생명이란 무엇인가

생명이란 무엇인가 - 5단계로 이해하는 생물학
폴 너스 지음, 이한음 옮김 / 까치 / 2021년 1월

‘생명이란 무엇인가’, 무척이나 어려운 질문이다. 동시에 매력적인 질문이기도 하다. 일급 학자들이 이 난제에 직간접적인 나름의 답을 내놓은 것이 이를 증명한다. 이 책 마지막 장에는슈뢰딩거를 포함하여 할데인 등 몇몇 학자들의 대답을 간략하게 언급하는데, 이들처럼 연구 분야에 대한 깊은 사유와 과학적 명망이 없다면 가히 대답하기 어렵거니와 시도조차 하지 못할 것이다. ‘폴 너스’, 세포(구체적으로는 세포 분열)에 대한 연구로 노벨상을 받았다는 사실만 알고 있을 뿐, 국내에 번역된 저술이 없으니 사유의 깊이나 글솜씨 등 그에 대해서 아는 것이 전혀 없다. 그러니 비교적 얇은 책으로(하긴 슈뢰딩거의 <<생명이란 무엇인가>>또한 얇다) 이 물음에 대한 나름의 답을 내리겠다니 내심 기대반 우려반이었다.

책을 읽기 시작하니 기우였음이 분명히 느껴졌다. 싯다르타 무케르지, 엘리스 로버츠, 데이바 소벨이라는 걸출한 작가들의 찬사가 흔해빠진 주례사가 아니라는 것을 대번에 알 수 있었다. 개념의 명확함, 풍부한 내용, 자신의 연구에 기반한 생생한 사례와 통찰까지, 얇은 책에 이 많은 내용이 그것도 꽤나 친절하게 서술되어 있다니, (개인적으로 선호하는) 얇지만 단단한 책에 대단한 매력을 느꼈다.

폴 너스는 자신의 연구 분야인 ‘생물학’에 단단히 뿌리박고 생명에 대해 논하고 있다. 논의 방식에서의 특이한 점(또는 구성상의 독특한 점)은 생명의 비밀을 밝히기 위해 다섯 단계, ‘세포, 유전자, 진화, 화학으로서의 생명, 정보로서의 생명’라는 단계를 차례로 밟아 나간다는 것이다. 그리고 그 뒤 한 장을 이러한 생명에 대한 ‘생물학의 최신 지식’을 사회에서 어떻게 활용할 것인가라는 일종의 STS(Science, Technology and Society, 과학기술학)적 고민과 물음을, 그리고 마지막 장에서 ‘생명이란 무엇인가’에 대한 나름의 정의를 내리며 대미를 장식한다.

5단계 중 ‘세포, 유전자, 자연선택을 통한 진화’라는 세 단계에 대한 설명은 간결하면서도 친절하다. 그간 이러저러한 교양과학 책을 읽어 온 (나같은) 독자들에게는 생물학의 핵심 개념을 정리할 수 있는 내용이면서 동시에 효모를 대상으로 세포 분열 주기를 밝히기 위한 과정에 대한 이야기는 생생한 과학 연구 과정을 엿보는 재미를 동시에 안겨줄 것이다. 그리고 배경 지식이 없는 초심자들이 읽기에도 개념 설명이 잘 되어 있어 이해하기 어렵지 않을 것이다.

4,5단계인 ‘화학으로서의 생명’과 ‘정보로서의 생명’에 대한 논의는 개인적으로 제일 흥미롭게 읽기도 했고, 지적 자극을 한껏 불러일으킨 부분이다. 세포의 생명의 한 표현으로서의 화학반응은 대부분 효소가 촉매로 작용하며, 효소를 이루는 단백질 중합체 사슬은 복잡한 삼차원 구조를 만들고, 각 단백질은 독특한 물리적 형태와 화학적 특성을 지니게 된다는 사실은 상상력을 자극한다. DNA와 그 분자구조가 유전을 설명하는 방식, 유전자 조절 과정을 통해서 생명을 ‘정보’라는 관점으로 살펴보는 부분은 새롭게 다가오기도 하였으며 동시에 생명을 바라보는 새로운 깨달음의 순간이기도 하였다. 동시에 앞으로 더 탐구해야 할 내용이기도 하다.

폴 너스는 세 가지 원리로 생명을 정의한다. 그 원리는 첫째, 자연선택을 통해서 진화하는 능력/ 둘째, 생명체가 경계를 지닌 물리적 실체라는 것/ 셋째, 살아 있는 실체가 화학적, 물리적, 정보적 기계라는 것이다. 이 원리에 따르면 ‘바이러스는 생명이라고 할 수 있는가?’라는 물음에 저자는 보다 폭넓은 관점을 취한다. 생명과 무생명의 경계를 뚜렷하다고 할 수는 없다. 인간뿐만 아니라 지구의 거의 모든 생명체(남세균, 고세균 등 몇몇을 제외하고)는 바이러스와 마찬가지로 다른 생명들에게 의지한다고 볼 때, 의존하는 정도에 따른 일종의 ‘생명의 스펙트럼’이 있고, 결국 이들 모두 살아 있다고 주장한다.(바이러스도 생명인 셈이다)

이러한 폭넓은 관점은 지구상의 모든 생명체는 진화적 뿌리를 통해서 유전적으로 상호 연관되어 있고 상호의존적이라는 생각으로 이어진다. 결국 지구상의 모든 생명체는 가깝거나 다소간 먼 관계로 이어져 있으므로, 인간은 다른 생명과 공존해야 한다. ‘그렇게 하려면 생명을 이해해야 한다’(220p). 그리고 이 책이 생명에 대한 이해의 훌륭한 시작임이 분명하다.

 

전염의 원리 - 사회를 바라보는 시각 넓히기

수학자가 알려주는 전염의 원리 - 바이러스, 투자 버블, 가짜 뉴스 왜 퍼져나가고 언제 멈출까?
애덤 쿠차르스키 지음, 고호관 옮김 / 세종(세종서적) / 2021년 2월

 

전염, contagion. 작년부터 너무나 친숙해진 단어. 이 책에 관심을 가진 이유는 비단 감염병의 ‘전염’ 원리를 보다 구체적으로 알고 싶기 때문만은 아니었다. 오히려 생물학적 전염보다는 ‘사회적’ 전염의 과정 및 동역학에 대한 호기심이 컸다. SNS를 통해 수많은 정치적 견해들이 전파되고 이를 접하는 불특정 개인들의 정치적 견해에 영향을 미치고, 오피니언 그룹을 만들어 내고 있다는 현실, 더군다나 그 견해들이 구체적이지도 않고 진실이 아닐 수도 있다는 사실에 문제의식을 가지게 되었다.

‘전염 contagion’과 ‘아웃브레이크 outbreak(전염의 발발)’는 이 책을 관통하는 핵심 단어다. 수학과 역학을 전공한 저자는 ‘전염과 아웃브레이크’를 감염병 외에 금융 위기, 폭력, 사회적 관계뿐만 아니라 온라인에서의 가짜뉴스, SNS, 멀웨어malware 전파 등의 사례에 폭넓게 적용한다. 이를 통해 ‘어떤 것이 퍼져나가는 이유’(전염의 원리)와 ‘아웃브레이크가 그런 양상을 보이는 이유’를 살펴보는데, 저자는 전염의 영향이라고 볼 수 있는 모든 사회 현상에 공통적으로 적용가능한 하나의 전염의 원리와 법칙을 적용하지 않으며, 그것이 가능하다고 보지도 않는다. 몇몇 아웃브레이크에 공통적으로 적용할만한 역학의 기본 원리가 있지만, 오히려 개별 아웃브레이크는 그 나름의 독특한 전염 양상을 띈다.

본론 1장은 열대 의학의 선구자인 ‘로스’에서 시작한다. 로스는 전염병을 복잡한 상호작용 과정으로 다루는 ‘동역학적’ 연구 방식을 처음으로 취하여, 수학식을 이용한 ‘질병의 전파를 나타내는 개념 모형’을 만들어낸다. 그의 영향으로 이후 연구자들은 질병 전파의 수학적 모형인 ‘감염대상군(Susceptible)-감염군(Infectious)-회복군(Recovered)’을 뜻하는 유명한 ‘SIR 모형’을 개발하는 등 수학적 모형에 기반하여 전염을 다루는 로스의 역학적 접근 모형은 전염 연구 방법의 기초가 된다.

2~7장에서는 1장에서 강조한 역학의 모형을 중심으로 다종다양한 사회적 전염 현상을 살펴본다. 네트워크 이론을 다루고 있어 개인적으로 가장 흥미있고 신선했던 2장에서는 에이즈 전염과 금융 위기에서 보인 전염 양상을 비교, 분석한다. ‘전염’을 감염 재생산 지수 ‘R’과 ‘R’에 영향을 미치는 네 가지 요소 DOTS(기간 duration, 기회opportunities, 전파 확률 transmission probability, 감염될 수 있는 사람의 비율susceptibility)로 분석한 후, 이를 다시 사람과 금융기관들 사이의 관계망을 나타내는 ‘네트워크’ 구조와 연결지어 전염을 증폭시킬 수 있는 네트워크의 특징을 파악하고 있다.

3장에서는 사회적 상호작용을 통한 비만, 정치적 견해 같은 행동과 사고의 전염성에 대해서, 4장은 시카고에 만연한 폭력 사건을 전염의 양상으로 판단하여 이를 해결하고자 한 노력과 성과를 다룬다. 5장은 개인적 문제의식과 연결되는 sns, 인플루언서의 영향 및 가짜뉴스의 전염의 양상을 다룬다. 몇 가지 새로웠던 통찰은 인플루언서 한 명의 영향은 그렇게 크지 않다는 사실, 정보의 소비는 자신과 비슷한 견해에 더 많이 관심을 보이고 이는 알고리즘에 의해 더욱 증폭될 수 있다는 ‘메이리방 효과’에 상당 부분 영향을 받는다는 사실이다. 저자는 언론과 소셜 미디어 플랫폼은 정보 아웃브레이크에서 큰 역할을 할 수 있으니만큼, 이들이 악의적인 가짜 뉴스, 역정보의 전파에 저항성을 더 갖추어야 함을 강조하며, 전파 과정의 이해가 선행되어야 함을 강조한다. 6장은 멀웨어나 랜섬웨어의 전염 과정을, 7장은 유전자 염기서열 비교 분석을 통해 바이러스와 질병의 기원과 전파, 확산을 연구하는 데 활용되는 계통분류학을 문화의 전달과 진화 과정을 밝히는 데에도 활용할 수 있음을 보인다.

모든 연구가 그렇겠지만, 사회적 전염 양상의 연구는 충분하고 구체적인 데이터가 매우 중요하다. 실제로 진행되었던 페이북에서 감정의 전파를 관찰한 연구의 데이터 수집은 피실험자의 동의 없이 진행되었다는 사실은 데이터 수집과 사생활 침해의 경계가 매우 흐릿함을 보여준다. 한마디로 자신만의 내밀한 사생활 자료가 어느 순간 수집되고 있을 수 있다는 것이다. 저자는 아주 적절하게 책 말미에 이 점을 언급하며, ‘시민 참여 과학 계획’ 같은 자발적으로 연구 데이터 수집에 동의를 구할 수 있는 방법들을 제시한다.

주로 질병의 전파와 관련하여 사용하는 용어인 ‘전염’을 사회의 다양한 현상에 적용 가능하며, 역학의 원리를 활용하여 분석할 수 있다는 사실이 매우 흥미로운 책이다. 한 분야의 시각과 연구방법이 다른 분야에도 유용하게 적용할 수 있음을 다시 한 번 깨닫게 되었다. 다양한 이론에 대한 친절한 설명과 이와 관련된 구체적이고 다양한 실제 사례 덕분에 읽기에 부담 없는 흥미로운 책임이 분명하다. 사회를 바라보는 시각을 넓히고자 하는 이들에게 일독을 권한다.

 

* 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 작성한 서평입니다. 

치킨에서 시작하고 배우는 조류의 신비로움

치킨에는 진화의 역사가 있다 - 닭볏부터 닭발까지, 본격 치킨 TMI
가와카미 가즈토 지음, 김소연 옮김 / 문예출판사 / 2021년 1월

가와카미 가즈토, 일본 작가다. 새를 연구하는 조류학자인 그를 알게 된 것은 작년 <<조류학자라고 새를 다 좋아하는 건 아닙니다만>>(박하)을 통해서였다. 조류학자로서 연구 과정에서 겪었던 좌충우돌 경험담을 조류학과 유머러스하게 잘 버무려 쓴 그의 글에서 주목할 만한 매력있는 작가라는 인상을 받았다. 조류학이라는 잘 알려지지 않은, 그러나 알게 되면 매우 흥미로운 연구 분야와 그의 필력이 매력적이긴 했나보다. 그 후 <<조류학자 무모하게도 공룡을 말하다>>(글항아리사이언스)도 번역되었으니, 사실 이번 책 <<치킨에는 진화의 역사가 있다>>는 벌써 (단독 저자로) 세 번째 번역 출간된 책인 것이다.

조류학 연구, 공룡에 이어 치킨! 우리 식탁에서 빠질 수 없는 상대적으로 저렴한 양질의 단백질 공급원 치킨이라니! 어쩌면 이 책이 앞서 출간된 책보다 주제 측면에서 가장 대중적이라고 할 수 있을 것도 같다. 맛있게 먹는 닭의 각종 부위(안심, 가슴살, 닭발), 먹다 손에 들고 있게 되거나 가지런히 모아 놓는 ‘닭뼈’에 대한 이야기가 많다보니 (물론 저자처럼 뼈들을 보고 고민하고 연구하지는 않지만) ‘닭’의 부위와 뼈에서 출발하여 새들의 다양한 특징까지 다루는, 저자의 표현대로 ‘닭의 중심에서 새를 외치는’ 책의 전체적인 흐름 덕분에 몰입도가 유지되며 생소할 수도 있는 조류학적 지식에도 쉽게 접근 할 수 있다.

저자는 독자로 하여금 식재료로 친숙한 닭을 그 친숙함은 그대로 가지고 있되, 조류학이라는 과학의 한 분야의 관점에서 닭과 닭을 통해 조류에 대해 생각해볼 것을 권한다. 우선, 닭의 분류학적 위치와 기원부터. 지금의 닭은 꿩목 꿩과의 적색야계를 긴 역사속에서 근연종과의 교배를 통해서 가금화한 것으로, 가금화의 기원 지역은 의견이 분분해서 확정되지 않고 아시아 지역(중국 또는 인도)이라고 알려져 있다. 그리고 오래된 가금화와 품종 개량으로 자연에서 적응하며 진화해온 부류와는 다른 형질(예컨대 새하얀 킷털)을 갖게 되었음도 기억해야 겠다.

이 책은 총 네 장으로, 닭 부위별로 구성되어 있는데, 1장은 닭의 상체 부위인 닭가슴살, 안심, 닭날개, 2장은 다리와 발, 3장은 간, 심장, 위 등의 내장부위, 4장은 껍질, 목 등 기타 부위를 다룬다. 닭 부위의 신체적 기능과 진화적 기원을 밝히고 다른 새들과 비교하며 조류 일반에 대한 설명으로 확장한다. 예컨대, 닭고기 색깔이 붉지 않은 이유는 무엇일까? 바로 미오글로빈 때문이다. 색소를 띄는 미오글로빈은 산소를 헤모글로빈으로부터 받아 근육 안에 저장하는 역할을 한다. 그런데 보통 조류들은 하늘을 날아다니기 위해 산소를 많이 소비하기 때문에 많은 산소를 근육 안에 저장하여 보통 조류의 근육은 붉은색을 띤다. 그에 반해 닭을 포함한 꿩과 조류는 일상적 비행이 아닌 무산소 운동인 단발적 비상을 하기 때문에 근육의 미오글로빈이 적어 옅은 분홍빛을 띠는 것이다.

이외에도 날아다닐 때의 엔진역할을 하는 닭 가슴근육(안심), 영계 닭고기에는 없는 상완골(위팔뼈)의 함기골 구조, 닭발 모양에 담긴 운동학적 의미 등 흥미로운 내용이 가득하다. 닭뼈에 대한 이야기들도 자주 나온다. 상완골, 부척골, 경족근골 등 그냥 읽으면 딱딱하다 싶을 내용들이 이상하게 그다지 거부감이 들지 않는다. 앞으로 닭뼈를 만나게 되면, 책에 나오는 내용들, 예컨대 윙 부위 척골(두 뼈 중 굵은 뼈)에 있는 날개깃이 부착되는 부위인 깃훅을 직접 찾아봐야겠다는 생각마저 든다. 닭 요리를 먹다, 한 번쯤 닭에게 고마움을 느껴본 사람이라면 읽어보면 어떨까 싶다. 닭에 이끌려 새에 대한 풍부한 지식을 덤으로 얻게 된 것에 닭에게 또 고마워해야 할 것이다.

* 출판사로부터 도서를 제공 받고 주관적으로 작성한 서평입니다. 

[100자평] 굉장한 것들의 세계

굉장한 것들의 세계 - 가장 크고, 가장 빠르고, 가장 치명적인 생물의 진화
매슈 D. 러플랜트 지음, 하윤숙 옮김 / 북트리거 / 2021년 1월

최상급 생물들이 보여주는 경이로운 모습이 가득합니다. 생각할 거리도 많이 있는 좋은책!

최상급 생물들이 보여주는 경이로움의 향연

굉장한 것들의 세계 - 가장 크고, 가장 빠르고, 가장 치명적인 생물의 진화
매슈 D. 러플랜트 지음, 하윤숙 옮김 / 북트리거 / 2021년 1월

TV 프로그램 ‘생활의 달인’을 본 적 있는가? TV를 잘 보지 않아 한 번 보기 시작하면 채널을 이리저리 돌리기 일쑤다. 그런데 어쩌다 이 프로그램이 나오면 나도 모르게 ‘OOO 달인’들의 엄청난 정확성과 정밀함을 보여주는 믿을 수 없는 재주에 한동안 넋을 놓고 보게 된다. 이에 더해 많은 이들이 ‘기네스 세계 기록’에서 보여주는 타의 추종을 불허하는 극도의 재주 또는 실력에 빠져드는 것으로 보아, ‘대단한 것’ 또는 이 책의 원제를 빌어오자면 ‘최상급’에 대한 사람들의 관심은 타고난 것이 아닐까 싶을 정도다.

이 책이 다루는 대상이 바로 이러한 ‘최상위’의 생물들이다. 가장 큰 것에서부터 가장 작은 것, 오래 사는 것, 빠른 것, 시끄러운 것, 강인한 것, 치명적인 것, 똑똑한 것에 이르기까지, 그야말로 ‘생물계의 달인’ 또는 ‘기네스 세계 기록 보유자’에 대한 이야기의 향연이다. 그러니 어찌 재밌지 않을 수 있을까. 이러한 흥미진진한 주제를 최신 과학 지식을 재미와 유익함을 잘 버무려 흥미진진하게 전달하는 매슈 D. 러플랜드가 다룬다니 금상첨화가 아닐 수 없다.(작년 국내에 번역출간된 데이비드 싱클레어와의 공동 저작 <<노화의 종말>>을 꼭 읽어보시길)

짚고 넘어가야 할 것. 그렇다고 이 책이 ‘동물의 세계’에서처럼 최상급 생물들의 신기한 생활사만을 보여주는 것은 아니다. 오히려 오랜 진화 과정을 통해 간직하게 된 (인간에게 존재하지 않는) 그들만의 탁월한 능력에 대한 과학적 연구 결과와 이를 통한 개별 생물에 대한 이해, 나아가 인간 자신에 대한 이해에 초점을 맞춘다. 예컨대, 인간에 의한 도살 과정에서 살아남은 코끼리 또한 인간과 마찬가지로 외상후스트레스장애(PTSD)를 겪는다는 연구 결과는 그 자체로 코끼리에 대한 새로운 연구 결과이자 PTSD가 개인의 정신겅간 상태가 아닌 일종의 문화적 상태라는 잘못된 주장에 대한 반대 사례이기도 하다. 이외에도 인간과는 다른 문어의 독특한 지능 작동 방식, 초개체로서의 개미 군집에 대한 연구, 인간의 가청범위 외의 주파수로 의사소통하는 코끼리들에 대한 연구 결과 등 최상위 생물에 대한 연구 결과 등 인간의 가능성과 한계를 고민하게 만드는 내용이 가득하다.

물론 이러한 내용들이 책을 더욱 의미있고 풍성하게 만드는 것은 분명하지만, 저자가 직접 조사하고 경험한 진기한 생물들에 대한 소개만으로도 읽을 가치가 충분하다. 특히 2장 작은 것들에 나오는 정말 작은 생물들인 길이가 0.158mm에 불과한 작은 말벌 키키나 후나와 팅커벨라 나나, 몸무게 2g밖에 안 되는데다 몸길이도 3cm 정도인 뒤영발박쥐, 비슷한 체급의 에트루리아 땃쥐, 3장 오래 사는 것들에 나오는 거의 불멸하는 민물 폴립인 히드라 불가리스, 4장 빠른 것들에 등장하는 1초당 자기 몸길이이의 322배까지 이동하는 작은 진드기에 대한 내용을 읽으면 인간의 상상력을 훌쩍 뛰어넘는 생물의 세계에 대한 경외감마저 든다.

이 책에 나오는 수많은 굉장한 것들에 대한 연구는 인간 수명의 연장, 생존 능력 향상, 인지 능력 이해 등과 동물들의 능력을 모방한 다양한 의학 및 공학 기술 개발 등 인간에 유용하게 적용할 수 있는 것들이 많다. 이것만으로도 이들을 보호하고 보존해야 하는 것은 당위로 느껴지지만, 이들이 전해주는 경이로움 그 자체만으로도 그 이유는 충분하지 않을까.

* 출판사로부터 도서를 제공받아 작성한 리뷰입니다