1. 선택받기 위한 적응 전략
- 부정교합은 아래턱이 위턱과 모양과 비율이 맞지 않을 때 생기는 문제. 부정교합이 있으면 씹기가 힘들어 불편함. 이 문제는 인간집단에서 비교적 새롭게 생겨난 현상. 우리는 17세기 까지는 골격에서 이 문제를 찾아볼 수 없음. 그 이후에는 심지어 유입되는 이주자들에 의한 변화가 없었던, 유전적으로 안정된 집단들에서도 이 문제가 나타남. 이 사실에서 우리는 부정교합의 출현이 단순히 골격 기록에 나타난 새로운 유전적 돌연변이 때문이 아님을 알 수 있음. 부정교합이 출현한 것은 갓난아이의 음식이 거친 물질에서 현대의 유아식과 같은 부드러운 물질로 바뀌었기 때문인 듯 함. 뼈와 근육은 성장기 내내 가소성을 유지하면서 거기에 가해지는 기계적인 힘들에 반응하기 때문에, 씹을 일이 줄어들면 턱에 가해지는 스트레스와 긴장이 줄고 턱이 잘 성장하지 못해서 부정교합으로 이어짐. 우리는 지금보다 더 거친 음식을 먹도록 설계되었음. 이로 인해 우리가 치러야할 대가는 치아교정비용임.
- 모든 생물학적 과정은 유전적 과정들을 바탕으로 일어나지만, 한 생물의 특질과 생존기술은 오로지 유전자에 의해서만 결정되는 것이 아니라, 그 생물이 유전자와 환경의 연속적인 상호작용을 통해 어떻게 발생했는가에 따라 결정됨. 생애초기에 일어나는 이런 상호작용들은 그 생물이 생애과정의 다음 단계들에서 환경에 어떻게 반응할 수 있는가에 영향을 미침
- 물벼륙같은 일부 종은 무성생식도 하고 유성생식도 할 수 있는데, 어떤 조건에서 각 전략이 쓰이는지를 살펴보면 각 전략의 이점에 대한 단서를 얻을 수 있음. 일반적으로 무성생식은 낮은 스트레스 조건(풍부한 먹이, 적은 포식자)에서 일어나고, 이것은 개체군 수의 빠른 증가를 가능케 함. 반대로 유성생식은 높은 스트레스 조건에서 일아남. 유성생식 조건에서는 배우자 형성 과정 동안 유전자 재조합이 일어나고 자손에서 모계 대립 유전자와 부계 대립 유전자가 섞임으로써 변이가 생겨나고, 이는 더 잘 적응된 개체들의 생존으로 이어짐
2. 무엇이 어떻게 유전되는가
- 최근 연구는 임신한 쥐의 식이에 변화가 일어나거나 임신 중 스트레스 호르몬에 노출될 경우 자손 세대에서 대사의 생리적 제어와 혈압제어에 변화가 일어나고, 이런 변화들을 매개하는 유전자 발현의 후성유전적 변화들 역시 3세대로 전달될 수 있다는 것을 보여줌. 따라서 한 세대에 대한 환경의 영향이 후대로 전달될 수 있는 후성유전적 자국을 남길 수 있다는 데에는 의심의 여지가 별로 없어 보임
3. 발생이 일생을 좌우한다
- 유전체는 수정란이 일련의 세포분열과 분화를 시작해 예정된 성체에 이를 때까지의 지시들이 적힌 완벽한 청사진이라는 개념은 폐기되어야 함. 유전체가 그런 청사진이라면 똑같은 유전자형을 가진 모든 개체는 사실상 쌍둥이나 다름 없을 텐데, 분명 그렇지 않음. 심지어 일란성 쌍둥이들도 모든 면에서 결코 같지 않음. 그보다 우리는 성체 표현형이 환경과 생물 사이의 연쇄적인 상호작용의 결과라고 생각할 필요가 있음.
- 적응적 이점이 언제 나타나느냐에 따라 우리는 발생 가소성을 두가지 형태로 정의할 수 있음. 만일 발생초기에 환경조건이 가혹하다면, 태아는 살아남기 위해 어떤 즉각적인 반응을 취해야 할 것임. 가장 흔한 즉각적 반응은 초기성장을 줄이는 것. 어머니로부터 태아에게로 영양소가 잘 공급되지 않아서 태아가 살아남기 위해 성장률을 줄여야 할 때 이런 유형의 반응이 유발됨. 또 다른 종류의 즉각적 반응은 일찍 태어나도록 태아의 성속을 가속화하는 것. 모체내의 환경이 아주 위험해서 예정보다 일찍 태어나는 것이 확실히 더 나은 경우 이 반응은 태아에게 즉각적 이점을 제공할 것임. 이런 즉각적인 적응반응들에는 항상 대가가 따름. 인간을 포함한 동물들은 작게 태어나거나 일찍 태어날 경우 오래 살 확률이 낮음. 하지만 만일 즉각적인 적응반응을 취하지 않는다면 그들은 살아남지도 못할 것임.
- 생물은 환경과 더 잘 맞물릴수록 번식성공률이 높아짐. 심하게 단순화하면, 생물은 미래세계를 식량이 부족하고 경쟁이 치열해서 위험한 곳 아니면 식량이 풍부하고 경쟁이 적어서 안전한 곳을 해석할 수 있음. 어떤 세계냐에 따라 생애과정 전략은 매우 달라짐. 위험한 세계라면, 오래 사는 것을 계획하기 보다는 번식을 해서 유전자를 다음 세대로 전달할 수 있도록 일찍 성숙할 것임. 안전한 세계라면, 더 크게 자라고 더 많은 자손을 낳아서 그 게임의 최고승자가 되려고 할 것임.
- 하류에 사는 구피의 삶은 더 위태로워서, 하류의 구치는 자신의 유전자를 다음 세대에 전달하기 위해 숨가쁜 생애를 살 수 밖에 없는 전략을 채택해왔음. 이 전략은 성장과 과시에 너무 많이 투자하지 않는 것. 반면 상류의 구피는 좀더 여유롭게 살 수 있고 더 크게 자랄 수 있어서 적응적 이점을 가짐. 이런 서로 다른 발생경로를 추동하는 과정에 있어 서로 다른 구피 개체군들이 서로 다른 환경에 적응하는 것을 가능하게 하는 자연선택은 필수적임. 구피의 사례는 환경과 가장 잘 맞물리는 생활사 전략을 발생초기에 선택하는 것이 생존에 얼마나 중요한지를 보여줌.
- 수명이 짧은 동물이 나쁜 영양환경에 직면할 때 적절한 반응은 성숙을 가속해 일찍 번식하는 것. 설령 이 전략이 그 개체를 위험에 처하게 한다고 해도, 유전자 전달은 보장됨. 반면 천천히 성숙하고 한번에 하나의 새끼만 낳는데다 신생아 이후의 오랜 발달기간 동안 새끼가 자라는데에 어미의 생존이 필수적인 천천히 번식하는 동물에서는, 비슷한 상황에서 번식이 지연됨. 그런 동물들은 앞으로 상황이 좋아질 것이라는 희망에서 번식을 미룸. 대부분의 동물들은 이런 두 극단 사이에 있는 생애과정 전략을 채택하지만, 인간은 매우 느리게 발달하는 사례에 해당하며 우리의 생활사는 이런 관점에서 가장 잘 이해할 수 있음. 다른 동물들과 마찬가지로 인간은 발생에서 생물학적 절충을 하는 능력을 가지고 진화. 우리는 영양, 발생, 성장단계, 수명, 번식을 서로 조율함. 인간 태아는 자궁안에서 영양이 부족하면, 성장을 포기하고 더 일찍 성숙하여 일찍 태어나는 선택을 함.
- 우리 인간은 태아의 머리가 큰데 엄마의 골반은 좁은 문제를 해결하기 위해 뇌 발달의 상당부분을 출생이후로 미루는 매우 미성숙한 아이를 낳도록 진화. 따라서 다른 유인원들과는 달리 우리는 다소 미성숙한 뇌를 갖고 태어남. 그래서 움직일 수 없고, 어머니를 찾아낼 수 없고, 어머니에게 전적으로 의존. 그러므로 우리는 완전히 독립적이 되기 전 긴 유아기와 유년기 동안 부모의 돌봄이 필요하고, 이것은 지속적이 부모의 부양을 가능하게 하는 사회구조 유형이 진화하는 데 영향을 미쳤음.
4. 앞서가는 환경, 뒤처지는 몸
- 빙하기 말의 기후변화로 식행에 엄청난 변화가 생겼고, 이와 나란이 동물들의 분포에도 큰 변화가 생김. 유라시아 스텝 지역에서는 숲의 확장으로 대형 초식동물들이 더 작은 종들로 대체되면서 사냥이 어려워지고 유목생활이 유리하게 됨. 비옥한 초승달 지대에서는 기후와 식생의 변화로 채집이 어려워지고 약 1만 1000년 전 농경의 발달이 유리하게 됨. 식물은 재배되고 동물이 가축화됨. 이 과정에서 가축과 농작물들을 개발하기 위해 의식, 무의식적인 인위선택이 행해짐. 가축들은 일반적으로 야생형보다 몸집이 작았고, 식물들은 일찍 발아하며 씨는 크고 외피는 얇은 것이 선택됨. 그런 선태은 유전자형과 표현형의 숨은 변이들을 노출시켰을 것이고, 이 변이들이 농경발달의 중요한 요소가 되었을 것임.
5. 무엇이 인간의 발목을 잡는가
- 진화생물학자는 수백만년까지는 아니더라도 수만년의 관점에서 생각하고, 고고학자는 수천년전의 관점에서생각하고, 유전학자는 몇 세대의 관점에서 생각하고, 의사나 전기학자는 한평생의 관점에서 생각함. 미스매치 패러다임은 우리가 진화와 발생이라는 생물학적 과거에서 벗어날 수 없다고 말함. 미스매치 패러다임은 우리가 지난날 진화하고 발생한 환경 범위는 우리가 지금 살고 있는 환경들과 매우 다를 수 있음을 계속해서 일깨움.
6. 몸은 어른, 마음은 아이
- 생물학적 성숙의 시기와 성인으로서의 책임을 떠맡는 시기는 서로 밀접한 관련이 있음. 전통 사회에 사는 소녀들의 경우는 특히 그러함. 하지만 서구사회에서는 성인의 생물학적 요소와 심리사회적 요소를 모두 갖추는 뚜렷한 시기가 존재하지 않고, 아이에서 성인으로의 이행이 김. 때때로 이런 이행은 권리를 축적해 나가는 임의적인 과정이 되기도 함. 시기는 나라마다 다르지만, 일반패턴은 같음. 예를 들어 뉴질랜드에서는 12세가 되면 범죄를 저질렀을 때 기소될 권리가 생기고, 15세가 되면 자동차를 운전할 수 있는 권리, 16세가 되면 담배를 살 수 있는 권리 혹은 성관계를 하고 결혼할 수 있는 권리, 18세가 되면 군대에 갈 수 있는 권리와 투표할 수 있는 권리, 20세가 되면 술을 살 수 있는 권리, 25세가 되면 자동차를 빌릴 수 있는 권리가 생김. 성인으로의 이행을 이런식으로 10년 넘게 질질 끄는 것은 비논리적으로 보이며, 실제로 이것은 최근의 현상임. 3~4세대 전만해도 사춘기는 아이에서 성인으로 넘어가는 비교적 신속한 이행기였음. 여성은 10대에 결혼했음. 우리 할아버지의 세대의 많은 소년들은 10대에 집을 떠났고, 심지어 부모없이 이민을 떠나기도 했으며, 대체로 부모에게서 독립해서 일함. 하지만 사춘기와 어느정도의 의존적 삶이 30대까지 연장되는 현상이 서구국가들에게서 점점 뚜렷해지고 있음.
- 인간은 다른 영장류를 포함한 다른 포유류와 달리 사춘기 동안에 골격의 크기가 급성장. 대부분의 달느 동물들은 사춘기에 들어서면 성장이 끝남. 왜 이런 차이가 존재할까? 이것은 다양한 견해가 존재하는 흥미로운 질문임. 하나는 인간이 성장을 미뤄야했기 때문이라는 견해. 인간은 가용에너지를 뇌 성장에 투자할 필요가 있으므로 뇌 성장이 완료될 때까지 골격의 성장을 미룸. 다른 견해에서는 남성의 경우 사춘기의 급성장이 성선택 과정을 통해 일어났가도 주장. 즉 키가 큰 남성이 더 매력적이거나, 혹은 짝짓기 서열에서 우두머리가 될 확률이 높다는 것. 여성의 경우 자연선택이 급성장의 진화에 중요한 역할을 했을 것임. 골반의 크기가 매우 중요하기 때문. 골반의 지름은 키와 직접적 관계가 있고, 따라서 여성이 완전한 생식력을 획득하는 시점인 사춘기 후반, 즉 월경이 시작되고 나서 1~2년 뒤에 이르러서야 골반이 최대크기에 이르는 것은 우연이 아님
- 만일 태내에서 영양 결핍으로 성장이 부진하면, 태아는 자신의 미래가 밝지 않다고 예측할 것이고, 따라서 몸집이 더 작은 포유류와 비슷한 생애과정 전략을 채택. 즉 다음 세대로 유전자를 확실히 전달할 수 있도록 성성숙을 앞당기는 것임. 곤충에서만큼이나 생활사 생물학이 인간에게도 잘 적용된다는 증거가 존재함. 출생시의 저체중이 사춘기를 앞당기는 효과는 일반적으로 작아서, 두달 쯤 앞당기는 것 같음. 하지만 출생후 영양상태가 끼치는 효과는 이보다 큼. 따라서 태내의 나쁜 영양상태가 출생 후의 좋은 영양상태와 맞물리면 사춘기를 일년 이상 앞당길 수 있음.
- 우리는 15만년 전에는 사춘기에 몸과 뇌가 동시에 성숙하도록 진화했지만, 지난 1만년 동안 두가지 성숙의 시기에 큰 변화가 일어났음. 이 현상은 우리가 그동안 거쳐온 큰 이행들의 관점에서 이해할 수 있음. 이유는 서로 달랐지만 몸의 성숙과 뇌의 성숙은 최근까지 환경요인들에 의해 지연됐고, 두가지 성숙은 계속 일치했음. 하지만 지난 100년 사이에 둘은 서로 어긋났음. 심리사회적 요건들이 더 엄격해지면서 완전한 성숙은 지연된 것처럼 보이는데, 육체적 성숙은 점점 빨라지고 있음.
- 오늘날의 어긋난 사춘기는 근본적이며 비가역적인 문제임. 우리종의 15만년 역사에서 처음으로 심리사회적 성숙이 일어나기 한참전에 육체적 성숙이 일어나는 것이 표준이 됬음. 적어도 서구사회에서만큼은 그러함. 아이들은 덜 건강해지지 않을 것이며, 따라서 그들의 계속해서 일찍 사춘기에 접어들 것임. 그리고 전세계의 건강이 개선됨에 따라 점점 더 많은 아이들이 7세와 10세 사이에 생물학적인 사춘기에 돌입할 것이고, 11~12세에 생물학적 생식능력을 가질 것임. 한편 사회는 덜 복잡해지지 않을 것이고, 성공적 성인이 되기 위해 필요한 기량들은 더욱 늘어날 것임. 우리는 이런 기량을 습득하기 위해 점점 더 긴 유년기가 필요할 것임.
7. 풍요속의 빈곤
- 태아의 성장에 주된 영향을 미치는 것은 유전자라기보다는 어미가 만들어낸 환경임. 실제로 난자를 기증받은 사람들을 대상으로 실시한 연구에 따르면, 출생시 아기의 크기가 공요자의 몸집보다는 수혜자의 몸집과 더 밀접한 관련이 있음. 태아의 성장은 궁극적으로 어머니가 태반을 가로질러 영양소와 산소를 얼마나 잘 공급할 수 있는가에 달렸음.
- 우리는 모성제약이 태아가 수신하는 영양정보를 완충함으로써 우리 종의 진화에서 적응적 이점을 제공했을 것이라고 주장해 왔음. 이런 식의 예측적 적응 반응들은 항상 어머니 배속보다 약간 더 가혹한 환경에서 살 것이라고 예상하게 만들기 때문. 따라서 한 종으로서 우리는 우리가 실제로 경험할 수 있는 것보다 나쁜 것을 기대하도록 전적응 되어 있음. 그리고 이런 전적응은 우리에게 천부적인 안전마진, 즉 어느정도의 예비열량을 제공했을 것임. 하지만 우리의 영양환경이 더 풍요로워지면서 이런 제약 메커니즘이 만들어낸 예측과 실제환경의 괴리가 점점 더 커지고 있음. 출생 전의 예측이 지금은 진화적으로 이익이 되기 보다는 불이익이 되고 있음.
- 발생과정에서 유발된 고열량 지방 음식에 대한 선호는 지방제어 시스템의 설정과 맞물려 체중증가를 유발하고, 결국에는 비만을 야기함. 인슐린 저항성이 있는 상태에서 높은수준의 열량을 섭취하면 혈관벽에 손상이 생기기 시작할 것이고, 그 결과 감염과 죽경화판이 생길 수 있음. 이 손상은 다시 다른 영향들(비만 그자체, 감소된 신장 단위 개수, 줄어든 모세혈관 밀도 등)으로 이어지고, 이 모두는 고혈압 그리고 나아가 심장병에 취약하게 만듬. 나쁜 환경을 예측했지만 지금은 풍요로운 환경에 살고 있는 사람들은 비만 인슐린 저항성, 고혈압을 갖게 될 것임. 이런 질환들의 범주는 요즘 너무 흔해서 대사증후군이라고 묶어서 부름. 대사증후군을 앓는 사람들의 경우 당뇨병, 심장병, 뇌졸중 위험이 매우 높고, 대사증후군의 증상이 많을수록 기대수명이 짧아짐. 이것은 서구사회들에서 점점 더 흔해지고 있는 양상임.
8. 골골 팔십을 살다
- 진화적 관점에서 보면, 번식을 완료한 생물에게는 투자할 가치가 별로 없음. 인간이 진화사의 대부분 동안 짧은 수명을 유지했다는 것은 노년까지 수리를 계속하는 것에 대한 선택압이 거의 없었다는 뜻. 우리 종은 진화하면서 유전정보를 다음 세대로 확실히 전달하기 위해 더 젊고 생식활동을 활발히 하는 구성원을 유지관리하는데에 투자를 몰아주는 생활사 전략을 갖게 했음.
9. 미스매치 패러다임
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