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“우리는 왜 죽는가?”에 생물학이 답하다!

한 살 두 살 나이를 먹다 보면 체력이 조금씩 떨어지고 몸과 마음도 서서히 변해 간다. 어쩔 수 없는 일이라는 건 잘 알지만, 노화는 죽음을 향해 다가가고 있다는 신호로서 우리에게 죽음에 대한 공포를 불러일으킨다. 도대체 우리는 ‘왜 늙어야 하며 왜 죽어야 하는 걸까?’ 이 책은 수명 연구의 세계적 권위자인 저자가 우리에게 절대 공포로 남아 있는 ‘죽음’의 의미를 생물학의 관점에서 풀어낸다. 모든 생물은 죽는 걸까? 늙지 않고 죽지 않는 생물도 존재할까? 존재한다면 그 비밀은 무엇일까? 사람이 늙지 않고 죽지 않는 방법은 없을까? 있다면 그 연구성과는 어디까지 왔을까? 만약 죽음이 자연의 섭리라면 노화에 저항하는 일은 신성 모독인가? 그리고 인류가 만든 ‘죽지 않는 AI’와 ‘수명이 있는 인류’는 앞으로 어떤 관계를 맺어나가야 할까? 지금까지 어떤 철학도 종교도 생명과 죽음에 대한 의문에 이 책만큼 확실하게 응답해 준 적이 없다. 두렵지만 마냥 외면할 수 없는 ‘죽음’에 관한 수많은 질문에 대해 매우 명쾌한 대답을 제시하는 책이다. 저자가 쉽고 재미있게 조곤조곤 들려주는 현대 생물학의 최첨단 지식과 신기한 생물들 이야기는 덤이다.

르겠지만 우리는 저자의 말처럼 “우리보다 더 진화하고 더 다양화된 다음 세대를 위해 죽어야 한다”.

암을 억제하려다 생겨난 노화 메커니즘

저자에 따르면 생물의 죽음에는 크게 두 가지 방식이 있다. 먼저 사고사(事故死)다. 잡아먹히거나 절벽에서 떨어져서 죽는 경우가 이것이다. 좀 더 큰 규모의 사례는 공룡이 멸종한 원인으로 여겨지는 운석 충돌이나 대규모 기후 변동 등이다.
또 하나의 방식이 ‘수명’에 따른 죽음이다. 수명은 유전적으로 프로그램되어 있어서 종에 따라 그 길이가 다르다. 현대의 인간은 대부분 노화 과정에서 죽는다. 직접적인 사인은 질병이지만 그것은 대개 노화, 즉 세포의 기능 저하 때문에 발생한다. 그런데 노화도 진화가 만들었을 텐데 왜 우리는 노화하도록 진화한 것일까? 저자는 말한다. 만약 몸속의 세포가 늙어 죽지 않으면 세포 대체가 일어나지 않아서 점점 낡은 세포가 쌓이게 되고 시간이 지나면 세포 속 구성 성분의 질도 낮아진다. 이때 기능이 저하된 세포가 그대로 조용히 움직이지 말고 죽으면 좋을 텐데 개중에는 이상한 것들이 나타나게 된다. 이 이상 세포가 암을 발생시킨다. 생물은 이것을 막기 위해 세포 노화를 일으킨다. 그리고 그 과정에서 수명에 의한 죽음이 일어나는 것이다.

날로 발전하는 수명 연장 과학

죽음이 필연이라는 사실은 알지만, 인류는 수명 연장의 꿈을 포기하지 않았다. 최근 인류가 알게 된 수명 연장 방법의 하나는 영양 섭취량을 적당량 줄이는 것이다. 그러면 대사량이 감소해서 세포의 열화를 일으키는 활성 산소를 줄일 수 있다. 장수에 관련된 유전자도 발견되고 있다. 쥐를 활용한 유전자 실험들에서는 장수효과뿐 아니라 체력과 신장 기능이 향상되는 등 회춘 효과도 나타났다. 다른 쥐들의 몇 배나 더 많이 살고 질병도 없는 벌거숭이두더지쥐에 관한 연구도 진척되고 있다. 인간의 수명을 연장하는 것으로 보이는 약물도 몇 가지 발견되었다. 그런데 이러한 연구들이 다 성공해서 사람의 수명이 획기적으로 늘어난다고 해도 ‘우리는 죽는다’. 아니, ‘죽어야 한다’.

“생물은 이기적으로 태어나서 공공적으로 죽는다”

저자는 “생물은 우연히 이기적으로 태어나서 공공적으로 죽는다”고 말한다. 지금 존재하는 생명이 죽음으로써 더 다양하고 더 많은 가능성을 가진 생명들이 탄생하기 때문이다. 따라서 죽음은 ‘나쁜 일’이 아니라 ‘필요한’ 일이다. 죽음은 현재 살아 있는 생물의 시각에서 보면 삶의 ‘결과’이고 ‘끝’이지만, 기나긴 생명의 역사에서 보면 존재의 ‘원인’이며 새로운 변화의 ‘시작’이다.
이런 의미에서 저자는 책의 후반부에서 삶과 죽음이 거듭되는 무대인 지구를 인간 스스로 파괴하지 않고 지켜나가기 위해 해야 할 일, 생물 종의 다양성을 유지해야 할 이유등에 대해 역설하고 있다.
이 책이 내린 “우리는 우리보다 더 진화하고 더 다양화된 다음 세대를 위해 죽어야 한다”는 결론은 지극히 논리적일 뿐 아니라 매우 획기적인 생각이다. 이 생각 때문에 이 세상에서 자신이 사라진다는 ‘사실’에 대한 공포가 이내 사라지는 것은 아니겠지만, 이 책은 죽음의 진정한 가치를 알게 하고 그것과 과장된 두려움 없이 마주 서게 해준다.

시작하며

제1장 생물은 도대체 왜 탄생했는가?
천문학자가 될 걸 그랬어
‘이 세상의 시작’을 보는 방법
생물 ‘씨앗’의 탄생
자신을 복제하여 변혁하는 가느다란 분자
그리고 ‘선순환’이 기적을 낳았다
무생물과 생물 사이에는……
빨리 생물이 되고 싶어!
생물의 필수 아이템, 리보솜
생물 탄생은 지구에만 한정된 이벤트인가?
외계인은 없다?!
‘기적의 별’이 가진 매력
지구가 가진 아름다움의 비밀

제2장 생물은 도대체 왜 멸종하는가?
‘변화와 선택’
DNA와 RNA, 비슷한 것들이 존재하는 이유
메이저 체인지에서 마이너 체인지의 시대로
최후의 메이저 체인지 그 첫 번째, 진핵세포의 출현
최후의 메이저 체인지 그 두 번째, 다세포생물의 출현
‘독점’에서 ‘공존’으로, 그리고 ‘양’에서 ‘질’로
현재 지구는 역사상 최고의 대멸종 시대
다양성은 대체 왜 중요한가?
대멸종 뒤에 일어나는 일
멸종에 의한 새로운 단계의 시작
인간의 조상은 과일을 좋아하는 쥐?
멸종을 통해 유지되고 있는 것

제3장 생물은 도대체 어떻게 죽는가?
잡아먹혀 맞이하는 죽음
잡아먹히지 않도록 진화한 생물
수명에 의한 죽음은 없다
크게 성공한 원핵생물의 생존 전략
노화하지 않는 세균적 죽음
단세포 진핵생물적 죽음
곤충이 가장 진화한 생물이라고?
생식을 통해 죽는 곤충적 죽음
크기로 수명이 정해지는 쥐의 죽음
최장수 쥐! 벌거숭이두더지쥐의 죽음
대형 동물의 죽음
잡아먹히지 않아야 살고, 잡아먹어야 산다

제4장 인간은 도대체 어떻게 죽는가?
2500년 전까지만 해도 인간의 수명은 15세였다
인간의 최대 수명은 115세?!
인간은 노화하여 병으로 죽는다
일본인의 사망 원인
진화의 열쇠는 ‘적당한 부정확성’
노화는 언제 일어나는가?
세포가 노화하면 몸도 노화한다
노화 세포는 ‘독’을 뿌린다
세포는 약 50번 분열하고 죽는다
DNA 복제의 두 가지 약점
텔로미어가 세포의 노화 스위치를 켠다
텔로미어와 개체의 노화는 상관이 없다?
세포 노화는 왜 필요한가?
암화의 위험을 피하는 두 가지 기능
줄기세포도 노화한다
노화가 빠르게 진행되는 병과 원인 유전자
조기 노화의 원인은 ‘DNA의 결점’
진화에 의해 획득한 노화

제5장 생물은 도대체 왜 죽는가?
죽음은 인간만 가진 느낌
다양성을 위해서 죽는다는 사실
다양성을 만들어내기 위한 ‘성(性)’이라는 구조
세균이 가진 다양성 구조
자식이 부모보다 ‘우수’한 이유
다양성 실현에 중요한 공동체 교육
공동체가 만드는 개성
장수에 대한 갈망은 이기적인가?
안티에이징 연구는 무엇인가?
수명에 관한 유전자
소식은 건강에 좋다?
리보솜 RNA 유전자의 안정성 메커니즘
가장 불안정한 유전자가 수명을 결정한다?
수명을 늘리는 약의 개발
염증을 잡아 노화를 억제하는 방법
다른 생물을 통해 배우는 모방술
벌거숭이두더지쥐가 장수할 수 있는 이유
인간은 벌거숭이두더지쥐가 될 수 있을까?
죽음은 생명의 연속성을 지탱하는 원동력
인간의 미래
AI의 출현으로 인류의 진화 방향이 바뀐다?!
죽지 않는 AI와 인간은 어떻게 공존해야 하는가?
인간이 인간으로 살아가기 위하여

마치며

생명이 지구에 탄생할 확률을 다음과 같은 문장으로 표현하기도 합니다. “25미터 수영장에 완전히 분해한 손목시계의 부품들을 가라앉힌 뒤 빙글빙글 휘저었는데 자연스럽게 손목시계가 조립될 뿐만 아니라 작동할 확률과 같다.” 그 정도로 낮은 확률이긴 하지만 완전히 제로는 아닙니다.
_「제1장 생물은 도대체 왜 탄생했는가?」

‘변화와 선택’이라는 사이클 덕분에 우리 인류를 포함한 현존 생물들이 결과적으로 태어나고 존재할 수 있었던 것입니다. 이것이 바로 ‘턴 오버’에 버금가는 이 책의 두 번째 포인트인 ‘진화가 생물을 만들었다’라는 주제입니다. 생물을 만들어낸 진화는 사실 ‘멸종과 죽음’이 가져온 것이라고 할 수 있습니다.
_「제2장 생물은 도대체 왜 멸종했는가?」

벌거숭이두더지쥐가 장수할 수 있는 이유는 천적이 적기 때문만은 아닙니다. 거기에는 장수를 가능하게 하는 중요한 힌트가 숨겨져 있습니다. 우선 저산소 생활 환경을 꼽을 수 있습니다. 깊은 굴속에서 100마리 정도가 집단생활을 하기에 산소가 희박한 상태에 적응하며 삽니다. 일반적인 쥐의 경우, 산소가 없으면 5분 정도 만에 죽지만 원래부터 산소가 희박한 환경에서 사는 벌거숭이두더지쥐는 20분 이상 견딜 수 있습니다. 체온도 매우 낮고(32도), 체온을 유지하기 위해 쓰는 에너지도 적어서 먹는 양도 적습니다. 이런 성질은 벌거숭이두더지쥐가 대사가 낮다는 사실, 즉 에너지 절약형 체질임을 의미합니다.
_「제3장 생물은 도대체 어떻게 죽는가?」

다만 생물의 진화가 걸어온 길을 보았을 때 이 DNA 합성 효소의 정확성이 높다는 것이 언제나 좋은 일만은 아니었습니다. 생물이 탄생한 초기의 격렬하게 변화하는 환경 속에서는 오히려 정확성이 그리 높지 않고 다양성을 늘리는 편이 더 좋았을지도 모릅니다. 그러나 정확성이 너무 낮으면 그만큼 살아남지 못하는 비정상적인 세포만 만들 가능성이 커집니다. 그런데 지구 환경이 점차 안정되고 생물의 구조도 복잡해지면서 DNA 합성 효소의 정확성이 높은 편이 생존에 더 유리해졌습니다. 즉, 10억 염기에 한 번 정도 나오는 복제 실수라는 절묘하게 ‘적당한 부정확성’에 안착하게 됐던 것이지요.
_「제4장 인간은 도대체 어떻게 죽는가?」

사람을 진정한 의미에서 이해한 인간이 만든 AI는 인간의 도움이 되는, 더불어 살아갈 수 있는 AI가 될지도 모릅니다. 그리고 정말로 뛰어난 AI는 우리보다도 인간을 더 잘 이해할 수 있을지도 모릅니다. 자, 만약 그렇게 되었을 때 그 정말로 뛰어난 AI는 대체 어떤 답을 내놓을까요? -- 어쩌면 AI는 스스로를 죽일(파괴할)지도 모릅니다. 인간의 존재를 지키기 위해서.
_「제5장 생물은 도대체 왜 죽는가?」