구조론으로 본 진화원리
필자가 구조론의 타당성을 입증명하는 방법은 구조론에 의거하여 미래를 예견해 보이고 그 예견이 맞는지 확인해 보는 것이다. 미래를 예견하여 맞출 수 있는 사람은 거의 없으므로 이 방법은 유의미하다.
필자는 정치칼럼을 써서 2002년을 전후로 많았던 정국의 급반전을 예측하기도 했고 영화평을 써서 개봉영화의 흥행여부를 예측하기도 했고 아직은 실현되지 않은 미래의 과학적 성과를 예견하기도 했다.
그 중에서 2003년 게놈프로젝트의 완성으로 입증된 진화론과 관련한 필자의 예견이 각별하다. 구조론이야 말로 기존의 진화론에 나타나는 무수한 결점들을 보완하는 가장 확실한 이론이기 때문이다.
2002년 안티조선 우리모두에서 필자는 2002년 지자체 선거의 패배가 오히려 대선에 유리하다고 말한 바 있다. 또 대선후보를 일찍 선정하면 역풍이 불어서 낭패를 당하게 된다고 지적하기도 했다.
그해 11월 창간한 서프라이즈에서는 후보단일화 거부가 오히려 후보단일화를 성공시키는 확실한 전술이라고 말했다. 이는 일반의 상식과 다른 것으로 구조론에 대한 이해가 없이는 나올 수 없는 생각이다.
2003년 재신임정국에서 필자가 확인해 본 바로는 모든 언론매체 중에서 오직 서프라이즈만 한 번도 태도를 바꾸지 않았다. 다른 모든 매체는 여론의 급반전에 따라 태도를 바꾸었다. 그들은 잘못 예측한 것이다.
영화평 쓰기도 마찬가지다. 필자는 13년 전부터 한국영화가 홍콩영화와 헐리우드 영화를 밀어내고 크게 성공할 것이라고 말해왔다. 역시 예견대로 되었다. 10년 앞을 내다보고 이런 수준의 예측을 할 수 있는 사람은 없다.
과학적 성과에 대한 예측은 주로 진화론과 관련한 것이다. 최근에 보고되고 있는 과학적 성과들이 필자가 1994년에 쓴 기록과 일치하고 있다. 2003년 게놈프로젝트 완성으로 상당부분 입증되었다.
구조론은 진화론과 관련이 있다. 구조라 하면 건물의 건축구조를 연상할 수 있다. 구조론의 핵심은 그 집이 살아서 움직이는 집이라는 것이다. 호흡과 맥박이 있는 역동성을 가진 건축이 있다. 그것이 생물이다.
생물은 움직이는 집이다. 선박도 자동차도 움직이는 집이다. 구조가 건축에만 적용되는 것은 아니다. 선박도 자동차도 생명체도 구조에 지배된다. 움직이는 구조체인 생물의 진화를 통해 구조론의 타당성을 입증할 수 있다.
전진적 발달설의 오류
생명체가 진화했다는 사실은 누구도 부정할 수 없다. 그러나 다윈의 진화론은 구조론과 일치하지 않는다. 무엇보다 열역학 제 2법칙 곧 엔트로피 증가의 법칙과 충돌한다는 사실이 크다.
다윈은 라마르크의 용불용설의 핵심인 전진적(前進的) 발달설을 버리지 못했다. 문제는 전진적 발달설이 원초적으로 엔트로피 증가의 법칙과 충돌한다는 점이다. 그러므로 전진적 발달설의 울타리 안에 있는 다윈의 진화론도 틀렸다.
전진적 발달설은 구조적으로 단순한 생명체가 ‘어떤 원인’에 의해 구조적으로 점점 더 복잡해 진다는 것이다. 라마르크는 그 ‘어떤 원인’의 내용으로 용불용설을 내놓았고 다윈은 돌연변이설을 내놓았다. 둘 다 틀렸다.
구조론에 따르면 진화에는 열린계에서 일어나는 대진화와 닫힌계에서 일어나는 소진화가 있다. 다윈이 주목한 종(種)의 특성은 소진화에 해당한다. 소진화는 전진적 발달이 아니라 그 반대인 후진적 발달에 의해 일어난다.
닫힌계에서 전진적 발달은 엔트로피 증가의 법칙과 충돌한다. 전진적 발달은 열린계에서만 가능하다. 과학자들이 얼버무리고 있지만 조금만 생각해 보면 닫힌계 내에서 일어나는 진화가 논리적으로 불능임을 알 수 있다.
백인은 흑인보다 전진한 것이 아니라 후진한 것이다. 백인은 멜라닌 색소를 조절하여 피부를 보호하는 유전자를 잃어버렸다. 피부질환이 늘어나서 생존에 더 불리해졌다. 이는 유전정보의 획득이 아니라 손실이다.
인간이 인위적으로 개량하여 만들어낸 순종은 잡종보다 유전적으로 취약하다. 구조적으로 더 단순화 되었기 때문이다. 이는 전진적 발달이 아니라 후진적 발달이다. 잡종이 순종보다 더 구조적으로 복잡하다.
변이가 일어나면 없는 유전자가 새로이 생겨날 확률보다 기존에 있는 유전자가 망가질 확률이 높다. 생물 종의 특성을 결정짓는 핵심적인 진화는 기존 유전자가 망가져서 손실되는 과정에서 일어났다.
게놈 프로젝트의 결론
필자는 1994년 부터 인간과 하등동물 사이에서 유전체계의 복잡도 차이가 생각보다 크지 않다고 말해왔다. 진화의 대부분은 유전자의 획득 형태로 일어나는 것이 아니라 유전자의 손실 형태로 일어나기 때문이다.
게놈 프로젝트는 2003에 완성되었다. 게놈지도를 완성한 결과 인간의 유전자 숫자는 당초 학자들이 추산했던 10만개에 크게 미치지 못했다. 인간의 3만 5천개는 하등식물 2만 5천개, 작은 벌레 1만 9천개와 큰 차이가 없다.
과학계는 인간이 이렇게 적은 숫자의 유전자로 어떻게 고도의 진화된 행동을 할 수 있는지를 설명해야 하는 부담을 떠안게 되었다. 필자의 구조론으로 이 질문에 옳게 대답할 수 있다.
구조적으로 향상된다는 것은 최적화 된다는 것이다. 이는 불필요한 부분이 제거된다는 뜻이다. 인간은 한 단계 진화할 때 마다 유전자를 조금씩 잃어버렸기 때문에 유전자 숫자가 크게 증가할 수 없다.
대표적인 예가 Y염색체의 상실이다. Y염색체 숫자는 3억년 전 처음 만들어질 당시 천개를 넘었는데 대부분을 잃어버리고 인간은 6백만년 전부터 단지 16개만 남아 있다고 한다. 침판지는 11개만 남아 있다.
유전체계의 핵심은 외부 환경의 영향으로부터 유전자를 보호하는 데 있다. 유전체계 내에 정교한 안전장치가 작동하고 있다. 그 안전장치를 파괴하고 돌연변이를 일으켜 진화에 성공할 확률보다 태내에서 사망할 확률이 높다.
돌연변이를 일으킨다는 것은 유전체계가 구조적으로 불안정하다는 의미다. 유전체계가 불안정한 종은 잦은 태내사망으로 인하여 후손을 번식시키지 못해 멸종할 확률이 더 높다.
컴퓨터 소프트웨어에 에러가 일어나서 컴퓨터가 더 좋아질 확률보다 더 나빠질 확률이 더 높다. 돌연변이를 일으키지 않는 안정된 유전체계를 지닌 종이 더 살아남을 확률이 높다. 그런 점에서 다윈의 돌연변이설은 자체모순이다.
진화의 핵심원리는 밸런스
구조론에 따르면 진화는 곧 유전체계의 진화다. 인체의 장기나 기관이나 조직이 진화하는 것이 아니라 실제로는 유전인자가 진화하는 것이다. 생명체의 겉모습을 보고 진화를 논하는 자체가 어불성설이다.
유전체계의 존재를 인식하지 못했던 라마르크나 다윈의 진화론은 처음부터 논외가 되어야 한다. 유전자 개념이 등장하기 이전에 성립된 진화와 관련한 이론들은 모두 폐기되어야 한다.
구조는 밸런스다. 진화의 핵심은 밸런스의 원리다. 밸런스의 원리는 하나가 변하면 모두 변한다는 것이다. 기린의 목이 길어지면 밸런스가 무너진다. 구조는 밸런스를 자동복원한다. 기린의 다리도 함께 길어진다.
유전정보는 기관이나 조직 단위로 일정한 포메이션을 가지고 있다. 그 포메이션의 틀 안에서 구성소를 이루는 각각의 포지션들 중 하나가 변이를 일으키면 다른 포지션들도 함께 변이를 일으킨다.
구조체 내에서 일어난 변이는 밸런스를 붕괴시키고 이는 기형아 출산 혹은 태내사망으로 결과한다. 돌연변이를 일으키면 대부분 죽는다. 그러므로 돌연변이를 잘 일으키는 종은 이미 멸종하고 없다.
구조론에 따르면 무너진 밸런스는 자동복원된다. 유전체계 내에 밸런스를 자동복원 하는 프로그램이 내장되어 있다. 왼발이 변이를 일으켜 길어졌다면 오른발도 같이 길어지는 형식으로 밸런스를 유지하게 되어 있다.
대진화와 소진화가 있다. 파충류에서 포유류로의 진화가 대진화라면 다윈이 주목한 포유류 종들간의 유전적 차이는 소진화다. 소진화는 밸런스를 유지하는 유전체계 내의 자체복원 시스템에 의해 일어났다.
기린의 목이 길어진다든가 사슴의 뿔이 지나치게 커진다든가 코끼리의 코와 어금니가 길어진다든가 바다사자나 일각고래 검치호랑이의 긴 어금니 또 사람의 가슴과 엉덩이나 뺨의 탱탱한 피부에서 이런 원리를 발견할 수 있다.
인체의 기관은 일정한 구성소들이 모여 조(組)를 이루고 있으며 그 조를 구성하는 하나의 유전자 단위가 변이를 일으키면 밸런스의 원리에 의해 이와 관련되어 있는 모든 요소들이 동시에 변이를 일으킨다.
침팬지와 인간처럼 겉모습에서 큰 차이가 나는 종들 사이에 유전정보의 차이가 의외로 적은 이유는 상위 단위에서 일어난 작은 디폴트값의 변이가 하위단위의 여러 포지션들에 두루 적용되기 때문이다.
소프트웨어를 제작해 본 사람은 알 수 있다. 작은 디폴트값의 변경이 아주 큰 외형적 차이로 이어진다는 사실을. 복잡한 구조의 3D게임이 단순한 구조의 2D게임보다 오히려 더 제작하기 쉽다는 사실을.
코가 커지면 손도 커지고 발도 커지고 몸통도 커진다. 기린은 목만 길어진 것이 아니다. 다리도 길어졌고 체격 자체가 커졌다. 코끼리 역시 코만 커진 것이 아니다. 코가 커질 때 어금니도 길어졌고 귀도 커졌다.
왜 인간은 아름다운가?
인간 종의 특징을 낳은 핵심 요소는 성(性)과 관련되어 있다. 원숭이는 엉덩이가 빨갛다. 발정기가 된 원숭이의 엉덩이는 더욱 크게 부풀어 오른다. 암컷이 빨간 엉덩이로 수컷을 유인하는 것이다.
대부분의 동물이 발정기에 암컷의 냄새로 수컷을 유인하는데 비해 발정기가 따로 없는 인간은 시각정보로 수컷을 유인한다. 이는 인간의 조상이 나무 위에서 생활한 것과 관련이 있다고 여겨진다.
대부분의 동물이 흑백으로 보는데 비해 인간은 칼라로 볼 수 있다. 발정기에 암컷의 엉덩이가 부풀어 올랐고 이는 수컷의 시각을 자극했다. 밸런스의 원리에 따라 엉덩이의 부풀어오름이 인체의 모든 영역에 적용된다.
처음에는 엉덩이만 부풀어 올랐는데 그것이 가슴과 뺨으로 확대된 것이다. 귓볼과 콧망울과 입술도 도톰하게 부풀어 올랐다. 피부전체가 탄력적으로 부풀어올랐다. 이를 잘 드러내기 위해 피부를 덮은 털은 사라졌다.
인간의 오똑한 코와 도톰한 입술 그리고 독특한 모양의 귓불은 다른 동물에서 볼 수 없는 것이다. 다만 늙은 수컷 오랑우탄의 풍선처럼 부풀어오른 뺨은 인간의 볼록한 뺨과 관련이 있다고 보아야 한다.
여자의 가슴은 엉덩이와 닮아있다. 이를 의태라고 한다. 엉덩이에서 먼저 일어난 변화가 가슴과 뺨과 귓불과 입술로 의태된 것이다. 코끼리의 코가 커진 것이 어금니와 귀와 몸통의 크기와 연관된 예과 같다.
하나의 변이가 다른 부분의 변이로 파급된다. 밸런스의 원리 때문이다. 밸런스는 구조체의 안정을 지향한다. 유전체계 내에서 한 부분만 변이를 일으켜 크기가 커지면 구조적으로 불안정해 진다.
유전체계 내의 자체보호 시스템이 작동하여 다른 부분도 함께 커지게 하여 밸런스를 유지한다. 대부분의 포유류 종은 이 원리에 지배되고 있다. 이는 밸런스가 붕괴된 지네나 지렁이 혹은 암모나이트나 삼엽충의 예와 다르다.
수컷영양의 큰 뿔은 생존경쟁에 이롭지 못하다. 잡목 숲의 나뭇가지에 걸려 생존에 방해가 될 뿐이다. 단지 암컷을 유인하는데 소용된다. 큰 뿔이 수컷의 건강을 나타내기 때문이다.
발정기가 따로 없는 인간은 시각정보로 이성을 유인해야 했기 때문에 전체적으로 아름다워졌다. 인간 뿐만 아니라 대부분의 포유류 종들이 아름다워졌다. 빛이 도달하지 않는 곳에 사는 심해어를 제외하고.
대부분의 동물들은 동료의 행동을 모방하는 습성이 있다. 모방하기 위해서는 다가갈 수 있어야 한다. 다가가려면 관찰해야 한다. 관찰하려면 접근해야 한다. 못생긴 형태는 접근을 방해하므로 심해어를 제외하고는 살아남지 못한다.
인간의 아름다움과 심해어들의 못생김은 크게 대비가 된다. 빛이 들어오지 않는 동굴속의 미생물들도 못생겼기는 마찬가지다. 박쥐가 특히 그렇다. 눈으로 보지를 못하니 못생기게 진화하는 것이다.
잃어 버린 고리는 없다
인류, 450만년전부터 직립보행”…에티오피아서 화석 발견
450만∼430만 년 전에 살았던 것으로 추정되는 초기 인류의 화석(사진)이 아프리카 에티오피아에서 대거 발굴됐다. 발굴팀은 이 화석이 450만 년 전 인류가 직립보행을 했다는 증거라고 추정했다.
미국 인디애나대 크래프트 석기시대연구소 연구팀은 에티오피아 북부 아파르 지역에서 최초의 인류 조상 중 하나로 추정되는 원시인류 9명의 치아, 턱, 발 및 손가락뼈 화석 30여 점을 발견했다.
이 화석들은 10년 전 학계에 보고된 ‘아르디피테쿠스 라미두스(Ardipithecus ramidus)’에 속한다.
오랫동안 학계에서는 1974년 에티오피아에서 발견된 화석을 근거로 300만 년 전 초기 인류가 처음 직립보행을 한 것으로 여겨왔으나, 최근에는 인류가 600만 년 전부터 직립보행을 했을 것이라는 주장이 제기되고 있다. 주성원 기자 swon@donga.com [동아일보 2005-01-20]
필자가 생물의 진화에 관해 내놓은 많은 예견들 중에서 대표적인 것이 미싱링크(missing link)는 없다는 것이다. 1994년 필자는 구조론을 입증하기 위해 의도적으로 ‘잃어버린 고리는 없다’는 내용의 글을 남겼다.
구조론에 따르면 미싱링크(missing link)는 없거나 빈약해야 한다. 원숭이는 등이 굽어서 직립보행을 못했는데 수백년 동안 조금씩 등이 펴져서 마침내 온전한 직립보행을 하게 된다는 식의 그림이 교과서에 실려 있다. 가짜다.
1980년대 초에 있었던 칼 세이건의 방송쇼를 처음 접하고 필자는 희대의 지적 사기꾼이 등장했다고 확신했다. 다만 17살 소년이었던 내게는 칼 세이건에게 도전할 기회가 주어지지 않았다.
필자의 계획은 그때 굳어졌다. 칼 세이건이 방송강의에서 재미를 본 연속그림이 있다. 엄마의 자궁 속에서 물고기가 아기로 변해가는 과정을 보여주는 그림이다. 그 그림이 필자를 분노하게 했다.
문제는 그 그림이 사기로 판명된 헤켈의 진화재연설을 토대로 하고 있다는 점이다. 아래 인용한 기사에서 보듯이 그 연속그림의 모태가 되는 헤켈의 진화재연설은 논문을 조작한 사기였음이 밝혀졌다.
140년 전 독일 의학자 에른스트 헤켈은 인간을 포함한 모든 생물은 발생 초기 단계에서 아가미 구멍이나 꼬리의 흔적 같은 공통된 특징을 지닌다는 ‘진화재연설(進化再演說)’을 주장했다.
“개체발생은 계통발생을 되풀이한다”는 유명한 명제로 요약되는 이 생물학 법칙은 다윈의 진화론을 뒷받침하는 실질적인 증거로 높이 평가됐다.
헤켈은 인간 배아의 초기단계 모습이 올챙이처럼 보이도록 꼬리뼈를 줄이거나 늘리는 방식으로 여러 장의 사진을 조작했다. 심지어 개의 배아 사진을 인간의 것으로 둔갑시키기도 했다.
그러나 헤켈의 법칙은 당시의 논란에도 불구하고 학계에서 받아들여졌다가 130년이 지나서야 “생물학에서 가장 위대한 위조”(‘사이언스’ 1997년 9월)로 최종 판명됐다. 이한수기자 hslee@chosun.com
구조론에 따르면 점진적인 진화는 구조적으로 불가능하다. 인간은 처음부터 곧장 직립보행을 했으며 중간 단계는 없거나 혹은 있다해도 진화의 주된 흐름에서 벗어난 곁가지에 불과하다.
게임 소프트웨어에 2D게임과 3D게임이 있을 뿐 그 중간인 2.5D게임이 없는 것과 같다. 진화는 구조적인 복잡성의 양적 증가가 아니라 질적 비약이다. 이때 집적도는 높지만 데이터의 총량은 오히려 감소한다.
점진적인 진화가 없으므로 점진적인 진화를 낳는 다윈의 생존경쟁도 없다. 영장류의 진화 혹은 생물학 분야 뿐 아니라 다른 모든 영역에서도 그러하다. 중간 제품은 시장을 확보하지 못해 팔리지 않는다.
예컨대 지게와 경운기 사이의 중간제품인 개량지게는 한때 보급되었지만 팔리지 않았다. 어떤 교수가 300키로를 거뜬히 지고 갈 수 있는 바퀴달린 개량지게를 발명한 일이 있다.
그는 바퀴지게를 국내에 보급하는데 실패하고 인도를 비롯한 후진국에 보급하려 했으나 역시 실패했다. 바퀴지게는 구조적인 한계가 있다. 이는 정치에서 중도통합을 주장하는 개량주의자의 오류와도 같다.
구조적인 한계란 하나가 바뀌면 전부가 바뀌어야 하는 이치다. 패러다임의 문제이다. 지게를 바꾸면 호미도 낫도 쟁기도 다 바꾸어야 한다. 중간제품은 이러한 호환성의 문제를 해결 못하기 때문에 실용성이 없다.
바퀴지게는 농업생활의 밸런스를 무너뜨린다. 낫이나 호미와 연동되지 않는다. 경운기도 좋지 않다. 지게 패러다임에서 트랙터 패러다임으로 건너뛴다. 실제로 경운기는 지금 시장에서 퇴출되고 있다. 그러나 트랙터는 영원하다.
영장류는 최초에 나무에서 생활하였다. 어느 시점에 땅으로 내려왔다. 나무에서 생활할 때 인간은 팔이 발달했고 하체는 부실했다. 나무에서 지상으로 내려왔을 때 인간은 곧바로 하체가 강해졌다.
인간의 조상은 나무에서 내려오는 즉시 직립했거나 아니면 아주 짧은 시간에 직립했다. 팔로 지탱하는 수상환경(樹上環境) 패러다임과 다리로 지탱하는 지상환경(地上環境) 패러다임 사이에 중간은 없다.
등이 약간 굽은 엉거주춤한 자세로는 나무에도 지상에도 적응하지 못한다. 인간은 나무에서 내려오자마자 사자와 호랑이를 피해 미친듯이 달려야 했기 때문이다. 나무의 정글에서 지상의 초원으로 서식지가 바뀌었기 때문이다.
인간은 처음부터 직립했다
학계의 보고에 의하면 네안데르탈인은 현생인류의 직계가 아니라 한다. 또 현생인류는 아프리카에서 기원했다고 한다. 마지막 빙하기를 전후로 아프리카에서 유라시아 대륙으로 건너온 것이다.
초기 인류의 사냥법은 활이나 창의 사용이 아니라 단순한 추적이었다고 한다. 또 초기인류는 수백만년 동안 1천 개체 안밖의 적은 숫자로 존재했으며 아프리카 초원지대를 거의 벗어나지 못했다고 한다.
초기인류의 사냥법은 돌활이나 돌창의 사용이 아니다. 돌창이나 돌활로 과연 사냥할 수 있을까? 날카로운 흑요석이 아니면 동물의 두꺼운 가죽을 뚫을 수가 없다. 초기 인류가 평원에서 흑요석을 구할 수 있었을까?
사바나에서의 사냥법은 단순히 추적을 계속하는 것이다. 인간은 땀샘이 있기 때문에 오랫동안 달릴 수 있다. 이때 인간은 지혜를 사용하여 동물들을 특정한 방향으로 유도한다. 평원에서 크게 원을 그리고 도는 것이다.
인간들은 넓은 평원 이곳저곳에 흩어져 있으면서 교대로 추적을 계속한다. 동물이 하루종일 뛰어다니다가 체온증가로 지쳐서 쓰러지면 돌이나 몽둥이로 죽인다. 지금도 아프리카에서는 이 방법으로 사냥하고 있다.
이 방법을 쓰기 위해서는 직립해야 한다. 또 몸에 털이 없어야 한다. 침판지처럼 털이 많으면 열교환이 느려서 체온이 급격하게 올라가기 때문이다. 치타가 빠르다지만 시속 120키로로 계속 달리면 체온증가로 죽는다.
치타는 단지 100미터를 빠르게 달릴 수 있을 뿐이다. 등이 구부정해서 엉구주춤하게 반직립한 털북숭이 유인원은 초원에서 동물을 추적할 수 없다. 그러므로 인간은 수백만년 전에 바로 직립했고 털도 진작에 없어졌다고 볼 수 있다.
학계의 이러한 보고는 최근에 나온 것이지만 필자가 2004년에 쓴 기록과 일치한다. 필자가 20여년 전 칼 세이건의 방송쇼를 보고 분개했을 때 생각한 바와 일치한다. 이로서 구조론의 타당성이 입증된다.
대진화는 어떻게 일어났는가?
대진화는 열린계에서 일어나고 소진화는 닫힌계에서 일어난다. 열린계는 엔트로피 증가의 법칙이 적용되지 않는 환경을 의미한다. 외부에서의 물리적인 침투가 있는 경우에 해당된다.
예컨대 코끼리의 코가 점점 길어진 것이 아니라 수술을 해서 강제로 길이를 늘려버렸다면 이것이 열린계다. 기린의 목을 수술해서 길이를 늘려버렸다 해도 열린계다. 이는 엔트로피 증가의 법칙과 충돌하지 않는다.
자연계에서 이런 일은 관측되지 않는다. 그러나 유전체계 안에서는 충분히 가능하다. 생물의 진화는 겉모습의 진화가 아니고 기관이나 장기의 진화도 아니고 유전체계의 진화이기 때문에 이런 현상은 충분히 가능하다.
대진화는 유전자 합성에 의해 일어난 것으로 생각된다. 최초 원핵생물에서 진핵생물로 진화할 당시 혐기성 바이러스가 호기성 바이러스의 내부로 침투하면서 세포핵이 성립하였다.
이 과정에서 암컷과 수컷의 역할이 구분되었으며 지구상의 모든 동식물 종은 암컷과 수컷의 유전자교환이라는 하나의 소프트웨어를 공유하게 되었다. 이후 30억년 동안 단 한번도 새로운 형태의 유전체계가 등장하지 않았다.
바이러스를 제외하고 지구상의 모든 생물 종이 암컷과 수컷의 유전자교환 소프트웨어를 공유한다는 것은 그 사건이 수십억년에 한번 일어날 확률의 대단히 희소한 사건이라는 의미다.
그러므로 이후 새로운 진화공식은 만들어지지 않았을 가능성이 크다. 그렇다면 성별(性別) 소프트웨어를 사용하는 대부분의 동식물 유전체계는 내부 유전자 합성이라는 하나의 방법에 의해 진화했을 가능성이 높다.
두 유전자 그룹이 유전체계 내에서 충돌하면서 유전자가 증폭되어 유전자 숫자가 두 배로 늘어난다. 늘어난 숫자의 유전자가 혼합되면서 구조적인 불안정성을 야기하는 부분은 탈락하고 안정된 부분만 생명활동에 관여한다.
인간의 유전체계 내에는 아무런 역할이 없이 그냥 존재하는 유전자도 상당히 있다고 한다. 무엇인가? 생존경쟁은 정글에서 벌어지는 것이 아니라 인간의 유전체계 내부에서 벌어지고 있는 것이다.
인간의 유전자와 유전자가 경쟁을 벌여 일부는 역할을 획득하고 일부는 역할을 얻지 못하여 도태되며 그 과정에서 유전체계는 스스로 시스템을 안정화시킨다. 대진화는 그렇게 일어났다.
● 태초에 어떤 이유로 유전자가 발생했다.
● 두 유전자가 합성되면서 암수 성별 시스템을 만들었다.
● 대부분의 진화는 기존 유전체계 내에서 증폭과 합성에 의해 일어났다.
● 증폭은 유전자가 자체 복제되어 단순히 숫자가 증가한 것이다.
● 합성은 역할이 없는 유전자가 역할을 얻은 것이다.
대진화는 전진적 진화이지만 엔트로피 증가의 법칙과 충돌하지 않는다. 대진화를 유발하는 유전자의 증폭과 합성이 외부에서의 물리적 충격에 의해 기계적으로 진행되기 때문이다. 유전자가 외부에서 강제로 주입되는 것이다.
대진화가 일어날 확률은 지극히 낮다. 대규모 방사능의 피폭과 같은 격렬하고 물리적인 변화가 있어야 한다. 그것도 유전적으로 불안정한 구조의 특정 유전체계 안에서만 가능하다.
유전체계의 등장 ≫ 혐기성 바이러스가 호기성 바이러스 내부로 침입 ≫ 암수 성별 시스템의 등장 ≫ 유전체계 내에서 외부침입, 내부증폭으로 유전자 숫자 증가 ≫ 유전자 그룹간 합성에 의한 대진화.
이러한 과정이 대진화를 낳았다. 대진화는 어류에서 양서류 파충류 포유류로의 비약적인 진화다. 대진화는 단순한 구조에서 복잡한 구조로 비약하는 전진적 진화로 볼 수 있다. 그러나 반드시 데이터의 총량이 증가하는 것은 아니다.
소진화는 대진화 과정에서 불안정해진 유전체계가 점차 안정화 되는 방향으로 일어났다. 다윈의 종의 기원은 소진화를 설명한다. 전진적 진화가 아니라 후진적 진화다. 어떤 계기로 안전장치가 풀려서 방아쇠가 격발된 것이다.
기관과 장기의 발생에서 가장 중요한 핵심은 그 한도를 제한하는 것이다. 무진장 커지는 것이 아니라 일정한 수치로 디폴트값을 제한해야 한다. 어떤 이유로 이 제한장치가 풀리면서 소진화가 일어난다.
그러므로 소진화는 대부분 유전자 숫자의 감소를 의미한다. 뭔가 망가진 것이다. 인간은 어느 시점에서 머리카락이 더 이상 자라지 않게 하는 안전장치를 잃어버렸다. 인간의 머리카락은 계속 자랐고 이는 생존에 불리하다.
포유류 동물들은 대부분 덩치가 커지는 방향으로 진화하고 있다. 작아지는 방향으로의 진화는 잘 일어나지 않는다. 하나가 커지면 밸런스를 맞추기 위해 다른 부분도 덩달아 커지기 때문이다.
심장이 조금 커지면 간장과 신장과 위장도 함께 커지는 식으로 밸런스를 맞출 수 있다. 그러나 심장이 작아지면 바로 죽는다. 작은 심장이 큰 신체를 감당할 수 없기 때문이다. 때문에 대부분의 종이 커지는 방향으로만 진화한다.
진화의 비밀을 푸는 열쇠
종의 본질은 성(性)이다. 암컷과 수컷이 등장하면서 종이 탄생하였다. 개체변이든 돌연변이든 반드시 기형을 낳는다. 밸런스가 무너지기 때문이다. 기형은 암컷에 의해 선택되지 않는다. 기형은 짝짓기 실패로 멸종한다.
검치호랑이의 긴 이빨은 생존에 불리하다. 일각고래의 이빨은 특별한 용도가 없다. 공작새의 깃은 그다지 쓸모가 없다. 사자의 갈기도 쓸모가 없다. 쓸모가 없는데도 암컷에 의해 선택되었기 때문에 그 방향으로 진화한 것이다.
다윈의 진화론으로 보면 생존에 불리한 검치호랑이의 이, 일각고래의 이, 공작새의 깃, 사자의 갈기는 사라져야 한다. 그러나 찍짓기의 파워가 진화에 미치는 영향이 100이라면 돌연변이나 생존경쟁이 미치는 영향은 1에 불과하다.
인간도 아프리카에 갇혀 있었던 수백만년 동안 1천개체 안팎의 적은 숫자에 지나지 않았다고 한다. 인간은 진작부터 거의 멸종단계에 도달해 있었다. 인간이 살아남은 것은 개체의 숫자와 무관하다.
생존경쟁을 위해서는 충분한 숫자가 존재해야 한다. 1천 개체로는 의미있는 경쟁이 불가능하다. 인간이 100만년 동안 1천개체로 존재하며 변이를 일으킬 확률과 현생인류가 60억 개체로 100년간 변이를 일으킬 확률 중 어느 쪽이 높을까?
1천 개체의 인간을 100만년간 합산해도 10억에 불과하다. 그러나 60억 인류가 100년이면 6천억이다. 아프리카에서 1천개체 정도의 적은 숫자였던 인간이 지난 100만년 동안 변이를 일으킬 확률은 거의 없다.
현생인류가 60억이나 되는 엄청난 숫자를 가지고도 전혀 변이를 일으키지 못했다는 것은 인간이 변이에 의해 진화하지 않았다는 증거다. 진화는 다른 원인에 의해 다른 방식으로 일어났다.
영장류는 나무에서 생활하면서 발달된 눈을 얻었다. 대부분의 동물이 흑백을 보는 것과 달리 인간은 컬러를 본다. 나무에서 이리저리 옮겨다니는 생활에는 거리판단이 중요하기 때문에 정확한 눈이 필요했던 것이다.
눈의 발달로 인해 영장류의 짝짓기 역시 상당부분 눈에 의존하게 되었다. 생물의 진화는 대부분 짝짓기와 관련이 있다. 다른 동물들이 냄새로 수컷을 유혹하는데 비해 영장류는 엉덩이 색깔로 유혹하게 되었다.
먼저 엉덩이가 발달하고 의태에 의해 가슴으로 볼로 그리고 피부 전반으로 옮겨졌다. 오늘날의 인간과 흡사하게 변한 것이다. 발달된 인간의 시력은 많은 시각정보를 처리하게 하였고 이에 따라 뇌의 용적도 커졌다.
하나가 바뀌면 전부가 바뀌는 원리에 따라 짝짓기 시스템의 변화에 연동되어 매우 많은 진화가 동시에 일어났다. 짝짓기 시스템의 변화가 밸런스를 붕괴시키자 이에 대응하여 구조적인 최적화를 지향한 결과로 진화되었다.
대부분의 동물이 그 방향으로 진화한 것은 암컷에 의해 선택되었기 때문이며 선택된 이유는 암컷의 생식본능이 그렇게 결정되었기 때문이다. 암컷 기린은 늘 목이 긴 수컷 기린을 선택했던 것이다.
원숭이는 앞에 가는 원숭이의 엉덩이를 바라본다. 상체를 구부리고 기어다니기 때문이다. 원숭이 엉덩이는 빨갛다. 그 색깔에 반응한다. 그러다가 직립을 하게 되니 시선이 높아져서 엉덩이가 잘 보이지 않게 되었다.
눈이 높아져서 하체보다 상체에 눈이 가게 되었다. 엉덩이의 비중이 감소하고 인간의 눈높이에 가까운 가슴과 얼굴이 부각되었다. 가슴과 얼굴이 엉덩이를 의태한 것이다. 여자는 가슴과 뺨이 볼록해지고 남자는 수염이 길어졌다.
전체적으로 피부에 털이 없어졌다. 원숭이도 엉덩이에는 털이 없다. 털이 없는 원숭이의 엉덩이 특징이 인간의 몸 전체로 확대된 것이다. 시각적 자극을 위해서. 단 머리카락으로 덮힌 두피를 제외하고.
종의 특성은 유전적 안정화
진화에는 대진화와 소진화가 있다. 대진화는 어떤 요인에 의해 파충류에서 포유류로 가는 식으로 완전히 새로운 유전체계가 등장하는 것이다. 2D게임이 3D 게임으로 바뀐 것이다.
대진화가 일어나면 유전체계는 매우 불안정해진다. 이때 유전적 안정화를 지향하여 다양한 형태로 최적화 되면서 종이 만들어진다. 새로 출시된 게임이 불안정해서 다양한 형태의 패치버전을 추가하는 것과 같다.
대진화에 의한 유전체계의 불안정으로 인하여 유전적 다양성은 크게 높아진다. 이때 다양한 유전자 합성이 일어나면서 유전체계는 점차 안정화 된다. 일정한 안정상태에 도달하면 더 이상 진화는 일어나지 않는다.
현생인류는 이미 유전체계가 안정화 되어 있다. 예컨대 계속 줄어들던 Y염색체 숫자가 600만년 전부터 더 이상 줄어들지 않게 된 것이다. 이미 많은 진화의 방아쇠들을 잃어버리고 안정화 되었기 때문에 더 이상의 진화는 없다.
10만년 후 인간이 오늘날의 인간보다 더 진화했다 해도 종의 특성을 결정할 정도의 의미있는 진화는 아니며 또 의미있는 진화가 일어났다 해도 그것이 변이에 의한 것은 아니 유전체계 내의 밸런스 원리에 의한 것이다.
● 대진화 - 유전자 합성에 의한 전진적 발달 : 파충류에서 포유류로의 진화
● 소진화 - 밸런스의 원리에 따른 안정화 : 다양한 생물 종의 특성을 결정
치타는 세계적으로 1종 1속에 불과하여 아종이 거의 없는데 비데 비해 개는 자칼개와 늑대개가 있어서 다양한 아종을 만들어내고 있다. 개의 경우 소진화의 경향이 지금도 진행되고 있는 것이다.
대진화의 시기에는 변이가 폭발적으로 나타나며 진화는 비약적으로 일어난다. 소진화는 일정한 범위 안에서 유전적 안정성을 찾아 미학적 최적화 된다. 소진화는 돌연변이가 아니라 대부분 짝짓기와 관련되어 있다.
생물의 종을 결정하는 핵심은 성(性)이다. 소진화는 자칼개와 늑대개의 교잡이 그러하듯이 짝짓기가 결정한다. 이는 전진적 발달이 아니라 후진적 발달이다. 호르몬을 통제하여 성장을 조절하는 장치가 해제되는 식으로 진행된다.
구조론에 따르면 닫힌계 내에서의 자가발전은 물리적으로 불가능하다. 반드시 외부에서의 물리적 자극과 유입이 있어야 한다. 대진화는 전진적 발달이지만 이는 외부에서의 물리적인 유입에 의해 일어난다.
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김동렬
