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완두진딧물과 박테리아와의 공생 관계는 창조를 가리킨다.
('Simple and Elegant' Insect Design Showcases Creation)
Brian Thomas

   때로는 작은 것도 매우 중요할 수 있다. 예를 들어, 어떤 작은 생물들이 공생(symbiosis)이라 불리는 관계를 통해, 서로 서로에게 완전히 의존하여 생존하고 있는 방법을 숙고해 보라. 이것은 이들이 창조되었음을 매우 분명하게 가리키고 있는 것이다. 그 생물들이 처음부터 그런 식으로 창조되지 않았다면, 어떻게 관련이 없던 두 생물이 그러한 공생 관계를 가질 수 있었겠는가? 공생 관계가 진화로 생겨났다면, 파트너가 완벽하게 진화하기를 기다리는 동안, 한 생물은 죽어버렸을 것이다. 생물학자들의 진화론적 믿음은 그들이 연구하는 곤충들의 공생 내에 들어있는 법의학적 단서들을 볼 수 없게 만들고 있었다.

완두진딧물(pea aphid)이라 불리는 황록색의 작은 생물은 식물 잎의 맥관에서 추출한 식물 수액(plant sap)을 빨아먹고 살아간다. 하지만 수액에는 일부 필수 아미노산들이 결여되어 있다. 진딧물의 몸체 안에 살고 있는 박테리아들은 숙주인 진딧물에 결여되어있는 필수 영양소들을 제조하고 전달한다. 사실상 진딧물과 박테리아는 실제로 이러한 영양소들을 수요와 공급에 빠르게 반응하는, 조절되고 협동되는, 조립 및 배송 시스템을 통해 교환하고 있었다.

박테리아가 진딧물에게 너무 많거나, 너무 적은, 또는 잘못된 아미노산 종류들을 만들어 보내거나 전달한다면 어떤 일이 벌어질까?

연구자들은 아미노산들의 생산을 조절하는 분자 기계를 발견했다. 그러나 그것은 예상치 못한 장소에 있었다. 운반체(transporter)라 불리는 능동 단백질 게이트(active protein gate)가 진딧물과 박테리아 사이에서 아미노산들을 수송하고 있었다. 생물학자들은 이 운반체에서 두 번째의 기능(아미노산들의 생산 조절 기능)을 발견하였고, 그 내용을 PNAS 지에 보고했다.[1]

연구의 선임저자인 다니엘 프라이스(Daniel Price)는 마이애미 대학의 보도 자료에서 말했다. ”놀랍게도, 그 운반체는 공장 생산라인의 핵심적 조절자였다.”[2] 공동 저자인 알렉스 윌슨(Alex Wilson)은 말했다. ”이 시스템은 간결하고 우아하다”[2]

마이애미 대학의 보도 자료는 ”이 연구 결과의 발견은 공생 관계가 유전자 수준에서 동물 진화의 모양을 결정하는 힘을 가지고 있었음을 보여준다”고 말했다. 잠깐만. 그들의 관찰에서 정말로 공생 관계를 갖도록 했던, 유전적 모양을 바꾸는 힘을 보여주는 것이 있었는가?

진화론적 추정에 (관측이 아니라) 의하면, 이들 생물들이 공생 관계를 갖기 오래 전에, 운반체 유전자를 포함하여 여러 여분의 유전자들이 복제 중에 우연히(어떤 기능을 할지도 모르면서) 각각 생겨나서, 이러한 공생관계를 갖게 되었다고 제안하고 있는 것이다. 그들의 설명에 따르면, 이들 여분의 복사본들은 오늘날 우리가 보고 있는 중요한 단백질 기계들을 만들도록 우연히 돌연변이가 일어났다는 것이다.    

윌슨은 말했다. ”수액을 먹는 곤충에서 아미노산 운반체 유전자 계열의 광범위한 유전자 복제가 독립적으로 여러 번 일어났다는 것은, 유전자 복제가 아미노산 운반체를 모집하는 데에 중요할 수도 있었음을 의미한다.”  

그는 유전자 복제가 광범위하게 독립적으로 여러 번 일어났다는 것을 어떻게 알았는가? 그냥 단지 추정하고 있는 것 아닌가? 그는 그러한 복제를 직접 관측하지 못했다. 단지 진화론적 사고로 추정하고 있을 뿐이다. 그가 정말로 알아야하는 것은, 하나님께서 곤충들 사이에서 발견되는 변종들의 다양한 운반체 유전자들을 창조하실 수도 있었다는 것이다.

윌슨이 제안한 것처럼, 유전자 복제 이야기는 정말로 많은 의미를 가지고 있다. 그는 진딧물이 공생 관계 이전에는, 중요한 아미노산들이 공급되기 이전에는, 어떻게 살아남을 수 있었는지에 대해서는 설명하지 않았다.[3] 생각도 없고, 계획도 없고, 방향도 없고, 목적도 없는 자연적인 과정들이 어떻게 ”아미노산 운반체를 모집”할 수 있는가? 오직 지성을 가진 모집관만이 모집을 할 수 있는 것이다.

상상하는 고대의 완두진딧물의 조상은 박테리아가 없었을 때에, 어떻게 운반체 단백질을 미리 만들어 놓았는가? 그 운반체를 만드는 데에 사용될 몇몇 필수 아미노산들이 없었을 텐데 말이다. 진화 시나리오는 근본적으로 불가능한 것처럼 보인다.

믿을 수 없는 이야기를 주장하려면 많은 분명한 증거들을 제시해야만 한다. 그래서 공생 관계가 진화했다고 주장하려면, 연구자들은 적어도 이 운반체와 같은 새로운 기능적 단백질들을 발달시킨 다른 생물의 예들을 제시해야만 한다. 또한 이전에는 관련 없던 두 생물 사이에 생화학적으로 복잡한 공생 관계를 이루도록 새로운 단백질들이 어떻게 추가되었는지에 관한 사례를 제시해야만 한다.

이 연구는 사실상 공생 관계, 또는 유전자 복제가 서로 다른 생물들에서 공생-특수 유전자들을 어떻게 인도했는지 보여주지 못하고 있다. 그들은 단지 모든 필요한 유전자들이 존재하고 있다는 것만을 보여주고 있는 것이다. 그들은 실험 영역 밖으로 나와, 추정 영역에서 그들의 진화론적 사고에 기초하여, 진화 이야기를 지어내고 있는 것이다. 

그리고 하나의 중요한 단서는 누구도 이런 종류의 공생이 생겨나는 것을 목격하지 못했다는 것이다. 또 하나의 단서는 이러한 이중 기능의 운반체/조절자와 같은 유전자가 유전자 복제 시의 돌연변이로 생겨나는 것을 일찍이 관측한 사람이 없다는 것이다. 세 번째 단서는 이 연구는 사실상 새로운 기능적으로 통합된 단백질들의 진화에 대한 일반적인 개념과 충돌하고 있다는 것이다.[4]

이 ”간단하고 우아한” 공생-특수 단백질들에 대한 가장 합리적인 설명은 창조인 것이다.


References

1.Price, D.R.G. et al. 2014. Aphid amino acid transporter regulates glutamine supply to intracellular bacterial symbionts. Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (1): 320-325.
2.Gallagher, A. A Symbiotic Way of Life. University of Miami News Release. Posted on miami.edu May 5, 2014, accessed May 19, 2014.
3.It is possible that prior generations of pea aphids manufactured all their own essential amino acids and later lost those functions after new symbiotic bacteria supplied them. However, the likelihood that such a switch evolved is tiny in comparison to having formed as a result of a created capacity to foster symbiosis, since host and symbiont interactions utilize an extensive and coordinated sequence of precise biochemical communication protocols.
4.Axe, D. D. 2004. Estimating the prevalence of protein sequences adopting functional enzyme folds. Journal of Molecular Biology. 341 (5): 1295-1315.

 

출처 : ICR News. 2014. 5. 28.
URL : http://www.icr.org/article/8173/
번역자 : 미디어위원회

관련 자료 링크:

1. 초식성 개미와 소화관 내의 공생하는 미생물들 (Bacterial Gut Symbionts Are Tightly Linked with the Evolution of Herbivory in Ants).
2. 이타주의와 공생관계는 진화를 거부한다 (Altruism and Symbiotic Relationships)
3. 미토콘드리아 및 미토콘드리아 리보솜의 세포내공생 진화가설에 대한 비판적 고찰 (A Christian Critical Perspective on the Evolutionary Endosymbiosis of Mitochondria and Mitochondrial Ribosomes)
4. 친구와 공생하는 개미들 (Ants Who Live with Company)
5. 박테리아는 식물 잎과 빛 스펙트럼을 공유한다. (Bacteria Share Light Spectrum with Plant Leaves)
6. 세균과 식물들은 네트워크 기술을 알고 있었다. (Bacteria and Plants Know Network Tech)
7. 당신의 소화기관과 장내 세균과의 동맹 (Your Body Knows Its Allies at Gut Level)
8. 식물은 땅속의 ‘곰팡이 인터넷’을 사용하여 통신을 한다. (Plants Use Underground 'Fungal Internet' to Communicate)
9. 숲의 교향곡 (Sylvan symphony) : 식물들은 생존경쟁을 하는 것이 아니라, 서로 돕고 있었다.
 
 
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