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• 인간은 지금도 진화 중??? - 진화에 대한 오해의 좋은 예2009-12-06

  다음에 "인간, 지금도 진화 중"이라는 흥미로운 제목의 MBC 기사가 떴다. 서울대의대 연구팀의 연구를 소개하는 기사같다. 이 기사를 요약하여 소개한다.   인간 유전자 2'5000개 중 약 5천 개(약 20%)에서 돌연변이가 일어난 것이 확인됐다. 후각, 시각, 청각에 관여하는 유전자가 크게 '퇴화'했다.특히 후각 유전자는 1400개 중 900개 유전자가 작동을 중지했다. 면역과 세포 간 신호전달을 담당하는 유전자도 심각하게 변화하고 있다.(병원균에 빠르게 대응하고 있다.) 환경의 변화속도를 사람의 생물학적 변화속도가 따라잡지 못하여 과거 사람의 생존을 도와주던 유전자가 오히려 각종 질병의 원인이 된다. 뇌가 지난 1만 년동안 1350cc에서 1200cc로 크게 줄어들었다.     1번, 유전자 돌연변이가 인종에 상관없이 약 20%정도 발견된다는 것은 그 기능과 상관없이 돌연변이가 복제의 과정에서 비슷한 빈도로 발생하기 때문에 거친 세대 수가 비슷하다면 어떤 경우나 돌연변이가 확률적으로 비슷하게 일어난다는 것을 보여주는 증거다. 인간은 지난 빙하기에 겨우 수천 명 정도만 살아남았다가 기적적으로 살아남아 다시 늘어났다. 그래서 돌연변이 수가 너무 적어 DNA 풀(pool) 다양성 확보 측면에서 문제가 있었다. 위 연구결과는 인간이 지금 서서히 유전자의 다양성을 확보하고 있다는 것을 보여준다.   2번, 문명의 영향을 전혀 받지 않은 아프리카나 아마존의 원주민들을 조사하면 감각과 관련된 유전자가 작동을 중지했다고 나올까? 문명이 발달하면서 사람은 감각을 거의 사용하지 않고 있다. 직업과 관련하여 특정 분야의 감각만 빈번히 사용하거나, 구매하면서 감각을 사용하지는 않는다. 더이상 맹수 때문에 죽을 위험도 없고, 식량을 얻기 위해 수렵활동이나 채집활동을 하지 않아도 되기 때문에 감각을 예전처럼 민감하게 적용시킬 필요가 없다. 그래서 감각에 대한 유전자를 사용하지 않는 것이다. 그런데 더이상 필요없어서 유전자 사용을 정지한 것이 진화인가? 유전자 자체가 변하지 않았기 때문에 이는 진화가 아니다. 교과서에도 나오던 '용불용설', 즉 "안 사용하는 기관은 사라지고, 사용하는 기관은 강해진다"는 이론이 사실은 진화론이 아닌 이유는 용불용설에 의해 생물의 유전자가 변하지는 않기 때문이다. 생물학에서는 이를 개체변이 또는 변이라고 부른다. 환경이 같으니 대부분의 사람들이 비슷한 개체변이를 보일 뿐이다.   3번, 병원체가 돌연변이를 일으켜 진화하면[질병을 일으킬 수 있도록 변하면] 인간은 이 병원체를 막을 기능을 만들어야 생존에 유리하다. 그래서 병원체에 대응하는 돌연변이가 발생한 인간은 더 높은 확률로 살아남게 된다. 면역과 세포 간 신호전달 유전자가 심각하게 변화하고 있다는 내용은 지속적으로 발생해야 건강한 개체가 생겨나게 된다.   4번, 과거 생존에 도움을 주던 유전자가 질병의 원인이 된다는 이야기는 굳이 하지 않아도 될 이야기다. 꼭 육체적 DNA의 문제가 아니더라도 정신적인 프레임 또는 패러다임도 환경이 바뀌면 부작용이 일어나기 때문이다. 우리 사회는 50년동안 농경사회에서 산업사회를 거쳐 정보사회로 변화했다. 그래서 사람들의 가치관이 심하게 충돌하는 등의 부작용이 있다. 마찬가지로 유전자도 농경사회에서 정보사회로 변화함에 따라서 문제가 발생하고 있는 것일 뿐이다.   5번, 뇌가 줄었다는 연구결과는 당연한 이야기다. '2번'에서와 마찬가지로 인간이 살아남기 위한 다양한 활동을 하지 않고, 문명에 적응하기 위한 단순한 기능만 발달시키면 되기 때문에 뇌 전체 용량이 줄어드는 현상이다. 이러한 현상은 인간 뿐 아니라 인간에 의해 사육되는 모든 가축들에게서도 나타나는 현상이다. 따라서 뇌가 줄어드는 현상은 앞으로도 지속적으로 진행될 것으로 예상할 수 있다.     뉴스의 시작 멘트는 적절했지만, 제목과 기사의 용어 선택이 매우 부적절했고, 기사 구성이 짜집기에 가까웠다. 일반인들의 진화에 대한 선입견을 잘 보여주는 예다. 김승환 기자가 전하려고 하는 이야기를 무리하게 서울대의대의 연구논문 발표 소식과 연결시키려다가 엉뚱한 글이 된 것으로 생각된다.    

• 단일민족 이야기의 허구성2009-12-03

  학자들의 연구에 의하면 가장 극심했던 몇만 년 전 빙하기 시대에 빙하의 영향권 안에 있던 지역 중 열 곳에만 인류가 살아남았다고 한다. 바이칼 호수는 지하로부터 올라오는 온천이 있어서 수백만 년동안 완전히 언 적이 없었으며, 빙하기에도 초지가 형성될 정도였다. 우리나라의 선조는 그곳에서 빙하기동안 살아남은 매우 생존력이 강한 집단이었다. 그러나 이들은 빙하기가 완전히 풀리기 이전에 바이칼 호수 부근에서 먹을 것이 부족해지자 이주하기 시작한다. 그래서 흩어지기 시작한 선조들은 일부는 베링해협을 건너 아메리카로 이주해 아이누족과 인디언들이 되어 훗날 마야문명과 잉카문명을 건설하였으며, 다른 한 갈래는 한반도와 일본열도로 들어와 석기 문화를 꽃피웠다. (빙하기에는 한반도와 일본열도가 육지로 연결되어 있었다.) 반면 섬을 따라 이주하던 해양세력이 일본에 정착할 즈음에 일부 갈래가 한반도의 백제 지역에 정착하게 된다. 이들은 중동지역에서부터 인도, 인도차이나의 해안을 따라 동남아시아의 수많은 섬을 하나하나 점령하면서 세력을 넓히던 사람들이었다.     한 편 남과 북에서 이주해온 사람들과 다르게 구석기인들이 이미 한반도에 살고 있었지만, 이들은 현생 인류는 아니었고, 베이징원인같은 유인원의 한 갈래였다고 생각된다. 그들과 이주해 온 현생인류의 이종교배로 후손을 만들었는지는 밝혀지지 않고 있다. 참고로 유럽에서는 크로마뇽인이 현생인류 속에 유전적으로 살아있는 것이 아니냐는 학설도 있다. 참고삼아 알아두면 좋겠다.     이렇게 각기 남과 북에서 이주해와 한반도에 자리잡은 우리 선조들은 인구의 이동이 그리 많지 않았기 때문에 유전적인 혼합이 별로 없었다. 백제 지역과 그 이외의 지역 사람들의 혼합이 매우 적었던 이유이다. 아마도 삼국시대 때까지는 백제가 남쪽 해상세력과 계속 교류하고 있었던 것으로 보인다. 왜는 신라와 고구려를 배척하면서도 백제와는 친하게 지냈다. 불과 몇 년 전에 일본 천왕이 백제계의 후손임을 밝혀 논란이 일었던 일을 상기해보자. 이렇게 왜가 백제와 친하게 지냈던 것은 삼국시대까지만 하더라도 왜와 백제는 한 민족이라는 인식이 있었던 것으로 생각된다.   왜와 백제의 교류를 추측할 수 있는 증거는 많다. 예를 들어 옛 백제지역에는 1000명에 3명꼴로 Sis-AB형이라는 유전자가 존재한다. Sis-AB형이란 한 유전자에 A와 B 형질을 모두 갖고 있는 혈액형을 말한다. A의 성질이 약해서 혈액형 검사 시에 B형으로 잘못 검사되기 쉽다고 한다. (어렸을 때 측정한 혈액형과 성인이 된 뒤에 검사한 혈액형이 달랐던 분들은 병원에 가서 정밀검사를 받아보기 바란다.) 이 유전자는 세계적으로 전라도 지역에서 주로 발견되는 혈액형인데, 일본에서도 발견된다고 한다. 과거 백제사람이 일본으로 건너갔다는 확실한 증거가 아닐까?     이렇게 두 세력의 접촉점임에도 불구하고 옛 백제 지역과 그 이외의 지역의 유전적인 변화가 거의 없었기 때문에 충분히 단일민족이라고 믿어도 이상하지 않았을 것이다. 최근 미토콘드리아 DNA와 Y염색체의 돌연변이 변화를 검사한 결과 전라도와 그 이외의 지역 사람들의 조상이 틀리다는 결론을 얻게 된 것도 조상들의 이주역사가 그대로 남아있기 때문일 것이다. 특히 제주도민들을 검사하면 유전적으로 큰 차이를 보일 것이다.     또 다른 관점으로 살펴보자.   유전병의 발병을 살펴보면 중국 한민족들이 주로 거주하는 지역의 발병율에 비해 우리나라의 유전병 발병율의 비율이 절반밖에 안 된다고 한다. 유전병이 주로 근친에 의해서 발생하는 것은 잘 알려진 사실이니 특별히 더 설명하지는 않겠다. 중요한 점은 단일민족은 외부의 유전자 유입이 없이 오랜 시간 순수성을 유지해왔다는 의미를 갖기 때문에 민족 구성원 전체가 서로 비슷한 유전자를 갖게 되어 유전병 발병율은 극히 높아질 수밖에 없다. 유전자의 다양성이 부족하기 때문이다. 그렇다면 우리 민족의 유전자가 다양해서 유전병 발병율이 낮은 이유가 분명 있어야 할 것이다.   우리나라의 위치는 지정학적으로 해양세력과 대륙세력이 만나는 곳에 위치한다. 그래서 항상 해양세력인 일본과 대륙 여러 나라의 침략에 시달려 왔다. 그러한 침략이 있을 때마다 다른 민족의 DNA가 끊임없이 공급되어 왔을 것이다. 유전병 발병율은 여러 민족으로 구성된 국가들과 한민족의 중간쯤에 우리나라가 위치한다. 이를 보면 유전자의 유입은 생각보다 훨씬 많았다고 볼 수 있다.   위에서 살펴봤듯이 우리는 유전적인 이질성을 갖고 있는 한민족이지만, 거의 혼합이 없다가 최근 지역간 교류가 활성화됨에 따라서 사람들이 많이 섞이고 있다. 예전에는 금기시되던 경상도-전라도 사이의 결혼도 이제는 빈번히 성사된다. 그래서 일종의 혼혈아들도 많이 생겨나고 있다. 그러나 유전적 혼혈이 일어난다고 하더라도 수천 년간 같이 살아오면서 같은 문화를 공유했기 때문에 어떠한 충격도 존재하지 않는다. 서로 익숙하고 비슷한 외모를 갖고 있을 뿐 아니라 같은 정서를 지녔기 때문이다.     이렇게 우리민족은 유전적인 면을 중요시 할 것이냐 정신적인 면을 중요시 할 것이냐에 따라서 단일민족이라고 말할 수도, 아니라고 말할 수도 있다. 우리 민족은 소량이긴 하지만 계속 유입된 한반도 외부의 유전자를 그리 어렵지 않게 받아들여서 우리 민족 안으로 포용해왔다. 이로 보아 우리가 유전적인 측면보다는 정서적인 측면에서 단일민족으로 인식하는 것으로 생각된다. 물론 한민족이 단일민족이라는 말은 군사정권의 취약한 명분과 통치기반을 단단하게 하기 위해서 만들어낸 허구적인 개념일 가능성도 있다. 민족이란 의식이 생긴 것이 겨우 300년 정도밖에 안 되었으니 자연스럽게 단일민족을 의식하기엔 무리가 있지 않을까?

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  추운 날에는 흰색 옷을 입자.2009-11-14

  일반적으로 흰 옷은 빛을 잘 반사하기 때문에 추운 겨울날 체온을 높이는 데는 불리한 편이다. 그래서 겨울옷을 대부분 검정색이나 짙은 색으로 만든다. 반대로 여름에는 시원하려고 흰색 옷을 주로 입는다. 전통적으로 입던 여름옷인 모시나 삼베옷들도 매우 밝은 색이다. 그런데 매우 추운 북극에서 사는 북극곰은 흰 색 털을 갖는다. 왜 그럴까?   북극곰의 털이 흰 이유 북극곰의 조상은 붉은 털을 갖고 있는 불곰이었는데, 북아메리카 로키산맥 산지에 아직도 살고 있다. 진화의 흔적으로 북극곰 코 부근에는 약간 붉은 털이 남아있다. 원래 붉었던 북극곰의 털이 흰 색으로 변한 것은 북극지방에선 흰 털이 유리했기 때문일 것이다. 어떤 점에서 유리했을까?   ① 흰 털을 갖는 곰이 사냥을 더 쉽게 한다. 북극곰이 사냥하는 방법은 이미 잘 알려져 있다. 물개가 물고기를 잡아먹고서 숨을 쉬러 얼음구멍으로 돌아올 때 낚아채는 방법을 사용한다. 그런데 물개가 올라올 때 물 밖의 북극곰을 볼 수 있다면 북극곰이 지키지 않는 숨구멍을 선택해 올라올 것이다. 이렇게 되면 북극곰은 물개를 사냥하기가 힘들게 된다.   그러나 북극곰에게 다행인 것은 물개가 물속에서 볼 때는 북극곰을 찾기가 어렵다. 왜냐하면 북극의 얼음은 우리가 주변에서 볼 수 있는 얼음과 다르게 색이 희다는 점이다. 북극 얼음의 색이 흰 이유는 얼음 사이에 공기통로 또는 공기기포가 많기 때문이다. 이렇게 된 것은 북극의 얼음이 언 이유가 순수한 물이 직접 언 것이 아니라 눈이 쌓여 이뤄졌거나 바닷물이 얼어서 이뤄진 것이기 때문이다. 눈이 쌓여 굳어진 얼음도 흰 색이지만, 바닷물이 언 얼음도 소금이 전체가 어는 것을 막아서 투명한 얼음이 되지 않는다. 눈이 쌓여 굳은 빙하의 밑쪽이 푸르스름하게 보이고, 조금 눌린 윗쪽이 희게 보이는 이유는 얼음 속에 구멍들이 있기 때문이다. 마찬가지로 바닷물이 언 얼음은 투명한 얼음의 중간에 매우 진한 소금물이나 물의 흐름통로가 생겨서 푸르거나 흰 색을 띄게 된다. 보통 수돗물을 냉장고에 얼릴 때 얼음 중앙이 희게 보이는 것을 볼 수 있는데, 중앙에 기포가 생기기 때문이다. 그래서 물개가 올라올 때 북극곰이 움직이지 않고 있으면 눈과 북극곰을 구별하기는 어렵다.   더군다나 물개는 시력이 나쁘다. 물개가 사냥하는 곳은 물속이다. 물과 공기의 굴절율이 확연히 다르기 때문에 물과 공기 중에서 모두 잘 보는 눈을 갖기는 어렵다. 송사리과의 어떤 물고기의 경우 눈을 둘로 나눠서 위쪽과 아래쪽에 각각 다른 수정체를 갖도록 진화했다고 한다. 수면에 살기 때문에 위와 아래를 모두 잘 보기 위해 진화한 결과다. 하지만 다들 알다시피 물개의 눈은 평범하게 생겼다. 따라서 물 속과 물 밖 중 한 곳에서만 잘 볼 수 있다. 물개는 물 속에서 사냥하기 때문에 눈이 물 속에 맞춰서 진화했다. 그래서 물 밖으로 나오면 모든 것이 뿌옇게 보인다. 그래서 물속에서 북극곰을 발견하지 못하면 물개는 북극곰에게 잡아먹히게 된다. 북극곰의 털이 흰 색인 이유는 결국 사냥을 잘 하기 위해서다.   ② 흰 옷이 더 따뜻하다. 사막에 사는 베드윈족 사람들은 차도르(Chador,Hejaab) 라는 검은 옷으로 몸을 감싸고 다닌다. 굳이 사막까지 갈 필요도 없이 주변에 검게 선텐한 차의 유리창을 보자. 뜨거운 여름날 뜨거운 때악볕 아래서 검은 외관은 내부를 시원하게 해준다. 빛을 잘 흡수해서 빨리 뜨거워지는 검정색이 왜 내부를 시원하게 해 줄까? 그 이유는 표면에 가까운 곳에서 빛이 열로 변환된 뒤 밖으로 쉽게 빠져나가기 때문이다. 단지 검은 천으로 된 옷이나 자동차 썬텐 유리창이 살에 직접 닿으면 매우 뜨겁게 느끼므로 주의해야 한다.       반대로 내부가 뜨거워지기 위해서는 빛이 표면보다는 되도록 내부에서 열로 변환되어야 한다. 농촌에서 농작물을 재배하기 위해 많이 만드는 비닐하우스를 생각해보자. 비닐은 보통 폴리염화비닐을 많이 사용하는데 대부분 투명하다. 그러나 여러 겹 접었을 땐 얼음의 예와 같은 이유로 푸른색을 띄어 보이는데 비닐하우스를 만든 뒤에 보면 희게 보인다. 이 비닐은 유리보다 더 많이 자외선과 적외선을 내부로 투과시킨다. 많이 투과된 자외선은 농작물을 더 튼튼하게 자라게 만들고, 많이 투과된 적외선은 내부에 열을 더 많이 공급하여 비닐하우스를 더 따뜻하게 만든다. 비슷한 예로 고추 재배 전용 비닐을 찾을 수 있다. 고추 재배 전용 비닐은 가운데만 투명하고, 양 옆은 검다. 그 이유는 고추는 땅이 따뜻해야 더 잘 성장하는 반면 땅이 따뜻하면 잡초가 더 잘 발아하고 성장한다는 모순을 해결하기 위한 방편이다. 가운데의 투명한 비닐은 햇볕이 흙까지 도달하여 따뜻하게 만들어준다. 반대로 양 옆의 검정색 비닐은 자신이 햇볕을 다 흡수하여 따뜻해지지만 흙에까지 햇볕이 도달하지 못하도록 하여 흙을 차게 만든다.   비슷한 예로 눈을 살펴보자. 남극이나 북극 바다에는 흰 얼음으로 뒤덮이는 경우가 많다. 이러한 얼음들은 보통 몇십 cm에서 몇 m에 이르기까지 매우 두꺼운 편이다. 그런데 아이러니하게도 이러한 얼음 밑에는 조류들이 광합성을 하며 살아간다. 해가 뜨지 않아 처음 얼음이 생겼을 때는 안 보이던 조류들은 백야를 거쳐 얼음이 녹을 때쯤에는 대규모로 관찰할 수 있게 된다. 이러한 조류들은 대규모 플랑크톤(보통 작은 물고기들)의 발생을 유도한다. 그리고 많은 고래나 펭귄들이 이러한 플랑크톤을 먹고 살아간다. 이러한 생태계가 생길 수 있는 이유는 햇볕이 눈을 잘 투과하기 때문이다. 얼음을 투과한 햇볕은 얼음 밑바닥에 붙어 사는 조류가 광합성을 할 수 있게 해주기 때문이다.   북극곰의 털도 마찬가지여서 흰색 털은 빛을 북극곰의 살갗까지 더 많이 투과시킨다. 북극곰의 살갗에서 더 많은 적외선이 열로 변화되도록 하기 위함이다. 더군다나 북극곰은 불곰에서 진화했기 때문에 살갗이 검다. 그래서 금상첨화로 북극곰은 약간의 햇볕으로도 몸을 따뜻하게 데울 수가 있는 것이다.   북극곰과 같이 빙하기를 살아남은 북극순록도 보통 순록과 비교해서 흰 색 털이 훨신 더 많다. 사진이 귀엽다고 인기가 많았던 북극여우도 완전히 흰 색이다. 아예 흰 피부를 갖는 북극고래 무리들이 있는데, 이들도 햇볕을 잘 받기 위해서라고 하면 억지일까? 우리나라에도 있는 산토끼의 경우 겨울에는 흰 색으로 변한다. 일종의 보호색인데, 북극곰과 같은 이유로 따뜻하게 몸을 데우기 위해서인 이유도 있는 것이 아닐까?   사람도 비슷한 경향을 찾아볼 수 있는데, 햇볕이 약한 곳에 사는 사람일수록 피부는 더 밝다. 그 이유는 피부가 빛을 받아서 열이 발생하는 장소를 피부가 아니라 몸 내부로 만들기 위한 노력이다. 흑인종이나 황인종의 경우에 머리카락 빛깔이 대체로 검은 것도 같은 이유다. 머리에서는 열이 많이 발생하므로 머리카락을 검게 하여 햇빛으로 인한 머리의 과열을 막고자 하는 것이다. 상대적으로 햇볕이 약한 유럽 부근의 사람들은 머리카락의 색을 옅어지는 것과 비교해서 생각해보자.   겨울에는 흰색 옷을 입자. 겨울옷은 몸을 따뜻하게 하기위해서 검게 만드는 경향이 있다. 흰 옷을 입으면 추워보이기 때문에 검은 옷을 선호하기 때문이다. 역시 내가 갖고 있는 겨울옷 대부분이 검정에 가까운 옷들이다. 그런데 정말 검은 겨울옷이 더 따뜻할까? 이 믿음은 초등학교에서 배웠기 때문에 생겼을 것이다.   위에서 살펴본 북극곰과 같이 추울 때는 흰색이 더 유리하다. 그래서 겨울옷은 흰 색으로 만드는 것이 더 효율적이지 않나 생각된다. 다만 두꺼운 옷의 경우 안감을 얇은 검정 천으로 덧대는 것이 효율적일듯 싶다. 우리 민족이 백의민족이 된 것이 혹시 추운 겨울을 따뜻하게 나기 위해서였던 것은 아니었을까?   본문의 Flickr 이미지 출처 링크 차도르 북극곰  북극여우

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