5. 생물학 개론, 다윈과 생명의 의미 - 진화론의 입증

   다윈은 자신의 인생의 최고 이론인 "종의 기원"과 "진화론"에 대해 발표한 이후, 진화론에 대한 입증에 힘썼습니다. 그리고 그를 존경하는 많은 학자들이 다윈의 진화론을 증명하고자 관찰과 실험을 거듭하였습니다. 오늘 내용은 이러한 진화론의 증명에 관한 내용입니다.

 

 

다윈의 진화론은 많은 비난과 함께, 증명하려는 추종자들도 많았다.

 

목차

 

1. 먼저 읽어보면 좋은 글

2020/09/07 - [생물학 정리] - 1. 생물학 개론, 다윈과 생명의 의미 - 다윈의 고민이 시작되다

2020/09/08 - [생물학 정리] - 2. 생물학 개론, 다윈과 생명의 의미 - 다윈의 고민이 짙어지다

2020/09/08 - [생물학 정리] - 3. 생물학 개론, 다윈과 생명의 의미 - 과학적인 방법으로 연구하다

2020/09/09 - [생물학 정리] - 4. 생물학 개론, 다윈과 생명의 의미 - 진화론의 전개

2. 생물학 개론, 다윈과 생명의 의미 - 진화론의 입증

 

토마스 헉슬리

 

(1) 진화론의 입증

   19세기 다윈의 가장 열렬한 신봉자였던 헉슬리(Thomas Huxley)까지 도 다윈의 이와 같은 진화론이 누군가가 종의 실험적인 창조를 확인하기 전에는 확인될 수도 증명될 수도 없을 것이라고 생각하였다. 그러나 다윈은 이와 같은 실험적인 증명은 불가능하다고 생각하였다. 다윈의 진화론을 뒷받침해 주는 가장 중요한 요소 중의 하나는 시간이었으며, 가설이 만들어지기 이전에 이루어진 관찰 결과를 가지고 가설을 증명해 보일 수 없는 것도 문제였다.

   지나간 사실에 대한 가설도 증명될 수 있는 것일까? 예측이라는 것은 관찰 하기 이전에 그 결과를 미리 예측할 수 있음을 의미한다. 예를 들어 고생물학에서 먼저 가설과 예측을 한 후 나중에 화석 골격을 발굴하거나 이미 발굴된 화석 골격을 조사함으로써 그러한 가설과 예측을 증명할 수도 있는 것이다. 

   진화와 자연선택은 분명히 다르다는 것을 확실히 알아야 한다. 말하자면 반복되는 분지 현상에 의한 종의 진화에 대한 이론과 자연선택설은 전혀 별개의 것으로 후자는 실험적으로 증명하기가 대단히 어려운 문제이다. 물론 자연선택을 실험적으로 증명하는 것이 아주 불가능한 것은 아니다. 다윈은 “유전적으로 대단히 가까우면서도 각기 다른 색깔을 가진 여러 종의 완두콩을 계속해서 잘 보존하기 위해서는 이들 변이체들을 별도로 수확한 후 파종 시에 이를 다시 일정한 비율로 심어야 한다. 이렇게 하지 않으면 번식에 약한 종류는 계속해서 수가 줄어들고 결국 멸종하게 된다. (〈종의 기원〉에서)”는 사실을 스스로가 관찰하였다. 나방을 대상으로 한 자연선택의 실험 결과가 18장에 소개되어 있다.

   개념상에 있어서 자연선택의 난점은 예측이 제한성을 갖는다는 것이 아니라 이 개념에 의해서 설명될 수 있는 범위가 너무 넓다는 데 있다. 즉, 자연선택이 생물의 자연환경에 대한 적응을 설명할 수 있다는 것이 확실해짐에 따라 자연선택설은 광범위한 생물학적인 현상을 설명하는 데 선별 없이 이용되는 만병 통치약처럼 되어 버렸다. 

   어떠한 사실을 설명하고자 하는 경우 생물학자는 이 사실에 관련된 새로운 증거를 찾으려고 노력할 필요 없이 그 사실이 그 생물에 이로움을 주기 때문이라고 추측하기만 하면 된다. 이와 같은 추측이 사실을 설명하는 데 잘 들어맞지 않는 경우에는, 그 특정한 현상이 그 생물에 대하여 이점이 있는지는 확실치 않지만 아마 분명히 무엇인가 이점이 있을 것이라고 말하기만 하면 되었다. 예를 들어 인도코뿔소는 한 개의 뿔을, 아프리카 코뿔소는 두 개의 뿔을 가지고 있다고 하자. 

 

 

인도코뿔소, 뿔이 한개이다

아프리카코뿔소, 뿔이 두 개이다

 

   이것을 설명하는 데 인도 또는 아프리카의 자연환경상의 무엇인가가 코뿔소에게 각기 하나 또는 두 개의 뿔을 갖게 하는데 중요한 역할을 하였다고 주장할 수 있을 것이다.

   자연선택의 역할이 설득력을 갖게 되자 현재의 모든 것은 가장 적절한 것이고 이 모든 것에 대한 합당한 이유가 있는 것으로 해석되었다. 자연선택은 부정할 수 없는 현상이기는 하나 동시에 모든 것을 이에 적용시킬 수는 없다. 그러한 무분별한 신봉은 과학의 정의에 어긋나는 일이다. 생물의 적응 현상이란 놀라운 일이기는 하지만 완전한 것은 아니며, 진화에 의한 변화란 항상 정해진 규칙에 의해 일어나는 것이 아니기 때문에 예측이 불가능하다고 할 수 있다.

 

 

(2) 다윈의 영향

   그 당시 다윈의 자연선택에 의한 진화 개념은 신랄한 논쟁의 대상이 되었다. 비교적 짧은 기간 동안 논란을 거친 뉴턴(Newton)이나 아인슈타인(Einstein)의 이론과는 달리 다윈의 이론은 오랫동안 논란거리가 되었다. 대부분의 생물학자들은 자연선택의 핵심이 되는 개념과 이에 의한 진화를 인정하기는 하면서도 종을 어떻게 정의해야 되는지, 종이 실제로 변화하는 경로가 무엇인지, 다른 종간의 생식이 불가능한 이유는 무엇인지, 또는 진화상의 변화란 조금씩 오랜 세월에 걸져 일어나는 것인지 또는 크게 몇 번에 걸쳐 일어나는 것인지에 관하여는 서로 의견을 달리하였다.

   다윈은 그 후 계속하여 중요한 이론적인 연구 결과를 발표하였고, 이에 관련된 기본적인 실험을 계속하였다. 식물의 호르몬을 발견했던 것도 이와 같은 실험에 의한 결과였다. 1872년에 출판된 '인간과 동물의 감정 표현'은 행동과학 및 동물의 비교 행동학의 기초가 되었으며, 1881년의 〈지렁이에 의하여 발생하는 식물의 곰팡이>는 토양 생태학에 있어서 지렁이 역할의 중요성을 주장한 저서이다. 이 외에도 난초, 덩굴손, 식충식물 등의 많은 분야에서 업적을 남겼다.

   그렇지만 다윈을 유명하게 만든 것은 〈종의 기원)과 이와 관련된 연구인 〈인간의 혈통(The Descent of Man)〉으로서 이 저서의 내용은 자연선택의 개념이 사실상 생물학의 중심이 되는 개념을 이루고 있다.

   자연선택설을 인간 지적인 업적으로 볼 것인가에 대하여 의견이 분분하였다. 특히 몇몇 생물학자나 역사학자들은 다윈의 이론을 누구나 생각해 낼 수 있는 단순한 아이디어라고 혹평하기도 하였다. 그렇지만 다윈이 여러 사람들에게 보여준 그의 탁월한 능력은 과거에 별로 중요하게 여기지 않았던 단순하고 분명한 사 실을 관찰하고 이를 후세 사람들에게 쉽게 설명할 수 있다는 것이었다. 하지만 그러한 탁월함이란 일반적으로 받아들이기가 쉽지 않았고, 그의 지지자였던 헉슬리까지도 다윈의 이와 같은 새로운 진화에 대한 이론을 처음 접하였을 때 시큰둥한 반응을 보인 것도 어느 정도 이해할 만한 일이다. 〈종의 기원>을 읽어 본 후 헉슬리가 “이런 것을 왜 일찍이 생각지 못했는가!”라고 감탄했다는 일화가 있다.

(3) 환원과 종합 

   다윈은 지렁이나 달팽이의 수명과 같은 전문적이고 자세한 연구에 몰두하기도 했지만 현상을 거시적인 관점에서 통찰할 수 있는 능력의 소유자이기도 하였다. 그의 진화에 관한 이론은 관련된 여러 가지 형태의 관찰 결과로부터 어떠한 원리를 끄집어내고, 이것을 하나의 원리로 보편화시킬 수 있는 다윈의 능력에 의하여 이루어진 결과이다. 하지만 오늘날 만약 누구든지 다윈의 진화론을 증명하고자 한다면 아마 옛날에 다윈이 시도하였던 거시적인 통찰 방법이 아닌 미시적인 관점에서 대단히 작은 문제부터의 증명을 선호할 것이다. 말하자면 과학을 하는 데에는 두 가지의 전혀 다른 접근 방식이 있는 셈이다.

   근대 생물학의 발전 과정은 자연선택의 진화론처럼 주요한 개념상의 극적인 발전을 통해 이루어지지 않고 소위 환원론(reductionism)이라는 것을 통해 이루어졌다. 환원론은 생물계의 성질이 물리학 또는 화학과 관련된 자연법칙으로 간단히 설명될 수 있다는 가정을 전제로 한다. 환원론자의 과학에서는 전문적이고 정확하게 정의된 용어를 써서 제기된 문제점을 설명한다. 원인과 결과는 가능하다면 경쟁이 되는 설명이 한 가지만 존재할 때까지 제거되는 과정을 통하여 결정된다. 마지막으로 환원론자들은 관찰된 현상에 대한 원인보다는 그 메커니즘을 이해하고 싶어 한다. 

   현상에 대하여 거시적이고 개략적인 관점을 가지고 접근하는 사람을 종합론자(synthesist)라고 하는데, 표면적으로 전혀 연관되지 않은 듯한 것들이라도 서로 관련성을 갖도록 유도하는 것이 그 일반적인 접근 방식이다. 

   종합론자들은 다윈의 추종자들로 대 법칙과 설득력 있는 보편성을 확립하는 데 흥미를 가진다. 물론 과학 발전을 위해서는 환원론자와 종합론자의 접근이 조화를 이루는 것이 바람직하다. 왜냐하면 환원론자들이 생산해 낸 많은 데이터를 이용하여 종합 보편화하는 과정이 필요하며, 역으로 종합론자들의 관점이란 환원론자들의 실험 결과 없이는 증명이 불가능 하기 때문이다.