추가 적립 안내

다윈의 진화론은 과연 옳은 이론인가?

영국의 의사이자 저술가인 제임스 르 파누가 진화론에 대해 의문을 던진 『과학, 인간의 신비를 재발견하다』. '모든 생물 종이 환경에 따라 적합한 기능과 형태로 진화한 결과 오늘에 이르렀다'는 진화론이 정말로 과학적인 이론인지를 묻는다. 진화론을 명확하게 입증해 줄 것으로 예상되었던 두 가지 중요한 프로젝트인 인간 게논 프로젝트와 두뇌 영상 연구 분야의 발전을 사례로 들면서, 진화 이론이 과학적으로 충분하지 못하다고 주장한다. 새로운 인간 과학에 관해 설득력 있고 도발적인 비전을 명쾌하고, 강력하고, 흥미롭게 제시하고 있다.

[핵심 내용]
다윈의 진화론에 의하면, 진화의 역사를 거슬러 올라가면 모든 종이 하나의 원시 생명을 조상으로 하고 있다. 그러나 진화론은 ‘자연선택이 점진적인 변화를 통해 어떻게 한 종을 다른 종으로 바꿀 수 있는가’에 대해 설명하지 못하고 있다. 이것을 설명하려면 종과 종 사이의 계보를 연결해 줄 수많은 중간 형태의 종들의 증거가 필요하다. 이런 가설을 검증해 줄 만한 최소한의 증거조차 아직(!) 발견되지 않았다.
반면, 수많은 화석 증거들은 그것과 오히려 정반대의 패턴을 분명하게 말해주고 있다. 즉, 생물 종은 어느 한 시기에 갑작스럽게 출현하여 수백만 년 이상 거의 변하지 않고 지속되다가 어느 시기에 갑자기 멸종하는 ‘출현-안정-멸종’이라는 주기를 반복해 왔다. 다윈이 진화론을 발표했을 때는 이러한 증거들이 과학적으로 입증되기 전이었다. 다윈의 거시적 진화론은 그 어떤 과학적 증거도 갖고 있지 않다. 따라서 이것은 아직까지는 이론이라기보다는 가설일 뿐이다.
그렇다면 이렇듯 가설에 불과한 다윈의 진화론이 어떻게 ‘과학적인 이론’인 것처럼 받아들여지게 되었을까? 진화론이 발표된 18세기에는 충분히 가능한 일이었다.
그러나 그로부터 150년이 흐르는 동안, 다윈의 가설을 과학적인 이론으로 받아들이기에는 오늘날의 과학은 너무 많은 것을 알아버렸다.
1970년대부터 시작된 신유전학은 이중 나선구조의 유전자를 해독함으로써 생명의 신비, 유전자의 비밀을 풀 수 있을 것이라 기대했다. 그러나 이 연구 결과들은 ‘돌연변이에 의한 점진적인 진화’라는 가설에 배치되는 증거들만 밝혀냈다. 수천 개의 다른 유전자들을 ‘목적’에 맞게 지휘?조절하는 조절 유전자가 있다는 것과 동일한 조절 유전자가 각기 다른 모든 생물체의 신체 기관을 결정한다는 것을 발견한 것은 생물학 사상 가장 놀라운 발견으로 평가된다.
과학은 이미 세워진 이론에 세부내용을 채우고, 그 일반적인 이론에 맞지 않는 특이점이나 불일치점을 쉽게 간과한다. 그러나 이러한 특이점들을 더 이상 무시할 수 없는 때가 오면 과학은 ‘위기상태’에 빠져들게 되고, 이 위기는 ‘사물의 존재방식’에 대한 근본적인 이론과 인식에서의 근본적인 변화를 통해서만 해소된다. 이러한 패러다임 변화의 가장 분명한 예는 17세기 갈릴레오가 지구 중심 우주관에서 천문학을 해방시켜 지구를 태양계 행성 중 하나로 다시 자리매김한 것이다. 그 이후 일어난 엄청난 지식의 확장은 그때까지의 일반적인 이론들이 거의 설명하지 못한다는 것을 입증하고 동시에 기존의 사고보다 훨씬 더 광대한 지식으로 가는 문을 열어주는 ‘패러다임의 변화’라는 명확한 특징을 보여준다. 이제, 자연세계와 우리 자신에 대한 지식에서 그와 비슷한 패러다임의 변화가 임박한 것처럼 보인다. 우리는 신유전학을 통해 이제 다윈의 진화론을 버려야 할 이유를 깨닫게 되었다.
마르크스의 역사 이론, 프로이트의 심리학과 함께 다윈의 진화론은 물질주의적 과학의 핵심적인 발판이었다. 이 상상력 넘치는 사상가 3인방 중 다윈이 가장 마지막까지 물질주의적 과학의 발판에 기여하고 있다. 그러나 얼마나 더 지속될 것인가? 과거를 회고해 볼 때, 명백한 오류를 내포한 마르크스와 프로이트의 이론이 수많은 사람들에게 오랫동안 설득력이 있었던 것은 확실히 놀라운 것이었다. 이제는 다윈의 차례이다.

서 문 인간의 신비
제1장 과학, 승리의 문턱에 서다
제2장 인간의 발달: 두 개의 수수께끼
제3장 과학의 한계 1: 비실제적인 우주
제4장 ‘모든 것을 설명하는 (진화론적) 논리’: 확실성
제5장 ‘모든 것을 설명하는 (진화론적) 논리’: 의심
제6장 과학의 한계 2: 파헤칠 수 없는 인간유전자
제7장 인간의 몰락: 2막으로 된 비극
제8장 과학의 한계 3: 측정 불가능한 두뇌
제9장 침묵
제10장 인간을 다시 좌대에 올려놓다

1,500만 년이 다시 지난 후, 다음 단계는 5억 년 전, 생물종의 폭발적인 확장이 일어난 캄브리아기이다. 이 시기에 출현한 ‘다세포’ 생물은 몇 가지 독특한 신체구조와 함께 생존에 꼭 필요한 요소를 갖고 있었다. 가령, 주변세계를 인식하는 시각과 청각기관, 소화계와 순환계, 재생산을 위한 성기관 등을 갖고 있었다. 이렇게 비약적으로 발전한 유기체의 복잡성은 당연히 유전자의 복잡성을 엄청나게 증가시키게 된다. 시력이 없는 1밀리미터 길이의 선형동물인 씨 엘레간스C. Elegans의 세포는 총 959개이며, 유전자 수는 19,100개이다. 따라서 이보다 엄청나게 더 많은 기능(눈, 날개, 다리, 기억 및 구애 능력)을 지닌 파리는 13,600개의 유전자를 가졌고, 반면 우리 인간과 영장류, 쥐가 약 25,000개의 유전자를 갖고 있다(이것은 인간의 두뇌가 100억 개의 신경세포를 가졌다는 사실을 설명하기엔 불충분한 것처럼 보인다)는 사실은 더욱더 놀라운 일이다.
유전자의 모습에서 드러나듯이, 이와 같이 간단한 생명 진화의 역사는 유전자의 수에서 점진적으로 증가하는(박테리아에서 효모, 파리, 벌레, 쥐, 인간으로) 경향이 저변에 깔려 있음을 확인시켜 준다. 그러나 생물의 역사는 유전자 입력 정보의 지속적인 증가를 배후에서 만들어내는 힘에 대한, 그리고 어떻게 유전자들이 생물들을 쉽게 구별하는 특징을 만들어내는지에 대한 어떤 것도 암시해 주지 않는다. 이들의 유전자를 비롯하여 인간과 지구를 공유하는 모든 생물의 유전자는, 모든 생물에 공통적이며, 그로부터 모든 생명체가 형성되는 동일한 ‘생산물질’ 또는 세포의 부분을 나타내는 암호일 뿐이다. 따라서 우리는 수십억 년 동안 변하지 않았으며, 박테리아에서 발견되는 많은 유전자를 공유한다. 왜냐하면 우리 인간과 마찬가지로, 박테리아는 생명을 유지시키는 에너지를 얻기 위해 (인간과) 동일한 효소를 이용하여 화학반응을 일으키기 때문이다. 우리는 파리, 쥐와 더 많은 유전자를 공유한다. 왜냐하면, 이 동물들의 ‘신체조직 관리방법’이 인간과 동일하기 때문이다. 이들도 역시 헤모글로빈을 이용하여 산소를 폐에서 신체조직으로 수송하고, 인슐린을 이용하여 혈액 속의 당 공급수준을 일정하게 유지하고, 생식호르몬을 이용하여 번식하기 때문이다. 엄청나게 다양한 생물들에 비해 그에 관여하는 유전자 수가 적고, 각 생물의 유전자가 아주 비슷하다는 난제는 적어도 지금 수준에서는 설명할 수 있다. 그렇다면 생물들은 어떻게 하여 서로 뚜렷하게 구별되게 된 것일까?
앞에서 다룬 ‘조절’ 또는 명령 유전자의 의미는, 전체 유전자 중 일부분(약 2%)에 지나지 않지만, 일반적인 ‘유전자 상자gene kit’에서 파리의 더듬이, 다리, 날개를 발생시킬 수 있는 능력을 보유하고 있다는 것이다. 그러나 앞서 언급했듯이, 그것들을 발견할 때의 위안은 얼마 가지 못했다. 파리를 파리가 되게 만드는 동일한 조절 유전자가 쥐를 쥐로 만든다는 사실이 발견되었기 때문이다. 이 수수께끼의 의미는 파리와 쥐의 눈을 보면 잘 이해할 수 있다. 이들의 눈은 아주 다른 방식으로 만들어진다. 쥐의 눈은 (인간의 눈과 마찬가지로) 카메라와 같다. 이와 달리, 파리의 눈은 ‘겹눈’이며 다른 각도의 수십 개의 렌즈로 이루어진다. 그러나 팍스Pax 6라는 동일한 ‘조절’ 유전자가 두 가지 눈(사실은 모든 눈)을 만든다.
아주 다른 형태의 눈을 만들 때 동일한 팍스 6가 명령하는 힘은 생물학 역사상 가장 놀라운 두 가지 실험을 통해 더 잘 이해할 수 있다. 첫 번째 실험에서 과학자들은 배아단계의 파리의 여러 신체조직에 포함된 팍스 6를 교묘하게 활성화시켜 파리의 날개, 다리, 다른 신체 부분에 눈이 생기게 했다.
두 번째 실험에서도 앞의 실험이 반복되었다. 그러나 이번에는 쥐에게 카메라 형태의 눈이 생기게 하는 유전자를 주입하였다. 그 결과, 파리 배아에는 파리의 눈과 같은 겹눈이 하나 더 생겼다. 다리에 대해서도 같은 실험을 했다. 파리의 다리 형성을 조절하는 동일한 유전자는 역시 갑각류, 거미, 지네, 닭의 다리를 형성한다. 심장에 대해서도 같은 실험을 했다.
그렇다면, 당연히 혹자는 어떻게 동일한 ‘조절 스위치’가 일반적인 유전자 상자에 담긴 수천 개의 유전자를 조절하여 그렇게 다양한 신체구조를 각 생물에 맞게 만들 수 있는가 하고 물을 것이다. 가령, 여기에는 겹눈, 저기에는 카메라 눈, 여기에는 거미의 다리, 저기에는 가재의 집게발, 여기에는 파리의 심장, 저기에는 인간의 심장을 만든다. 일반적인 설명은 ‘조절 유전자’가 일반적인 유전자 상자에 들어 있는 유전자를 다른 순서로, 다른 시간에 ‘켰다가 끔’으로써 다른 구조를 만든다는 것이다.