원시 지구와 화학적 진화

▶ 원시 지구의 형성

• 46억 년 전 형성된 초기의 지구는 미행성체의 충돌로 표면과 내부가 뜨거운 마그마 상태로 추정된다. → 생명이 살 수 없는 환경

미행성체의 충돌로 인해 증발한 수증기와 화산 활동의 결과 나온 수증기들이 대기의 두꺼운 구름층을 형성

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미행성체의 충돌이 줄어들면서 지구의 표면은 10억 년에 걸쳐 서서히 냉각된 후 많은 비가 내려 넓은 원시 바다와 지각이 형성

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오존층이 형성되지 않아 강력한 자외선이 지구에 그대로 도달했으며, 번개, 화산 활동으로 인한 다양한 에너지원이 존재

원시 지구의 대기

1. 원시 지구의 대기 - 현재의 대기와 달리 환원성 기체가 대기의 주성분을 이루었을 것으로 추측됨

• 활발한 화산 활동으로 수증기(H2O), 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH3), 메테인(CH4), 수소 (H2) 등이 대기를 이루었다.
• 원시 지구의 대기에는 산소가 거의 없어서 환원성 기체가 존재할 수 있었고, 이로부터 복잡한 분자가 형성되는 것이 가능했다.
  → 원시 지구 대기 성분으로부터 생물체를 구성하는 유기물이 형성되었을 것으로 생각된다.

2. 환원성 기체

수소, 메테인, 암모니아와 같이 수소 및 수소를 포함한 물질로 이루어진 기체를 환원성 기체라고 한다.

3. 산소

화학적으로 반응성이 큰 기체이므로, 산소가 존재했다면 메테인이나 암모니아와 같이 수소와 결합하여 환원된 물질이 자연적으로 생성되기 어렵다.

생명 탄생의 비밀

1. 자연 발생설

• 비생물적 요소로부터 저절로 생물이 발생한다는 생각으로 고대부터 여러 학자들이 믿어온 학설이다.

2. 생물 속생설

• 새로운 생물은 오직 이미 존재하는 생물로부터만 생겨난다는 학설로, 파스퇴르에 의해 입증되었다.
  ① 파스퇴르의 실험
  - 플라스크 안에 고기즙을 넣은 후, 플라스크 목을 S자로 늘여 외부의 공기는 통과하나 이물질은 걸러내도록 장치한다.
  - 플라스크를 끓여 고기즙을 멸균한다. → 오랫동안 방치해도 미생물이 발생 하지 않는다.
  - 플라스크의 S자형 목을 제거하자 얼마 후 미생물이 활발하게 증식하였다.
  ② 파스퇴르가 생물 속생설을 확립한 이후 최초의 생명체에 대한 논의가 활발하게 진행되었다.
  → 오파린은 화학 진화설을 발표하였다.