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★런던 동물학회 클래리베이트 상 후보★
★영국 차세대 천재 생물학자가 던지는 진화의 새로운 화두★

“진화가 향한 곳은 이기심도, 다정함도 아니었다”
완벽하지도 위대하지도 않은 모습으로
‘마침내 살아남은 것’들에 대한 매혹적인 탐구

진화는 생존과 번식을 위한 경쟁에서 각 세대에게 유용한 유전적 돌연변이가 선호되는 ‘자연선택’을 통해 진행된다. 이 과정에서 새, 박쥐, 잠자리는 날게 되었고, 뱀은 팔다리를 포기했으며, 전기뱀장어는 강력한 전기를 만들었고, 개미는 곰팡이와 진디를 키우는 농부가 되었다. 진화로 인한 생명의 다양성과 독창성, 또 그것이 만들어낸 장관은 굉장히 경이로우며 위대하다. 그러나 이는 진화의 모든 것은 아니다.
자연 속에는 굉장히 비합리적이고 비경제적인 방식으로 살아가는 것들이 무수히 존재한다. 물속에서 살지만 늘 익사 당할 위기에 처해 있는 고래, 뻐꾸기의 자식을 알아보지 못하고 대신 키워내는 박새, 여섯 번째 이빨이 닳으면 이빨이 나지 않아 굶어 죽는 코끼리, 암컷을 유혹하려고 목숨을 위협하는 긴 꼬리를 달고 사는 수컷 소드테일, 자신의 딸을 물어뜯어 불임으로 만드는 일개미, 포식자를 발견하면 가장 먼저 죽을 것을 알면서도 소리부터 지르는 들다람쥐까지. 수많은 생물이 완벽은커녕 어딘가 불완전한 모습으로 존재한다. 이 모든 것은 진화이다. 그러나 위대한 성공작은 아니다. 그럼에도 이들이 지금껏 살아남은 이유는 무엇일까?
영국의 차세대 생물학자 앤디 돕슨의 첫 저서 『고래는 물에서 숨 쉬지 않는다(원제: Flaws of nature)』는 생태학 및 고생물학에서 성선택 및 유전학을 넘나들며 자연에서 일어난 기이한 진화적 결점을 유쾌하고도 흥미로운 전개로 펼쳐내는 책이다. 포식자와 먹잇감, 탁란하는 뻐꾸기와 탁란당하는 새, 기생충과 숙주 등 종 간의 싸움과 부모와 자식 간의 잔인한 타협, 암컷과 수컷 사이의 확률 게임까지 생물의 완벽한 진화를 가로막는 갈등과 그로 인해 벌어진 놀라운 사건들은 차례차례 우리를 거대한 지적 충격 속에 빠트린다. 그리고 이 기나긴 이야기의 끝에서 우리는 ‘살아남는 것’과 ‘승리하는 것’의 진정한 의미에 대한 커다란 질문을 얻게 될 것이다.

“고래는 왜 아직도 물속에서 숨 쉬지 못하는가?”

1988년, 북극의 겨울이 한창이던 때 두꺼운 얼음으로 덮인 보퍼트해에 거주하던？한 사냥꾼은 북극고래를 찾던 중이었다. 하지만 그가 발견한 것은 두꺼운 얼음 아래에 갇힌 세 마리의 회색고래였다. 고래들은 작은 구멍에 의지해 차례로 숨을 쉬며 버티는 중이었다. 회색고래는 북극고래와 달리 두꺼운 얼음을 뚫을 만큼 단단한 머리가 없기 때문에 겨울에는？남쪽으로 수백 마일 떨어진 곳에 있어야 했다. 하지만 길을 늦게 떠나는 바람에 물속에서？익사할 위기에 처해 있었다. 고래 사냥꾼은 체인톱을 이용해 구멍을 넓히려 애썼지만 역부족이었다. 얼음이 없는 가까운 바다는 8km나 떨어져 있었다.
그러나 이 소식이 전 세계에 퍼지면서 과학자, 환경운동가, 해군 사이에서 국적을 불문한 믿기 어려운 협력이 시작되었다. 물이 어는 것을 막아줄 제빙 장치를 가동하고, 헬리콥터로 공을 떨어트리는 등 갖은 노력을 쏟아부었다. 하지만 더 근본적인 대책이 필요했다. 그때, 놀라운 곳에서 도움의 손길이 도착했다. 당시 냉전 중이던 미국과 소련이 합의하여 두 척의 쇄빙선을 보낸 것이다. 마침내 빙벽이 깨졌고, 고래들은 자유를 찾았다.
영하 20도 이하에서 이뤄진 21일간의 구조 활동, 총 100만 달러가량의 구조 비용, 그리고 냉전의 일시적인 해빙까지. 이 이야기에는 여러 흥미로운 지점이 존재한다. 그러나 이 감동적인 이야기에서 가장 놀라운 것은 따로 있다. 바로 ‘고래가 바다에서 익사할 위기에 처했다’라는 사실이다. 그게 뭐 특별한 일이냐고? 하지만 잠시 생각해보라. 고래가 수중 생물로 진화한 것은 무려 수백만 년 전의 일이었다. 그 시간 동안 진화는 고래에게 물속을 효율적으로 헤엄칠 수 있도록 몸의 모양을 매끈하게 만들어 주는 두꺼운 지방층을 선사했다. 그뿐인가? 추진력을 위한 강력한 꼬리지느러미는 물론 깊게 공명하여 수백 킬로미터를 가로질러 소통할 수 있는 울음소리도 진화의 결과물이다. 그런데 왜 아직도 진화는 고래에게 아가미를 제공하지 않은 걸까?


아가미 없는 고래, 일곱 번째 이빨이 나지 않아 굶어 죽는 코끼리,
자살 당하는 꿀벌, 스스로 유산하는 생쥐, 자식을 죽이는 멧새…
“왜 진화는 이토록 기이한 곳에 도달하였는가?”

우리는 생물이 시간이 흐름에 따라 환경에 최적화된 모습으로 진화한다고 생각한다. 이론적으로 진화는 ‘부적합한 것을 제거하는 무한한 메커니즘’이지만, 이 과정에서 진화는 인류가 만든 환경의 변화로 함정에 빠지기도 하고, 목숨을 위협하는 약점을 만들어내고, 상호파괴적인 방식으로 아름다움을 추구하기도 한다. 『고래는 물에서 숨 쉬지 않는다(원제: Flaws of nature)』는 원제처럼 이처럼 불완전한 진화를 이끈 자연의 결점을 이야기하는 책이다. 학술 문헌에？1000번 이상 인용될 만큼 인상적이고 탁월한 연구를 발표해온 영국의 차세대 생물학자 앤디 돕슨은 생물의 완벽한 적응을 가로막는 다양한 유형의 갈등을 다루며 이 세계의 질서를 속속들이 파헤친다. 책에는 대표적으로 다섯 가지의 갈등이 풍부한 사례와 과학적 증거를 바탕으로 유려하게 펼쳐진다.
첫 번째로 다루는 갈등은 종 간 및 개체 간의 갈등이다. 여기에서 주요하게 등장하는 개념은 ‘선택 압력’이다. 예를 들어, 치타와 가젤의 경주에서 가젤이 승리하는 이유는 이 싸움에서 치타는 ‘먹이’를 걸었지만, 가젤은 ‘목숨’을 걸었으므로, 가젤에게 주어진 ‘더 나은 진화를 향한 선택 압력’이 더 강했기 때문이다. 그 결과 포식자는 대체로 사냥에 실패할 수밖에 없고 늘 뒤처진다. 이 논리는 뒤에 이어진 뻐꾸기와 숙주, 기생충과 숙주 간의 갈등에서도 적용이 된다(1장 죽거나 배고프거나, 2장 뻐꾸기 둥지에서 날아간 것, 3장 무임승차자).
두 번째로 다루는 갈등은 성적 파트너 간에 발생하는 갈등이다. 몇몇 종들은 짝을 유혹하기 위해？？목숨과 건강을 위협하는？위험한 장식을 진화시킨다. 가장 매력적인 수컷은 가장 일찍 죽기 쉽지만, 그만큼 가장 많은 자손을 남기기 때문이다. 매력 없이 살아있는 것과 매력적으로 죽는 것 사이에 위태롭게 놓여 불안한 균형을 이루며 살아가는 종들의 아이러니한 파멸을 살펴보며(4장 아름답고도 저주받은 자) 확률 게임을 하는 암컷과 숫자 게임을 하는 수컷 사이의 갈등 역시 첨예하게 다룬다(7장 잔인한 타협). 로맨틱과는 거리가 먼 잔인한 갈등은 인간 사회에 빗대어 바라볼 수 있는 흥미로운 지점이 존재한다.？
세 번째 갈등은？가족 및 집단 간의 갈등이다. 대표적인 진사회성(eusociality) 종으로 알려진 개미, 말벌의 사례를 주로 살펴보며 이들이 보여주는？‘하나된 사고’에 대해 두 가지 시선으로 접근한다. 하나는 자신의 이익을 증진하기 위해 사용하는 전략적인 전술이라는 시선, 또 하나는 극도로 발달한 이타주의라는 시선이다(6장 극단적 이타주의). 그리고？이는 마지막 갈등인 개체와 유전자 사이의 갈등과도 밀접하게 관련되어 있다. 세대를 걸쳐 궁극적으로 생존하는 것은 유전자이며, 개체는 그들을 그곳으로 데려가기 위한 그릇에 불과하다는 논리다. 이는 생물이 왜 불멸을 향해 진화하지 않았는지, 왜 노화를 피할 수 없는지에 대한 흥미로운 통찰을 제공한다(5장 일곱 번째 이빨의 행방).


“생명의 다양성과 진화의 단점에 대한 유쾌한 탐구”
다윈, 리처드 도킨스 읽기 전 가장 완벽한 입문서

이 책은 생명의 다양성과 진화의 단점을 깊이 있게 다루면서도, 진화에 대해 잘 모르는 독자도 쉽게 읽을 수 있도록 성선택, 간접 적응도 등 어려운 개념들을 젊은 과학자 앤디 돕슨만의 창의적이고 유쾌한 비유로 풀어낸다. 다윈과 리처드 도킨스가 어려웠던 독자라면 이 책으로 진화의 세계에 입문해도 좋을 것이다. 과학책으로서의 전문성과 교양서로서의 대중성을 동시에 잡은 이 책은 “과학적인 무게가 상당하면서도 유머와 속도감이 있다. 마치 소설을 읽는 느낌!”, “눈에 보이는 것 너머 생명을 바라보게 하는 매혹적인 현미경”이라는 호평을 연이어 얻으며 런던 동물학회의 클래리베이트 상 후보에도 올랐다.
“왜 그렇게 진화했는가”, “왜 그들이 살아남았는가”에 대한 물음은 우리를 둘러싼 세계를 이해하는 첫 번째 질문이다. 철저한 과학적 연구를 바탕으로 펼쳐내는 무한하고도 낭비적인 사건들을 따라가다 보면 인간의 눈으로 보기에 불완전해 보이는 진화가 자연의 실수도 실패도 아닌 그들에게 있어서 완벽했던 생존의 한 형태임을 깨닫게 된다. 그리고 마지막 장에 도착해서는 구경꾼처럼 생물의 세계를 바라보던 것을 멈추고 인간에게 주어진 스포트라이트를 발견하게 된다. 그래서 인간이 자연을 거슬러 나아가고 있는 곳은 어디인가. 그래서 인간은 지금 어디를 향해 가는가.？그 끝에서 마주한 또 하나의 질문에서 헤어날 수 없을 것이다.

★★★★★ 완벽한 책, 무엇을 더 원하는가?
★★★★★ 눈에 보이는 것 너머로 생명을 바라보게 하는 매혹적인 현미경이다.
★★★★★ 처음부터 끝까지 매료되었다. 생물학과 진화는 문외한이지만, 초보 독자가 복잡한 개념을 접할 수 있도록 쉽게 설명한다.
★★★★★ 과학적인 무게가 상당하면서도 유머와 속도감이 있다. 마치 소설을 읽는 느낌!
★★★★★ 우리의 동료, 생물들과 공유하는 세상에 관심이 있는 모든 사람을 위한 필독서. 앤디 돕슨의 스타일은 영리하고, 통찰력이 있으며, 재미있다. 진화의 맹점, 치명적인 멸종으로의 진행, 그리고 생명체들이 삶의 게임에서 속임수를 쓰는 교활한 방법에서 발견하는 즐거움이 넘친다.
- 아마존 독자서평 중에서(www.amazon.de)

네사 캐리(분자세포생물학자, 『유전자는 네가 한 일을 알고 있다』, 『정크 DNA』 저자)
자연선택에 대한 생생하고 흥미롭고 읽기 쉬운 이야기.

데이브 굴슨(영국 서식스 대학교 생물학 교수, 『침묵의 지구』 저자)
생명의 다양성과 진화의 단점에 관한 유쾌한 탐구!

들어가며

1장. 죽거나 배고프거나
2장. 뻐꾸기 둥지에서 날아간 것
3장. 무임승차자
4장. 아름답고도 저주받은 자
5장. 일곱 번째 이빨의 행방
6장. 극단적 이타주의
7장. 잔인한 타협
8장. 함정에 빠진 진화
9장. 썩 괜찮은 약점
10장. 인간이 향하는 곳

감사의 글
참고문헌

이것은 진화의 함정, 커다란 장벽, 사각지대, 절충안, 타협, 실패작에 관한 이야기다. 이를 통해 우리는 동물이 늘 약간 뒤처지는 이유, 시간이 지나면서 대체로 효율이 떨어지는 이유, 포식자가 흔히 패배하는 이유, 기생자가 흔히 승리하는 이유를 배울 것이다.
그것은 진화이지만, 위대한 성공작은 아니다. _17p, 들어가며

로렌슨은 새끼 치타가 17개월(대략 독립할 수 있는 개월 수) 동안 생존할 확률을 4.8%로 추정했다. 그렇다면 이제 이 수치를 현재 기대 수명이 가장 낮은 나라인 중앙아프리카 공화국의 인간과 비교해보자. 이곳에서는 아이들의 91%가 첫 번째 생일까지 살아남고, 88%가 다섯 번째 생일까지 살아남는다. 따라서 어린 치타의 삶은 지구상에서 가장 궁핍한 나라에 사는 어린이보다 훨씬 더 불안정하다. 그렇다면 치타가 완벽한 포식자일까? 정반대이다. 치타 대부분은 어느 것 하나 죽이지 못한다. _33p, 1장 죽거나 배고프거나

이혼하려는 부부에게 각자 수천 달러를 쓰고 재산 분할이라는 같은 결론에 이르느니 차라리 법정 밖에서 그냥 합의하라고 조언하는 변호사처럼, 자비로운 권위자라면 가젤과 치타가 더 긴 뼈, 더 강한 힘줄, 더 치밀한 근육, 더 큰 심장을 위해 많은 노력을 낭비하는 대신에 현상 유지에 필요한 것만 양쪽에 배치했을 것이다. 하지만 이러한 전략적 감독이나 목적이 없었기 때문에 그런 일은 일어나지 않았고, 모든 이의 생존을 위한 비용은 꾸준히 증가했다. _51p, 1장 죽거나 배고프거나

하지만 처음부터 탁란을 당했다면 어떨까? 뻐꾸기 새끼는 다른 알보다 먼저 부화해 다른 유럽 뻐꾸기 새끼들이 늘 그렇게 하듯 다른 알들을 차례로 둥지 밖으로 떨어뜨렸을 것이다. 그에 따라 부화하는 유일한 새끼는 뻐꾸기가 될 것이고, 부모 새는 뻐꾸기를 각인하게 된다. 이후에는 탁란을 당하든 아니든 모든 번식 시도가 실패할 것이다. 새가 행복하게 다른 뻐꾸기를 키우거나 자신의 새끼를 거부할 것이기 때문이다. 이렇게 되면 사실 숙주가 때로 우연히 뻐꾸기를 키우는 대가를 치르는 것이 새끼 각인 반응을 진화시켜 평생 번식을 못 하게 되는 것보다 낫다. 곧바로 와 닿지 않을 수 있겠지만, ‘왜 뻐꾸기 숙주는 둥지의 커다란 괴물을 거부하지 않는가?’라는 질문에 대한 답은 ‘장기적으로 보면 거부하는 것이 이득이 되지 않기 때문’이다. _75p, 2장 뻐꾸기 둥지에서 날아간 것

생활 방식으로서 기생이 지닌 매력은 의문의 여지가 없다. 특히 체내 기생자의 경우 숙주가 먹이뿐만 아니라 전체적인 환경까지 제공하기 때문이다. 이들에게 중요한 문제는 오직 전염뿐이다(곧 숙주가 불가피한 죽음을 맞이하면 서식지도 함께 사라지므로). 따라서 체내 기생자는 한 숙주에서 다른 숙주로 옮겨갈 방법을 찾아야 하는데, 이를 위해 이들은 앞서 살펴본 것처럼 많은 방법을 진화시켜왔고, 그 방법은 숙주가 자살하게 만들거나 전달자 역할을 할 매개 생물(벡터)을 구하는 등 극도로 정교해졌다. 하지만 더욱 이상한 것은 왜 숙주가 그러한 방법을 용납하느냐는 것이다. _102p, 3장 무임승차자

가장 매력적인 수컷이 가장 일찍 죽고 성숙할 때까지 살아남을 수 있는 수컷 자손을 낳을 확률이 가장 낮다. 그러나 이 명백한 핸디캡은 조금도 문제가 되지 않는다. 가장 화려하게 장식된 수컷이 가장 많은 자손을 남기기 때문이다. _135~136p, 4장 아름답고도 저주받은 자

백만 년 전 눈 폭이 가장 넓은 수컷은 지금 눈 폭이 가장 넓은 수컷이 암컷에게 매력적인 것처럼 그 세대의 암컷에게 매력적이었지만, 눈자루를 키우고 유지하거나 비행 중 공기 저항을 보완하는 데 많은 에너지를 낭비하지 않았기 때문에 평생 상태는 더 좋았을 것이다. 이것은 백만 년 전에 가장 적합했던 수컷과 오늘날 가장 적합한 수컷에 대한 비교이다. 요컨대, 이 종은 시간이 지남에 따라 더 엉망이 됐다. 이는 자연선택의 진화적 산물이다. _145p, 4장 아름답고도 저주받은 자

유기체는 단지 현 유전자의 지속적인 증식을 위해 만들어진 수단으로 유용하게 개념화된다. 그러므로 우리는 왜 동물이 영원히 살도록 진화하지 않았는지 궁금해질 때 이 점을 기억해야 한다. 요컨대, 유전자는 그들이 어딘가에 존재하는 한 어디에 있든 상관하지 않는다. _190p, 5장 일곱 번째 이빨의 행방

유전자의 이기적인 행동은 유전자가 머무는 유기체 내에서 이타적인 행동으로 쉽게 전환될 수 있다. _207p, 6장 극단적 이타주의

결론적으로 악의든 이타주의든 모두 결코 순수하게 칭송할 만하거나 혐오스러운 것이 아니다. 그럴 것으로 기대해서도 안 된다. 다른 진화적 힘과 마찬가지로 혈연 선택도 목표나 목적 없이 맹목적으로 작용하기 때문이다. 사자, 코끼리와 같은 종의 협력적인 사회적 관계는 조기 사망과 노화의 고통을 유발하는 동일한 압력에 의해 형성된다. 마찬가지로 꿀벌 군집에서 볼 수 있듯이 막 시류 초유기체의 ‘하나 된 사고’는 우리에게 협력, 근면, 조직체의 기적 같은 그럴듯한 모습을 보여주기도 하지만 자살 공격과 노예화를 초래하기도 한다. 또한 사회적 종의 아늑하면서 잔인한 세계 곳곳에는 자신의 목적을 위해 다른 이들의 이타적 행동을 기꺼이 조작할 수 있는 사기꾼들이 항상 존재하고 있음을 암시하기도 한다. _246p, 6장 극단적 이타주의

알 던지기, 유산, 그리고 자연 세계에서 확인되는 다른 수많은 자식 살해 행위는 현재와 미래 투자 사이의 절충안으로 생각할 수 있다. 여느 절충안과 마찬가지로 가장 적당한 균형점은 흔히 외부 환경에 의해 결정된다. _258p, 7장 잔인한 타협

수컷이 적응도를 극대화하는 방법은 최대한 많은 새끼를 낳는 것이다. 이처럼 적응도의 서로 다른 한계는 암컷이 확률 게임을 하는 동안 수컷은 숫자 게임을 한다는 것을 의미한다. 이 두 게임은 좀처럼 잘 어울리지 않는다. 이 기본적인 역학에서 많은 속임수와 잔인함, 고통이 비롯된다. _277p, 7장 잔인한 타협

스텔러바다소, 드레드노투스 슈라니, 투손의 쿠퍼매는 진화의 역사가 미처 준비하지 못한 상황과 맞닥뜨렸다. 앞의 두 동물은 준비 부족이 치명적이었음을 보여주었고, 멸종이라는 대가를 치렀다. 매의 경우, 총알은 비켜 갔을지 모르지만 예상한 것과 부닥친 것 사이의 불일치로 인한 위협은 아직 남아있으며, 다른 시대와 장소에서는 도태될 수도 있다. 하지만 불충분한 적응으로 인해 이러한 처벌을 받는다는 것은 굉장히 가혹하다. 모든 종은 겉으로 봤을 때 번성하는 종이라도 결함을 갖고 있다. 그들은 단지 ‘그런대로 괜찮을’ 뿐이며, 진화적 기벽, 태만, 서투른 솜씨 등 여러 잠재적 결함 중 하나 이상을 갖고 있다. _313p, 8장 함정에 빠진 진화


동물도 마찬가지다. 동물은 수십억 년 동안 축적된 진화의 혜택을 누리고 살지만, 그 혜택과 함께 미래에 대한 선택의 폭은 좁아지고 있다. 보퍼트해에 좌초된 귀신고래의 폐는 수억 년에 걸친 육상 진화가 남긴 확실히 도움이 되지 않는 유산이다. 고래의 머나먼 조상에는 물고기가 존재하지만 비교적 최근에는 육지에 사는 네발 달린 생물로부터 진화했다. 그리고 다시 물로 돌아갈 때 고래는 마지막으로 물을 떠났을 때보다 물에 적응이 덜 되어 있는 상태였다. 아주 오래전에 아가미를 버렸기 때문이다. 여기에서 우리는 ‘고래는 왜 아가미를 다시 진화시키지 않을까?’라는 다소 당연한 물음을 던질 수 있다(물론 여기서 만족하면 안 된다). 어쨌든 물고기 조상은 아가미로 시작했지만 후손 중 일부는 어느 시점에서 폐를 진화시킨 것이 분명하다. 그렇다면 반대로 어느 시점에서는 아가미를 진화시킬 수 있지 않았을까? _333~334p, 9장 썩 괜찮은 약점

진화는 목적이 없고, 수동적이며, 비도덕적이다. 이것은 자연선택이 선호하는 것과 문명화된 인간으로 우리가 열망해야 할 것 사이에서 연관성을 도출하는 것이 불가능한 이유 중 하나다. 또 다른 이유는 진화적 변화의 가장 직접적인 주체가 개체가 아닌 유전자이기 때문이다. 따라서 생존, 번식, 죽음의 이 고된 강에서 우리가 ‘목적’을 발견할 수 있다 하더라도, 우리는 그 수혜자가 아니란 것을 확신할 수 있다. _356p, 10장 인간이 향하는 곳

자연계는 도덕적인 면에서 교훈적이라고 볼 수 없는 사건과 행동으로 가득 차 있다는 것을 보여준다. 지금까지 우리는 불필요하게 굶주리는 코끼리, 노예를 만드는 개미, 암컷의 생식기를 훼손하는 거미, 숙주를 자살로 내모는 병원체, 진화한 악의, 기만적인 파트너, 다양한 형태의 존속 살인, 자식 살해, 형제 살해에 관해 살펴봤다. 이외에 수달이 저지르는 새끼 잔점박이물범 강간(또는 물범이 저지르는 킹펭귄 강간), 싸우다 뿔이 서로 엉켜 죽은 사슴 한 쌍, 두개골 쪽으로 구부러져 자라는 바비루사(멧돼지)의 엄니, 먹잇감이 아직 분명히 살아있는데도 먹기를 계속하는 많은 포식자의 사례들을 추가할 수도 있었다. 만약 인간의 어떤 행동이 ‘자연스럽다’라는 꼬리표 아래 펼쳐지는 이 비참하고 부조리한 행렬에 속하지 않는다고 하여, 부도덕하다고 규정할 수 있을까? 그 답은 따로 설명할 필요가 없길 바란다. _365p, 10장 인간이 향하는 곳