우리 주변 친숙한 동식물을 포함해 수많은 생물종들은 다양한 세포로 구성되어 있는데 이들 세포는 모두 진핵세포이다. 다세포 생물들이 가지고 있는 세포는 모두 진핵세포란 말이다. 아메바, 짚신벌레, 유글레나 같은 단세포 생물들도 진핵세포이다. 생물을 구성하고 있는 세포들은 하나하나가 모두 중요하다. 이들 세포를 생명 현상에 필요한 역할에 따라 나눌 경우 사람은 210여 가지 세포로 구성되어 있다.진핵세포는 핵이 ‘있는’ 세포를 의미한다. 이와는 다르게 원핵세포는 ‘핵이 생기기 전’이라는 의미를 가지는데 세균과 고세균 세포를 구성한다. 진핵세포는 핵이 있고 원핵세포보다 크며 여러 세포 소기관을 갖고 있어 복잡한 구조를 나타낸다. 그리고 원핵세포는 진핵세포보다 먼저 지구상에 출현하여 퍼져 나갔다.

진핵세포가 어떻게 만들어졌는지에 대해서는 어느 정도 논란의 여지가 없이 비교적 잘 정리되어 있다. 진핵세포의 유전자들은 대략 4분의3은 세균에서 유래했고, 4분의1은 고세균, 즉 원핵세포들에서 유래한 것으로 보인다. 그래서 진핵생물은 세균과 고세균이 융합한 결과임을 알 수 있다. 그런데 현재에도 무수히 다양한 종류의 세균과 고세균이 건재해 생태계에서 차지하는 비중이 여전히 큰 것을 볼 때 진핵세포의 탄생이 자연스럽고 필연적이었다고 볼 수는 없을 것 같다.

사실 진핵세포는 고세균과 세포의 에너지 공장이라 불리는 ‘미토콘드리아’의 조상 세균이 공생한 결과 탄생했다. 이런 공생은 쉽게 일어나는 것은 아니지만 만약 일어난다면 생존에 매우 유리했을 것이다.

공생에 성공한 조상 진핵세포는 에너지 면에서 주변 원핵세포를 압도한다. 이 세포는 미토콘드리아 조상 세균들을 품을 만큼 크고 에너지를 더 많이 사용할 수 있어서 다른 세포들을 먹어 치우는 데에 유리했다. 에너지가 풍부해 세균보다 훨씬 더 많은 유전자들을 만들어 사용할 수 있었다.

이렇게 얻은 많은 유전자로 인해 다양해진 기능으로 여러 종류의 세포를 탄생시킬 수 있었고 그 결과 우리 주변의 다양한 곤충, 아름다운 꽃, 귀여운 고양이 등 다양한 생물들이 출현하게 된다.

활용 가능한 에너지가 많아짐으로 인해 다양한 유전자를 보호하고 이들의 기능을 조절할 수 있는 기구인 핵이 만들어졌고 에너지가 풍부하여 핵에서 여러 유전자들이 다양한 기능을 발휘하는 데에 도움이 되었다. 일례로 원핵세포는 생명 현상을 담당하는 단백질을 수천 가지 만들 수 있음에 비해 인간은 10만 가지에 육박하는 단백질을 만들 수 있다.

많은 생물학자들은 지구에서의 생명 탄생이 그리 희귀한 과정이 아니기 때문에 우주에서 생명이 탄생할 가능성도 클 것으로 보고 있다. 그러나 과학자들은 이때 생겨나는 생명은 원핵세포 형태일 것이며 진핵세포의 탄생은 쉽지 않을 것이라 추측한다. 여러 과학적 증거가 진핵세포는 단 한 번의 우연하지만 성공적인 공생의 결과로 생겨났음을 보이기 때문이다.

우리에게 많은 종류의 귀중한 세포들이 있는데, 그 근본은 진핵세포에 있다. 고세균과 미토콘드리아의 조상 세균이 손을 맞잡고서 진핵세포라는 보물을 탄생시켰다. 손을 맞잡으면 기적이 일어날 수 있다. 많은 다툼이 있을 수밖에 없는 게 인간사라지만 우리도 손을 맞잡아 보는 건 어떨까.