인간 탄생의 생물학적 우연성
임신 후 약 20주(5개월)가 된 여자 아기는 세포 분열을 통해 난소 안에 600만~700만 개의 생식 세포가 생긴다. 이때 난자를 싸는 난포가 만들어지지만 80%인 500만 개 이상의 난포는 퇴화한다. 여자 아기가 태어날 때 가진 난자(난포)는 100만~200만 개, 사춘기에는 30만~50만 개로 줄어든다. 아이가 커서 초경 이후 폐경까지 35~40년 동안 배란하는 난자의 수는 400~500개이다. 난자가 만들어지는 과정은 긴 시간에 걸쳐 복잡하게 이루어진다.
배란이 되려면 난포가 충분히 성숙하여 난자가 나와야 한다. 난포는 호르몬(follicle stimulating hormone, FSH)의 도움을 받아 성장한다. 여러 개의 난포가 월경 85일 전부터 경쟁한다. 성장이 빠른 난포는 많은 여성호르몬을 만들어 성장을 촉진시키고 난포자극호르몬의 분비를 억제하여 다른 난포를 퇴화시킨다. 생존경쟁은 배란 전부터 시작되는 것이다. 어떤 인간이 태어날지는 임신 전부터 경쟁이 일어나는 것이다.
난자가 배란되면 점액에 의하여 나팔관 안으로 들어간다. 나팔관에 들어온 난자는 섬모운동에 의하여 자궁으로 운반된다. 난자가 난소에서 자궁까지 거리 10cm를 움직이는 데는 4~7일이 걸린다. 수정은 두 개의 나팔관 중 하나의 나팔관의 3분의 1 정도 되는 곳에 이루어진다. 난자가 여기에 도착하면 정자를 기다리는 듯이 천천히 움직인다.
아기를 낳으려면 섹스에 의한 사정이 있어야 한다. 정자는 여성의 몸 안에서 72시간 정도 생존할 수 있다. 사정된 정액의 양이 2ml 이상이어야 임신이 가능하다. 배란된 난자는 24시간 이내에 정자와 만나야 수정될 수 있어 운이 좋아야 수정이 가능하다. 정액이 사정되면 1~2억 개의 정자가 여성 질 내로 들어간다. 자궁에 들어간 정자는 난자를 만나기 위해 15~20cm를 움직인다. 정자는 양쪽 나팔관으로 갈라져서 나아가는데 난자가 없는 곳으로 간 정자는 허탕을 친다. 정자는 질 내에서 분비되는 산성 물질에 죽기도 하고, 자궁경부에서 대식세포에 의해 먹히거나 길을 잃기도 한다. 정자도 난자와 만나려면 난관을 겪는다.
인간이 될 수 있는 가능성은 이때 많이 사라진다. 인간이 태어나려면 ‘운’이 좋아야 한다. 보통 한 번에 난자 하나만 배란이 일어나지만 난자 두 개가 동시에 배란될 수도 있다. 난자 두 개가 동시에 수정되면 이란성 쌍둥이가 태어난다. 이 경우 ‘기이한’ 일이지만 한 월경 주기에 서로 다른 남자와 관계를 맺어 아버지가 서로 다른 쌍둥이를 낳은 경우도 있다. 그런 일은 거의 일어나지 않지만 일어난다고 해도 밝혀지는 일은 거의 없다.
여자의 몸에 들어간 정자는 난자를 향해 이동한다. 그 작은 것이 어떻게 난자를 찾아낼까? 난자세포는 정자를 유인하는 물질을 방출하고 이를 감지한 정자는 난자를 향해 이동한다. 성계의 정자가 난자를 찾아가는데 핵심적인 역할을 하는 칼슘 수송 단백질인 원형질막 ‘Ca2+ATPase’(PMCA)가 발견되었다. 정자의 세포막에 있는 특정 단백질이 난자를 찾는 데 핵심적인 역할을 한다는 사실을 발견한 것이다.
정자가 난자를 만나 어떻게 난자 내부로 들어가는지를 몰랐었다. 2024년 연구로 밝혀졌다. 수정 과정에서 정자는 열쇠, 난자는 자물쇠 역학을 한다. 정자의 세 가지 단백질이 결합해 ‘열쇠’를 만들어 난자의 자물쇠를 푸는 것이다.
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01093-6
한 개의 정자가 난자로 들어가면 몇 시간 뒤 난자는 23개의 염색체가 있는 여성 전핵을 만들고 정자는 남성 전핵을 만든다. 이 둘이 결합하면 46개의 염색체를 가진 배아가 형성되면서 수정이 완료된다. 먼저 도착한 정자 수백 마리는 난자를 싸고 있는 난구세포를 제거해야 한다. 먼저 온 정자들은 난구세포를 없애는데 에너지를 탕진하여 탈진하고 다음에 온 정자 무리 중의 하나가 성공한다. 성공한 정자는 난자의 세포막과 결합하고, 정자의 머리만 난자의 세포질로 들어간다. 정자를 받아들인 난자는 투명대를 두껍게 만들어 다른 정자가 뚫고 들어오지 못하게 하고 투명대에 있는 결합 부위를 비 활성화시킨다. 두 개 이상의 정자가 난자에 들어가면 수정란 발달이 멈추고 퇴화해 버린다. 인간이 태어나는 과정은 너무도 우연적인 요소가 작용한다. 그것이 인간의 우연성이다.
