생물계는 왜 소금을 필수자원으로 활용했을까요
소금을 구한다는게 자연에서 쉽다고 느껴지지 않은데요 그렇다면 생물계는 왜소금을 필수자원으로 활용안 이유가 무엇이었는지 궁금합니다
안녕하세요.
질문해주신 “소금(=염, 주로 NaCl)”은 자연에서 얻기가 쉽지 않은 자원인데, 왜 지구의 모든 생물은 나트륨과 염소를 필수적인 자원으로 활용하게 되었을까?에 대해서 답변해보자면, 생명은 약 35~40억 년 전, 원시 바다(해수)에서 탄생했다고 여겨집니다. 원시 바다는 지금보다 농도는 달랐을 수 있지만, Na⁺(나트륨 이온), Cl⁻(염소 이온), K⁺(칼륨 이온) 등이 녹아 있었으며, 초기 생명체들은 이 염류 환경에서 진화했기 때문에, 세포 안팎의 이온 균형과 삼투 조절에 자연스럽게 Na⁺와 Cl⁻를 활용하는 시스템이 정착했습니다. 세포는 물의 출입을 조절해야 생존할 수 있는데요, Na⁺와 Cl⁻는 크기가 적당하고 물에 잘 녹아 삼투 조절의 주요 이온으로 진화 과정에서 선택되었습니다. 신경과 근육은 막 전위(membrane potential) 변화를 이용해 신호를 전달하는데요, 이때 Na⁺와 K⁺의 농도차가 핵심적인 전기적 기반을 만들며 만약 Na⁺ 대신 다른 이온을 썼다면, 생물의 신경계 발달은 지금과 달라졌을 가능성이 큽니다. 즉 원시 바다에는 Na⁺, Cl⁻, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, SO₄²⁻ 같은 다양한 이온이 있었지만 즉, 초기 세포가 세포 내부(K⁺ 위주) vs 외부(Na⁺, Cl⁻ 위주) 구조를 유지하면서 에너지 대사 및 신호전달에 활용하기 좋았기 때문에 NaCl 체계가 굳어졌다고 볼 수 있습니다. 감사합니다.
생물계가 소금을 필수 자원으로 활용하는 이유는 자연계에서 쉽게 구할 수 있을 뿐만 아니라 특히 소금의 원료인 염화나트륨(NaCl)이 생명 유지에 필수적인 다양한 기능을 수행하기 때문입니다.
소금은 세포 내외의 수분 균형을 맞추는 데 필수적입니다. 세포막을 사이에 두고 나트륨 이온과 염화 이온의 농도 차이를 이용해 삼투압을 조절하는데, 이 과정은 세포가 너무 많은 물을 흡수해 터지거나, 물을 잃어 탈수되는 것을 막아 세포의 정상적인 형태와 기능을 유지하게 합니다.
또한 나트륨과 칼륨 이온은 신경 세포의 막을 통과하며 전위차를 만들어 전기 신호(신경 충동)를 발생시킵니다. 이 전기 신호는 뇌에서 몸 전체로 정보를 전달하고, 근육을 수축시키는 데 핵심적인 역할을 합니다.
소금은 단순히 맛을 내는 조미료가 아니라, 생명체의 기본적인 생리 기능 유지에 없어서는 안 될 필수 자원입니다. 지구의 바다가 염화나트륨이 풍부한 환경이었기 때문에, 초기 생명체가 이 물질을 생존에 유리하게 활용하도록 진화했을 가능성이 높습니다.
생물계가 소금을 필수 자원으로 활용하게 된 것은 생명이 소금기가 있는 바다에서 탄생하여 그 환경에 맞춰 진화했기 때문입니다. 최초의 세포는 주변 바닷물과 비슷한 이온 농도를 유지하는 방식으로 안정성을 확보했고, 이 구조가 후대 생명체에게 그대로 이어졌습니다. 이에 따라 체내의 수분량과 삼투압을 조절하고, 특히 신경 신호를 전달하거나 근육을 수축시키는 등 생명 유지에 필수적인 핵심 작용들이 모두 나트륨 이온을 기반으로 작동하도록 시스템이 구축되었습니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
소금은 생물체에게 세포목의 전위를 형성하고나 신경자극전달,
삼투압 조절등등 다양한 역할을 제공합니다.
또한 소금은 물에 잘 녹는성질이있어 대부분 수분으로 이루어진 신체를 자유롭게
화학반응을 일으키며 존재할 수 있기때문에 활용성이 좋아 채택되었을 것입니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
소금의 주요 성분인 나트륨과 염소이온은 세포막의 전위 형성, 신경자극전달, 삼투압 조절 등 생명유지에 핵심적이기 때문입니다. 또 초기 생명은 염분이 풍부한 바다에서 기원했기때문에, 생화학적으로 시스템이 자연스럽게 소금을 기반으로 진화해서 필수자원이 되었다고 볼 수 있습니다.
