책정리

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허리 세운 유인원

저자

에런 G.필러 지음

출판사

프로네시스 | 2009-08-07 출간

카테고리

과학

책소개

인간 종의 탄생의 비밀을 허리뼈(척추뼈)에서 찾는 새로운 진화이...

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1장. 생명체 설계의 근본 구조
01. 생명의 역사
- 오늘날의 진화론에 대해 제기되는 문제점
(1) 진화론은 유기체 집단이 환경에 대응하면서 점진적으로 변화하는 과정은 매우 훌륭하게 설명해내지만, 해부학적 구조변화에 관한 제한요인은 제대로 설명하지 못함. 어째서 그토록 많은 유사성이 여전히 남아 있는 것일까?(예를 들어 개구리와 인간의 손발에 있는 뼈의 갯수가 그토록 유사한 이유는 무엇일까?
(2) 또한 진화론은 불연속성에 대해서도 설명하지 못함. 또는 새로운 주요설계가 어떻게 갑작스럽게 발생하는가에 대해, 이를테면 새로운 동물문이나 목이 처음 나타날때 출현하는 새로운 신체설계에 대해서도 충분히 설명하지 못함.
(3) 진화론은 방향적 경향, 즉 자연선택으로 설명될 수 있는 결과(동물군에서 조상동물이 추가적인 체절을 덧붙일 수 있게 된, 광대하게 다양한 수의 신체체절이 출현한 것과 같은 결과)와는 별개로 왜 어떤 돌연변이가 일련의 필연적 변화를 낳는지를 설명하지 못함.
- 환경은 새로운 유전적 변이체에 매우 제한된 역할만을 함. 무작위적 돌연변이에 의해 변이가 생기고 나면, 자연선택은 그 종의 후손에게 작용함. 주요 신체설계의 변화에서 비롯된 질적인 개조의 유형(이를테면 척추동물의 기원을 맞은 순가에 일어난 것과 같은)은 후손을 완전히 개조하므로 그들은 부모종의 구성원처럼 적응적 선택이라는 똑같은 얼개에 더 이상 얽매이지 않음.
02. 척추뼈에 관한 괴테의 시적 생물학
03. 조프루아의 이집트 과학 원정
- 다윈의 이론은 무엇보다도 두가지 견해를 바탕으로 하고 있음. 바로 자연의 세계는 오랜시간에 걸쳐 변한다는 것과 그 자체가 이끄는 대로 점진적으로 변한다는 것임. 조프루아의 생물학은 다윈의 생물학과는 다름. 조프루아가 진전시켰던 가장 중요한 생각(곤충의 신체모양은 단 하나의 사건을 통해 척추동물의 기초적인 신체모양으로 갑작스럽게 형질변환되었다.)은 오늘날 존재하는 다윈의 이론과는 전혀 들어맞지 않음.
2장. 종의 새로운 기원
04. 종은 어떻게 시작되는가
05. 상동과 계통의 이해
06. 모듈 선택에 의한 진화
- 감마선에 의한 것 말고도, 또 다른 유전적 변화의 원천은 DNA와 RNA의 복제와 판독의 충실도가 형편없다는 점에서 찾을 수 있음. 아마도 수십억년이라는 시간속에서 10의 15승이나 18승이라는 규모로 일어나는 사본의 완성과 더불어, 지구상의 유기체는 그 복제작업을 매번 올바르게 수행하게 하는 효소 덕택에 출현할 수 있었을 것임. HIV바이러스는 매우 빠르게 새로운 계통과 변이체를 생성하는 것으로 알려져 있음. 그렇게 하여 희생자가 되는 인간의 세포적 방어 메커지즘에서 나오는 공격을 너끈히 방어하는 것은 물론, 어떠한 의료적 치료와 백신도 막아냄. 이 바이러스가 박멸되지 않고 살아남은 이유는 여러가지가 있겠으나, 진화가 매우 빠르게 일어나는 것도 그 이유중 하나임. 매우 빠르게 일어나는 진화의 뒤에서 이를 이끌고 가는 추진력은 바로 이들의 형편없는 RNA복제 충실도임. 새로운 바이러스를 만들기 위해 게놈을 복제하면서 이 바이러스는 엄청나게 많은 실수를 저지름. 그리고 그 과정에서 새로운 변이체를 무진장 쏟아냄. 이것이 재료가 되어 이로부터 성공적 적응이 얻어짐.
07. 척추뼈는 어떻게 생겨났나
- 유전자는 어떻게 몸붅러 체절 덩어리를 만들어내는 것일까? 그 체계에는 두가지 화학적 편법이 숨어 있음. 하나는 유전적 경사도이고 다른 하나는 순환하는 유전자 시계임. 초기 배에서 경사도라 함은 화학적 배열을 묘사함. 이를테면, 배의 한끝은 신호를 내보내는 화학물질의 농도가 높고 다른 한끝은 농도가 낮음. 배의 한 끝에서 다른 끝으로 나아갈수록 농도는 점진적으로 옅어짐. 또한 반복적으로 바뀌거나 주기적으로 보내는 신호를 산출할 수 있는 유전자가 오늘날 발견되었는데, 이것이 바로 유전자 시계를 만듬. 배아는 머리로부터 꼬리쪽으로 이어지는 형태발생적 경사도를 따라서 점진적으로 형성됨. 몸분절을 형성할 세포가 산출되면서, 시계신호가 작동함. 이 신호가 강할 때 몸분절 세포가 형성되고, 이 신호가 약할 때 신체 경사도를 따르는 직선적 진보는 계속 이어짐. 그러나 이때 몸분절 세포의 산출은 잠깐 중단됨. 그런뒤 다시 신호가 켜지고 그 다음번 몸분절이 형성되기 시작함.
3장. 인간 종의 탄생
08. 육상 척추동물의 호메오 진화
- 좌우대칭 동물이 그들의 다양한 구성체계에서 얻은 것의 정수는 호메오 유전자에 의한 부위화 작용이라는 개념에 잘 포착되어 있음. 말단추가과정은 신체의 길이를 추가함. 그리고 체절화 작용은 각 체절들이 독립적인 모듈이 되게 해줌. 호메오 유전자는 각각의 체절에게 신체의 길이방향을 따라 앞뒤로 위치한 체절과 관련해 그 체절이 어떤 개별적 정체성을 띠게 될지 알려줌.
09. 모로토피테쿠스의 등장
- 인간의 척추뼈처럼 바뀌는 돌연변이가 중신세의 한 아기 원숭이 개체안에서 나타났다면, 그 개체의 척추뼈는 네발로 걷던 그의 생활양식에 전혀 도움이 되지 않았을 것임. 그 돌연변이는 본질적으로 출생의 결함이었을 것이며, 그 동물은 생식을 통해 그 변화를 물려주기도 전에 어느 살육자에게 잡아먹혔을 가능성이 큼. 살아남지 못할 운명이 쥐어진 셈. 하지만 만일 그 돌연변이가 허리 세운 종에서 일어났다면, 그 동물은 팔을 흔들거리는 것처럼 매달리는 자세에서 완벽하게 기능했을 것임. 하지만 이 개체는 또한 가족의 다른 구성원보다도 더 마음 편하게 땅 위를 두발로 걸어다니면서 좋아했을 것임. 이 개체는 자연선택에서 필수조건, 말하자면 경쟁적 측면에서 유리한 점을 가지고 있었을 것임.
10. 네 종의 대형 호미니폼
- 다른 종과 비교해 봤을 때 장거리 달리기는 인간의 위대한 기술 가운데 하나임. 전력질주나 짧은 거리의 전 속력 구보에서는 말이 인간보다 훨씬 빠르지만, 달려야 할 거리가 16킬로 이상이라면 잘 훈련된 인간이 발을 앞지를 수도 있음. 현재 학계에서는 화석의 해부학적 구조를 기초로 할 때, 연장된 달리기 능력은 비교적 후에 발달한 것으로 보고 있음. 이러한 능력과 관계된 많은 특징이 250만전 전의 호모 하빌리스에게서 발견되고, 180만년 전의 호모에렉투스에게서는 실질적으로 모든 개체에서 발견됨. 그러나 오스트랄로피테쿠에서는 달리기 특화와 관련된 증거가 거의 발견되지 않음.