어째서 이 세상에는 이리도 다양한 생물이 존재하며, 왜 그 생물들은 자신이 사는 곳에 알맞은 특성을 갖추고 있는 것일까? 이것은 오래전부터 사람들의 흥미를 자아내던 문제이며, 이에 대한 생각은 시대와 함께 변화해왔다. 옛날 사람들은 생물은 처음 만들어졌을 때부터 그 모습이었고 시간이 지나도 변하지 않는다고 생각했다. 그러나 비교적 최근에 들어와 ‘생물은 처음부터 그런 모습이었던 것이 아니라 시간이 지나면서 변화해온 것이 아닐까’라고 생각하는 사람들이 나타났다. 이런 생각을 ‘진화론’이라고 부른다.
진화론은 왜 등장했고 어떻게 사람들에게 받아들여졌을까? 현대의 진화론은 생물의 다양성을 어디까지 해명할 수 있을까? 그리고 진화론은 어떻게 새롭게 전개되고 있을까?
이 책은 생물의 다양성과 적응을 둘러싼 진화론의 모험을 되도록 알기 쉽게 해설한 것이다. 생물들은 인간의 상상을 초월하는 신비한 생태를 보일 때가 있다. 그런 생물의 신비한 생태와 함께, ‘왜’ 그리고 ‘어떻게’라는 과학이 해명해야 할 근본적인 관점에서 진화론의 역사, 가능성과 한계, 그리고 새로운 전개에 관해 설명해나갈 것이다.
--- 『머리말』

다윈이 진화론 최고의 스타인 이유는 세계 최초로 이론적으로나 사실적으로나 모순이 없는 이론, 즉 생물의 다양성과 적응을 설명하는 이론을 발견했기 때문이다. 라마르크의 용불용설은 논리적으로는 가능하지만 안타깝게도 관찰 사실이 그 가설을 뒷받침해주지 못했기 때문에 과학의 가설로 살아남을 수 없었다.
다윈의 가설은 무엇이며 어떤 과정을 거쳐서 탄생했는지는 앞으로 설명하겠지만, 이것은 오늘날까지 적응 진화를 설명하는 유일한 가설로 살아남았다. 이는 다양한 관찰 사실이 그의 설을 지지하고 있음을 의미한다.
다윈의 가설은 대략 200년에 걸쳐 살아남았으므로 논리적으로 정합성이 있고 사실과 합치하는 위대한 발견이라고 할 수 있다. 과학의 역사에서는 아인슈타인의 ‘상대성 이론’과 맞먹는 커다란 발견이다. 이것은 과연 어떻게 탄생했을까?
--- 『진화론 최고의 스타, 다윈의 진화론』

멘델 덕분에 생물의 형질은 어떤 유전 인자와 함께 자식에게 전해짐이 밝혀졌다. 이제 다음 문제는 ‘이 유전자의 정체는 과연 무엇인가’가 되었다. 자연 선택설에 따르면 선택을 받는 집단 속에는 다양한 형질의 개체가 존재하게 되어 있다(=변이). 그렇다면 어떻게 집단 속에 변이가 나타나는 것일까? 조금 생각해보면 알 수 있지만, 자연 선택은 집단 속의 특정한 개체(환경에 적합한 개체)만이 자손을 남긴다는 것이므로 변이는 점점 줄어들어야 할 것이다. 그렇다면 언젠가 변이가 사라짐에 따라 진화는 멈추고 마는 것일까?
이와 같은 문제에 답하기 위해서는 유전자란 무엇이며 어떤 작용으로 변이가 일어나는지를 알아야 한다. 수많은 생물학자가 ‘유전자는 무엇으로 구성되어 있으며 유전 정보는 어떤 구조로 자식에게 전해질까’라는 생물학의 커다란 문제에 도전했다. 그리고 바이러스를 사용한 실험에서 그 해답을 얻게 되었다.
--- 『변이는 어떻게 일어나는 것일까』

다윈의 자연 선택설을 요약하면 두 개의 서로 다른 유전적 변이체가 누가 더 자손을 많이 남길 수 있는지 경쟁해서, 그중 능력이 뛰어난 쪽이 살아남고 뒤처지는 쪽은 사라진다는 것이다. 경쟁은 발의 빠르기, 힘의 세기, 배고픔을 견딜 수 있는 힘 등 다양한 형질을 대상으로 벌어지는데, 결국은 ‘얼마나 많은 자손을 남길 수 있는가’라는 관점에서 평가된다. 다윈의 이러한 생각을 ‘경쟁적 배제’라고 부르며, 자연 선택설의 대원칙으로 인식되고 있다.
분명히 좁은 공간에서 변이체 사이의 상호작용이 있을 경우에는 이 설이 옳은 것으로 생각된다. 실제로 짚신벌레를 이용한 실험에서는 짚신벌레와 포식자를 수조 안에 넣은 결과 처음에는 짚신벌레가 일시적으로 증가했지만 결국 짚신벌레를 잡아먹고 증식한 포식자만 남고 짚신벌레는 절멸했다. 자연적 배제를 보여주는 유명한 고전적 실험인데, 짚신벌레가 절멸한 뒤에는 포식자도 먹을 것이 없어져 절멸한다. 따라서 단순한 경쟁적 배제로는 수많은 생물이 공존하고 있는 자연의 현상을 설명할 수 없다.
--- 『호수에서 플랭크톤의 다양성이 유지되는 이유』

그렇다면 투구새우의 방식은 어떨까? 투구새우의 방식은 매년 부화하는 자식의 수가 모든 알을 한꺼번에 부활시킬 때보다 아무래도 적을 수밖에 없다. 항상 자식의 성장이 보증되는 안정된 환경에서는 알을 한꺼번에 부화시키는 편이 좋은 것이다. 그러나 언제 적합한 환경이 될지 알 수 없는 상황에서 모든 알을 한꺼번에 부화시키는 것은 위험이 너무 크다. 만에 하나 부적합한 환경에서 모든 알이 부화한다면 다음 세대에 전하는 유전자의 양은 제로가 되어버리기 때문이다. 이와 같이 투구새우의 번식 전략은 단기적인 이익은 적지만, 장기적으로는 위험을 최소화한 방법이다.
이제 이해가 되는가? 매우 불안정한 환경에서 사는 투구새우는 적응도의 효율보다 오랫동안 절멸하지 않기 위한 전략을 선택했음을 알 수 있다. 생물은 일단 절멸하면 부활할 수 없다. 따라서 통상적인 적응도가 높더라도 절멸할 위험이 클 경우에는 절멸하지 않는 것이 매우 중요한 문제가 된다. 즉 적응도의 개념이 평소와는 달라진다. ‘바로 다음 세대가 얼마나 많이 늘어나는가’라는 기존의 적응도가 아니라 ‘어떻게 해야 절멸하지 않는가’라는 기준으로 진화가 일어나고 있는 것이다.
--- 『투구새우의 위기관리』

그러면 이 문제에 관해 생각해보자. 우리가 주목할 것은 ‘개미도 지친다’는 사실이다. 이솝 우화 탓인지는 알 수 없지만, 지금까지 개미가 지친다고 생각한 사람은 없었다. 그러나 모든 동물은 근육으로 움직이며, 생리적으로 근육은 반드시 지치게 되어 있다. 지치면 일정 시간을 쉬어야 일을 계속할 수 있다. 이것은 개미도 마찬가지다.
그러면 모든 개체가 일제히 일하는, 단기적 생산성이 높은 군락을 생각해보자. 이와 같은 군락은 시간당 작업 처리량이 높겠지만 그 대신 모든 개체가 일제히 지쳐서 아무도 일하지 못하게 되는 시간이 생길 것이다. 설령 군락에 반드시 처리해야 하는 일이 있어도 그 순간에는 아무도 그 역할을 담당하지 못하게 된다. 그 일을 하지 못해 군락이 커다란 타격을 받는다면 그 일을 처리할 수 있는 누군가가 항상 대기하고 있어야 한다. 어쩌면 일하지 않는 일개미는 아무도 일할 수 없게 될 순간의 위험을 피하기 위해 준비된 존재인지도 모른다.
그렇다면 과연 그런 일이 실제로 있을까? 있다고 생각한다.

<B>노화도 진화의 일종이라니? 19세기 공업화로 인한 흰색점박이나방의 진화…<br/>암기는 이제 그만! 흐름으로 재미있게 이해하는 신비한 진화의 세계</B> <br/><br/>사실 ‘생물이 진화한다’라는 개념이 만들어진 것은 불과 약 200년 전으로 그리 오래되지 않았다. 진화라는 개념조차 없던 척박한 배경에서 진화론이 탄생하게 된 계기와 이론이 완성되어 가는 과정, 그리고 아직 풀리지 않은 밝혀내야 할 궁금증까지 진화론이 탄생하고 발전하기까지 펼쳐진 진화론의 모험을 한 권에 담아냈다. 이러한 진화의 발전 과정을 큰 흐름으로 삼아, 진화를 이해하기 위해 알아야 할 기본적인 지식과 함께 이를 뒷받침해주는 다양하고 흥미로운 사례를 풍부하게 담고 있다. 인간을 비롯한 대부분의 생물에게 일어나는 성장과 노화도 진화의 한 가지 과정이라는 사실이나 갈라파고스 제도에서 떨어져 살고 있는 핀치새들의 부리가 저마다 조금씩 다르게 변화하는 과정은 진화가 우리가 생각했던 것보다 가까이 있다는 사실을 알려준다. <br/><br/>또한 19세기 공업화와 함께 나타난 검은점박이나방 사례도 무척 흥미롭다. 이 나방의 날개는 원래 흰색이었는데 매연으로 나뭇가지가 검게 변하자 그동안 나뭇가지에서 몸을 숨겼던 이들이 천적의 눈에 잘 띄게 되었다. 이후 검은색 날개의 나방이 많아지면서 어느 순간 대부분의 점박이나방은 검은색이 된 것이다. 이 사례는 좀처럼 와닿지 않았던 다윈의 자연선택설을 단번에 이해하도록 하는 실증적인 사례다.이처럼 단순히 이론을 나열하기보다 ‘진화’라는 한 편의 이야기 속에 이론과 사례를 적절히 풀어낸 것을 읽다보면 어느새 어렵게만 느껴졌던 진화론이 머리에 쏙쏙 들어오게 된다.<br/><br/><B>진화론은 지금도 진화하고 있다!<br/>“진화는 지금 이 시간에도 뒷마당에서 일어나고 있다” - 다윈</B> <br/><br/>나오는 생물의 진화 과정은 인간의 상상을 초월하는 신비한 생태를 보여준다. 성(性)이 있는 것이 진화에 유리할지에 대한 의문, 경쟁관계에서 살아남기 위한 저마다의 방식을 가진 곤충이나 동물들의 삶은 교과서에는 나오지 않지만 지금 이 세계를 만들어 온 진화의 신비를 보여주는 놀라운 사실이자 증거들이다. 또한 지금도 진행되고 있는 유전자와 DNA의 연구에 대해 알아가다 보면 지금도 진화하고 있는 살아있는 진화론을 만나게 된다. 다윈은 “진화는 지금 이 시간에도 뒷마당에서 일어나고 있다”라고 말했다. 멀리 있는 것 같지만 진화는 지금 이 순간에도 일어나고 있으며, 눈에 보이지 않을 뿐 아주 천천히 생물들의 역사를 바꾸어 나가고 있을 것이다. 진화에 대해 알게 되는 것은 이러한 생물의 오랜 역사를 들여다보는 것이며, 동시에 누구도 짐작할 수 없는 지구상 모든 생물의 미래를 예측하는 재미를 선사할 것이다.