5권의 한 장면과 직접적으로 평행을 이룬다. 길가메시 서사시에서 이슈타르는 자신의 어머니 안투에게 불평하지만, 아누에게는 가볍게 질책받는다. 일리아스의 장면에서, 이슈타르의 후대 그리스 발전형인 아프로디테는 자신의 아들 아이네이아스를 구하려다 그리스 영웅 디오메데스에게 부상을 입는다. 그녀는 올림포스산으로 도망쳐 어머니 디오네에게 울부짖고, 언니 아테나에게 조롱당하며, 아버지 제우스에게 가볍게 질책받는다. 서사적 평행성이 중요할 뿐만 아니라, 디오네의 이름이 아누의 여성형인 안투와 마찬가지로 제우스 자신의 이름의 여성형이라는 사실도 중요하다. 디오네는 일리아스의 나머지 부분에서는 나타나지 않으며, 그 대신 제우스의 배우자는 여신 헤라이다. 따라서 부르케르트는 디오네가 안투의 번역차용이라고 결론짓는다.
영국의 고전 학자 그레이엄 앤더슨은 오디세이아에서 오디세우스의 부하들이 신성한 헬리오스의 소를 죽이고 이로 인해 신들에게 죽음의 선고를 받는 것이 길가메시 서사시의 엔키두와 매우 유사하다고 지적한다. M. L. 웨스트는 유사점이 단순히 두 경우 모두 죽임을 당한 생물이 자연사를 면제받은 소라는 사실보다 더 깊다고 말한다. 두 경우 모두 죽음을 선고받은 사람 또는 사람들은 영웅의 동반자들이며, 그들의 죽음은 영웅이 혼자 여정을 계속하도록 강요한다. 그는 또한 두 경우 모두 서사시가 유죄 판정을 받은 당사자가 죽어야 하는지 여부에 대한 신들 사이의 논의를 묘사하고, 오디세이아에서 헬리오스가 자신의 소가 도살된 것에 대해 제우스가 복수하지 않으면 제우스를 위협하는 것이 길가메시 서사시에서 이슈타르가 하늘의 황소를 요구할 때 아누를 위협하는 것과 매우 유사하다고 언급한다.
브루스 루든은 하늘의 황소를 죽인 직후 엔키두가 이슈타르를 조롱하는 것을 오디세이아 제9권에서 오디세우스가 거인 폴리페모스를 조롱하는 것과 비교한다. 두 경우 모두 영웅의 명백한 승리 후 오만이 신이 그를 저주하게 만든다.
구갈안나
구갈안나(아카드어: 𒀭𒄘𒃲𒀭𒈾)는 수메르 종교에서 명계의 여왕인 에레쉬키갈의 첫 남편이다. 그의 이름은 아마도 원래 "안의 수로 감독관"을 의미했을 것이며 그는 단지 엔누기의 다른 이름일 수도 있다. 에레쉬키갈과 구갈안나의 아들은 닌아주이다. 이슈타르의 지하세계 강림에서, 사랑, 아름다움, 성, 전쟁의 여신인 이슈타르는 문지기인 네티에게 그녀의 "언니 에레쉬키갈의 남편인 구갈안나"의 장례식에 참석하기 위해 지하세계로 내려가고 있다고 말한다. 일부 학자들은 구갈안나가 길가메시 서사시에서 길가메시와 엔키두에게 살해된 하늘의 황소와 동일한 인물이라고 본다.
아비오제네시스
아비오제네시스(Abiogenesis)는 단순한 유기 화합물과 같은 비생물적 물질로부터 생명이 자연적으로 발생하는 과정이다. 지상의 비생물에서 생물로의 전환은 단일 사건이 아니라 생명체 서식 가능한 행성의 형성, 유기 분자의 전생물학적 합성, 분자 자기 복제, 자기조립, 자가 촉매 반응, 그리고 세포막의 출현을 포함하는 점점 더 복잡해지는 과정이었다는 것이 지배적인 가설이다. 비생명에서 생명으로의 전환은 실험적으로 관찰된 적이 없지만, 과정의 다양한 단계에 대해 많은 제안이 있었다.
자연발생설 연구는 오늘날 지구의 상태와는 현저히 다른 환경에서 전생명 화학 반응이 어떻게 생명을 탄생시켰는지를 밝히는 것을 목표로 한다. 주로 생물학과 화학의 도구를 사용하며, 최근의 접근 방식은 많은 과학을 종합하려고 시도한다. 생명은 탄소와 물의 특수화된 화학을 통해 기능하며, 주로 세포막을 위한 지질, 설탕과 같은 탄수화물, 단백질 대사를 위한 아미노산, 그리고 유전 메커니즘을 위한 핵산인 DNA와 RNA의 네 가지 핵심 화학 물질군에 의존한다. 성공적인 자연발생설 이론은 이러한 분자 종류의 기원과 상호 작용을 설명해야 한다.
아비오제네시스
자연발생설에 대한 많은 접근 방식은 자기 복제 분자 또는 그 구성 요소가 어떻게 존재하게 되었는지를 조사한다. 연구자들은 일반적으로 현재의 생명은 RNA 세계에서 유래했다고 생각하지만, 다른 자기 복제 및 자기 촉매 분자가 RNA에 선행했을 수도 있다. 다른 접근 방식('물질대사 우선 가설')은 초기 지구의 화학 시스템에서 촉매 반응이 어떻게 자기 복제에 필요한 전구체 분자를 제공했을 수 있는지 이해하는 데 중점을 둔다. 1952년의 고전적인 밀러와 유리의 실험은 단백질의 화학 성분인 대부분의 아미노산이 초기 지구의 상태를 재현하려는 조건에서 무기 화합물로부터 합성될 수 있음을 보여주었다. 번개, 방사선, 미세 운석의 대기 유입, 바다와 대양의 파도에서 거품의 내파 등 외부 에너지원이 이러한 반응을 유발했을 수 있다. 최근 연구에서는 운석, 혜성, 소행성, 별 형성 지역에서도 아미노산이 발견되었다.
아비오제네시스
모든 현대 생물의 모든 생물의 공통 조상(LUCA)은 생명 기원 한참 후에 존재했던 것으로 생각되지만, LUCA에 대한 연구는 초기 보편적 특성에 대한 연구를 안내할 수 있다. 유전체학적 접근 방식은 고세균과 세균, 즉 생명의 두 주요 가지(그리고 진핵생물은 두 영역 체계에서 고세균 가지에 포함됨)가 공유하는 유전자를 식별하여 LUCA를 특성화하려고 했다. 모든 생명체에 공통적인 60개의 단백질과 LUCA에서 유래한 355개의 원핵생물 유전자가 있는 것으로 보인다. 이들의 기능은 LUCA가 혐기성이었고 우드-룽달 경로를 통해 에너지를 얻었으며, 유전 부호와 리보솜을 사용하여 유전 물질인 DNA를 유지했음을 암시한다. LUCA는 40억 년도 더 전에 살았지만, 연구자들은 그것이 첫 번째 생명체와는 거리가 멀었다고 생각한다. 대부분의 증거는 초기 세포가 새는 막을 가지고 있었고 심해 백색 스모커 열수분출공 근처의 자연 발생적인 양성자 기울기에 의해 구동되었을 수 있음을 시사하지만, 다른 증거는 대신 생명체가 대륙 지각 내부 또는 지구 표면의 물에서 유래했을 수 있음을 시사한다.
아비오제네시스
지구는 우주에서 생명체가 서식하는 것으로 알려진 유일한 장소로 남아 있다. 지구의 지구화학적 및 화석 증거는 자연발생설 연구의 대부분을 알려준다. 지구는 45억 4천만 년 전에 형성되었으며, 지구상에서 가장 오래된 생명체 증거는 적어도 38억 년 전에 웨스턴오스트레일리아 드레서층에서 발견된다. 일부 연구는 화석 미생물이 명왕누대 동안 44억 년 전에 해양 형성 직후, 퀘벡에서 37억 7천만 년에서 42억 8천만 년 전으로 추정되는 열수분출공 침전물 내부에 살았을 수 있다고 제안했다.
아비오제네시스 개요
생명은 (유전 가능한) 변이를 통한 생식으로 구성된다. NASA는 생명을 '다윈 진화가 가능한 자가 유지 화학 시스템'으로 정의한다. 이러한 시스템은 복잡하다. 약 40억 년 전에 살았다고 추정되는 단세포 생물인 모든 생물의 공통 조상(LUCA)은 이미 오늘날 보편적인 DNA 유전 부호에 수백 개의 유전자를 암호화하고 있었다. 이는 결국 전령 RNA, 운반 RNA, 리보솜을 포함한 일련의 세포 기계가 코드를 단백질로 번역하는 것을 의미한다. 이 단백질에는 우드-룽달 대사 경로를 통해 무산소 호흡을 작동시키는 효소와 유전 물질을 복제하는 DNA 중합효소가 포함되었다.
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자연발생설(생명 기원) 연구자들의 과제는 이러한 복잡하고 긴밀하게 연결된 시스템이 어떻게 진화적 단계를 거쳐 발전할 수 있었는지를 설명하는 것이다. 왜냐하면 얼핏 보기에는 모든 부분이 기능하기 위해 필수적이기 때문이다. 예를 들어, LUCA든 현대 생물이든 세포는 DNA 중합효소 효소를 사용하여 DNA를 복사하는데, 이 효소 자체는 DNA 내의 DNA 중합효소 유전자를 번역하여 생성된다. 효소도 DNA도 서로 없이는 생성될 수 없다. 이 문제에 대한 해답은 진화 과정이 분자 자기 복제, 세포막과 같은 자기조립, 그리고 RNA 세계 환경에서 RNA 리보자임을 통한 자가 촉매 반응으로 시작되었을 수 있다는 것이다. 그럼에도 불구하고, 비생명에서 생명으로의 전환은 실험적으로 관찰된 적이 없으며, 만족스러운 화학적 설명도 없다.
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LUCA와 같은 살아있는 세포의 발달을 위한 전제 조건은 알려져 있지만, 세부 사항은 논란의 여지가 있다. 광물과 액체 물이 공급되는 서식 가능한 세계가 형성된다. 전생물 합성은 단백질과 RNA와 같은 중합체로 조립되는 다양한 단순 유기 화합물을 생성한다. 다른 한편으로, LUCA 이후의 과정은 쉽게 이해된다. 생물학적 진화는 다양한 형태와 생화학적 능력을 가진 광범위한 종의 발달을 야기했다. 그러나 단순 구성 요소로부터 LUCA가 유래한 것은 아직도 잘 이해되지 않고 있다.
지구는 생명체가 알려진 유일한 장소로 남아 있지만, 우주생물학은 다른 행성에서 생명의 증거를 찾는다. 2015년 NASA의 생명 기원 전략은 진화 가능한 고분자 시스템에 기여한 상호 작용, 중간 구조 및 기능, 에너지원, 환경 요인을 식별하고 잠재적인 원시 정보 중합체의 화학적 지형을 매핑함으로써 이 수수께끼를 풀고자 했다. 이러한 중합체의 출현은 전생물 화학 진화에서 가장 중요한 단계였을 것이다. 이러한 중합체는 환경에서 반응하여 형성되었을 것으로 보이는 핵염기, 아미노산, 설탕과 같은 단순 유기 화합물로부터 유래한다. 생명 기원의 성공적인 이론은 이 모든 화학 물질이 어떻게 생겨났는지를 설명해야 한다.
아비오제네시스 1960년대 이전 개념 역사
아리스토텔레스 시대부터 19세기까지 생명의 기원에 대한 고대의 견해 중 하나는 자연발생설이었다. 이 견해는 곤충과 같은 '하등' 동물은 부패하는 유기 물질에 의해 생성되며, 생명은 우연히 발생한다고 주장했다. 이것은 17세기부터 토머스 브라운의 프세우도도시아 에피데미카와 같은 작품에서 의문이 제기되었다. 1665년, 로버트 훅은 미생물의 첫 번째 그림을 출판했다. 1676년, 안토니 판 레이우엔훅은 아마도 원생동물과 세균일 미생물을 그리고 설명했다. 판 레이우엔훅은 자연발생설에 동의하지 않았고, 1680년대까지 봉인된 고기 배양과 열린 고기 배양 실험, 그리고 곤충 번식에 대한 면밀한 연구를 통해 그 이론이 틀렸다는 것을 스스로 확신했다. 1668년 프란체스코 레디는 파리가 알을 낳는 것을 막으면 고기에서 구더기가 나타나지 않는다는 것을 보여주었다. 19세기 중반까지 자연발생설은 반증된 것으로 간주되었다.
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기원전 5세기 아낙사고라스 시대부터 거슬러 올라가는 판스페르미아설은 생명이 우주의 다른 곳에서 기원하여 지구로 왔다는 사상이다. 판스페르미아설의 현대 버전은 생명체가 운석, 소행성, 혜성 또는 행성체에 의해 지구로 전달되었을 수 있다고 주장한다. 이는 생명의 기원을 다른 천체로 옮겨 놓는다. 장점은 생명체가 발생한 모든 행성에서 형성될 필요 없이, 더 제한된 지역에서 형성된 후 은하를 통해 다른 항성계로 퍼져 나간다는 것이다. 화성에서 생명이 기원하여 나중에 지구로 전이되었을 가능성에도 약간의 관심이 있다.
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생명이 비생물적 물질로부터 느린 단계로 기원했다는 생각은 허버트 스펜서의 1864~1867년 저서 《생물학 원리》와 윌리엄 터너 시슬턴-다이어의 1879년 논문 '자연발생 및 진화에 대하여'에 처음 나타났다. 1871년 2월 1일 찰스 다윈은 이 출판물들에 대해 조지프 후커에게 편지를 썼고, 생명의 원래 불꽃이 '온갖 암모니아와 인산 염, 빛, 열, 전기 등이 존재하는 따뜻한 작은 연못에서 화학적으로 단백질 화합물이 형성되었을 것'이라는 자신의 추측을 내놓았다. 다윈은 '오늘날 그러한 물질은 즉시 잡아먹히거나 흡수될 것이지만, 살아있는 생물체가 형성되기 전에는 그렇지 않았을 것'이라고 설명했다.
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알렉산드르 오파린은 1924년, J. B. S. 홀데인은 1929년에 최초의 세포가 원시 수프로부터 천천히 자기 조직화되었다고 제안했는데, 이것이 오파린-홀데인 가설이다. 홀데인은 지구의 전생물학적 바다가 유기 화합물이 형성될 수 있었던 '뜨거운 희석 수프'로 구성되어 있었다고 제안했다. J. D. 버널은 그러한 메커니즘이 무기 전구체로부터 생명에 필요한 대부분의 분자를 형성할 수 있다는 것을 보여주었다. 1967년, 그는 세 가지 '단계'를 제안했다: 생물학적 단량체의 기원, 생물학적 중합체의 기원, 그리고 분자에서 세포로의 진화.
1952년, 스탠리 밀러와 해럴드 유리는 오파린-홀데인 가설에서 가정한 것과 같은 전생물 조건에서 유기 분자가 무기 전구체로부터 자발적으로 형성될 수 있음을 시연하기 위해 화학 실험을 수행했다. 이 실험은 환원성이 높은(산소가 부족한) 기체 혼합물, 메테인, 암모니아, 수소, 그리고 수증기를 사용하여 아미노산과 같은 유기 단량체를 형성했다. 버널은 밀러-유리 실험에 대해 '그러한 분자의 형성을 설명하는 것만으로는 충분하지 않다. 필요한 것은 자유 에너지의 적절한 원천과 흡수원의 존재를 시사하는 이러한 분자 기원의 물리-화학적 설명이다'라고 말했다. 그러나 현재의 과학적 합의는 원시 대기를 약하게 환원성이거나 중성으로 설명하며, 이는 생성될 수 있는 아미노산의 양과 다양성을 감소시킨다. 초기 해양에 존재했던 철과 탄산염 광물을 첨가하면 다양한 아미노산이 생성된다. 이후의 연구는 두 가지 다른 잠재적 환원 환경에 집중했다: 우주 공간과 심해 열수분출공.
아비오제네시스 서식 가능한 지구 만들기
대폭발 직후, 대략 140억 년 전, 우주에 존재했던 유일한 화학 원소는 수소, 헬륨, 리튬으로, 주기율표에서 가장 가벼운 세 원자였다. 이 원소들은 점차 응집하여 가스와 먼지의 원반에서 궤도를 돌기 시작했다. 이러한 원시 행성계 원반의 뜨겁고 밀집된 중심에서 물질의 중력 응집은 수소의 핵융합을 통해 별을 형성했다. 초기 별들은 거대하고 수명이 짧았으며, 항성 핵합성을 통해 모든 더 무거운 원소를 생산했다. 이러한 원소 형성은 가장 안정한 원소인 철-56까지 진행된다. 더 무거운 원소들은 별의 생애 주기가 끝날 때 초신성 폭발 시 형성되었다. 현재 우주에서 네 번째로 풍부한 원소인 탄소는 주로 백색 왜성에서 형성되었다. 이 별들이 생애 주기의 끝에 도달했을 때, 탄소와 산소를 포함한 더 무거운 원소들을 우주 전체로 방출했다. 이는 암석형 행성의 형성을 가능하게 했다. 성운설에 따르면, 태양계는 46억 년 전 거대한 분자운의 일부가 중력붕괴하면서 형성되기 시작했다. 붕괴하는 질량의 대부분은 중심에 모여 태양을 형성했고, 나머지는 행성이 형성되는 원시 행성계 원반으로 평평해졌다.
아비오제네시스 서식 가능한 지구 만들기
지구의 나이는 탄소질 콘드라이트 운석에서 가장 오래된 태양계 물질인 칼슘-알루미늄 포유물의 방사성 연대 측정 결과 45억 4천만 년으로 밝혀졌다. 명왕누대 (지구 형성부터 40억 3천1백만 년 전까지) 동안 지구는 처음에는 생명체에 부적합했다. 형성 과정에서 지구는 초기 질량의 대부분을 잃었고, 따라서 분자 수소와 대부분의 원래 불활성 기체를 붙잡을 중력이 부족했다. 지구의 초기 강착 직후인 44억 8천만 년 전, 가설상의 충돌체인 테이아와의 충돌로 인해 분출된 파편이 결국 달을 형성했다고 생각된다. 이 충돌로 지구의 원시 대기가 사라지고, 점성 있는 규산염과 이산화 탄소 구름이 남았다. 이 불안정한 대기는 단명했으며, 곧 응축되어 대부분의 규산염 지구가 형성되고, 수증기, 질소, 이산화 탄소가 대부분이며 소량의 일산화 탄소, 수소, 황 화합물로 이루어진 대기가 남았다. 물에 녹아 있는 이산화 탄소는 바다를 약간 산성으로 만들었을 것으로 생각되며, pH는 약 5.5였다.
아비오제네시스 서식 가능한 지구 만들기
액체 해양의 응축은 달 형성 충돌만큼 일찍 일어났다고 이론화되었다. 이 시나리오는 웨스턴오스트레일리아주 마운트 내리어의 변성 규암에서 발견된 높은 δ18O 값을 가진 44억 4천만 년 전 지르콘 결정의 연대 측정에 의해 뒷받침된다. 명왕누대 대기는 '거대하고 생산적인 야외 화학 실험실'로 특징지어졌으며, 오늘날에도 일부 비생물 화학을 지원하는 화산 가스와 유사하다. 초기 판 구조론으로 인한 화산 활동의 증가에도 불구하고, 지구는 44억 년에서 43억 년 전 사이에 주로 물 세계였을 수 있다. 이 대양 위에 지각이 노출되었는지 여부는 논란의 여지가 있다. 달 형성 충돌 직후, 지구는 대륙 지각이 거의 없었고, 격렬한 대기와 황소자리 T형 별 단계의 태양에서 강렬한 자외선을 받는 수권을 가졌을 가능성이 높다. 또한 우주선과 계속되는 소행성 및 혜성 충돌의 영향을 받았다.
아비오제네시스 서식 가능한 지구 만들기
후기 대폭격 가설은 명왕누대와 초기 시생누대 동안 41억 년에서 38억 년 사이에 강렬한 충돌 기간이 있었다고 가정한다. 원래는 후기 대폭격이 39억 년 전에 일어난 단일 대격변 충돌 사건으로 생각되었다. 이는 액체 해양을 휘발시키고 광합성에 필요한 햇빛을 차단하여 지구를 멸균시키고 생명체 출현 시기를 늦출 가능성이 있었다. 최근 연구에서는 후기 대폭격의 강도와 멸균 가능성에 의문을 제기했다. 만약 그것이 하나의 거대한 충돌이 아니라 충돌률이 높아진 기간이었다면, 파괴력은 훨씬 적었을 것이다. 39억 년이라는 날짜는 아폴로 임무 샘플 회수물, 특히 임브리움 분지 근처에서 수집된 것의 연대 측정에서 나왔으며, 이는 기록된 충돌의 시기를 편향시킨다. 달 표면의 충돌 모델링은 39억 년의 대격변 사건이 아니라 여러 개의 작고 단명하는 폭격 기간이 있었을 가능성을 보여준다. 지구의 데이터는 39억 년 표시 이전과 이후 모두 암석 기록에서 여러 번의 분출 기간을 보여줌으로써 이 아이디어를 뒷받침하며, 이는 초기 지구가 멸종에 미치는 영향이 적은 지속적인 충돌을 겪었음을 시사한다.
아비오제네시스 서식 가능한 지구 만들기
만약 생명체가 10미터 이상의 깊이에서 대양에서 진화했다면, 그것은 늦은 충돌과 당시 태양으로부터의 높은 수준의 자외선으로부터 모두 보호되었을 것이다. 지열적으로 가열된 해양 지각은 밀러-유리 실험에서 나타난 것보다 훨씬 더 많은 유기 화합물을 심해 열수분출공을 통해 생성했을 수 있다. 사용 가능한 에너지는 100~150°C에서 최대화되는데, 이는 초고온성 세균과 내열성 산성세균 고세균이 사는 온도이다.
아비오제네시스 서식 가능한 지구 만들기
생명은 지구상에서 34억 8천만 년에서 43억 2천만 년 전 사이에 나타났을 가능성이 가장 높다. 최소 연령 추정치는 지질 기록의 증거를 기반으로 한다. 2017년에 생명체의 가장 오래된 물리적 증거가 북부 퀘벡의 누바기투크 녹색바위지대에 있는 호상철광층 암석에서 발견된 미생물암으로 보고되었다. 이 암석은 최소 37억 7천만 년, 그리고 아마도 43억 2천만 년까지 거슬러 올라갈 수 있다. 이 미생물들은 명왕누대 동안 44억 년 전 해양 형성 직후, 열수분출공 침전물 내부에 살았을 수 있다. 이 미생물들은 현대의 열수분출공 세균과 유사하며, 자연발생설이 그러한 환경에서 시작되었다는 견해를 지지한다. 그러나 나중의 연구는 이 데이터 해석에 이의를 제기하며, 관찰 결과가 규산이 풍부한 물에서의 비생물적 과정으로 더 잘 설명될 수 있다고 밝혔다. '화학 정원', 순환하는 열수 유체, 또는 화산 분출물로 설명될 수 있다고 주장했다.
생물학적 흑연은 그린란드 남서부의 37억 년 전 변성 퇴적암과 웨스턴오스트레일리아 필바라 지역의 34억 9천만 년 전 각암에 있는 미생물 매트 화석에서 발견되었다. 이수아 초심대 근처 아킬리아섬의 37억 년 전 암석에서 발견된 초기 생명체의 증거는 생물학적 탄소 동위 원소를 보여주었다. 이수아 초심대의 다른 지역에서는 석류석 결정 내에 포획된 흑연 포유물이 생명의 다른 요소들, 즉 산소, 질소, 그리고 아마도 인산염 형태의 인과 연결되어 있어, 37억 년 전 생명체의 추가 증거를 제공한다. 웨스턴오스트레일리아 필바라 지역에서는 화석화된 해변의 황철석 함유 사암에서 초기 생명체의 설득력 있는 증거가 발견되었는데, 이 사암에는 산소가 없는 환경에서 광합성에 의해 황을 산화시킨 둥근 관 모양의 세포가 있었다. 잭 힐스 지르콘에서 발견된 흑연 포유물의 탄소 동위 원소 비율은 생명체가 41억 년 전부터 지구에 존재했을 수 있음을 시사한다.
웨스턴오스트레일리아 필바라 지역에는 34억 8천만 년 전의 암석을 포함하는 드레서층이 있으며, 이 암석에는 스트로마톨라이트라고 불리는 층상 구조가 포함되어 있다. 이들의 현대적 대응물은 남세균을 포함한 광합성 미생물에 의해 생성된다. 이들은 변형되지 않은 열수-퇴적층 내에 있으며, 그들의 질감은 생물학적 기원을 나타낸다. 드레서층의 일부는 육상 온천을 보존하고 있지만, 다른 지역은 얕은 바다였던 것으로 보인다. 분자 시계 분석은 LUCA가 39억 년 이전에 출현했음을 시사한다.
아비오제네시스 분자 생산: 전생물학적 합성
수소와 일부 헬륨 및 리튬을 제외한 모든 화학 원소는 항성 핵합성에서 유래한다. 생명의 기본적인 화학 성분인 탄소-수소 분자(CH), 탄소-수소 양이온(CH+), 탄소 이온(C+)은 별에서 나오는 자외선에 의해 생성될 수 있다. 유기 분자를 포함한 복합 분자는 우주와 행성 모두에서 자연적으로 형성된다. 초기 지구의 유기 분자는 충격파나 자외선, 산화환원 결합, 전기 방전과 같은 다른 에너지원에 의해 유기 분자 합성이 유도된 지구 기원일 수도 있고, 성간운에서 형성된 유기 분자가 행성으로 비처럼 내린 외계 기원(유사 판스페르미아설)일 수도 있다.
아비오제네시스 분자 생산: 전생물학적 합성
유기 화합물은 분자에 탄소를 포함하는 화학 물질이다. 탄소는 태양, 별, 혜성, 그리고 태양계 대부분의 행성 대기에 풍부하다. 유기 화합물은 우주에서 비교적 흔하며, 분자 구름과 별주위외피층에서 발생하는 '복합 분자 합성 공장'에 의해 형성되고, 주로 이온화 방사선에 의해 반응이 시작된 후 화학적으로 진화한다. 퓨린과 피리미딘 핵염기인 구아닌, 아데닌, 사이토신, 유라실, 티민이 운석에서 발견되었다. 이들은 초기 지구에서 DNA와 RNA가 형성되는 데 필요한 물질을 제공했을 수 있다. 글라이신 아미노산은 와일드 2 혜성에서 분출된 물질에서 발견되었으며, 이전에도 운석에서 검출된 바 있다. 혜성은 어두운 물질로 덮여 있는데, 이는 이온화 방사선 하에서 단순한 탄소 화합물로부터 형성된 타르와 같은 유기 물질로 생각된다. 혜성으로부터의 물질의 비는 그러한 복잡한 유기 분자를 지구로 가져왔을 수 있다. 후기 대폭격 기간 동안, 운석은 매년 지구에 최대 5백만 톤의 유기 전생물 원소를 전달했을 것으로 추정된다. 현재 매년 40,000톤의 우주진이 지구에 떨어진다.
아비오제네시스 분자 생산: 전생물학적 합성
여러 고리 방향족 탄화수소(PAH)는 관측 가능한 우주에서 가장 흔하고 풍부한 다원자 분자이며, 탄소의 주요 저장고이다. 이들은 대폭발 직후 형성된 것으로 보이며, 새로운 별과 외계 행성과 관련이 있다. 이들은 지구의 원시 해양의 구성 성분이었을 가능성이 높다. PAH는 성운, 성간매질, 혜성, 운석에서 발견되었다.
태양의 초기 생애와 유사한 별인 HH 46-IR은 시안화물 화합물, 탄화수소, 일산화 탄소를 포함한 분자들이 있는 물질 원반으로 둘러싸여 있다. 성간매질의 PAH는 수소화, 산화, 하이드록실화를 통해 살아있는 세포에 사용되는 더 복잡한 유기 화합물로 변형될 수 있다.
아비오제네시스 분자 생산: 전생물학적 합성
우주진 입자에 의해 지구에 유입된 유기 화합물은 그들의 특이한 표면 촉매 활동 덕분에 복잡한 분자를 형성하는 데 도움을 줄 수 있다. RNA 구성 요소인 유라실과 관련된 분자들, 잔틴을 포함하여, 머치슨 운석에서 발견된 것은 12C/13C 동위 원소 비율에 대한 연구가 시사하듯이 외계에서 형성되었을 가능성이 높다. NASA의 운석 연구는 네 가지 DNA 핵염기(아데닌, 구아닌 및 관련 유기 분자)가 모두 우주 공간에서 형성되었다는 것을 시사한다. 우주에 스며든 우주진에는 복잡한 유기물('방향족–지방족 혼합 구조를 가진 비정질 유기 고체')이 포함되어 있으며, 이는 별에 의해 빠르게 생성될 수 있다. 당 분자이자 RNA 전구체인 글리콜알데하이드는 원시별 주변을 포함한 우주 지역과 운석에서 검출되었다.
아비오제네시스 분자 생산: 전생물학적 합성
1860년대 초부터 실험들은 생물학적으로 관련성 있는 분자들이 풍부한 무기 촉매와 단순 탄소원의 상호작용을 통해 생성될 수 있음을 보여주었다. '수프' 이론에서 가정된 조건에서 비생물적으로 생성된 단량체로부터 복잡한 중합체가 자발적으로 형성되는 것은 간단하지 않다. 필요한 기본적인 유기 단량체 외에도, 중합체 형성을 방해했을 화합물들도 밀러-유리 실험과 호안 오로 실험에서 높은 농도로 형성되었다. 생물학은 코딩된 단백질 효소를 위해 본질적으로 20개의 아미노산을 사용하는데, 이는 구조적으로 가능한 생성물의 매우 작은 부분 집합을 나타낸다. 생명은 이용 가능한 모든 것을 사용하는 경향이 있으므로, 사용된 집합이 왜 그렇게 작은지에 대한 설명이 필요하다. 폼아마이드는 단순한 알데하이드와 나이트릴 공급원으로부터 아미노산 유도체의 원천을 잠재적으로 제공하는 매체로서 매력적이다.
알렉산드르 부틀레로프는 1861년에 폼알데하이드를 칼슘과 같은 이가 금속 이온을 포함하는 염기성 조건에서 가열하면 폼모스 반응이 테트로스, 펜토스, 헥소오스를 포함한 당을 생성한다는 것을 보여주었다. R. 브레슬로우는 1959년에 이 반응이 자가 촉매적이라고 제안했다.
아비오제네시스 분자 생산: 전생물학적 합성
구아닌과 아데닌과 같은 핵염기는 사이안화 수소(HCN)와 암모니아와 같은 간단한 탄소 및 질소원으로부터 합성될 수 있다. 폼아마이드는 육상 광물과 함께 가열될 때 네 가지 리보뉴클레오타이드를 모두 생성한다. 그것은 물과 HCN의 반응에 의해 생성되며 어디에나 존재한다. 물의 증발에 의해 농축될 수 있다. HCN은 아직 존재하지 않았던 호기성 생물에게만 유독하다. 이는 글라이신 아미노산의 합성과 같은 화학 공정에 기여할 수 있다.
유라실, 사이토신, 티민을 포함한 DNA 및 RNA 구성 요소는 운석에서 발견되는 피리미딘과 같은 출발 화학 물질을 사용하여 우주 공간 조건에서 합성될 수 있다. 피리미딘은 적색거성 별 또는 성간 먼지와 가스 구름에서 형성되었을 수 있다. 네 가지 RNA 염기 모두 외계 충돌과 같은 고에너지 밀도 사건에서 폼아마이드로부터 합성될 수 있다. RNA 형성을 위한 여러 리보뉴클레오타이드는 전생물 조건을 재현하는 실험실 환경에서 자가 촉매적 폼모스 반응을 통해 합성되었다.
아비오제네시스 분자 생산: 전생물학적 합성
무기물에서 염기를 합성하는 다른 경로들도 보고되었다. 추운 온도는 HCN과 같은 주요 전구체를 농축시켜 퓨린 합성을 돕는다. 그러나 아데닌과 구아닌은 냉동 조건이 필요하지만, 사이토신과 유라실은 끓는 온도가 필요할 수 있다. 암모니아와 사이안화물을 25년 동안 냉동고에 두었을 때, 얼음 속에서 7가지 아미노산과 11가지 종류의 핵염기가 형성되었다. S-트리아진(대체 핵염기), 사이토신 및 유라실을 포함한 피리미딘, 그리고 아데닌은 요소 용액을 환원 분위기에서 스파크 방전과 함께 동결-해동 주기에 노출시킴으로써 합성될 수 있다. 이러한 저온 반응의 비정상적인 속도는 얼음 내 미세한 액체 주머니에 불순물을 밀집시키는 공융 동결 때문이다.
전생물 펩타이드 합성은 여러 경로를 통해 발생했을 수 있다. 일부는 축합이 에너지적으로 유리해지는 고온/고농도 조건에 초점을 맞추는 반면, 다른 일부는 타당성 있는 전생물 축합제를 사용한다.
글라이신의 폴리글라이신 사슬로의 자발적인 축합을 크게 증가시킬 수 있는 습윤-건조 주기 및 특정 염의 존재를 시사하는 연구에 의해 고유하게 농축된 환경에서 펩타이드 형성의 실험적 증거가 강화되었다. 다른 연구에 따르면 황철석, 방해석, 루틸과 같은 광물 표면은 펩타이드 축합을 촉매하지만, 가수분해도 촉매한다. 저자들은 충분한 농도의 펩타이드를 생성하려면 추가적인 화학적 활성화 또는 결합이 필요할 것이라고 제안한다. 따라서 광물 표면 촉매는 중요하지만, 펩타이드 합성만으로는 충분하지 않다.
시아나마이드, 다이시아나마이드, 다이시아노디아마이드, 다이아미노말레오나이트릴, 요소, 트리메타인산, NaCl, CuCl2, (Ni,Fe)S, CO, 황화 카보닐(COS), 이황화 탄소(CS2), SO2, 다이암모늄인산(DAP) 등 여러 전생물학적으로 타당한 축합/활성화제가 확인되었다.
2024년 실험에서는 심해 열수분출공을 모방하여 열 흐름 아래 얇은 균열망이 있는 사파이어 기판을 사용하여 희석된 혼합물로부터 전생물학적으로 관련성 있는 구성 요소를 최대 3자릿수까지 농축시켰다. 이는 펩타이드와 같은 생체고분자 생성을 돕는 데 도움이 될 수 있다. 점토에 대해서도 유사한 역할이 제안되었다.
CO, NH3, C와 같은 단순 분자로부터 아미노산 형성 단계를 건너뛰고 펩타이드를 전생물적으로 합성하는 것 또한 매우 효율적이다.
아비오제네시스 원시 세포 생산
진화에서 가장 큰 미해결 질문은 단순한 프로토셀이 어떻게 처음 생겨나 다음 세대에 대한 생식적 기여에서 차이를 보였고, 그리하여 진화를 시작했는가이다. 지질 세계 이론은 최초의 자기 복제 물체가 지질과 유사했다고 가정한다. 인지질은 교반 시 물에서 지질 이중층(세포막에서와 같이)을 형성한다. 이 분자들은 초기 지구에는 존재하지 않았지만, 다른 막 형성 양친매성 긴 사슬 분자들은 존재했다. 이들은 추가 지질의 삽입에 의해 팽창할 수 있으며, 자발적으로 유사한 크기와 구성의 두 새끼로 분열할 수 있다. 지질체는 정보 저장을 위한 보호막을 제공하여 RNA와 같은 정보 저장 중합체의 진화를 가능하게 했을 수 있다. 한두 가지 유형의 소포 형성 양친매성 분자만이 연구되었다. 지질 이중층 막의 가능한 배열은 엄청나게 많으며, 가장 좋은 생식 특성을 가진 것들은 초순환 반응으로 수렴했을 것이다. 이는 막 부위와 소포에 갇힌 특정 화합물로 구성된 양성 피드백이다. 이러한 부위/화합물 쌍은 딸 소포로 전이 가능하여, 자연선택에 따라 뚜렷한 계통의 소포가 출현하게 된다.
아비오제네시스 원시 세포 생산
프로토셀은 생명으로 가는 디딤돌로 제안된 자가 조직화된, 자가 정렬된, 구형의 지질 집합체이다. 기능적인 프로토셀은 2014년 기준 아직 실험실 환경에서 구현되지 않았다. 자가 조립된 소포는 원시 세포의 필수 구성 요소이다. 고전적 비가역 열역학 이론은 해산 시스템 프레임워크 내에서 일반화된 화학 포텐셜 하의 자기 조립을 다룬다. 열역학 제2법칙은 전체 엔트로피가 증가해야 한다고 요구하지만, 생명은 높은 조직화 정도가 특징이다. 따라서 조직화된 생명 과정을 혼돈스러운 비생물 물질로부터 분리하기 위한 경계가 필요하다.
아비오제네시스 원시 세포 생산
아이린 첸과 잭 W. 쇼스택은 초등 프로토셀이 원시적인 형태의 차등 생식, 경쟁, 에너지 저장과 같은 세포적 행동을 일으킬 수 있다고 제안한다. 막 분자에 대한 경쟁은 안정화된 막을 선호하며, 이는 교차 결합된 지방산과 심지어 현대의 인지질에 대한 선택적 이점을 시사한다. 이러한 마이크로 캡슐화는 막 내에서 물질대사와 작은 분자의 교환을 허용하면서도 큰 생체 분자를 내부에 유지할 수 있게 할 것이다. 이러한 막은 세포가 자체 전기화학적 기울기를 생성하는 데 필요하다. 알칼리성 열수분출공과 관련된 조건에서 지방산 소포는 폼모스 반응에 의해 합성되는 이소프레노이드에 의해 안정화될 수 있다. 다른 미세 환경에서 지질 이중층에 통합된 이소프레노이드의 장점과 단점은 고세균과 세균의 막 분화를 초래했을 수 있다.
소포는 압력 순환 조건에서 진화 과정을 겪을 수 있다. 지구의 지각 내 단층대의 계통적 환경을 시뮬레이션하면, 압력 순환은 소포의 주기적인 형성을 유도한다. 동일한 조건에서, 무작위 펩타이드 사슬이 형성되고 소포막에 통합될 수 있는 능력에 따라 선택된다. 소포의 안정성에 대한 추가적인 선택은 기능적인 펩타이드 구조로 이어질 수 있으며, 이는 소포의 생존율을 증가시킨다.
아비오제네시스 생물학 생산
생명은 분자가 살아있는 물질로 조직화되면서 엔트로피 또는 무질서의 손실을 필요로 한다. 동시에, 생명의 출현은 특정 복잡도 임계값을 넘는 구조의 형성과 관련이 있다. 질서와 복잡성이 증가하는 생명의 출현은 전체 엔트로피가 결코 감소하지 않는다는 열역학 제2법칙과 모순되지 않는다. 살아있는 유기체는 어떤 곳(예: 살아있는 몸)에서 질서를 생성하는 대신 다른 곳(예: 열 및 폐기물 생산)에서 엔트로피 증가를 희생하기 때문이다.
초기 지구의 화학 반응에 사용할 수 있는 여러 에너지원이 있었다. 지열 과정에서 나오는 열은 화학에 대한 표준 에너지원이다. 다른 예로는 햇빛, 번개, 미세 운석의 대기 유입, 바다와 대양의 파도에서 거품의 내파 등이 있다. 이는 실험과 시뮬레이션으로 확인되었다.
철-황 화학의 경우와 같이 불리한 반응은 매우 유리한 반응에 의해 구동될 수 있다. 예를 들어, 이는 탄소 고정에 중요했을 것이다. H2S와 CO2의 철-황 화학 반응을 통한 탄소 고정은 유리하며, 중성 pH 및 100°C에서 발생한다. 열수분출공 근처에 풍부한 철-황 표면은 소량의 아미노산 및 기타 생체 분자의 생산을 유도할 수 있다.