생물의 진화 예시 - saengmul-ui jinhwa yesi

[앵커]
과학에 대한 모든 궁금증을 풀어주는 '궁금한 S' 시간입니다. '진화론' 하면 어떤 게 떠오르시나요?
만약 '우월한 유전자를 가진 개체가 살아남은 것이다'라고 생각하신다면 진화론을 잘못 이해하고 있는 것인데요. 진화론에 대한 오해와 진실에 대해 지금 바로 화면으로 만나보시죠.

[이효종 / 과학유튜버]
안녕하세요! 과학의 모든 궁금증을 해결하는 궁금한 S의 이효종입니다. 궁금한 S와 함께할 오늘의 이야기 만나볼게요.

여러분 진화론을 생각하면 보통 '이런 그림'이 떠오르곤 하죠? 이런 모습이 가장 먼저 떠오르는 이유는 진화론에 대한 잘못된 개념 때문인데요. 그럼 진화론이란 정확히 무엇일까요?

진화론이라는 오해에 살펴보기에 앞서 진화론이라는 용어에 대해 이야기해보겠습니다. 많은 사람이 진화론 하면 찰스 다윈을 떠올리곤 하는데, 사실 진화론이라는 이름을 본격적으로 사용하기 시작한 것은 저서 '동물 철학'의 저자 장 바티스트 라마르크에 의해서였습니다.

라마르크는 식물학과 무척추동물학에 특히 관심이 많았는데, 프랑스 파리에 소재한 왕립 식물원에서 교수직으로 근무하면서 본격적으로 동물학에 대해 연구했다고 합니다.

그는 이 책을 통해 크게 두 가지의 메시지를 전달하고자 했습니다. 하나는 동물은 생존 또는 욕구로 인해 특정한 신체를 계속 사용하면 그 신체가 발달한다는 것.

다른 하나는 이렇게 발달된 신체는 '유전'이라는 특성을 통해 다음 세대로 전달된다는 것입니다. 이러한 두 가진 메시지를 전달하기 위해서 라마르크는 '진화'라는 개념을 사용했습니다.

예를 들어볼까요? 여기 어느 초원에 많은 기린이 살고 있었습니다. 이들은 아카시아 나무의 잎을 먹으며 살아갔는데요.

그러던 어느 날, 기후가 변하고 아카시아 나뭇잎이 부족해지는 현상이 나타났습니다. 기린들은 아카시아 잎을 서로 차지하느라 바빴고, 결국 잎은 사라지고 기린은 굶어 죽어야 할 위기에 처했죠.
그러나 당시 기린의 목이 닿지 않던 높은 곳의 아카시아 잎은 여전히 남아있었는데요. 기린들은 그 잎을 먹기 위해 자신들의 목을 최대한 뻗었고 이 노력이 지속돼 현재 기린의 목이 길어지게 되었다고 합니다.

이것이 바로 생명의 진화를 설명하기 위해 라마르크가 창조한 이론인 '용불용설'입니다. 하지만 오늘날 과학에서 이야기하는 진화론과는 사뭇 다르다고 할 수 있어요.

그렇다면 오늘날의 진화론은 앞선 사례를 어떻게 설명할까요? 초원에 사는 기린이 높은 곳에 위치한 아카시아 잎을 못 먹게 되었고, 이 때문에 굶주림에 시달렸다는 것까지는 똑같습니다. 하지만 태어날 때부터 다른 기린보다 목이 길게 태어난 기형 기린이 있었다면 어땠을까요?

이 기형 기린은 다른 기린들이 먹지 못한 높은 곳의 아카시아 잎을 독차지할 수 있었고, 자연스레 영양 상태가 튼튼해 번식의 기회가 많아질 수 있었겠죠. 이 개체가 가진 생존의 유리성. 즉 목이 긴 형질은 다음 세대에도 고스란히 발현돼 역시나 이 후손들도 기존의 기린보다 번성할 수 있게 되었습니다.

점점 목이 긴 기린이 그렇지 않은 기린보다 많아지게 되었고, 목이 짧은 기린은 도태되었죠. 이러한 설명 체계는 우리는 자연이 동물이 진화될 방향을 선택했다고 해서 자연선택설이라고 부릅니다.

자연선택의 진화와 반대되는 개념으로 인공선택 진화가 있는데요. 이는 19세기 영국 귀족들 사이에서 만연했던 다양한 견종을 만들기 위한 놀이문화에서 찾아볼 수 있습니다. 현재 우리가 알고 있는 대부분의 견종은 이때 만들어진 것으로 알 수 있으며, 이것은 분명 인간의 니즈에 의해 어느 특정한 생물학적 특성.

예를 들어 코가 길면서 덩치가 큰 강아지 같은 콜리! 또는 귀여운 외모에 다리가 짧은 웰시코기 같은 견종도 인공선택에 의한 진화라고 볼 수 있습니다. 찰스 다윈은 이와 상반돼 자연은 그 어떠한 목적도 가지지 않으며 그 자체로 펼쳐진 환경일 뿐, 진화는 목적 없이 이뤄진다는 자연선택설을 주장했고 이는 현재 우리가 알고 있는 진화론의 일반론이 되었습니다.

그런데 여러분, 현재 지구상에 현존하는 모든 생물에게는 공통된 조상이 있다는 말을 들어보셨을 거예요. 바로 '루카'라고 불리는 존재죠.

지난 2018년에는 루카가 지구 탄생 시기와 비슷한 약 45억 년 전에 나타났다는 연구결과가 나오기도 했는데요. 지구의 나이만큼이나 오랜 시간 동안 생명체를 분화해온 것으로 드러난 것이죠.

루카에서 원시적 세포들로, 이 세포에서 어류로, 양서류로, 이후 파충류로, 포유류로 그리고 유인원으로 현대 인류가 진화했다로 이어질 수 있는데요.

이를 우리는 진화의 '선형적 이미지'라고 이야기합니다. 최초 조상으로부터 인간으로 점진적 분화를 했으며 그 과정들이 현생에 고스란히 남아있다는 생각, 이 개념은 새로울 것은 없어요. 찰스 다윈이 이미 진화론에서는 보편적 공통 조상이라는 개념으로 자연스럽게 도달하게 된다고 기록했기 때문이죠.

이제부터는 진화를 선형적인 이미지로 생각하지 말고 다음과 같은 그림으로 기억해두면 진화론에 대한 오해를 풀기에 유용할 것 같은데요.

모든 생명의 공통 조상이었던 루카로부터 등장한 최초의 생명체, 단세포 생물들은 옛날 은생누대 어느 순간으로부터 오늘날까지 아메바나 짚신벌레 같은 모습으로 지구를 점령하고 있습니다. 그러던 어느 날, 지금으로부터 약 10억 년 전에 이 단세포 생물 중 하나의 개체에서 최초의 다세포 생물이 탄생했습니다.

이들은 지구상의 생물 전체 중 일부분을 차지하며 발전해 나아갔고 버섯이나 곰팡이와 같은 성공적인 생명체가 되어 지금까지 존재하고 있죠.

그리고 5억 년 전에는 이 다세포 생물 중에서 최초의 척추를 가진 동물 '피카이아'가 등장했습니다. 이 피카이아로부터 어류가 등장했고 셀 수 없을 정도로 수많은 어류가 진화의 가지로 나뉘어 뻗어 나가며 지금까지도 바다의 이곳저곳을 장악하고 있죠.

그러던 중 이 어류에서 분화된 하나의 가지에서 양서류와 양막류가 나타났습니다. 이들은 각각 개구리와 같은 모습으로 습지의 구성원이 되었죠.

양막류는 다시 파충류와 포유류로 분화하게 되었고, 파충류의 일부는 조류로 분화되었고 포유류의 일부는 유인원으로 분화하면서 이 유인원 중 일부가 원숭이나 침팬지의 모습으로 살아가고 있죠.
이들 중 극히 일부 가지로부터 각기 나름의 환경과 조건에 따른 방향으로 진화가 이뤄졌고 이 과정에서 인류를 포함하는 '영장류'로 분화하면서 오늘날의 우리로 이뤄지게 된 것이죠.

사실 모든 생물 종들은 진화의 끝자락에서 독자적인 생명활동을 이어가고 있다는 것이 다윈으로부터 시작돼 오늘날까지 확립된 오늘날의 진화론의 형태입니다.

오늘 '궁금한 S'에서는 진화론에 대한 두 가지 오해와 그에 관한 올바른 지식에 대해서 함께 알아봤습니다. 자연선택에 의한 진화론을 체계화한 다윈은 생물학을 비롯한 자연과학뿐만 아니라 사회과학 전반에도 커다란 영향을 미쳤는데요. 이처럼 과학은 자연에 대한 가장 훌륭한 설명이라는 것은 변함없는 진리인 것 같습니다.

그리고 라마르크가 주장했던 용불용설도 지금 후전유전학이라는 형태로 독자적으로 발전하고 있다고 하니 진화론이라는 것을 유심히 들여다볼 필요가 있겠죠.

그럼 '궁금한 S'는 여기서 이만 인사드릴게요. 과학에 대한 궁금증이 있다면 언제든 유튜브에 사이언스 투데이를 검색해주세요. 이상 궁금한 S였습니다.