[고래는 물에서 숨 쉬지 않는다] 불완전한 진화 아래 숨겨진 놀라운 자연의 질서

고래는 물에서 숨 쉬지 않는다 - 불완전한 진화 아래 숨겨진 놀라운 자연의 질서
앤디 돕슨 지음, 정미진 옮김 / 포레스트북스 / 2024년 5월

이 책 『고래는 물에서 숨 쉬지 않는다』는 '진화론'에 관한 책이다. 우리가 진화론을 배우는 때는 고등하교 생물 시간을 통해서다. 독자가 진화론을 배우던 시기는 우리나라가 산업화에 매진하던 시대였다. 찰스 다윈(Darwin, Charles, 1809-1882)은 영국 해군 측량선 비글호에 동승, 지질 및 동식물을 조사하여 '생물진화론'과 '자연도태설'을 발표(1831~1836)했다고 배운 기억이 있다. 사실 체계적인 진화론을 처음으로 제시한 사람은 프랑스의 동물학자 라마르크(1744~1829)라고 한다. 라마르크는 다윈에 앞서 진화론을 전개하고(1801), 이것을 최초로 체계화된 학문으로서 제기했다(1809)는 사실을 나중에 알게 됐다. 그러나 학계로부터 외면당하며 또 무신론자라고 비난받는 등 세상에 받아들여지지 않았다. 빈곤과 가정적 불행이 계속되어 드디어는 실명하고 고독하게 세상을 떠났다고 한다. 라마르크의 이론의 주된 내용은 "생물은 진화하는 내적인 '경향'을 갖고 있고, 환경이 변화하면 그것이 일으키는 '요구'에 의해 습성의 변화가 일어난다"는 것이다. 그에 따른 기관의 사용·불사용은 기관의 발달과 퇴화를 초래하고, 그것이 유전되어 생물이 변화(진화)한다. 이른바 용불용설이다. 그 '경향' 및 '요구'의 사고에는 목적론적인 색채가 농후했지만, 진화를 생물의 생활 변화를 기초로 하여 연구한 방법은 다윈의 진화론에 계승되었다고 알려져 있다. 다윈은 영국의 생물학자로 진화론을 연구하고 책으로 내 학계에서 인정한 학자인 셈이다. 

다윈은 유명한 저서 『종의 기원：The Origin of Species』에서 자연선택설을 근간으로 하여 새로운 종이 생기는 메커니즘을 설명하였는데, 변이의 원인 중의 한 가지로 라마르크의 용불용설도 채용했다. 그러나 다윈은 라마르크의 ‘전진적 발달’을 배격하였다. 다윈은 자연선택설을 제창했을 뿐만 아니라 진화의 증명이 될 수 있는 생물학상의 사실적인 예도 많이 들어 생물 진화를 사람들에게 확신시키는 데 결정적 공헌한 학자로 남을 수 있었다.

다윈의 자연선택설은 영국의 산업자본주의 발전을 반영한 것이며, 자유경쟁에 의한 번영의 이념을 생물계에 도입한 것으로 간주되기도 한다. 『종의 기원』이 종교적인 반감을 일으키면서도 급속히 보급된 원인 중의 하나이다. 다윈의 진화론은 생물학의 각 분야에 영향을 주었을 뿐만 아니라 사회사상에도 큰 영향을 미쳤다. 이를테면 H.스펜서가 제창한 사회다윈주의는 생존경쟁설에 따라 인종차별이나 약육강식을 합리화하여 강대국의 식민정책을 합리화하는 데 이용되었다고 백과사전 등에 기록으로 남아 있다.

"진화는 생존과 번식을 위한 경쟁에서 각 세대에게 유용한 유전적 돌연변이가 선호되는 ‘자연선택’을 통해 진행된다"는 진화론를 믿는 학자들에 의해 진화의 이해에 공헌할 생물학의 여러 분과, 특히 유전학의 연구는 계속 진행되었다. 얼마 안 가서 유전학의 급속한 발전으로 돌연변이의 본질이 밝혀졌고, 생물학의 여러 분야에서 새로운 연구 성과가 집적됨으로써 진화의 경로 및 요인에 관한 연구가 비약적으로 진행되었다. 돌연변이·교잡·격리·자연선택 등을 진화의 요인으로 종합적으로 생각하는 '현대적 종합설'의 시대로 발전된 것이다. 이런 움직임은 우크라이나 출신의 미국의 진화생물학자 T. 도브잔스키(1900-1975)의 『유전학과 종의 기원』(1937)에서 처음으로 잘 나타났다.

이 책 『고래는 물에서 숨 쉬지 않는다』는 다윈의 자연선택설을 확장하고 진전된 진화론에 새로운 화두를 던진다. 저자 앤디 돕슨은 영국의 생물학자로, 생태학 및 고생물학에서 성선택 및 유전학을 넘나들며 자연에서 일어난 기이한 진화적 결점을 유쾌하고도 흥미로운 전개로 펼쳐낸다. 꼭 '이기적 유전자'와 '경쟁적 유전자'에 의해 생물의 진화가 이루어지지 않는다는 조심스러운 제시이기도 하다. 

저자가 파악한 생물의 세계에서는 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 존재한다고 확언한다. 이는 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 존재한다는 기존 학자들의 관찰과 연구의 결과를 제시한다. "이 모든 것은 진화이다. 그러나 위대한 성공작은 아니다"는 게 저자의 주장이다. 이들이 지금껏 살아남은 이유는 무엇일까? 이 대목에서 저자는 새로운 의문을 갖는다. 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.

우리가 알고 있는 진화를 일반적으로 표현하자면 '시간에 따른 생물학적 유기체의 변화로, 자연 선택을 통해 진행된다'이다. 자연선택이란 생존과 번식을 위한 경쟁에서 각 세대에게 유용한 유전적 돌연변이가 선호되는 과정이다. 이 과정을 통해 앞서 언급한 날개도 생기고, 팔다리를 포기한 뱀도 나오고, 강력한 전기를 만드는 전기뱀장어도 탄생한다. 이런 사실은 자연 선택설에 의해 뒷받침된다. 놀랍고 경이로울 뿐이다. 진화의 예술성은 끝이 없어 보이지만, 화려한 모습에 눈이 멀어 덜 인상적이고 덜 유용한 것을 간과하기 쉽다. 실제로 종을 조각하는 자연 선택의 힘은 매혹적일 정도로 경이롭지만 무한하지는 않다는 게 저자의 집필 취지다. 저자는 정말로 진화를 완전히 속속들이 이해하고 싶다면, 자연 선택이 할 수 없는 것을 알아봐야 한다는 게 저자의 주장이다. 진화에 조금이라도 관심이 있는 독자라면 그 과정에 어떠한 목적도 중요한 방향도 없다는 것을 이미 알고 있을 거라고 저자는 추정한다. 뿐만 아니라 자연 선택은 사전에 어떤 고려도 하지 않기 때문에 동물의 몸에는 조상에게서 물려받은 명백한 '설계상의' 결함(기린의 목에 있는 5미터 길이의 신경처럼)이 일부 있다는 것도 알아차릴 것이다. 하지만 진화의 기이함은 그보다 훨씬 깊다고 저자는 말한다.

저자가 책의 〈서문〉에 쓴 '곰치'의 인두턱을 세밀하게 관찰한 여러 학자들에 의해 곰치의 제2의 턱은 진화가 부린 마법 같은 것이 아니라 차선책일 뿐이라고 설명한다. 저자는 이처럼 자연 선택으로 선정되고 유지되는 유리한 형질의 점진적이고 가혹한 축적이 반드시 개체나 종에게 이익으로 이어지진 않는다는 것이 밝혀졌다고 강조한다. 어떤 합당한 사유가 있다 해도 개선은 이루기 어려우며 오히려 모든 것은 정확히 그대로 유지될 가능성이 훨씬 더 크다는 것이다. 곰치의 튀어나오는 턱처럼 대부분의 진화적 변화는 남을 따라잡기 위한 노력에 지나지 않는다. 심지어 그 '남'이 누구냐에 따라 실제로는 따라잡는 것조차 불가능할 수 있다고 저자는 주장한다. 종 사이의 상호 작용은 대개 진화적 '군비 경쟁'으로 발전하지만, 비용과 이득의 상대적 불평등은 이 경쟁이 누군가에게 유리하게, 또 영구적으로 조작될 수 있음을 뜻한다는 것. 이러한 경쟁의 역학은 왜 어떤 동물이 자연 선택으로 고칠 수 없는 문제를 가졌는지 설명하는 데 도움이 된다고 말한다. 이 책에는 뻐꾸기, 코끼리, 공작새 등에 관해 우리가 잘못 적용한 진화론에 의해 오해되는 많은 사실의 일부일 뿐이다.

이에 따라 저자는 이 같은 현상은 진화의 별난 성질을 시사하며, 이 현상들을 설명하면서 진화 과정 자쳋의 작동 원리를 밝힐 수 있다고 이 책에서 역설하고 있다. 이 책의 목적은 예상할 수 없는 결과를 통해 진화를 살펴보는 데 있다고 집필 취지를 못박고 있다. 이 책에는 진화의 함정, 커다란 장벽, 사각지대, 절충안, 타협, 실패작에 관한 이야기임을 명백하게 밝히는 데 목적을 두고 있음을 전한다. 이를 통해 우리는 동물이 늘 약간 뒤처지는 이유, 시간이 지나면서 대체로 효율이 떨어지는 이유, 포식자가 흔히 패배하는 이유, 기생자가 흔히 승리하는 이유를 배울 수 있다고 저자는 말한다. 저자가 말하고 싶은 것은 "그것은 진화이지만, 위대한 성공작은 아니다."라는 점이다.

이 책은 모두 10장(章)으로 이루어져 있다. 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」 등이다. 

10장으로 이루어졌지만 이 책에서 저자는 대표적으로 다섯 가지의 갈등을 다룬다. 풍부한 사례와 과학적 증거를 바탕으로 펼쳐지는 자연과 인간의 협력과 배반, 삶과 죽음, 도전과 응전 등의 대서사시를 아름다운 문장과 적절한 단어를 구사해 최고의 표현으로 독자들의 즐거움을 배가시킨다. 한 평자는 이 책을 "눈에 보이는 것 너머로 생명을 바라보게 하는 매혹적인 현미경"으로 표현했다.

책에서 다루는 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).

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.(p.33) - 「1장 죽거나 배고프거나」 중에서

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).

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.(p.134~136) (중략)

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.(p.145) - 「4장 아름답고도 저주받은 자」 중에서

이 책은 생명의 다양성과 진화의 단점을 깊이 있게 다루면서도, 진화에 대해 잘 모르는 독자도 쉽게 읽을 수 있도록 성선택, 간접 적응도 등 어려운 개념들을 저자 앤디 돕슨만의 창의적이고 유쾌한 비유로 풀어낸다. 다윈과 리처드 도킨스가 어려웠던 독자라면 이 책으로 진화의 세계에 입문해도 좋을 것이다. 과학책으로서의 전문성과 교양서로서의 대중성을 동시에 잡았다는 평가를 바도 있다. 독자는 빈약한 생물학 지식으로 이해가 쉽지 않았지만 저자의 유머와 속도감 있는 필치에 반해 끝까지 읽어냈다. 마치 소설을 읽는 느낌이었다. 저자는 “왜 그렇게 진화했는가”, “왜 그들이 살아남았는가”에 대한 질문을 통해 우리를 둘러싼 세계를 이해하는 첫 번째 의문을 던졌다. 기존 학자들의 연구와 저자의 집념의 관찰, 철저한 과학적 연구를 바탕으로 분석한 사건들을 따라가다 보면 인간의 눈으로 보기에 불완전해 보이는 진화가 자연의 실수도 실패도 아닌 그들에게 있어서 완벽했던 생존의 한 형태임을 깨달을 수 있다. 그리고 저자는 마지막 장에 도착해서는 구경꾼처럼 생물의 세계를 바라보던 것을 멈추고 인간에게 주어진 스포트라이트를 비춘다. 그래서 인간이 자연을 거슬러 나아가고 있는 곳은 어디인가란 질문을 위해서다. 

저자 : 앤디 돕슨

학술 문헌에 1000번 이상 인용될 만큼 인상적이고 탁월한 연구를 발표해온 영국의 생물학자이자 과학 칼럼니스트이다. 진드기, 숙주와 병원체, 물벼룩과 박테리아, 야생 동물의 복잡한 생태 시스템을 설명하는 시뮬레이션 모델 구축이 그의 주요 관심 분야이다. 노팅엄대학교에서 암탉 해리어의 다양한 생태학적 측면을 연구해 박사학위를 마치고 옥스퍼드대학교 동물학과에 입학했다. 이후 수학적 모델링을 사용하여 라임병 및 기타 진드기 매개 감염 위험 변화를 예측했으며, 숙주-기생충의 진화 역학을 추적하기도 했다. 최근에는 에든버러대학교에서 연구원으로 일하며 밀렵 방지를 위해 데이터 과학 기술을 적용하는 등 연구를 이어나가고 있다.『고래는 물에서 숨 쉬지 않는다(Flaws of Nature)』는 고래를 비롯하여 코끼리, 꿀벌, 뻐꾸기, 박테리아 등 다양한 생물 종의 진화와 성선택 및 유전학에 이르기까지 폭넓은 연구 결과를 집대성한 그의 첫 저서로 “생명의 다양성과 진화의 단점에 대한 유쾌한 탐구”라는 호평을 받으며 런던 동물학회의 클래리베이트 상 후보에 올랐다.

역자 : 정미진

한국외국어대학교에서 컴퓨터공학과 영어학을 전공했다. 휴대폰을 만드는 국내 대기업에서 십여 년간 일하다가 좋은 외서를 국내에 소개하는 일에 매료되어 번역을 시작했다. 현재 바른번역 소속 전문 번역가로 활동 중이며 옮긴 책으로 『일인분의 안락함』『코인 좀 아는 사람』『뇌가 행복해지는 습관』『볼륨을 낮춰라』『진화가 뭐예요?』『더 히스토리 오브 더 퓨처』『원 디바이스』『내일은 못 먹을지도 몰라』 등이 있다.

<이 리뷰는 컬처블룸을 통해 출판사에서 

도서를 제공 받아, 직접 읽고 작성한 리뷰입니다.>