생물지구과학은 지구 생명체가 지구의 변화로 인해 어떤 영향을 받고, 또 어떠한 영향을 주는지 연구하는 학문이다. 별거 아닌 것 같지만 이 분야는 연구가 거의 되어 있지 않다. 참고로 열대 토양 한 숟가락에는 박테리아만 1조 개체가 존재하는데 이 정도 숫자가 연구가 완전히 되는 것은 매우 어려운 일이다. 이 분야는 매우 심오하다. 실제 우린 농사를 지으며 같은 종자를 심었는데 비슷한 땅에서도 한 곳에선 매우 잘 자라고, 바로 옆에서는 그렇지 못한 것을 목도한다. 이 모든 것이 생물지구과학의 영역이 될 수 있다.
이 연구를 하는 미국의 과학자 엘런 타운센드는 브라질 열대 우림의 토양을 연구했다. 그는 이 책의 저자로 책은 저자가 지구생물과학을 연구하며 얻은 과학적 성찰과 깨달음과 첫 결혼의 실패,다시 재혼을 통해 얻은 사랑하는 아내와 딸이 모두 희귀암에 걸리며 겪게 되는 인생의 고통에 대한 깨달음이 서술되어 있다.
아마존은 놀라운 생명의 요람이고 그 자체가 날씨를 만들어낸다. 사실 아마존은 열대 우림이 아니면 건기지역이 될만한 곳이다. 그런데 숲이 계속 강하게 수분을 머금고 있어 습윤하다. 하지만 개발로 인해 숲이 줄고 있어 아마존은 나날이 물을 잃어 가고 있다.
열대우림은 동식물량이 매우 풍부해 사람들은 그 근간인 토양이 비옥하다 생각하지만 그렇지 않다. 숲은 광합성을 통해 공기에서 탄소를 얻고, 단백질의 재료인 질소는 공기에서 얻는다. 그리고 칼슘을 비롯한 그 밖의 원소는 모두 토양의 암석에서 얻게 된다. 암석은 열기와 빗물, 침범하는 식물의 뿌리로 인해 풍화하면서 이 원소들을 내어준다. 문제는 열대림의 대부분의 경우 지구에서 가장 오래된 토양이거나 비가 자주오고 매우 더워 화학작용이 자주 일어나 이미 오래전에 암석이 완전히 사라져버렸다는 것이다. 그래서 식물이 원소를 얻는 방법은 두 가지다. 하나는 놀랍게도 대서양 너머 사하라로부터 넘어오는 먼지, 다른 하나는 기존 생물의 죽음이다. 그래서 아마존의 나무는 나뭇잎이 시들면 잎이 땅에 떨어지기도 전에 원소를 뽑아내고, 땅에 도달하면 실뿌리와 균류파트너들이 그 나머지마저 완전히 뽑아내어 재활용한다.
다른 동물도 그렇지만 인간에게 냄새의 힘과 효과는 강력하다. 냄새는 식욕도 자극하지만 많은 기억과 감정을 불러일으킨다. 그 이유는 뇌에서 후각처리 부서와 감정처리 부서가 해마 옆자리에 붙어 있기 때문이다. 평소 평온하게 사는 사람이 갑작스레 큰 일을 당하면 그래서 후각이 같이 예민해진다. 같이 붙어 있어 같이 예민해지기 때문이다. 반면 늘 만성 스트레스 상황인 사람은 늘 경계상황이다보니 후각도 같이 예민해져있어 후각이 오히려 둔해져있다. 후각은 늘 자극상황일 수 는 없기 때문이다.
만성스트레스는 현대 사회에서 인간의 주요 문제다. 그런데 만성스트레스는 인간과 일부 영장류에만 국한에 나타난다. 만성스트레스 상황이 인간과 일부 영장류에게만 국한되는 것이 아님에도 그러하다. 이는 인간이 지각하고 돌보는 존재이기에 그런 것인지, 아니면 달려드는 사자와 언제든지 자신을 해할 수 있는 이웃에 대한 경계로 인한 부산물인지는 알 수 없다.
하여튼 스트레스는 건강에 매우 좋지 않다. 스트레스를 받으면 인간의 혈액은 더 끈적해지는데 이를 혈액농축이라 한다. 원인은 복합적인데 결정적으로 혈장이 손실되기에 그렇게 된다. 그러면 단백질과 헤모글로빈 농도가 올라가게 된다. 혈액이 끈적해지니 당연히 혈압이 상승하게 되고 심장마비 위험도 올라간다. 그래서 만성스트레스인들 중 고혈압이나 심장마비 환자는 많아지게 된다.
스트레스는 배움에도 좋지 않다. 진정한 배움과 발견, 천재성의 발현은 노는 듯한 마음의 상태, 즉 충분히 이완되어 현실과 가능성을 열린 마음으로 관찰하며 받아들일 수 있으며 문제를 해결하고 새로운 생각을 떠올리며 실현된다. 기억인 정보의 유지도 마찬가지다. 스트레스가 과하면 창의적 생각을 떠올리는데 필요한 뇌의 특정 부위기 사실상 기능을 멈춘다.
새로운 정보를 평소 꾸준히 습득하는 사람, 즉, 평소 지속적으로 자신을 개선해나가며 학습하는 사람은 뇌가 스스로 발전해 세계를 탐구하는 능력을 키워나간다. 도파민은 보상이 답을 찾는데서 오기도 하지만 답을 찾을지도 모른다는 시대감이 있는 경우 더 강하게 보상된다. 그래서 호기심을 품는 습관은 답을 찾는 과정 자체에 긍정적으로 반응하도록 뇌를 훈련한다. 그리고 이런 훈련을 하는 자극하는 사람들은 스트레스에 덜 민감하게 반응한다.
저자 타운센드는 딸 네바가 고작 4살 이란 어린 나이게 두개인두종이란 암에 걸린 사실을 알게 된다. 다행히 암을 치료할만 했다. 수술을 통해 제거할 수 있는 부분은 최대한 제거했고, 시신경과 인접한 위험한 부분은 어쩔수 없이 존치했다. 방사능화학요법을 진행할 수도 있었지만 부부는 관련 분야를 꾸준히 공부하고, 어린 자녀를 위해 지켜보기로 한다. 그리고 다행히 암은 더 이상 커지지 않았다.
비극은 그렇게 끝나는 듯 했지만 언제나 건강하고 열정적이던 타운센드의 아내 다이애나가 팔에 통증을 느끼기 시작한다. 단순히 컴퓨터 사용이 많아서라 생각했지만 어느날 사지를 제대로 가누지 못하는 경험을 하고 본격적 진단을 받게 되며 상황은 반전된다. 진단은 교모세포종, 뇌종양이었다.
딸과 아내가 모두 회귀암에 걸릴 확률은 1000억분의 3에 불과하다. 그런 기가막힌 일이 그에게 펼쳐진 것이다. 다이애나는 매일 장거리를 달릴 정도로 건강했고, 진단을 받고 수술을 받고 난 후에도 그것을 할 정도로 활력이 많았다. 그래서 저자는 아내가 병을 이겨낼 것으로 기대했다. 그리고 새로운 면역 치료 요법도 시도한다. 하지만 다이애나는 오히려 기준치의 절반도 살아내지 못하고, 세상을 떠나고 많다. 다이애나의 교모세포종은 생각보다 매우 공격적으로 퍼져나갔다는 것이다.
교모세포종은 뇌에 있기 때문에 혈뇌장벽이라는 보호막의 보호를 받는다. 이는 세균과 다른 공격의 침입으로부터 뇌를 보호하는 것인데 더불어 치료 약물도 막아버린다. 거기에 뇌의 고유만 면역체계는 특수 백신에 대해서 반응을 막기도 한다.
아내를 잃은 아픔으로 저자는 사도 바울의 구절을 책에 남긴다. 믿음과 희망과 사랑, 이 3가지는 언제까지나 남아 있는 것이며 이 중에서 가장 위대한 것은 사랑이라고. 우리 안의 원소들은 일시적인 조합으로 우연히 합쳐져 지금의 우리가 된 것이다. 그리고 다시 흩어져서 영속할 것이기에 결국 우리는 과거, 미래와 연결될 수 밖에 없다. 그렇기에 저자는 믿음과 희망, 지식이 사라져도 그와 함께 우리의 몸과 마음이 사라져도 우리의 사랑은 세상에 남을 것이라고 말한다.
