"소행성 '베누'서 발견된 아미노산, 지구 생명체 기원 재조명"

약 46억년전 탄생한 것으로 추정되는 소행성 '베누(Bennu)'. 2018년 12월 미국 항공우주국(NASA) 소행성 탐사선 오시리스-렉스가 촬영한 이미지를 모아 구성했다. 오시리스-렉스는 소행성 지질 표본을 채취해 2023년 지구로 복귀했다. NASA/Goddard/미국 애리조나대 제공

약 46억년 전 탄생한 것으로 추정되는 소행성 '베누(Bennu)'의 우주먼지에서 생명 활동에 필수적인 아미노산이 합성되는 새로운 경로가 확인됐다. 지구 생명체 기원이 외부 천체일 수 있다는 가설에 힘을 실어주는 연구결과로 평가된다.

앨리슨 바진스키 미국 펜실베이니아주립대 교수팀은 베누에서 발견된 아미노산 '글리신'이 태양계 탄생 초기의 극저온 방사선 노출 환경에서 만들어질 수 있다는 분석 결과를 9일(현지시간) 국제학술지 '미국 국립과학원회보'에 공개했다.

극한의 우주 환경에서도 각종 유기물과 생명체의 기본 구성 물질인 당, 아미노산 등이 생성될 수 있다는 연구결과가 연달아 나오며 소행성 등 외부 천체가 지구 생명체 발생에 기여했다는 주장이 힘을 얻고 있다.

2016년 발사된 미국 항공우주국(NASA)의 소행성 탐사선 '오시리스-렉스(OSIRIS-REx)'는 약 2년간 비행해 베누에 도착했다. 이후 표본을 채취한 뒤 발사 7년 만인 2023년 지구로 복귀했다.

소행성 베누에서 발견된 우주먼지 샘플. Jaydyn Isiminger/미국 펜실베이니아주립대 제공

지난해 12월 일본 도호쿠대 등 공동연구팀은 베누 샘플을 분석해 기초적인 에너지원인 포도당과 유전물질인 리보핵산(RNA)의 재료가 되는 리보오스 같은 당류를 검출했다는 연구결과를 발표하기도 했다.

연구팀은 탄소(C) 원자가 2개 포함된 단순한 아미노산 글리신에 주목했다. 세포 구성부터 화학 반응 촉매까지 다양한 생물학적 기능을 수행한다. 소행성과 혜성에서 발견된 글리신이 초기 지구로 전달돼 생명체 탄생에 기여했을 가능성이 제시된다.

그동안 과학자들은 글리신이 생성되는 주요 경로를 '스트레커 합성'으로 예상했다. 액체 상태의 물에서 시안화수소, 암모니아, 알데하이드 등의 물질이 반응하는 과정이다.

연구팀은 베누에서 발견된 글리신을 이루는 동위원소를 특수 질량 측정장비로 정밀 분석하고 1969년 호주에 떨어진 머치슨 운석 속 아미노산 분석 결과와 비교했다. 동위원소는 원자번호는 같지만 질량이 다른 원소로 동위원소 분포를 분석하면 물질의 생성 과정을 역추적할 수 있다.

머치슨 운석에 있는 아미노산은 액체 물 존재, 고온 조건에서 생성된 것으로 분석된다. 초기 지구에도 비슷한 환경이 갖춰졌을 것으로 예상된다. 반면 베누 우주먼지에 포함된 글리신은 머치슨 운석과 달리 초기 태양계 외곽 얼음 속에서 방사선에 노출돼 만들어졌을 가능성이 확인됐다.

논문 제1저자인 오펠리 맥킨토시 펜실베이니아주립대 박사후연구원은 "베누의 아미노산이 머치슨의 아미노산과 매우 다른 동위원소 패턴을 보인다"며 "베누와 머치슨의 모체가 태양계에서 화학적으로 구별되는 서로 다른 지역에서 각각 기원했을 가능성을 시사한다"고 설명했다.

바친스키 교수는 "아미노산이 생성될 수 있는 경로와 조건이 다양하다는 점이 드러났다"며 "다양한 운석들을 추가로 분석해 아미노산을 살펴보고 싶다"고 밝혔다.

<참고 자료>
- doi.org/10.1073/pnas.2517723123

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]