1. 개요
다세포 생물(多細胞 生物)은 여러 세포로 이루어진 생물을 말한다. 단세포 생물과는 대비된다. 현재 모두 진핵생물에 속한다.[1]2. 상세
하나의 세포가 아닌 여러 세포의 집단이라는 것은, 그만큼 복잡하고 체계적인 생체시스템을 구축한 고등생물이라는 뜻이기도 하다. 지구상의 수많은 생물 중 다세포성을 가진 생물군은 의외로 많지 않다. 흔히 사람들이 떠올리는 '생물의 분류군'인 식물과 동물, 그리고 균류(버섯, 곰팡이)가 사실상 다세포생물의 대부분을 차지하고 있다. 유일하게 예외라면 조류 정도가 있다. 식물과 친척뻘인 홍조류(김, 우뭇가사리)나 녹조류(파래, 매생이)는 그렇다 치지만, 갈조류인 다시마와 미역은 애초에 식물의 친척도 아닌 존재들이다. 그냥 비슷한 모습으로 진화했을 뿐이다. 즉, 갈조류는 식물/동물/균류 그리고 그들의 가까운 친척뻘을 제외한 생물 중 유일한 다세포 생물인 셈이다.
다세포 생물은 각 세포들이 제대로 분화해서 한정된 기능을 잘 수행해야만 생물로 성립할 수 있는데 만약 제대로 세포가 분화되지 않고 제멋대로 자라 늘어난다면 결국 그 생물은 조직과 생명기능을 유지하지 못해 죽게 된다.
이게 바로 암으로 실제 암세포는 단세포 생물 시절에 나타나는 독립적인 활동을 시작하며, 세포사멸 기능을 거부한다. 다세포 생명체가 극단적인 공리주의 정부라면 암세포는 극단적인 아나키즘 반체제 인사라고 할 수 있다.#[2] 그래서 단세포 생물에서 다세포 생물로 변하는 기작을 충분히 알아낼 수 있다면 이를 응용하여 암 치료에 사용될 수 있을 것이다. 다만 다세포 생물을 구성하는 세포 하나하나가 개별적인 단세포 생물로서 기능하지 않고 집합할 수 있는 매커니즘은 밝혀지지 않았다. 그러나 다세포 생물의 줄기세포를 추출하여 개별적인 세포로 배양하면 개별 생명체처럼 활동할 수 있다는 것까지는 연구를 통해 관찰되었다.
진화론에서 단세포 생물이 다세포 생물로 진화하는 과정을 연구하는 데 가장 골치아프게 여겨졌던 부분 중 하나로 생식의 문제가 있다. 다세포 생물은 단세포 생물처럼 개별 세포가 분열하는 것에 그치지 않고 생식을 담당하는 기관이 따로 있어서 번식을 수행하는데, 단순히 세포들이 다세포체를 형성하고 생존을 위해 기능을 분업하는 정도만으로는 번식을 위한 분열 기능이 생식세포로만 따로 분화된 경위를 설명할 수 없기 때문이다. 이 문제를 풀 실증적 증거는 아직까지 없지만[3], 발생 생물학에서는 앞서 단세포 생물에서 나타난 유성생식(=감수분열)이 어떠한 이유 혹은 우연으로 무성생식(=체세포분열)과 영역을 나눠 공존하게 된 결과로서 이를 이해한다.
상술하듯이 동물처럼 움직이는 다세포 생물보다 움직이지 않는 다세포생물이 압도적이다.
3. 등장 시기
지구 역사상 최초의 생명체인 단세포 원핵생물은 약 40억 년 전 초시생대 초기에 나타났다고 여겨지는데, 다세포 생물은 이에 비해 훨씬 늦은 시기에 나타났다. 다세포 생물의 흔적화석은 빠르면 약 21억 년 전 원생대 리아시아기에 쌓인 지층에서 처음으로 나타난다. 흔적화석이라 논란은 좀 많지만 설령 리아시아기에 등장하지 않아도 15억년전 칼리마기에는 등장한것으로 보인다.다세포 생물에서 식물, 동물이 분리된 것이 아니라 식물, SAR 상군, 동물, 균 등의 생물이 독자적으로 다세포화 한 것으로 보인다. 실제로 식물은 다편모 생물, 동물은 단편모 생물로 이미 단세포 생물 시절부터 나누어졌기 때문이다. 심지어 같은 단편모 생물인 동물과 균 역시 각자 독자적인 방식으로 다세포 생물로 진화했다.
3.1. 식물
빠르면 12억년전 엑타시스기에 늦어도 10억년전 토노스기에# 다세포 녹조류가 등장한 것으로 추정된다.3.2. SAR 상군(대롱편모조식물)
식물과 비슷한 시기 다세포 생물화 된 것으로 추정하나 정확하지 않다.대략 8억 7천만년전 토노스기에 등장한 것으로 보이며, 아무리 늦어도 5억년전 에디아카라기엔 등장한 것으로 보인다.# 빠르면 10억 5천만년전 토노스기 초반에 갈조류가 등장한 것으로 보인다.#
3.3. 균
선캄브리아기 화석이 거의 없어서 정확하지는 않는다. 다만 15억년전 동물과 공통조상에서 분리된 후 독자적으로 다세포 생물로 진화한것으로 보인다.3.4. 동물
빠르면 9억년전 토노스기에# 늦어도 6억년전 에디아카라기에# 군집을 이루던 깃편모충에서 진화한# 첫 동물인 해면이 등장한것으로 보인다.다만 세포 분석을 통해 해면이 아니라 빗해파리가 최초의 동물일 것으로 추정을 하기도 한다.#
본래 진화생물학계에서는 동물이 해면과 비슷한 생물에서 진화했다고 여겼지만, 2019년 6월에 호주 연구진은 줄기세포와도 같은 유연한 세포군에서 진화했다는 사실을 밝혀 네이처지에 기재하여 생물의 역사를 다시 쓰게 생겼다.출처 다만 2019년 10월 미국 캘리포니아대 연구진은 깃편모충이 군집시 배엽을 형성하는 점과 DNA 검사결과 동물유전자와 매우 유사하다는 점 등을 근거로 깃편모충에서 진화한것이라는 기존의 학설을 뒷바침하는 사실을 밝혀 사이언스지에 기재하였다.#
무려 20억년전 엑타시스기에 무엇인가 먹이를 찾아 움직인 흔적화석이 발견되기도 했는데# 단순흔적화석이고 분자 시계를 통한 연구에서도 해당 시기에 동물이 있을 수는 없었기 때문에 연구진은 당시에 현재의 동물(깃편모충류)과 다른 독자적인 움직이는 다세포 생물이 잠깐 나타났다가 멸종한것으로 추정하기도 했다.
4. 종류
[1] 원핵생물인 남조류(남세균)의 경우 모여있을 때 다세포 생물처럼 보이나, 단순히 군체로 군집되어있을 뿐이다.[2] 사실 암 문서에 서술되어 있듯 아나키즘 사상을 가진 집단보다는 세금도 안내고 도둑질이나 하는 범죄자 집단이나 다를바없다.[3] 단세포 생물과 다세포 생물의 연결고리가 아직 확실하지 않다.