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온갖 생물들의 엽기발랄 생존전략!

일러스트와 함께 재미있게 읽는 진화 이야기『생존을 건 온갖 생물들의 못말리는 사투』. 생물의 진화에 대해 처음 배우는 사람들도 쉽게 읽을 수 있도록 구성한 입문서이다. 우리가 알고 있던 진화에 대한 기존의 상상을 깨트리며, 생물들의 생존 전략을 재미있고 유쾌하게 소개한다. 개성 넘치는 일러스트가 곳곳에 담겨 있어 이해를 돕는다.

근면성실의 대명사인 일개미가 사실은 엄청난 게으름뱅이라면? 천적에게 먹히느니 차라리 숏다리가 되어버리겠다는 아놀도마뱀의 생존전략은? 제비 엄마가 일곱 쌍둥이를 고집하는 이유는? 참나무는 매년 2만개의 열매를 맺는 이유는? 언뜻 비효율적으로 보일 수도 있지만, 이러한 생물들의 행동에는 자손을 늘리고 종족을 보존하려는 눈물겨운 이유가 숨어 있다.

이 책은 우리 주변에서 일어나고 있는 쉬운 진화의 예를 시작으로 학교에서 배우는 종의 분화, 캄브리아기 폭발, 멘델의 법칙, 혈액형의 유전구조, 유전자 복제와 돌연변이, 해밀턴의 혈연 선택 등의 보다 어려운 지식까지 폭넓은 내용을 단계적으로 살펴본다. 때로는 서로 도와주면서, 때로는 적을 만들면서 작은 사회를 형성해가는 그들만의 세계를 만날 수 있다.

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가혹한 생태계에서 살아남기 위해 고군분투하는 생물들의 생존전쟁이 펼쳐진다. 저자는 일상에서 가질 수 있는 생물들에 대한 사소한 의문부터 여러 행동에서 비롯된 복잡한 속사정까지, 진화론을 통해 흥미진진하게 풀어놓는다. 학교에서 배우는 생물이 어렵게 느껴지는 학생들이나, 진화에 대해 잘 알지 못하는 학생들을 위한 교양서로서의 역할도 하는 책이다.

♣ 멸종을 피해라! 시련과 싸우는 생물들의 엽기발랄 생존전략

근면성실의 대표주자 일개미, 이 일개미들의 절반 이상은 사실 엄청난 게으름뱅이라고 하는데? 우리를 감쪽같이 속여 온 이 게으름뱅이 개미들의 역할이 종족을 번창시키고 있다면? 천적에게 먹히느니 차라리 숏다리가 되어버리겠다는 아놀도마뱀의 다부진 생존전략이란? 서식지의 파괴가 제대로 이루어지지 않아도 생물은 멸종의 위기를 맞게 된다고? 더도 말고 덜도 말고 딱 일곱만 낳아 잘 기르자, 제비 엄마가 일곱 쌍둥이를 고집하는 이유는?
지구상에 생물이 출현한지 약 40억년이 지난 현재까지 우리 주변 가까운 곳에서는 알게 모르게 수많은 진화와 멸종이 일어나고 있었으며 인간 역시 자연 선택의 시련에서 살아남기 위해 끝없이 진화를 거듭해 왔다. 진화와 멸종이라는 테마는 동물이나 작은 생물들뿐만 아니라 그들과 함께 생활하고 있는 인간에게 있어서도 생존과 깊이 관계되는 중요한 사항인 것이다. 스스로 새끼를 죽이는 사자, 딱 정해진 숫자만큼만 알을 낳는 제비, 콜로니를 지키기 위한 벌들의 자살 행동 등 언뜻 보기에 비효율적이고 종족의 번창에 도움이 될 것 같지 않은 동물들의 행동에도 사실 자손을 늘리고 종족을 보존하려는 눈물겨운 이유가 숨어있다. 제목부터 발랄한 이 책은 우리들이 일상적으로 가지고 있는 진화에 대한 상상을 깨부수고 때로는 엽기 발랄 유쾌하기까지 한 재미있는 동물들의 생존 전략을 소개하고 있다. 일상에서 가질 수 있는 생물에 대한 사소한 의문부터 여러 행동에서 비롯된 복잡한 생물들의 속사정까지, 모든 해답의 열쇠는 진화론이 쥐고 있다! 다윈이 제창했던 자연선택이론을 시작으로 전개되는, 세상에서 제일 재미있고 알기 쉬운 진화 여행을 떠나보도록 한다.

♣ 예상할 수 없는 생물들의 ‘사연 많은’ 행동들

교배를 끝낸 후에도 수컷 잠자리는 암컷에게서 떨어지지 않고 등에 앉아 ‘탠텀비행’을 즐긴다. 천적의 입장에서 이러한 잠자리의 행동은 자살행위나 마찬가지. 그럼에도 불구하고 잠자리는 왜 이렇게 위험한 행동을 하는 것일까? 잠자리는 다른 포유류와 달리 나중에 교배한 수컷이 유리하게 되어 있다. 후에 암컷을 차지한 잠자리가 먼저 교배한 수컷의 정자를 빼내버리고 자신의 정자를 넣어놓기 때문이다. 때문에 자손을 남기기 위해 수컷은 목숨을 걸고 암컷을 지키려 하는 것이다.
참나무는 매년 2만개의 열매를 맺는다고 한다. 해마다 참나무는 왜 이런 불필요한 노력을 하는 것일까? 바로 ‘다른 생물에게 먹히기 위해서’이다. 다른 생물들이 열매를 먹어 종자를 여러 장소에 옮겨지면 여러 곳에서 자기 자손을 남길 수 있기 때문에 이러한 생존전략을 선택한 것이다. 언뜻 보기에 쓸모없는 노력으로 비춰질 수 있지만 알고 보면 생물들은 모두 제각각 사연을 안고 있다.

♣ 세상에서 가장 알기 쉬운 진화이야기

저자는 이 책을 ‘생물의 진화에 대해 처음 배우는 사람을 위한 입문서’라고 말한다. 저자가 말하는 것처럼 재미있고 개성 넘치는 일러스트들이 책의 곳곳에 배치되어 독자들의 이해를 돕는 한편 진화에 대해 잘 알지 못하는 학생들을 위한 교양서, 학습 참고서로서의 역할도 톡톡히 하고 있다.
오랜 기간 많은 사람들의 연구를 통해 밝혀진 사실적인 진화론이 존재하는 한편 진화에 대한 논쟁은 아직 계속되고 있으며 여러 가지 가설에 따라 우리가 알고 있던 일반적인 사실들과는 달리 새로운 가설과 검증에 의해 뒤바뀌기도 한다. 때문에 우리가 진화와 멸종에 대해 이해하기 위해 가장 먼저 해야 할 일은 생태계의 흐름을 이해하고 진화에 대한 여러 가지 가설을 접해보는 것이다. 때론 서로 도와가며, 때로는 적을 만들어가며 작은 사회를 형성해 가는 그들만의 세계를 통해 우리는 신비하고도 재미있는 진화의 세계를 접해볼 수 있다.
진화는 사실 우리 주변 곳곳에서 일어나고 있다. 길가에 데굴데굴 굴러다니는 도토리와 그것을 양식으로 하는 다람쥐의 관계 속에서도, 여름마다 나타나 사정없이 울어대는 매미들의 행동 속에서 진화는 이루어지고 있다. 이 책은 우리가 쉽게 받아들일 수 있는 가까운 진화의 예를 시작으로 학교에서 배우게 되는 종의 분화, 캄브리아기 폭발, 멘델의 법칙, 혈액형의 유전구조, 유전자 복제와 돌연변이, 해밀턴의 혈연 선택 등과 같은 상세한 지식까지 단계적이면서도 폭넓은 내용들을 다루고 있다. 학교에서 배우던 생물이 지겹게 느껴질 때, 도무지 이해하기 힘들다고 느낄 때 재미있는 진화 이야기를 자세하게 설명된 일러스트와 함께 이해하도록 하자.

머리말

제1장 생물이 자연에서 적응하는 방법
01 다윈의 자연 선택
02 개체 선택과 집단 선택
03 진화의 역사적 및 실험적 증거
04 아놀 도마뱀의 다리 길이 진화
05 진화를 나타내는 계통수와 분자 계통수
06 생물이 혹독한 환경에 적응하는 방법
07 사자가 새끼를 죽이는 이유
08 잠자리가 두 마리씩 붙어서 나는 이유
09 공작의 날개가 큰 이유
10 참나무가 열매를 많이 맺는 이유
11 여유 있는 생물이 진화하는 이유

제2장 종 형성의 수수께끼에 직면하다
01 생물은 불완전함이 중요하다
02 생명의 기원
03 생물의 진화 방향
04 종이란 무엇인가?
05 종 분화가 일어나는 방법
06 다양한 생물이 등장한 캄브리아기 폭발
07 종 분화의 핫 스팟
08 폭발적인 종 분화의 가설

제3장 유전이 일어나는 과정
01 유전 물질과 판게네시스 설
02 유전자의 본체는 DNA에 있다
03 완두콩 관찰에서 발견한 멘델의 법칙
04 혈액형의 유전 구조
05 신기한 유전자 복제(폴리메라아제)
06 돌연변이와 중립설은 모순되는가?
07 아직 과제가 많은 유전자 재조합 기술

제4장 다음 세대에 남기는 최적의 자손 수
01 제비가 낳는 최적의 알 수
02 17년마다 대량으로 발생하는 신기한 매미
03 성 전환하는 물고기들
04 첩이 되는 새들
05 동물 무리의 크기가 결정되는 방식
06 노화가 일어나는 이유
07 개미가 먹이까지 도달하는 최적 경로를 발견하는 이유
08 페로몬과 『파브르 곤충기』
09 일하지 않는 일개미

제5장 서로 돕는 생물의 행동
01 서로 돕는 동물
02 사회 제도 속에서 살아가는 개미와 벌
03 해밀턴의 혈연 선택 이론
04 부모 자식 사이에는 왜 다툼이 많은가?
05 벌거숭이뻐드렁니쥐의 이타 행동

제6장 생물의 싸움을 설명하는 게임 이론과 이타 행동
01 의례적인 생물의 싸움
02 매-비둘기 게임
03 ESS 전략
04 매-비둘기 게임의 ESS 전략(1)
05 매-비둘기 게임의 ESS 전략(2)
06 눈 더미 게임
07 죄인의 딜레마 게임(1)
08 죄인의 딜레마 게임(2)
09 보복 전략이 강한 이유
10 파블로프 전략
11 파블로프 전략의 단점과 황금률
12 황금률 전략의 최적성

제7장 멸종과 다종 공존의 수수께끼
01 생물 멸종의 메커니즘
02 서식지 파괴가 적어도 생물은 멸종한다
03 공룡 멸종의 수수께끼
04 매머드의 멸종
05 다종 공존의 메커니즘
06 공간에 따른 구획화
07 시간에 따른 구획화
08 다양한 종류가 공존할 수 있는 이유
09 수컷과 암컷은 어떤 비율로 태어나는가?
10 동물은 수컷과 암컷이 왜 반반인가?
11 피셔의 성비 이론
12 곤충이 암컷을 많이 낳는 이유
13 비(非)ESS의 성비 이론
14 남자 아이가 더 많이 태어나는 이유

지구 위에는 다양한 생물이 존재한다. 이들은 모두 긴 최적화의 과정을 거쳐 왔다. 즉, 현재의 생물은 최적화된 ‘적응계’이며, 많은 생물들이 각각 최적화 상태를 유지하고 있다. 일반적으로 ‘최적화’라고 하면 살아남기 위해 가장 좋은 기준을 딱 하나 선택하는 것이라고 생각할 수 있다. 그럼 지구 위에는 왜 이렇게 많은 생물종이 존재할까?
최적화에는 많은 기준이 있기 때문이다. 어떤 기준에서 보면 최적이라도 다른 기준에서 보면 보잘것없거나 미덥지 않을 수도 있다. 만약 생물(적응계)이 하나의 최적화 기준만 갖고 있다면 환경이 변했을 때 그 적응계는 서서히 파탄이 나고 생물종은 매우 적어질 것이다. 생물이 멸종을 면하기 위해서는 ‘불완전함’이 필요하다.
예를 들어 개미의 최적 경로 탐색에 대한 이야기를 해 보자. 충실한 일개미만 있다면 먹이를 찾아내는 최단 경로를 발견할 수 없다. 즉, 똑똑한 개미만 있으면 오히려 비효율적이라는 것이다. 이것은 상사의 명령에 따르는 충실한 부하 직원만으로는 회사가 잘되지 않는 것과 같다. 일개미 중에 포함되어 있는 ‘불성실한’ 개미가 먹이를 찾아가는 최단 경로를 발견하는 데 결정적인 역할을 한다.
- 생물은 불완전함이 중요하다

원래 죄인의 딜레마 게임이란 공범이라고 생각되는 두 명의 피의자(죄인)가 취조를 받는 이야기이다. 각 죄인에게는 자백(배신)과 묵비(협력)의 두 가지 선택 가능성이 있다. 자백은 상대에 대한 배신행위이다. 완전하게 격리되어 있는 양쪽에게 아래와 같은 사법 거래의 조건이 주어졌다.
①한 명이 자백하고 다른 한 명이 계속 묵비한 경우 : 자백한 사람은 징역 1년이고 다른 한 명은 징역 15년
②양쪽이 자백한 경우 : 양쪽 모두 징역 10년
③양쪽 모두 계속 묵비한 경우: 진상을 모르기 때문에 다른 죄가 되고 증거 불충분으로 두 명 모두 징역 2년
이 게임에서 죄인은 어느 쪽을 선택하는 것이 좋을까? 답은 간단하다. 상대가 선택하는 방법에 상관없이 자백을 선택하는 것이 죄인에게 이득이 높다. 결국 송이버섯 산의 이득 표와 같아지게 된다.
- 죄인의 딜레마 게임(1)