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소피의 세계 (요슈타인 가아더 지음,

다윈(3)

다윈의 진화론을 요약하면  ‘같은 종에 속하는 개체 사이에 연속적인 차이가 있다는 것과 눞은 출생률은 생명체가 진화하는 기본조건이다. 그리고 생존경쟁을 통한 자연도태가 이런 진화의 이면에 있는 원동력, 혹은 그것의 메커니즘이다. 자연도태는 언제나 최강자나 가장 잘 적응하는 자가 살아남도록 한다.’ 1871년 다윈은 ‘인류의 기원’을 출판했다.  다윈은 인간과 동물 사이에 중요한 유사점을 지적했고, 인간과 유인원은 언젠가 같은 조상에게서 갈라져 나왔음이 틀림없다고 말했다. 문제가 된 것은 성서의 천지창조에 대한 이야기를 글자 그대로 이해하지 않게 된 것 뿐만 아니라, 인간이 우연한 변이 형태가 인간을 탄생하게 했다고 말한 것이다. 다윈 유전에 대해서 아주 불확실한 가정만을 했다. 어떤 성향은 교배시에 사라져 버린다. 부모는 똑같은 자녀둘을 얻지 않는다. 그때에 이미 일종의 변이 형태가 하나 생긴다. 그러나 다른 한편에서 볼때 이런 식으로는 정말 새로운 것이 생겨날 수는 없다, 모든 생명과 모든 번식은 근본적으로 세포분열을 중심으로 이루어진다세포 하나가 분열하면 두 개의 똑같은 유전인자를 지닌 똑같은 세포가 생긴다. 그러니까 세포가 분영할 때는 세포 하나를 스스로 복제한다.  그런 과정에서 때때로 아주 작은 오류,  그러니까 복제된 세포가 어미 세포와 똑같지 않은 일이 생긴다.

 

현대생물학에서 '돌연변이'라고 한다.  그런 돌연변이들은 별로 중요하지 않을 수 잇다.  그러나 그것이 개체의 특성에 명확한 변화를 가져 올 수도 있다. 돌연변이에는 아주 해로운 것도 있는데 이런 것들은 다음 세대에서 점점 도태되기 마련이다. 많은 질병들은 근본적으로 돌연변이 때문이라 할 수 있다. 그러나 돌연변이는 때때로 개체가 생존경쟁에서 더 잘 버티는데 필요한 긍정적인 특성을 전달하기도 한다.  다윈은 기린의 긴 목을 그 조상의 변이 형태로 보았다. 사람이 환경을 변화시키는 바람에 생물이 돌연변이한 예는 많다. 여러 가지 살충제로 해충을 박멸하려고 하는 것도 그런 예다. 살충제를 많이 뿌리면 해충에게는 재앙이었다. 그러나 돌연변이로 살아남아 독성에 저항력있는 한 떼의 해충이 생겨났다. 페니실린 치료 역시 이 작은 악마, 세균에게 생태학적 재앙을 초래한다. 그러나 페니실린을 많이 맞으면 우리는 어떤 박테리아를 더욱 저항력 있게 만든다. 

 

개체가 산을 넘도록 도와주는 것이 장기적 안목에서 보면, 인간의 저항력을 약화시킬 수 있다.  멀리 내다보면 심각한 질병을 이겨내는 인간의 유전적인 조건이 약해진다것이다. 삶을 커다란 복권 게임이라고 생각할 수 있다. 그 게임에서 우리는 당첨된 것만을 볼 수 있다. 생존경쟁에서 진 자들은 사라져 버린다.  언제나 당첨된 것들끼리 시작하는 새로운 추첨이 수백만 년간 있었다.  허탕친 복권, 그것들은 언제나 단 한 번만 볼 수 있는 것들이다. 원숭이와 함께 인간은 소위 영장류에 속한다. 영장류는 포유류에, 모든 포유류는 척추 동물에 속하고, 다시 척추동물은 다세포 동물에 속하는 것이다. 새는 파충류에서, 파충류는 양서류에서, 양서류는 어류에서 언젠가 갈라져 나왔는 것을 알 수 있다. 이런 계통을 구별할 때마다 돌연변이가 생겨나 새로운 종이 된다. 이런 식으로 수백만년이 지나는 사이에 다양한 동물군과 동물강이 생겨났다. 오늘날 지구에 백만종이 넘는 동물이 살고 있다. 이 백만 종은 지금까지 지구에 존재했던 동물들의 한 단편일 뿐이다. 제일 아래에는 단세포 동물이 있다. 몇몇은 이십억년동안 변하지 않은 것일 것이다. 이 단세포 유기체 가운데 어떤 선은 식물영역과 연결되어 있는데 식물도 아마 동물과 같은 원시세포에서 갈라져 나왔을 것이다.

 

원시세포는 어디에서 왔을까?  우리가 모든 종류의 암모니아와 인을 포함한 염분,  빛, 온도, 전기 등을 갖춘 따뜻한 작은 연못을 상상해 볼 수 있다면,  그리고 더욱 복잡한 변화를 가능하게 할 단백질 화합물이 그 속에서 화학적으로 형성된다면 ,,,다윈이 고민한 것은 최초의 생물세포가 무기물질에서 어떻게 생겨날 수 있었는가 하는 것이었는데 여기서도 다윈은 핵심을 파악했다. 오늘날 과학은 최초의 윈시생물체가 다윈이 상상한 것처럼 따뜻한 작은 연못에서 탄생했다고 가정한다. 식물이든 동물이든 지상의 모든 생명은 똑같은 원소로 구성된다.  생명에 대한 가장 간단한 정의는 모든 살아 있는 신진대사를 하며 독자적으로 번식한다.  이 과정은 DNA라는 물질에 의해 조종된다살아있는 모든 세포 안에 염색체와 유전자는 이 물질로 구성된다. DNA는 복잡한 거대 분자다. 문제는 최초의 DNA분자가 어떻게 생겼는가? 지구는 약 46억년 전에 형성되었다. 원래 지구는 불타는 덩어리였지만, 점점 그 표면이 식었다. 현대과학은 생명이 아마도 삼십억년 전에 생겼을 것이라고 보고 있다.  그 당시 지구가 오늘날과는 아주 달랐다. 생명도 산소도 없었다. 산소는 식물의 광합성을 통해 비로소 생겨났다.  DNA를 형성하는 생명의 구성요소가 산소를 함유한 대기중에 생겨날 수 있으리라고는 상상 할 수 있었다. 산소는 반응을 잘 일으키는 원소다. DNA 같은 복잡한 분자가 형성되기도 전에 DNA분자의 구성요소들은 이미 연소했을 것이다.

 

우리 몸의 개별 세포에는 정확히 똑같은 유전인자가 있다.  ' 우리는 누구인가'라는 총체적인 대답은 우리의 작디 작은 체세포 안에 들어있다. 생명에 대한 커다란 수수께끼중 하나는 다세포동물의 세포들이 각각의 기능을 전담할 수 있다는 점이다. 다양한 유전적 성질이 모든 세포안에 배치되어 있지 않다. 유전인자중 어떤 것은 차단 되거나 추가된 것이다. 간세포는 신경세포나 피부세포와는 다른 단백질을 생산한다. 그러나 간세포, 신경세포, 피부세포에서 우리는 동일한 DNA분자를 발견하게 된다. 이 동일한 DNA분자가 유기체의 전체 설계도를 포함하고 있다. 대기중에 산소가 없을 때는 지구를 둘러싼 오존층도 없었다. 즉 어떤 것도 우주 공간으로부터의 광선을 막지 않았다는 것이다.  이 광선은 아마 복잡한 최초의 분자가 형성될 때에 중요한 역할을 했을 것이다그런 우주 광선은 다양한 지구의 화학물질을 거대분자로 접합하는 에너지이기도 했다모든 생명을 구성하는 복잡한 분자가 생기려면 적어도 두가지 조건이 층족되어야 했다. 즉 대기중에 산소가 없어야 하며, 우주에서 오는 광선이 지구로 들어와야 한다는 것이다.

 

학자들이 말하는 죽 같은 '원시수분'에서 언젠가 대단히 복잡한 거대분자가 생겨 오랜 세월 진화했다.  세포는 분열하고 또 분열했고 돌연변이가 발생했다.  아주 오랜 세월이 흐른뒤 결국 그런 단세포 유기체는 복잡한 다세포 유기체로 결합했다. 식물의 광합성도 시작되었고, 그 이후 산소를 함유한 대기가 형성되었다. 산소를 함유한 대기는 두가지 의미를 갖는다. 첫 번째 대기는 동물의 허파호흡을 가능하게 해 동물이 진화할 수 있게 해 주었고, 두 번째 우주공간의 해로운 광선이 생명체를 해치지 못하게 해 주었다.  최초의 생명체는 거기서 위험한 광선을 피하면서 살 수 있었다. 그러다가 바다에서 생명체가 대기를 형성하자 최초의 양서류가 가장 먼저 바다에서 육지로 올라왔다. 수백만 년을 통해 점점 더 복잡한 신경체계, 결국 더욱 커진 뇌를 가진 동물이 형성되었다. 우린 우주안에서 불타는 태양 주위를 항해하는 커다란 배다.  그러나 우리 각자는 유전자라는 짐을 싣고 삶을 항해하는 배이기도 하다.

 

 

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