키스세븐지식
최초의 바이러스 기원
원시 생명 개체설, 세포 퇴화설, 세포 탈출설, 제4의 영역 생물 개체설
바이러스는 무생물과 생물의 중간 단계 같은 성질을 보이기 때문에, 예전에는 생물로 진화하기 이전의 단계가 바이러스라고 생각했었습니다. 하지만 여러 종류의 바이러스가 발견되면서 틀린 가설이라는 것이 드러났습니다. 그래서 세포 퇴화설이나 세포 탈출설도 나왔지만 역시 허점이 많았습니다.
최근에는 제4의 영역 생물 개체설도 나오지만, 역시 최초 바이러스의 기원은 알 수가 없는 상태입니다. 왜 그런지를 미미바이러스, 메가바이러스, 판도라바이러스, 피토바이러스 등의 예를 포함한 세균 크기 비교 등을 통해서 알아봅니다. 결론은 아직도 그 시작을 알 수 없다는 것이지만 말입니다.
최초의 바이러스 기원 - 세균 크기 비교 (미미, 메가, 판도라, 피토 바이러스)
바이러스는 생물? 세균과의 차이
먼저, 바이러스란 무엇인가를 알아봅시다. 바이러스는 살아있는 다른 유기체의 세포 안에서 기생해서만 살아갈 수 있습니다. 스스로는 살아있는 세포가 아니지만, 일단 숙주 세포 안으로 들어가면 놀라운 번식 능력을 보여 줍니다. 세포 밖에서는 독립적인 입자 형태로 존재하다가 세포 속으로 들어가서 번식을 하는 것입니다.
그래서 완전한 생명체로 보기는 어렵습니다. 세포 구조와 같은 것이 제대로 갖추어져 있지 않기 때문입니다. 하지만 유전 물질을 운반하고, 스스로를 복제하며, 진화하기 때문에 생명체 같기도 한, 애매한 존재입니다. 평균적인 바이러스의 크기는 박테리아 (세균) 크기의 약 100분의 1이며 너무나 작아서 일반 현미경으로는 볼 수도 없습니다.
세균과 바이러스의 차이점도 여기서 생깁니다. 제대로 된 생명체가 아닌 바이러스는 숙주 세포 없이는 증식할 수 없지만, 세균은 스스로 복제해서 증식할 수 있습니다. 그런데 놀랍게도, 세균은 수백~수백만 이상의 균이 있어야 병이 생기는 반면, 바이러스는 10~100개의 개체만으로도 병이 나게 할 수 있습니다. 또한 세균은 2차 감염이 거의 없지만, 바이러스는 대부분 2차 감염까지 됩니다.
세포 퇴화설과 세포 탈출설
그럼 대체 이렇게 신기한 바이러스는 어떻게 해서 생겨났을까... 그것은 아직도 밝혀내지 못하는 미스터리입니다. 왜냐면 100% 맞아들어가는 가설이 하나도 없기 때문입니다. 여기에는 원시 생명 개체설, 세포 퇴화설, 세포 탈출설, 제4의 영역 생물 개체설 등이 있지만 어느 것 하나 만족스러운 것은 없는 상태입니다.
사실 처음에는 바이러스를 최초의 생명체로 보는 사람도 있었습니다. 세균보다 훨씬 더 단순하므로 더 원시적인 생명체라고 봤던 것입니다. 그러나 바이러스는 세포 없이 스스로 물질대사를 하거나 증식할 수 없습니다. 이 말은 세포가 생긴 다음에야 생길 수 있다는 말입니다. 그러므로 세포나 세균 이전의 원시 개체는 아니며, 그 이후에 나타난 존재라고 보게 되었습니다.
그래서 생긴 것이 세포 기원설입니다. 여기에는 세포 퇴화설과 세포 탈출설이 있습니다. 세포 퇴화설은 기존의 세포가 퇴화되는 과정에서 생겨난 것이 바이러스라는 의미이고, 세포 탈출설은 세포의 일부가 밖으로 불완전하게 나와서 그것이 단독으로 존재하게 됐다는 것입니다. 그래서 한동안은 이 가설이 맞는 것 같았습니다.
제4의 생물 영역 가설
하지만 맞는 가설은 없었습니다. 거대 바이러스인 미미바이러스, 더 큰 메가바이러스(일반 바이러스의 10배), 더더 큰 판도라바이러스(일반 바이러스의 최대 50배)와 피토바이러스(일반 바이러스의 최대 60배)가 발견되었습니다. 이것은 일반 세균보다 2배나 더 큰 크기입니다. 퇴화했는데 더 크다는 것도 이상하고, 일부가 탈출했는데 더 크다는 것도 이상합니다.
2015년 구스타보 교수가 제4의 생물 영역 가설을 발표했습니다. 바이러스의 겉껍질을 이루는 단백질의 기원이 생각보다 더 오래되었다는 사실에서 이 가설이 생겼습니다. 아주 먼 옛날 최초의 원시 생물군 중 하나라는 것입니다. 바이러스가 진화해서 세포가 된다는 원시 가설과 다른 점은, 아예 세포와 관계없는 독자적인 존재라는 점입니다.
현재 생물군은 세균, 고세균, 진핵생물의 세 가지 영역으로 분류되는데, 그렇다면 바이러스까지 넓혀서 네 가지 영역으로 구분해야 된다는 말이 됩니다. 고대의 원시 바이러스도 한때 독립적인 삶을 살았지만, 세포에 기생하기 시작하면서 지금처럼 진화되었기 때문에(즉 세포가 퇴화한 것이 아니라 스스로 퇴화한 것) 무생물처럼 여겨졌다는 것입니다.
미미, 메가, 판도라, 피토바이러스와 클로스노이바이러스의 사례
제4의 생물 영역 가설로 보면 참 편합니다. 지금까지 설명 안 되던 것들이, 완전히 새로운 군이었다고 생각하면 설명하기 편했습니다. 그런데 이것도 문제가 생깁니다. 2017년 오스트리아의 하수처리장에서 클로스노이바이러스가 발견되었기 때문입니다. 이 역시 거대 바이러스였는데, 제4생물처럼 세로로 들어가는 것이 아니었습니다.
클로스노이바이러스는 그동안의 진화동안에 숙주 세포의 유전 물질을 흡수해 가지면서 크기가 커진 것으로 밝혀졌습니다. 이것은 애초에 새로운 군이었던 것이 아니라, 기존의 세포를 이용해서 탄생한 것이기 때문에 제4의 생물 영역 가설과 반대가 됩니다. 결국 현재까지도 바이러스가 어떻게 생기고 시작되었는지는 모르는 상태입니다. [저작권법 표시] 이 글의 원본: 키스세븐(www.kiss7.kr)
사실, 인간 DNA의 약 8%도 바이러스로부터 유래되었습니다. 세포 속의 미토콘드리아도 아주 옛날에는 독립된 세균이었다고 합니다. 인간 몸무게의 2kg는 몸속에 기생하는 100조 마리 세균의 무게라고도 합니다. 세포뿐만 아니라 바이러스와 세균은 우리의 의지와 관계없이 과거든 미래든 함께 살아갈 존재들이기 때문에 연구는 계속됩니다.
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