생물이야기) 진화론과 진화론에 관한 오해 (상당히 스압)

제가 수렴진화, 경계색, 보호색 등의 주제로 그린 만화는 있는데요, 정작 '진화' 자체는 다룬 만화가 없어서 앞선 이야기들을 풀기 전에 진화에 관해 이야기를 해보려고 합니다. 오늘은 만화없이 진행되는 점, 그저 과학 좋아하는 비전공자 일반인의 지식과 시선으로 설명한다는 점! 양해부탁하잔슴~~~~~~~~~

물리학에는 상대성이론이 있고, 박정민수님에게는 구쭈가 있고, 심윤수작가님에게는 고양이가 있고, 철면수심님에게 차돌짬뽕이 있듯이, 생물학에도 뗄레야 뗄 수 없는 것이 있습니다. 진화론이 그러한 존재이죠. 

여러분들도 문득 여러 생물 사진을 보며 이런 의문이 든 적 있으실 겁니다. "얜 왜 이렇게 진화했지?", "얘가 이런 데서 살 수 있나?", "거울 속의 얜 왜 이렇게 생겼지?" 등등등. 

그러한 생물학적 물음들은 대부분 '자연선택(자연도태라고도 부릅니다)'으로 설명이 됩니다. 그리고 이것은, 그 유명한 진화론의 핵심 이야기죠.

형제나 자매 있으신 분들을 보면, 서로 닮을 수는 있어도 완전히 똑같을 수는 없습니다. 성별, 키, 성격, 골격, 자세히 보면 전부 달라요. 부모의 DNA가 변할 수는 없을 텐데 말입니다. 쌍둥이도 원자단위로 들어가면 다를 수 밖에 없습니다. 이건 다른 생물들도 마찬가지예요.

하물며 형제, 자매끼리도 이렇게 다른데, 친구나 지인은 얼마나 다를까요? 침하하 자치구역 국왕님만 보더라도 모두 다 다른 개성을 가지고 있어요. 자치구역 국민들까지 포함하면 같은 사람이라곤 있을 수가 없습니다. 이렇게 생물의 발생은 무작위로 일어납니다. 

교과서에서 볼 수 있는 아주 유명한 그림이죠. 무작위로 발생한 생물은 무작위 환경에 놓입니다. 우리가 태어난 곳을 정하지 않은 것처럼요. 무작위로 발생한 생물 중에는 환경에 잘 적응하는 개체도 있고, 그렇지 못 한 개체도 있어요.

목이 짧은 개체는 먹이를 먹지 못 해 자연적으로 도태됩니다. 목이 긴 개체는 살아남아 유전자를 남기겠죠. 이걸 자연선택이라고 부릅니다. 그러니까 기린은 모가지가 길다고 슬프지 않은 거예요.

여기서 방금 잠깐 언급한 '우리가 태어난 곳을 정하지 않았다'란 말에 주목해야 합니다. 환경은 우리가 정할 수 없어요. 주어진 환경에서, 더 생존에 유리한 방식으로 살아남은 결과가 진화죠.

<순서대로 라플라타돌고래, 청새치, 에우리노사우루스>

라플라타돌고래는 고래의 한 종류이고, 고래는 포유강입니다. 청새치는 조기어강이에요. 멸종한 에우리노사우루스는 파충강입니다. 포유류와 파충류가 다르듯 강 단위는 매우 뚜렷한 특징을 가진, 넓은 분류 단계입니다. 그런데 셋 모두 다리가 없고 지느러미가 있는 것이 비슷하게 생겼네요?

바다에서는 포식자든, 피식자든, 헤엄을 빨리 치는 것이 유리했을 겁니다. 물살을 가를 수 있는 유선형의 몸과, 노 역할을 하는 넓은 지느러미가 헤엄을 빨리 치는 데 도움을 줬겠죠? 그걸 가지지 못 한 개체들은 도태됐을 겁니다. 그렇게 오랜 기간 진화하고 보니 외형적으로 닮은 녀석들만 살아남은 것입니다. 

다라이나믹 형제는 유사하게 진화했지만 알고보면 다른 종입니다. 한분은 한화팬이시고, 한분은 차짬팬이에요. 이와 같이 기원이 되는 종은 다르지만, 비슷하게 진화하는 것을 ‘수렴진화’라고 하고, 생물 간 상사성이 있다고 표현해요.

여기서 의문이 생기실 수 있는데요, 모든 바다 생물이 지느러미를 갖는 것은 아닙니다. 게, 새우, 해파리 등등등... 그런 경우는 환경에 영향을 받은 게 아니지 않나요?

<메롱>

다시 기린 얘기로 돌아가볼게요. 왜 하필이면 기린은 목이 길게 진화한 걸까요? 날개를 가져 날아올라 이파리를 먹거나, 나무를 탈 수 있게 진화하면 될텐데요?

거기에 대한 일차원적인 답은 '우연히 그럴 수 밖에 없었다'입니다. 날개를 가지거나 나무를 타는 것보다, 긴 목으로 이파리를 먹는 것이 기린 입장에서는 더 생존에 유리했던 것뿐이에요. 무작위 환경에서 무작위 형태로 태어난 결과죠.

더욱 깊은 답을 내리자면, 진화는 자연선택을 통해 세대와 세대를 거쳐 긴 시간을 필요로 합니다. 기린은 경우제목으로 먼 과거의 조상 때부터 이미 다리를 가졌습니다. 기린이 날개를 가진다는 것은 다리를 퇴화시키는 행위인데, 그랬다가는 진화하는 긴 시간동안 살아남을 수 없었을 겁니다. 사바나 생태 특성상 포식자들은 매우 사냥에 능하고, 잘 뛰지 못 하는 동물은 도태되기 때문이에요. 

물론 이건 ‘포식자’라는 단편적인 시선에서만 말씀드린 것이구요, 환경은 '육지냐', '바다냐'만을 이야기하지 않습니다. 같은 생태계 내의 포식자도 환경의 일부고, 먹이도 환경의 일부입니다. 온도나 습도, 비가 얼마나 내리는지, 나무가 얼마나 많은지, 돌이 얼마나 많은지, 주변의 모든 것들이 환경이에요. 셀 수 없이 많은 변수가 있습니다. 그 모든 조건 속에서 기린은 긴 목을 가지는 게 가장 나았던 것이죠. 

혹성탈출은 침팬지가 지금의 인간처럼 지적생명체가 된 것에 관한 영화입니다. 이게 정말 가능한 일일까요? 영화와 조금 다른 얘기지만, 일단 침팬지가 인간 자체가 되는 것은 불가능합니다. 이건 진화가 일직선으로 진행되는 것이라 생각하는 것에서 온 오류인데요, 침팬지가 진화하여 인간이 된것이 아니라, 공통 조상으로부터 각자의 환경에 맞게 진화하여 인간과 침팬지가 갈라진 것이에요. 침팬지는 침팬지대로 진화한 것이고 인간은 인간대로 진화한 것이기 때문에 해부학적으로, 생리학적으로 같은 종이 되는 것은 불가능합니다. 어떤 종이 다른 종으로 변할 수 있다면, 이토 준지의 달팽이 인간은 판타지가 아니었을지 몰라요. 끔찍하군요.

그렇다면 영화에서처럼 인간 자체가 되는 것이 아닌, 별개의 지적생명체가 되는 것은 가능할까요? 사실 이건 상상의 영역이기 때문에 정확히 알기는 어렵습니다만, 제 개인적인 생각을 말씀드릴게요. 1) 침팬지는 굳이 지적생명체가 아니더라도 지금까지 환경에 잘 적응해왔다. 2) 지적생명체가 반드시 인간의 형태를 할 필요는 없다. 그래서 저는 딱히 이유가 없기 때문에, 침팬지가 지적생명체가 되는 것은 매우 어려운 일이라고 생각합니다. 오히려 일부 전문가들은 영장류가 아닌 문어가 인간 멸종 이후 지구를 지배할 지적생명체가 될 것이라 말하기도 합니다.

<스핑크스나방이라고도 알려진 헤메로플레인스>

헤메로플레인스는 박각시과의 나방인데요, 헤메로플레인스의 유충은 위협을 받으면 배를 부풀려 뱀의 얼굴을 흉내냅니다. 어떤 종이 다른 종으로 될 수 없다더니, 애벌레가 뱀이 되려고 하는 것 같은데요? 어떤 종이 다른 종으로 될 수는 없지만, 형태적으로 닮게 진화할 수는 있습니다.

원리는 위에서 설명드린 수렴진화와 비슷해요. 어떤 환경에서 뱀은 먹지 않고 애벌레는 먹는 포식자가 있었다고 가정해보죠. 생물의 발생은 우연히 일어납니다. 우연히 태어난 애벌레 무리 중에서 우연히 뱀을 닮은 개체가 태어났습니다. 포식자들은 뱀을 사냥하기 꺼리기 때문에 뱀을 닮은 애벌레는 사냥당하지 않았어요. 자연스레 뱀을 닮은 애벌레의 생존율은 높아졌고, 그렇지 않은 개체는 도태됐어요. 그렇게 세대를 거쳐 애벌레가 뱀을 닮게끔 진화한 것이죠. 이를 ‘의태’라고 합니다. 사실 의태는 더 복잡해서요, 이번 글에서는 가장 단순한 과정으로 설명을 마치겠습니다.

이론에 관한 이야기를 했으니 숨도 고를 겸 잠시 뿌끼먼을 볼까요? 뿌끼먼에서는 진화를 할 수록 더 강해집니다. 뿌끼먼의 아이돌, 삑궷츢만 봐도 삑츢에서 삑궷츢을 지나, ㄹr윗츢까지 진화할 때, 덩치도 더 커지고 종족값(쉽게 보면 전투력)이 증가하는 걸 볼 수 있죠. 이건 뿌끼먼이 특별한 것이 아니라, 일반적인 창작물에서 묘사되는 진화입니다.

진화란 어감때문에, 항상 더 나은 방향으로 발전해야 할 것 같아요. 이 얘기는 반은 맞고 반은 틀립니다. '진화는 환경에 따라 생존에 더 적합한 방식으로 진행된다'라는 의미라면 맞지만, '진화는 항상 합리적이고, 올바르고, 멋진, 특정 방향으로 진행된다'라는 의미라면 고민을 해봐야 해요.

인간은 영장목 동물입니다. 침팬지, 고릴라, 침숭이 등의 다른 영장목 동물과 같은 조상을 두고 있어요. 영장목 동물의 일부는 꼬리가 있고 일부는 꼬리가 없죠. 인간 역시 꼬리가 없는데, 꼬리뼈는 있습니다. 꼬리뼈는 인류의 아주 먼 조상이 꼬리를 가지고 있었다는 것을 알려줘요. 그리고 꼬리뼈 같은 기관을 흔적기관이라고 합니다.

고래는 포유강으로 알려져 있죠? 생긴 것은 조기어강이나 연골어강에 가까운데, 참 희한합니다. 고래의 조상인 파키케투스는 분명 다리가 네 개인데 말이죠. 참고로 고래와 가장 가까운 현생 동물은 하마입니다. 고래 다리에 관한 물음은 해부학을 보면 풀려요. 고래의 앞다리는 다른 포유류와 구조가 같습니다. 그렇다면 뒷다리는요?

뒷다리는 피부 안쪽에 퇴화된 상태로 존재합니다. 골반뼈(pelvis)와 넓적다리뼈(femur)가 고래의 조상이 뒷다리를 가지고 있었음을 이야기합니다. 이 역시 인간의 꼬리뼈와 같은 흔적기관이에요.

자연선택은 진화의 과정이고 모든 생물은 지금도 진화를 하고 있습니다. 인간의 꼬리는 퇴화되었는데도 인류는 진화를 한다고 합니다. 고래의 뒷다리는 퇴화되었지만, 고래는 지금까지 진화를 해온 것이에요.

우리의 일반적인 생각처럼 진화와 퇴화가 반대되는 개념이 아니라, 진화의 방식 중 하나가 퇴화, 즉 퇴화란 진화의 일부인 것이죠.

바비루사는 멧돼지과에 속하는 동물인데, 수컷의 엄니가 인상적입니다. 그런데 엄니가 뇌절을 거듭해서 자라요. 얼마나 뇌절을 하면, 엄니가 자신의 두개골을 비집으려고 합니다. 실제로 엄니가 두개골을 뚫거나, 눈을 찔러서 크게 다치거나 사망하는 경우도 있습니다. 지금껏 설명한 자연선택에 따르면, 바비루사도 생존에 더 적합한 방식으로 진화한 것이겠네요?

맞습니다. 사자의 갈기는 피식자들의 눈에 잘 띄어 사냥하는데 방해가 된다고 합니다. 공작의 화려한 깃털도 포식자들에게 ‘나 잡아 주소~’ 홍보하는 것과 같죠. 바비루사의 엄니, 사자의 갈기, 공작의 깃털 등 생존에 필요 없을 것 같은 기관이 남은 이유는 무엇일까요?

바로 ‘간지’나기 때문입니다. 생물학 용어로는 ‘성 선택’이라고 해요. 생존에 대한 리스크가 있었지만, 이성에게 매력을 잘 어필해 DNA를 더 잘 남긴 것이죠. 우리에겐 슬픈 이야기예요.

있었던 부위가 퇴화되거나, 불필요한 기관이 생기는 등 진화는 항상 이상적이고 합리적인 방식으로만 진행되지 않는 것입니다.

그래서 진화는 ‘생물이 나아가야 할 방향’을 말해주는 것이 아니라, ‘생물이 생존해온 결과’를 말해줍니다. 저마다의 환경에서, 저마다 나은 방식으로 진화한 것이에요. 무엇이 더 우월한지 구분할 수 없죠. 종 간의 우월성을 비교하는 것은 바둑프로기사와 농수선수를 데리고 히오스 라인전 승부를 겨루게 하는 것과 같습니다. 

종의 기원을 포함해 진화론을 설명한 여러 과학 서적, 콘텐츠에서는 진화를 ‘나무’로 비유합니다. 생명의 나무라고도 부르는데요, 나무가 자라면서 가지를 끊임없이 뻗치듯, 진화 역시 방향이나 목적없이 갈라지고 뻗어나간다는 의미입니다. 그 과정에서 비슷한 방향으로 뻗어나가는 가지가 있을 수 있지만(수렴진화, 의태), 가지가 서로 이어지지는 않습니다(침팬지가 인간이 되지 않는 이유). 

진화론 이야기는 여기서 끝입니다. 글이 좀 길어져서 아무도 안 볼 것 같아 올릴까 말까 고민하다가 그냥 올립니다. 자기만족을 위해… 사실 커뮤니티에 올리는 글치고 긴 글이기는 한데요, 진화론을 설명하기에는 부족한 글이에요. 그래서 생략된 부분이 많습니다. 진화론에 관한 자세한 내용은 책이나 유튜브에 정말 많이 있어서 참고하시면 좋을 것 같아요. 잘못된 내용이 있다면 댓글 달아주시구요. 그럼 저는 이만… 비타오스~

사진 출처

• 자연선택 (https://namu.wiki/w/%EC%9E%90%EC%97%B0%20%EC%84%A0%ED%83%9D)
• 기린 (https://www.ohga.it/giraffa-curiosita-animale-piu-alto-estinzione/)
• 어깨걸이극락조 (https://www.nationalgeographic.com/animals/article/new-species-birds-of-paradise-animals-spd)
• 라플라타돌고래 (https://en.wikipedia.org/wiki/La_Plata_dolphin)
• 청새치 (https://www.fisheries.noaa.gov/species/striped-marlin)
• 에우리노사우루스 (https://dinopedia.fandom.com/wiki/Eurhinosaurus)
• 혹성탈출 (https://movie.daum.net/moviedb/main?movieId=58481)
• 헤메로플레인스(https://www.youtube.com/watch?v=1XUSYv7xgPo)
• 피츄, 피카츄, 라이츄 (https://namu.wiki/w/%ED%94%BC%EC%B8%84, https://namu.wiki/w/%ED%94%BC%EC%B9%B4%EC%B8%84, https://namu.wiki/w/%EB%9D%BC%EC%9D%B4%EC%B8%84)
• 포유류의 다리 구조 (https://www.kompasiana.com/harjo/552e3a096ea834ce238b45b2/apakah-teori-evolusi-masih-layak-dipercaya-evaluasi-dari-aspek-homologi)
• 고래 뒷다리 (https://jamesbishopblog.com/2022/02/05/what-is-the-evidence-for-the-theory-of-evolution/)
• 바비루사 (https://en.wikipedia.org/wiki/Babirusa)
• 생명의 나무 (https://www.open.edu/openlearn/nature-environment/natural-history/tree-life)