진화는 원숭이가 사람으로 변하고, 고양이가 개로 변하는 마술이 아니다. 이것은 종이 다양화되면서 갈라지고, 다시 다양화되다가 갈라져 나오는 과정이다. 원숭이와 우리가 속해 있는 영장류 계통도 예외가 아니다. 원숭이들이 왜 아직도 존재하느냐고 묻는 것은 오류다. 오늘날의 원숭이들도 인간이 그래온 것처럼 수많은 진화적 변화를 거쳤기 때문이다. 따라서 우리의 선조들을 거슬러 올라가면 원숭이나 침팬지, 혹은 오늘날 살아 있는 다른 생명체와 만나는 것이 아니다. 우리는 이 행성 어느 곳에나 영향을 미친 위대하고 지속적인 생명 다양화 과정의 일부다.
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2013년 5월 3일 한양대 이상욱 교수님의 글입니다~
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얼마 전 수업 시간에 다윈의 진화론과 스펜서의 사회진화론 사이의 관계를 두고 토론이 벌어진 적이 있다. 대부분의 학생들은 다윈의 진화론과 스펜서의 사회진화론 모두 ‘적자’가 생존한다는 점에 있어 같은 이야기를 하고 있으며 단지 다윈은 자연계에 대해, 스펜서는 인간 사회에 대해 말하고 있는 점이 차이라고 ‘잘못’ 알고 있었다. 일부 학생은 다윈의 진화론과 스펜서의 진화론이 서로 다른 내용을 담고 있다고 ‘올바르게’ 알고 있었지만, 이들조차 스펜서가 다윈 진화론을 곡해하여 불평등한 당시 사회구조를 정당화하는 데 악용했다고 ‘잘못’ 알고 있었다.
허버트 스펜서의 사회 진화에 대한 생각은 다윈이 ‘종의 기원’(1859)을 출간하기 ‘전에’ 발표되어 당대에 이미 식자층 사이에는 알려져 있었다. 그러므로 스펜서가 다윈의 생각을 오용하여 자신의 사회진화론을 정립했다는 생각은 그럴듯한 ‘오해’이다. 그럼에도 불구하고 이 오해가 그럴듯한 데는 그럴만한 사정이 있다. 다윈의 진화론이 점차 사회적으로 널리 수용되면서 덩달아 이와 ‘유사해’ 보이는 내용을 담은 스펜서의 생각의 인기도 함께 올라간 것이다. 스펜서 자신이 ‘적자생존’이라는 말을 창안하여 다윈 진화론과 자신의 생각의 유사점을 강조한 것도 이 과정에서 중요한 역할을 했다.
당시 영국은 한창 제국주의적 팽창을 하고 있었다. 이 과정에서 영국처럼 ‘적자’가 미개한 야만국을 식민지로 삼는 것은 자연의 순리상 당연하다는 생각이 설득력을 얻을 수 있었다. 마찬가지로 사회적으로 낮은 지위에 있거나 가난한 생활을 영위하는 사람들은 생존경쟁에서 도태된 사람들이므로 이를 사회적으로 체계적인 방식으로 돕는 것은 자연의 순리에 어긋난다는 자유방임주의적 생각 역시 힘을 얻을 수 있었다. 비록 다윈은 이깉은 사회진화론적 생각에 대해 내심 비판적이었지만 평소 대외적으로 이 점을 분명하게 부각시키지는 않았다. 결국 다윈의 원래 의도와 무관하게, 당시의 사회적, 국제적 조건에 사회진화론이 이미 잘 맞물려 있는 상황에서 다윈 진화론은 이들 생각에 일종의 탄탄한 생물학적 기초를 제공해주는 것으로 여겨졌다. 이런 세간의 ‘오해’가 다윈 진화론의 높은 인기에 한 몫을 한 것 역시 사실이다.
그렇다면 다윈의 진화론과 스펜서의 사회진화론의 차이점이 무엇일까? 힘센 사자가 아프리카 초원의 왕으로 군림하듯이 사회적 강자가 약자를 압도하는 것은 (바람직해 보이진 않더라도) 받아들일 수밖에 없는 자연의 ‘순리’가 아닐까? 남극 대륙의 사자를 생각해보자. 아프리카의 초원을 달리기에 잘 ‘적응’된 사자의 탄력적인 발바닥은 남극의 얼어붙은 땅 위에서는 무용지물일 것이다. 당연히 펭귄을 사냥하기는커녕 웃음거리만 되다가 얼어 죽을 것이 분명하다. 다윈 진화론의 핵심은 이처럼 ‘잘 적응한’ 개체나 종은 고려되는 생태학적 환경에 따라 달라지게 되므로 ‘절대적인’ 순위를 매길 수 없다는 데 있다. 생태학적 환경이 정해지면 그 환경에 잘 적응한 개체 혹은 종일수록 살아남을 확률이 높다는 것이다. 거의 자명하다고도 할 수 있는 이런 점에 대해 다윈은 다소 오해의 여지가 있는 ‘자연선택’이란 말을 사용했다. 이는 인위적인 육종 과정에서 사람이 수행하는 선택과 대비되는 개념이다. 실제로 ‘자연’이 의식적으로 선택한다는 의미가 아니라 생태학적 환경과 개체의 상호작용을 지칭하는 은유일 뿐이다.
그에 비해 스펜서는 생태학적 환경에 앞서서 개체가 가진 속성만으로 ‘적자’를 정의할 수 있다고 생각한다. 19세기 빅토리아 영국사회에서는 급상승하고 있던 부르조아 계급이 그 ‘적자’이고 국제정치 상황에서는 한창 식민지를 확장하고 있던 유럽국가들이 ‘적자’이다. 이처럼 누가 적자인지 자체가 자명하기에 이 적자가 뒤쳐진 사람이나 국가를 지배하는 것은 당연하다고 생각한 것이다. 다윈의 진화론에서는 결코 따라 나오지 않는 결론이다. 남극에서는 사자가 적자일 수 없듯이 사회제도가 바뀌면 어떤 계층이 ‘적자’인지는 더 이상 자명하지 않게 된다.
감했다는 점이 의아할 수 있다.
하지만 헉슬리가 인간사회에 다윈의 자연선택 메커니즘을 적극적으로 적용하기를 꺼린 데는 나름 충분한 이유가 있었다. 다윈 진화론을 개체간의 경쟁을 통해 진화, 즉 생물계의 변화가 일어난다는 내용으로 이해하면, 이런 개체간 경쟁은 사회적 수준에서 바람직스럽지 않은 결과를 가려올 것이라 믿었던 것이다. 개인이 마땅히 지켜야 할 ‘윤리적’ 태도를 준수하지 않고 아귀다툼을 한다면 그 결과는 결코 바람직한 사회로 나타날 수 없을 것이다. 특히 유럽 각국이 식민지 쟁탈을 위해 국가 단위로 극심한 경쟁을 벌이고 있던 당시 상황에서 영국 제국의 개인들은 국가의 이익을 위해 일치단결하는 모습을 보여줄 필요가 있었다. 하지만 그렇게 하기 위해서는 영국 ‘내에서’ 생존경쟁은 억제될 필요가 있었다. 요즘 용어로 표현하자면 헉슬리는 제국주의 시기 국가 간 경쟁 상황에서는 집단의 이익을 위해 개인의 이익을 희생할 수 있는 ‘윤리’가 집단의 구성원들에게 내재화될 필요성을 절감했던 것이다. 헉슬리가 보기에 다윈의 진화론은 이런 점에서 인간 사회에 적용되기에는 일정한 한계를 갖고 있었다.
그런 이유로 헉슬리는 ‘진화와 윤리’(1894)에서 “사회의 윤리적 진보는 우주 과정을 모방함으로써 얻어지는 게 아닙니다. 우주 과정으로부터 도피함으로써 얻어지는 것은 더구나 아닙니다. 윤리적 진보란 우주 과정과 싸워가면서 얻어내는 것입니다.”라고 역설한다. 인간이 동물과 여러 면에서 연속성을 갖는 것이 사실이지만, 동물과 분명히 구별될 수 있는 이유는 엄연히 작동하는 자연선택의 메커니즘을 부정하지는 않으면서 도덕으로 무장하고 이를 극복할 수 있기 때문이라는 것이다. 그러므로 헉슬리에게 윤리 의식은 인간을 동물과 구별해주는 징표이자 국가 간 경쟁에서 영국제국의 번영을 보장해 줄 수 있는 결정적 수단이었다. 윤리의 형이상학과 실천 윤리학이 진화론적 맥락에서 상호보완적으로 규정되고 있는 것이다.
영국 노동자 계층의 교육에 유난히 관심이 많았던 헉슬리는 그들을 위해 평소 수많은 강연과 교육 활동을 했다. ‘진화와 윤리’도 노동자를 포함한 일반 시민을 대상으로 그가 말년에 했던 로마니스 강연 원고를 가다듬은 것이다. 이런 점에서 그는 기존 사회질서가 충분히 진보적이라 생각했던 스펜서와는 일정한 거리를 두었다고 볼 수 있다. 그럼에도 불구하고 헉슬리는 당시 노동자 계층이 ‘자신들의 이익’을 위해 노동조합을 결성하고 단체 행동을 조직하는 것에 대해 우려하고 있었다. ‘진화와 윤리’는 이런 맥락에서 영국 노동자를 비롯한 일반 시민을 도덕적으로 훈육하여 국가의 이익에 봉사할 수 있게 하기 위한 헉슬리의 마지막 노력이었다. 일부 학자들은 헉슬리가 이 책에서 사실로부터 당위를 이끌어내는 자연주의적 오류를 범했다고 평가한다. 그 평가가 얼마나 정확한 지와 무관하게 이 얇은 책은 흥미로운 비유와 함께 생각할 거리를 여럿 제시하는 과학고전임이 분명하다.
아래는 2020년 1월 26일 뉴스입니다~
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진핵생물 진화 밝힐 고세균 배양 성공하다
네이처 제공
생명체는 크게 진핵생물과 세균, 고세균으로 나눠진다. 다분화된 세포소기관과 핵을 가지고 있는 진핵생물과 달리 원핵생물에 속하는 세균과 고생물은 세포 내의 핵의 요소가 되는 물질은 있으나 핵막이 없어 핵의 구조가 없다.
최초의 원핵생물은 대략 29~39억년 전, 진핵생물은 16억년 전에 등장한 것으로 추정된다. 과학자들은 고세균과 같은 원핵생물이 진핵생물로 진화했을 것으로 보고 있다. 하지만 이는 아직까지 추정에 불과하다. 진핵생물의 기원을 밝힐 만한 증거를 아직 찾기 못했기 때문이다.
이마치 히로유키·노부 마사루 일본 해양연구개발기구 연구원 연구팀은 초기 진핵세포의 진화 경로를 밝히는데 도움이 될 수 있는 ‘아스가르드 고세균’ 배양에 성공했다는 연구결과를 이번주 네이처에 발표했다.
실험실 환경에서 아스가르드 고세균을 배양하는데 성공한 것은 이번이 처음으로 이 아스가르드 고세균은 진핵 생물의 가장 가까운 조상으로 여겨진다. 연구팀은 배양한 아스가르드 고세균의 이름을 ‘칸디다투스 프로메테오알캐움 신트로피움(Candidatus Prometheoarchaeum syntrophicum)’으로 명명했다.
연구팀에 따르면 이 고세균의 성장속도는 매우 느리다. 2배 정도 증식에 14~25일 정도가 걸리는 것으로 확인됐다. 또 고세균 중 일부는 표지 이미지에서처럼 외부 표면에 나뭇가지 형태의 돌기를 가지고 있는데 이 돌기를 이용해 지나가는 박테리아를 붙잡을 수 있는 것으로 분석됐다.
연구팀은 “붙잡힌 박테리아는 고세균에 내재화 돼 미토콘드리아와 같은 막 결합 성분으로 진화해 복잡한 생명체의 기원이 됐을 것으로 보인다”고 말했다.
아래는 2020년 3월 20일 뉴스입니다~
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물고기 지느러미가 손으로 진화…최초 증거 발견
물고기 지느러미가 손으로 진화…최초 증거 발견(사진=존 롱/호주 플린더스대 제공)
이들 연구자가 발견한 증거는 물고기에서 육지 척추동물로 진화하는 과정을 그대로 보여주는 사지형 어류 ‘엘피스토스테게 왓소니’(Elpistostege watsoni)의 최신 화석에서 나왔다.
연구를 이끈 리처드 클러티어 박사(캐나다 퀘백대 리무스키캠퍼스·호주 플린더스대 겸임교수)는 “어류 화석 중 손의 진화 과정이 발견된 사례는 처음”이라면서 “이는 물고기가 육지에 올라오기 전에 이미 이런 구조를 갖기 시작했음을 시사한다”고 설명했다.
미과샤 국립공원 내 에스쿠미나 지층에서 발굴된 어류 ‘엘피스토스테게 왓소니’의 화석(사진=리처드 클러티어 박사/네이처 제공)
E. 왓소니는 몸길이가 약 1.6m로 당시에는 지구상에 공룡이 출현하기 약 1억5000만 년 전이었기에 이런 대형 어류가 번성할 수 있었다. 이 물고기는 한때 존재한 유라메리카 대륙(오늘날 북아메리카와 유럽의 일부로 분열)의 남안을 따라서 하구에 서식했다. 당시 유라메리카 대륙은 적도 바로 아래에 있었기에 이들은 온난하고 쾌적한 환경에서 살았던 것으로 여겨진다.
같은 시대의 육지에서는 작은 식물 외에도 높이 10m 정도의 양치 식물이 번성하고 있었다. 하지만 육지에는 척추동물이 존재하지 않아서 그 대신 전갈이나 노래기 같은 무척추동물이 번성했다. 유일한 척추동물인 어류는 아직 물속에 있었던 것이다.
연구진은 채취한 화석을 CT(컴퓨터단층촬영) 검사를 통해 디지털상에서 E. 왓소니의 전체 모습을 재구성했다. 이 덕분에 이 동물의 이미지를 확대하거나 축소하며 상세하게 분석할 수 있었다.
E. 왓소니(왼쪽)의 지느러미뼈와 사지동물(오른쪽)의 앞발뼈 비교 이미지(사진=리처드 클러티어, 존 롱 제공)
E. 왓소니(왼쪽)와 현생인류(오른쪽)의 손뼈 비교 이미지(사진=리처드 클러티어, 존 롱 제공)
하지만 “E. 왓소니에게 손가락이 있어도 이들 물고기가 땅 위를 걷는 일은 없었을 것”이라고 클러티어 박사는 설명했다. 화석에서 볼 수 있는 손가락뼈와 팔뼈가 유연하긴 하지만 너무 작아 육지에서 체중을 지탱할 수 없다고 분석됐기 때문이다. 그런데도 이 물고기는 “물속의 얕은 지대에서 손을 짚을 때가 있었을지도 모른다”고 클러티어 박사는 말했다.
오른쪽 상단의 사지동물로 이어질 어류(파랑), 위에서 두 번째가 E. 왓소니의 이미지다.(사진=브라이언 추)
아래는 2023년 1월 5일 뉴스입니다~
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종이 다른데 왜 비슷한 모습일까? 다윈 진화론 반박하는 증거 나왔다
다윈 “다른 환경 적응하다 종 분화”
거리 멀면 같은 환경에서도 분화 가능
”생물다양성, 새로운 시각으로 봐야”
아마존에 사는 무희(舞姬) 새(manakins)인 ‘눈 덮힌 마나킨(Lepidothrix natererei)’. 캐나다 토론대는 이 새를 포함해 약 1000쌍이 넘는 척추 동물 자매종을 분석했다./캐나다 토론토대
찰스 다윈이 1859년 ‘종의 기원’에서 주장한 진화론에 반기를 든 연구가 나왔다. 이번 연구로 진화론과 진화생물학은 물론 생물 다양성에 대한 새로운 논의가 이뤄질 것으로 예상된다.
캐나다 토론토대는 지난 3일(현지 시각) “생태학·진화생물학과의 제이슨 위어 교수 연구진이 대부분의 종은 크게 보아 비슷한 환경에서 적응하는 과정에서 진화했다는 사실을 밝혀냈다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 지난달 15일 국제 학술지 사이언스에 실렸다. 같은 종이 다른 환경에 놓이면서 서로 다른 종으로 진화했다는 다윈의 주장과는 상이한 결론이다.
새로운 종의 진화에 대한 두 가지 설명. 타원의 색은 환경이 같거나 다른 것을 의미한다. 발산 적응(A) 이론은 한 새가 다른 환경에서 살면서 먹이나 천적이 달라 몸집이나 부리가 다르게 진화한 것을 말한다. 평행 적응(B)은 멀리 떨어졌지만 비슷한 환경에서 살다보니 다른 종이 됐지만 모습이 비슷해진 것을 말한다./Science
지금까지 종 분화에 대해 지배적인 이론은 이른바 ‘발산 적응(divergent adaptation)’이었다. 생물이 각기 다른 외부 환경에 적응하며 새로운 종이 형성된다는 내용이다. 다윈이 종의 기원에서 예로 든 갈라파고스섬의 핀치새가 대표적인 예다.
핀치새는 갈라파고스 제도의 섬들에서 각자 따로 진화했다. 곤충이 많은 섬에서는 핀치 부리가 가늘고 뾰족해졌지만, 씨앗을 주로 먹은 핀치는 부리가 짧고 단단하게 바뀌었다. 같은 조상에서 진화했지만 현재 모습은 딴판이 된 것이다.
토론토대 연구진은 발산 적응으로 설명할 수 없는 사례들에 주목했다. 아르헨티나의 이베라 국립공원에 살던 ‘남부 카푸치노 파종기’라는 새가 같은 서식지에서 ‘이베라 파종기’와 ‘황갈색 배 파종기’로 나뉘어 진화한 것과 같은 예이다. 남부 카푸치노 파종기는 100만년 동안 같은 서식지에서 10종으로 진화했다.
연구진은 조류, 포유류, 양서류에서 진화적으로 가까운 자매종 약 1000쌍을 분석했다. 자매종은 하나의 종이 다르게 진화해 친척 관계에 있는 종을 말한다. 분석 결과 예상과 달리 오히려 비슷한 환경에 있을 때 진화가 일어나는 ‘평행 적응(parallel adaptation)’이 전체의 70% 정도로 관찰됐다.
무희새류인 오팔 왕관 마나킨(Lepidothrix iris, 왼쪽)과 눈 덮힌 마나킨(Lepidothrix natererei, 오른쪽). 같은 조상에서 나와 각자 다른 종이 됐지만 비슷한 환경에서 진화하다보니 생김새가 비슷해졌다.,/캐나다 토론토대
논문의 제1저자이자 교신저자인 션 앤더슨 미국 노스캐롤라이나대 박사후연구원은 서면 인터뷰에서 “이번 연구의 결론이 옳다면, 새로운 종이 만들어지는 과정은 개체가 비슷한 환경 아래 얼마나 멀리 떨어질 수 있는지에 가장 큰 영향을 받는다”고 설명했다. 같은 환경이라도 멀리 떨어져 격리되면 서로 다른 종으로 진화한다는 말이다.
앤더슨 연구원은 “같은 환경에서는 유전자 차원에서 변화가 일어나도 비슷한 모습으로 진화한다”며 “이는 이들을 서로 교배가 불가능한 서로 다른 종으로 만든다”고 설명했다.
연구진은 이번 연구가 생물다양성에 대한 새로운 시각을 제공한다고 밝혔다. 대부분의 종이 발산 적응으로 진화한다면 생물다양성을 유지하기 위해 다른 자원과 천적을 가진 다양한 생태계가 필요하다고 볼 수 있다. 하지만 이번 연구 결과처럼 평행 적응이 많다면 생물다양성은 지리적 거리와 시간차에 좌우된다고 볼 수 있다.
앤더슨 연구원은 “앞으로는 하나의 종이 둘로 갈라졌다가 같은 환경에서 다시 하나로 합쳐질 수 있는지 연구할 것”이라고 밝혔다.
참고자료
Science, DOI: https://doi.org/10.1126/science.abo7719