윤소영 풀어씀, 종의 기원, 자연선택의 신비를 밝히다, 사계절 [2004년]

* 윤소영 풀어씀, 종의 기원, 자연선택의 신비를 밝히다, 사계절

 

[진화의 실마리를 찾아내다]

*갈라파고스의 여러 섬에 사는 핀치들은 자신의 섬에서 어떤 먹이를 얻을 수 있는가에 따라 크기와 모양이 다른 부리를 갖고 있었다. 또한 그들은 남아메리카 대륙에 서식하는 어떤 핀치와도 달랐다. 결국 다윈은 화산 폭발로 갈라파고스 제도가 생긴 뒤 대륙에서 한 종류의 핀치가 날아와 여러 섬에 흩어져 살면서 그곳의 환경에 맞추어 새로운 종으로 진화한 것이라는 결론을 얻었다. (37)

*자연선택에 의해 생존에 긍정적인 영향을 주는 특징(형질)은 생물 집단 내에서 점점 더 뚜렷해지고, 긍정적인 영향을 주지 않는 특징은 점차 사라지는 결과를 낳는다. (38) (다윈)

[생명의 큰 나무를 그리다]

*린네는 전체 생물을 동물계와 식물계로 나누었으나, 지금은 동물계*식물계*균계*원생생물계*모네라계로 나누는 것이 보통이다. (43)

*여러 기르는 품종들이 같은 조상에서 유래했음을 시인하면서도 자연 상태의 종이 다른 종의 직계 자손이라는 생각을 비웃는 박물학자들은 신중이라는 교훈을 배워야 하지 않을까? (50) (다윈)

*기린의 목도 오래전에는 말과 비슷한 정도의 길이였다. 기린들은 나뭇잎을 뜯으며 살았다. 하지만 언제부터인지 키 작은 나무의 잎만으로는 부족하게 되었다. 그래서 기린들은 좀 더 키가 큰 나무의 잎을 뜯기 위해 목을 길게 늘이기 시작했다. 그 결과 기린의 목이 조금 길어졌다. 목이 길어진 기린들은 목이 긴 새끼들을 낳았다. 그리고 그 새끼들은 더 높은 나뭇가지의 잎을 뜯으려고 목을 더 길게 늘였다. 이런 일이 되풀이되면서 매우 긴 목을 가진 현대의 기린이 나타났다. (70) (라마르크: 용불용설)

*기린의 목도 오래전에는 말과 비슷한 정도의 길이인 경우가 많이 있었다. 하지만 그 중에서도 어떤 것들은 목이 더 길고 어떤 것들은 더 짧았다. 기린의 수가 늘어나면서 키 작은 나무의 잎만으로는 부족하게 되었다. 그래서 높은 나뭇가지의 잎을 뜯을 수 없는 목이 짧은 기린들은 살아남지 못했다. 목이 긴 기린들은 많은 수가 살아남았다. 목이 긴 기린들은 목이 긴 새끼들을 낳았다. 그 새끼들 중에서도 목이 더 긴 것들이 살아남아 목이 긴 새끼들을 낳았다. 이런 일이 되풀이되면서 매우 긴 목을 가진 현대의 기린이 나타났다. (72) (다윈: 자연 선택설)

*사람들은 흔히 라마르크는 획득 형질의 유전을 주장했으므로 틀렸고, 다윈은 획득 형질의 유전을 주장하지 않았으므로 맞았다고 알고 있다. 이는 사실이 아니다. 다윈도 획득 형질이 유전된다고 믿었기 때문이다. 하지만 다윈은 진화의 주된 추진력을 획득 형질의 유전이라고 보지 않았다. 그에게 중요한 것은 따로 있었다. 바로 생존 경쟁이었다.

 

내가 초기 종이라고 부른 변종은 어떻게 하여 마침내 제대로 된 뚜렷한 종으로 변하는 것일까? . . . 이런 결과는 목숨을 건 투쟁에 따른 것이다. 이런 투쟁 때문에, 어떤 이유에서 생긴 아무리 사소한 변이일지라도, 어느 종 어느 개체에 이익이 되기만 하면 그 개체가 살아남는 데에 도움이 될 것이다. 그리고 그 자손은 그 변이를 물려받을 것이다. 따라서 그 자손도 생존할 가능성이 더 크다. 어떤 종이든 주기적으로 많은 개체들이 태어나지만 살아남는 것은 소수이기 때문이다. (71) (뒷부분 다윈)

*다윈은 오랜 시간에 걸쳐 일어나는 매우 느린 변화에 의해 진화가 일어난다는 입장을 꾸준히 밝히고 있다. 그는 돌연변이에 의한 급박한 진화의 가능성에 눈뜰 수 없었다. 돌연변이라든가, 돌연변이를 이해하는 조건이 될 수 있는 유전 현상과 유전자에 대한 이해가 성숙한 것은 20세기 초의 일이었기 때문이다.

하지만 어찌 보면 다윈의 이론은 이미 돌연변이의 개념을 내포하고 있었다고도 할 수 있다. 다윈이 이야기한 ‘극히 사소한 변화’를 현대 과학의 입을 빌려 말하자면, 시간의 흐름에 따라 일정하게 나타나는 ‘유전자 돌연변이’라고 할 수 있기 때문이다. 유전자 돌연변이는 유전자를 이루는 DNA 구조의 변화 때문에 일어나는데, 자연 상태에서도 100만 번의 DNA 복제가 이루어질 때마다 한 번 정도의 비율로 일어난다. 이름에서 알 수 있듯이 유전자 돌연변이는 대대로 유전되고, 다윈이 말하는 매우 느린 변화를 통해 일어나는 진화의 재료가 된다. (88)

*오랜 세월 변화하는 생활환경 때문에 생물의 구조가 얼마간 바뀐다는 것은 논란의 여지가 없는 사실이다. 또 각 생물 종이 기하급수적으로 증가하는 경향 때문에, 일정한 나이나 시기가 되면 생존을 위한 치열한 투쟁을 한다는 것도 분명 의심할 수 없는 사실이다. 그런데 모든 생물이 서로에 대해서, 또 생존 조건에 대해서 맺고 있는 복잡한 관계는 그들의 구조와 습성에 매우 커다란 다양성을 불러일으킨다. 그렇다면 지금까지 사람들에게 유용한 수많은 변이가 생겨났듯이, 각각의 생물들에게 이로운 변이도 생겨났으리라고 볼 수 있다. 만일 어떤 생물에 유용한 변이가 일어나면 그 특징을 가진 개체는 생존 경쟁에서 살아남을 가능성이 커진다. 그리고 유전의 원리에 따라 그 개체들은 비슷한 특징을 지닌 자손을 낳게 된다. 나는 이 일을 간략히 일컬어서 ‘자연선택’이라고 했다. (104-5) (다윈)

[진화의 살아 있는 증거들]

*다윈은 (그) 어려운 문제들을 모두 네 항목으로 정리했다. 첫째, 생물 종들이 매우 미세한 점진적 변화를 통해 다른 종에서 생겨났다면 그 이행형, 곧 한 종에서 다른 종으로 변화해 가는 중간 형태가 그렇게 드물게 나타나는 이유는 무엇인가? 둘째, 과연 다른 어떤 동물이 변화해서 박쥐처럼 특이한 구조와 습성을 가진 동물이 될 수 있었을까? 또 우리 눈처럼 완벽하고 놀라운 구조를 가진 기관이 단순한 우연만으로 생겨날 수 있었을까? 넷째, 서로 다른 종을 교배하면 생식 능력이 없는 자손을 낳는 데 반해, 변종들을 교배하면 생식력이 전혀 약해지지 않는 이유가 무엇인가? (129)

*각 생물 종의 번영을 위해서 본능이 신체 구조만큼이나 중요한 의미가 있다는 데에는 대체로 수긍할 수 있을 것이다. 생활 조건이 변한다면 본능이 조금 변하는 것으로도 그 종에 이익을 줄 수 있다. 그리고 만일 본능이 조금이라도 변한다는 것을 증명할 수 있다면, 자연선택에 의해 본능의 변이가 보존되고 끊임없이 축적될 수 있다고 할 수 있다. (144) (다윈)

*사람과 침팬지의 DNA를 분석한 결과, 그 차이가 미미한 것으로 드러났다. 얼마 전까지 그 차이는 대체로 1.5%에서 3%정도로 알려져 있었는데, 2003년 미국 미시간 주의 웨인주립대 의대에서는 사람 유전자의 99.4%가 침팬지와 일치한다는 연구 결과를 발표하기에 이르렀다. 고작 0.6%밖에 차이가 나지 않는다는 것이다. (159)

*DNA의 유전 암호가 모든 생물에 공통이라는 사실이다. 눈에 보이지 않는 대장균에서, 하늘로 치솟은 세쿼이아나무, 동물 중에서 가장 크다는 대왕고래, 그리고 사람에 이르기까지 모든 생물은 같은 유전 암호를 사용한다. 이렇게 유전 암호의 내용과 발현 과정이 같다는 것은 모든 생물이 단일한 진화의 경로를 거쳤음을 보여주는 증거라고 할 수 있다. (163)

*레오나르도의 시대에 높은 산에서 많은 조개 화석을 발견한 사람들은 그것들이 모두 노아의 홍수 때 산으로 떠밀려 온 것이라고 믿었다. 하지만 레오나르도는, 그것들이 홍수에 떠밀렸다면 서로 뒤섞여 오늘날 우리가 보는 것 같은 규칙적인 층을 이룰 수 없었을 것이라고 생각했다. 그는 높은 산의 조개 화석들도 처음에는 바닷가에 쌓이는 흙모래에 묻혀서 생겼고, 그 뒤 지각 변동이 일어나 산에서 발견되었다고 설명했다. (172)

*실러캔스는 약 4억 년 전 고생대 데본기에 나타난 화석 물고기이다. 이 물고기의 화석을 연구한 사람들은 실러캔스가 5천만 년 전에서 1억 년 전 사이에 멸종했다고 믿고 있었다. 그 뒤의 시대에서는 화석이 한 점도 발견되지 않았기 때문이다. 그런데 1938년 12월 아프리카의 연안에서 살아 있는 실러캔스가 원시적인 모습 그대로 붙잡혔다. (175) (화석 발견의 어려움)

[위엄이 깃들어 있는 이론]

*천문학은 우리 삶의 터전이 수많은 은하 중에서도 어느 평범한 은하의 한쪽 귀퉁이에 처박혀 있는 작은 행성이라는 사실을 일깨워 주었다. 생물학은 우리에게서 신의 형상대로 창조된 특별한 존재라는 지위를 앗아가 버렸다. 그리고 지질학은 우리에게 헤아리기조차 어려운 시간을 던져 놓고, 그 속에서 우리 인류라는 종이 차지한 시간이 얼마나 짧은 순간인가를 가르쳐 주었다. (181) (굴드)

*대륙은 한때 한 덩어리(고생대에 형성된 초대륙 ‘판게아’를 말한다)였고, 이 일은 지금 살아 있는 동식물의 분포에도 영향을 주었다. 또 각 대륙의 포유류가 많이 다른 것은 대륙이 분리된 후에 진화했기 때문이며, 오스트레일리아 대륙의 동식물이 특히 다른 것은 가장 오래전부터 나머지 대륙들과 떨어져 있었기 때문이다. (201)

*(그) ‘생명의 큰 나무’는 한 그루일까, 아니면 여러 그루일까? 하나의 강이 저마다 한 그루의 나무를 이루어서 곤충의 나무, 거미의 나무, 포유류의 나무, 양서류의 나무가 따로 있다는 뜻일까? 아니면 동물의 나무와 식물의 나무가 따로 있는 것일까? 그것도 아니면 동물과 식물, 균류와 원생생물, 그리고 세균과 남조류까지 지구상의 모든 생물이 한 그루의 나무를 이루고 있을까?(생물의 가장 큰 분류 단위는 계이다. 현재는 모든 생물을 다섯 계로 나누는 것이 보통이다. 생물을 처음 분류할 때에는 모든 생물을 동물계와 식물계로만 구분했다. 하지만 그 뒤로 생물에 대한 연구가 쌓이면서 원생생물계와 모네라계가 추가되었다. 원생생물계에는 짚신벌레*아메바*유글레나 등 한 개의 핵을 갖는 단세포 생물이 포함되고, 모네라계에는 생물 진화의 역사에서 가장 오래된 세균과 남조류 같은 원핵생물들이 포함된다. 원핵생물은 DNA가 핵막으로 둘러싸이지 않고, 분자 상태로 세포질 속에 존재하는 것이 특징이다. 다섯째 계는 곰팡이*버섯 등의 균계이다. 예전에는 균류를 광합성을 하지 않는 식물로 분류했으나, 녹색 식물과의 공통점이 거의 없으므로 지금은 독립된 계로 분류하고 있다.

20세기에 들어 지구상의 모든 생물의 유전 정보가 표현되는 방식이 같다는 것이 밝혀지면서, 많은 과학자들은 진정한 생명의 나무는 한 그루라고 믿고 있다. 그리고 모든 생물의 유연관계는 전체 유전자, 즉 게놈을 분석함으로써 밝힐 수 있다고 생각하게 되었다. (204-5)

*헤켈이 (이 일을) 잘못 받아들여서, “생물의 개체 발생은 계통 발생을 되풀이한다.”는 도그마로 정립했다. 하지만 서로 다른 생물의 개체 발생에서 나타나는 공통점은 “생물의 개체 발생은 모든 진화 과정을 거쳐야만 한다.”는 도그마로서가 아니라, 생물들이 진화하면서 획득한 수많은 변이가 생애의 다양한 시기에 나타나기 때문이라고 해석해야 할 것이다. 다윈이 그러했듯이. (213)

*도킨스는 (다시) 말한다. “사람의 뇌는 다윈의 이론을 믿지 못하게끔 특별히 설계된 것 같다.”고. 그리고 그 이유를 들고 있다. 한 가지 이유는 우리 뇌가 진화에 소요되는 시간 규모와는 비교할 수도 없이 짧은 시간에만 익숙하기 때문이다. 우리는 완결되기까지 몇 초, 몇 분, 몇 년, 기껏해야 몇 십 년 걸리는 일들만 이해할 수 있다는 것이다. 또 다른 이유는 인류가 공학과 예술 분야에서 거둔 창조자로서의 위업이다. 그 때문에 복잡하고 세련된 것은 모두 정교한 설계 과정을 거쳐야 한다고 생각한다는 것이다. (218)

*(그) 박물학자들은 종이 변할 수 있다고 믿는 사람에게는 모든 어려운 문제를 완전히 설명할 것을 매우 단호하게 요구하면서도, 자기 쪽에서는 종의 출현을 둘러싼 모든 주제를 그들이 신성한 침묵이라고 여기는 것 속에서 묵살해 버린다. (220) (다윈)

*첫째, 생물은 ‘변이’를 나타내는데 그것은 자손에게 유전된다. 둘째, 생물은 살아남을 수 있는 것보다 ‘많은 자손’을 낳는다. 셋째, 유리한 변이를 나타내는 생물들이 ‘선택’되어 자손을 남긴다. (225) (다윈의 진화론 개념)

*[종의 기원]은 다양한 사람들에게 영향을 주었다. 개인주의자들은 개체, 즉 개인의 변화를 통해 진화가 일어난다는 데에 만족했다. 개인이 그만큼 중요한 존재가 된 것이다. 유물론자들은 다윈의 이론이 생명 현상과 관련해서 자신들의 이론을 입증해 준다고 반가워했다. 인간의 정신이 물질의 속성이라는 유물론의 명제를 인류의 진화 과정으로 설명할 수 있다고 본 것이다. 다른 한편에서는 다윈의 이론이 품고 있는 불경한 뜻에 놀라 목청을 높여 반대하는 사람과 충격으로 입을 닫아 버린 사람들이 있었다. (228)

*인류는 생물학적 진화만으로 이해할 수 있는 존재가 아니다. 인류의 진화에는 생물학과 함께 사회 문화가 커다란 영향을 미쳤다. 사람이 세계와 맺고 있는 관계는 하도 많아 헤아릴 수조차 없을 정도이다. 그 많은 관계 중에서 어느 한 부분을 강조할 때 문제가 생긴다. 생물학에서는 획득 형질의 유전이라는 개념이 완전히 폐기되었지만, 문화의 진화에서는 획득 형질이 사라지지 않는다. 조상이 획득한 문화는 계속 후대에 전달된다. (230)

 

<감상>

내 독서에서는 자연과학 분야의 책들도 심심치 않게 끼어드는데, 그 중 꼭 읽어보고 싶었으면서도, 여러 가지 제약 조건 때문에 읽지 못하고 있는 것이 바로 이 [종의 기원]이다. 윤소영의 이 책은 원본이 지니고 있는 여러 사례나 복잡성들을 단순화시켜서 보여주고 있다. 그 대부분은 이미 알고 있는 것을 다시 확인하거나 좀더 명료하게 하는 정도였지만 그래도 소득이 없지는 않았다. 특히 기억에 남는 것은 라마르크의 용불용설과 다윈의 자연선택설의 차이점을 분명하게 보여주고 있는 부분이다.

창조론이냐, 진화론이냐 이 해묵은 논쟁은, 진화론의 우세 속에서도 아직도 진행되고 있다. (특히 동생 소희의 경우에는 “성경 무오류설”에 얽매어, 모든 것을 성경의 잣대로 재단하고 있는 현실이 안타깝다. 소희에게 할 수 있는 첫 번째 말은 자신이 무엇을 추구하고 있는가 하는 것이리라. 진리를 추구하는가? 아니면, 자신의 믿음으로 사실을 바꿔 놓으려 하고 있는가 하고. 우리가 추구하고 있는 바가 무엇인지? 또 자신이 경직된 사고의 틀 위에서 움직이고 있는 것은 아닌지, 반성해야 한다.)

인간이 모르는 부분이 많다는 것은 분명하지만, 그보다 먼저 생각해야 할 것은 인간이 알아낸 것에 대한 진지한 고찰이리라. 그리고, 오류로 밝혀진 이전의 사고들을 과감히 버릴 줄 알아야 한다. (역시 생각의 전개에는 어려움이 뒤따르기 마련이다. 내 생각에다 정확한 언어의 옷을 입히는 일, 그것이 내가 지속적으로 해야 할 문제이다.) 많은 사람들에 있어서의 문제점은 진지하게 사고하기 보다는 자신의 무지나 편견을 고집한다는 점이다. 이 작은 책자는 그런 편견을 해소하는데 조금이나마 도움이 될 것이라는 생각을 한다.

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윤소영의 이 책은 앞서 말한 것처럼 방대한 [종의 기원]을 단순화하여, 중고등 학생들이 쉽게 이해할 수 있도록 정리하고 있다. 노골적으로 강력하게 말하고 있지는 않지만 [종의 기원]이 말하고 있는 진화론이, 그때까지 내려오던 창조론을 뒤엎을 수 있는 학설이라는 것, 그리고, 당시의 과학 수준의 발달로 말미암아 해결되지 못했던 문제들도 현대에 들어오면서 상당 부분 해결이 되었음을 보여주고 있다.

다음 문장은 또 지구상의 생명체가 지닌 공통점과 상호연관성을 예시하는 부분이다.

 

DNA의 유전 암호가 모든 생물에 공통이라는 사실이다. 눈에 보이지 않는 대장균에서, 하늘로 치솟은 세쿼이아나무, 동물 중에서 가장 크다는 대왕고래, 그리고 사람에 이르기까지 모든 생물은 같은 유전 암호를 사용한다. 이렇게 유전 암호의 내용과 발현 과정이 같다는 것은 모든 생물이 단일한 진화의 경로를 거쳤음을 보여주는 증거라고 할 수 있다. (163)

 

전문가로서의 고찰은 아니지만, 나의 (이성적이고 합당하다고 여겨지는) 사고로는 빅뱅 우주 이론과, 생물의 진화를 일단은 받아들인다. 그러한 생각을 공고히 하는데 이 책은 일조를 하고 있다. 하지만, 조만간에 [종의 기원]을 읽게 되기를 바란다.