생명과학에 관심이 있는 사람이라면, 원시 지구를 재현한 실험장치로 번개를 본뜬 방전을 일으켜, 생명의 근원이 되는 아미노산을 합성한 '유리-밀러의 실험'을 알고 있을지도 모는데, 새로운 연구를 통해, 생명은 해원으로의 극적인 낙뢰가 아니라, 파도의 물보라로 발생한 작은 '마이크로 라이트닝(Microlightning)'으로 탄생했을 가능성이 제기되었다.
유명한 유리-밀러의 실험은 메탄, 암모니아, 수소와 같은 가스와 번개에 의해 유기 분자가 생성될 가능성을 나타낸 것이라고 자리매김하고 있지만, 번개의 발생 빈도가 너무 낮은 것이나, 바다가 너무 넓고 화학물질이 광범위하게 확산되고 있는 것 등으로 보아, 이 시나리오는 현실적이지 않다는 반대 의견도 있다.
과학지·Science Advances에서 발표한 연구에서, 연구팀은, 분무된 미소한 물방울이 공기중의 가스 분자의 전리를 일으킬 가능성을 지적한 다른 연구를 단서로, 지금까지와는 다른 접근법을 모색하는 실험을 실시했다.
최초의 실험에서, 연구팀은 음파로 물방울을 띄우면서, 음파의 송신기와 반사기의 거리를 달리해 물방울에서 작은 물보라를 발생시켜 그 행동을 관찰.
아래의 동영상에는 그 실험의 모습을 볼 수 있다.
작기 때문에 잘 보이지 않지만, 확대하면 확실히 물방울에서 미세한 물방울이 발생하고 있는 것이 보인다.
이 실험 결과, 큰 물방울이 양의 전하를, 작은 물방울이 음의 전하를 띠는 경향이 있음을 알 수 있었고, 반대 전하를 띤 두 물방울이 접근하면 물방울 사이에서 방전이 일어나는 것을 알 수 있었다는 것.
물방울 사이에서 발생하는 불꽃은 너무 작아, 인간의 눈에는 보이지 않기 때문에, 연구팀은 고속 카메라를 사용해 발광을 관측해야 했다고 하는데, 그런데도 이 현상은 번개와 마찬가지로 분자를 들뜨게 하거나 해리시키거나 이온화시키는 기능을 가지고 있기 때문에, 연구팀은 이 현상을 '마이크로 라이트닝'이라고 이름 붙였다.
마이크로 라이트닝은, 규모는 작아도 큰 에너지를 띠고 있기 때문에, 연구팀은 원시 지구에 존재하던 질소, 메탄, 이산화탄소, 암모니아를 포함한 혼합가스 안에서 상온의 물을 분사해 물방울과 마이크로라이트닝을 발생시키는 실험을 했다.
그 결과, DNA와 RNA의 성분 중 하나인 우라실과 아미노산의 일종인 글리신, 시안화수소 등 탄소와 질소의 결합을 가진 유기 분자가 생성된 것으로 확인되었다는.
이 지식은, 번개 없이도 파도나 폭포에서 발생한 작은 스파크에 의해 생명의 구성 요소가 생성될 가능성을 보여준다.
연구팀은, "초기 지구에서는, 모든 곳에서 물이 뿜어져 나왔습니다. 바위의 갈라진 틈이나 바위 표면에 물이 부딪쳐, 그것이 반복되어 화학 반응을 일으켰을 가능성이 있습니다. 이 가설은, 방전으로 인한 화학반응으로 생명이 탄생했다는 밀러-유리 가설에 대해 지적되고 있는 많은 문제점을 극복할 것이라고 저는 생각합니다"라고....
