[위즈덤 네이처]대중화된 진화론과 자연선택설…과연 사실일까?

[ 위즈덤 아고라 / 김정서 기자] 진화론과 자연선택설을 들어본 적 있는가? 이 두 용어는 대중들에게 많이 알려졌지만, 대부분 사람이 진화론과 자연선택설의 차이, 사실과 오류에 대해서는 무지하다. 과학계의 생물학자, 진화론자, 종교계의 사람들이 사이의 많은 비판과 의문을 남기게 하는 진화론과 자연선택설에서 과연 무엇이 오류이고, 사실일까? 과학계에서 아직 진화론과 자연선택설이 명확히 정의되지 않음을 밝히고, 오류와 사실들은 과학자들과 종교계 종사자들의 주장임을 밝힌다.

동물학자 커티스는 ‘진화란 유전자풀(gene pool)에서 한 세대로부터 다음 세대로 전달되는 형질 빈도(allele frequency)의 모든 변화’라고 주장한다. 진화론은 세 단계로 구성되어 있는데, 첫 단계는 무기물에서 유기물이 합성되어 안정된 반응계(화학반응에 관여하는 화합물을 통틀어 이르는 말)를 형성한 화학진화이다. 둘째 단계는 안정된 반응계가 자기 복제 능력을 가진 원시세포로 발전하는 생명 발생의 과정이다. 셋째 단계는 원시세포가 장기간에 걸쳐서 서서히 오늘날처럼 다양한 동식물과 미생물종으로 분화한 생물진화를 의미한다. 

진화론은 현대에 있어서 대다수 학자와 일부 종교계에서도 인정하는 하나의 학설이다. 진화론은 크게 3가지로 분류되는데, 이는 ‘일반진화론’, ‘유전자 진화론’, ‘창조적 진화론’으로 분류된다. 

다윈 등에 의해 출발한 ‘일반 진화론’의 핵심은 생명은 애초에 한의 종으로부터 자연선택에 의해 다양한 종으로 분화되는데, 새롭게 획득한 후천적인 형질이 후세에 유전된다는 것이다. 하지만 이러한 이론은 하나의 종의 내부에서는 설득력 있는 해명이지만 근본적으로 차원이 다른 종들, 가령 ‘동물에서 사유하는 인간으로’의 분화에 대해서 납득할 만한 설명을 하지 못하고 있다.

유전공학의 발달로 DNA라는 생명의 기본단위를 발견한 현대의 과학자들은 ‘유전자 진화론’을 주장하고 있는데, 이러한 유전자 진화론은 모든 진화의 과정은 ‘DNA’가 자기 생존을 위해 고안한 ‘겉옷’에 지나지 않으며, 진화의 근본 원인은 개체로서의 DNA가 ‘보다 잘 생존하기’라는 한 가지 이기적인 목적이 있음을 주장하고 있다. 하지만 이러한 해명은 인간과 같은 고등동물이 ‘박테리아’ 같은 미세 생명체보다도 생존하기에 더 유리한가 하는 질문에 대해서 충분한 설명을 하지 못하고 있다. 

이러한 이들의 한계를 해결하고자 하는 것이 ‘창조적 진화론’인데, 베르그송, 떼이야르 드 샤르뎅 등에 의해 주장된 이러한 이론은 진화의 전 과정에 보이지 않는 의식 혹은 정신적인 힘이 작용하고 있다고 가정하며, 진화의 목적은 의식을 탄생시키고자 하는 것이며, 진화 현상을 질료적(형상을 갖춤으로써 비로소 일정한 것으로 되는 재료) 장벽에 대한 정신의 승리라고 고찰한다. 베르그송은 진화의 근본적인 원동력을 ‘생의 도약’이라고 보았고 그 과정은 자유로운 선택을 통한 ‘새로운 생명 형식의 창조’라고 보았다. 반면 떼이야르드 샤르뎅은 진화의 궁극적인 도착점인 ‘오메가 지점’을 예견했는데, 이러한 창조적 진화론자들의 사유는 그들이 가정하는 진화의 원리들 자체가 관찰이나 검증이 불가능하다는 점에서 과학적 지식이 아닌 형이상학적인 지식 혹은 가설이라고 추측된다. 

자연선택설이란 “적자생존(survival of the fittest)”이라고도 불린다. 한 집단의 생명체가 가뭄이나 추위, 먹잇감의 변화와 같은 환경적 도전에 직면했을 때, 그 바뀐 환경에서 살아남기에 가장 적합한 개체가 살아남게 될 것이고 따라서 그 개체가 번식할 기회를 얻게 될 것이다. 예를 들어 긴 털을 가진 동물은 추운 환경에서 더 잘 살아남을 것이며, 위장 능력을 갖춘 동물들이 그렇지 않은 동물보다 살아남을 확률이 더 높다. 

의미가 비슷해 보이는 진화론과 자연선택설은 구별이 가능할까? 진화라는 용어는 하나 이상의 정의를 가졌는데, 진화라는 단어는 단지 “변화”만을 의미할 때는 자연선택설과 구별할 수 있다. 단순한 생명체가 더 복잡하게 진화할 수 없는 반면, 자연선택설에 의해 한 종류의 생명체는 다양한 특징을 가질 수 있다. 그 예시로 ‘개’ 중에는 코요테, 늑대, 여우, 진돗개 등 많은 개가 존재한다. 

진화론에 대해 여러 의문이 제기된 가운데, 진화론자 리처드 도킨스는 스스로 생명의 복잡성 즉 유전정보가 증가한 것이 생명 역사의 가장 큰 미스터리이며 각 생명체가 우연히 만들어지는 것은 있을 수 있다고 인정하면서도 아주 작은 행운이 쌓이고 쌓이면 진화가 가능하다고 주장했다. 하지만 현재까지 유전 정보 증가 사례는 관찰된 적이 없다는 질문에는 리처드 도킨스는 침묵으로 대답했으며, 이후 독일연방 물리 기술연구소 연구소장 워너 짓(Wener GItt)은 정보의 증가라는 것은 있을 수 없고 오히려 유전 정보의 감소를 관찰했다고 한다. 이는 진화의 증거로 알려진 변이를 정보를 증가시키는 것이 아닌 정보를 감소시켜 진화가 아닌 퇴화의 증거라고 밝힌 바 있다.

‘생명의 진화에 대한 9가지 질문’의 저자인 서강대학교 이승엽 교수는 그의 책을 통해 진화의 오해에 대해 얘기한다. 현대인들이 착각하는 진화의 대표적인 오해는 첫째, 모든 현대 생명체는 최초의 단세포 생물로부터 생겨나서 점진적으로 변화되어왔다는 것, 둘째, 돌연변이에 작용하는 자연선택의 메커니즘이 새로운 생명체를 창조한다는 것과 셋째, 다윈의 생명나무 그림처럼 현재 모든 생물이 공통 조상의 후손이라고 생각하는 것이다. 

진화론에는 오류도 있지만, 사실인 면도 존재한다. 자연선택의 기본 메커니즘은 변이한 개체가 그 속성을 유전하며 차등 번식함으로써 소진화가 일어나고, 소진화가 오랜 시간 축적되어 대진화가 일어난다는 것은 사실로 간주하고 있다. 

다윈의 자연선택설에도 오류는 존재한다. 다윈은 자연선택의 느린 과정에 의해 환경에 더 잘 적응한 개체가 살아남아 더욱더 복잡한 생물을 낳게 되었다고 생각했지만, 자연선택의 결과는 단지 생물 안에 존재하는 유전 정보의 재조합일 뿐이다. 자연선택은 새로운 정보를 만들어내지 않으며, 어떤 생물에서도 더 복잡한 생물이 되도록 하는 ‘설계도’를 주지 않는다. 궁극적으로 자연선택을 거치며, 집단 내의 유전정보는 소실되고, 새로운 개체는 그 부모 중에 이미 존재했던 유전 정보의 새로운 조합일 뿐, 전혀 새롭거나 더욱 복잡한 종류가 된 것이 아니다. 따라서 자연선택의 과정은 물질로부터 인간으로의 진화를 가능케 할 수 없을 뿐 아니라, 단순한 조상들이 조금 더 복잡한 종류로 진화하게 할 수도 없다는 것이 대중화된 자연선택설에서의 오류이다. 

진화론과 자연선택설의 의문은 ‘생물은 어떻게 처음 만들어졌는가?’에서 시작된다. 진화론과 자연선택설이 앞으로 어떻게 발전해 나갈지는 의문이지만, 많은 연구와 관찰로 후대에는 밝혀지기를 바란다. 

[위즈덤 네이처]생화학이란 세포 내에서 일어나는 화학적 반응이나 생명현상에 대해 탐구하는 학문입니다. 최근에는 ‘찰스 다윈의 진화론’이라고 하면 모두가 아는 정도로 진화론은 대중화되었습니다. 한 생물이 진화하는 것에 대한 증거로는 이를 구성하는 유전자나 단백질 등의 생화학적 특징을 보면 알 수 있습니다. 생물체가 현재에 존재하기까지 어떤 내외부 환경을 겪어 진화를 했는지 고찰해보는 컬럼을 연재합니다. 위즈덤 아고라 김정서 기자의 ‘위즈덤 네이처’로의 생화학 속 진화론의 세계를 만나보세요.