개벽이론 - 단속 평형이론

개벽이론 - 단속 평형이론 

글쓴이 : 기하 / 날짜 : 2005.04.30

 

스티븐 제이 굴드 Stephen Jay Gould

1941년 뉴욕에서 태어나 1963년 안티오크 대학을 졸업하고 1966년 안티오크 대학의 지질학 교수가 되었다.  1967년 컬럼비아 대학교에서 진화생물학 및 고생물학 박사학위를 받은 후, 같은 해부터 2002년까지 하버드 대학교 지질학 교수로 활동해왔다. (2002년 사망)

고생물학자인 엘드리지와 함께 수정진화론인 <단속평형설>을 주창하였으며, 또한 우아하고 명쾌한 필치로 20여권의 진화생물학 관련 대중서를 저술하였으며, 그 중 '판다의 엄지(The Panda'sThumb)'는 1981년에 미국과학도서상을, '인간에 대한 그릇된 평가(The Mismeasure of Man)'는 1982년에 전미비평가협회상을 '경이로운 생명(Wonderful Life)'은 1990년에 우수과학도서상을 수상했다.

이미 고인이 되었지만, 되기 전 세계에서 가장 유명한 진화론자를 꼽으라면 단연 스테판 제이 굴드 박사였다 ( 이하 굴드박사 ). 그는 "단속평형이론" 또는 "구둣점식 진화론" 이란 이론을 발표하여 유명하여졌다.

단속평형 이론은 화석기록에 나타나는 종들의 양상으로부터 대진화의 과정을 밝히려는 시도들이다. 화석기록에서는 대부분의 지역에서, 한 종에서 다른 종으로의 전이가 일상적으로 갑자기 일어난다. -- 어떤 중간 형태도 발견되지 않는다. 간단히 말하자면, 한 종은 오랜기간 동안 변하지 않다가 어느 순간에 재빨리 다른 종으로 대체되는 것처럼 보인다. 그러나 넓은 범위에서 살펴보면, 일부 작은 지역에서는 때때로 두 종들사이의 차이를 연결하는 중간 형태들이 발견된다.

예를 들어 쥬라기의 완족류의 한 속인 Kutchithyris의 경우, K. acutiplicata는 다른 종인 K. euryptycha의 아래에 나타난다. 두 종은 쥬라기에 일반적이었고 넓은 지역을 덮고 있었다. 이 둘은 서로 다른 속이라는 주장이 나올 만큼이나 다른 모습이었다. 이 화석들은 약 1.25m짜리 퇴적층의 일부 좁은 지역에만 발견되었다. 좁은 (10cm) 층을 사이에 두고 두 종이 분리되어서 발견되었는데, 두 종 모두 전이형태와 함께 발견되었다. 다른 지역에서는 갑작스런 전이만이 발견되었다.

단속평형을 주창한 굴드 (Stephen J. Gould) 와 엘드리지 (Niles Eldredge) 는 이것을 이역성 분화 이론으로 해석하였다. 이들은 고립된 군집은 자주 분화를 하고 그 후 자신의 조상 종의 영역을 침범한다고 결론을 내렸다. 따라서 대부분의 지역에서 이 화석들이 발견되고 한 종에서 다른 종으로의 전이는 갑작스러울 것이다. 그러나 이런 갑작스런 변화는 진화가 아니라 이주에 의한 대체를 반영하는 것이다. 따라서 전이 화석을 찾기 위해서는 분화가 일어났던 지역을 발견해야만 한다.

그들은 또 작은 군집 내에서는 진화가 빨리 진행될 수 있고 따라서 진화의 박자는 일정한 것이 아니라고 주장한다. 이 주장은 단속평형론에 대해 얼마간의 혼란을 야기해왔다. 일부 대중적인 평가들은 화석기록의 갑작스런 변화가 눈에 보이지 않을 정도로 빠른 진화 때문이라는 인상을 준다.  그러나 단속평형 이론이 말하고 있는 이와는 다르다.

단속평형 이론의 일부지지자들은 단속평형론을 계층적 진화이론이라 생각한다. 이들은 분화가 돌연변이와, 한 종이 다른 종으로 대체되는 것을 (그들은 종의 선택 (species selection) 이라 부른다) 자연선택과 동일시하기 때문이다. 돌연변이가 유전자집합에 새로운 대립형질을 더하듯이 분화는 종들의 집합에 새로운 종을 더하고, 자연선택이 한 대립형질을 다른 대립형질보다 선호할 수 있듯이 종의 선택은 한 종을 다른 종보다 선호하기 때문이다. 이것이 단속평형론에서 가장 논쟁을 불러일으키는 부분이다. 이 고생물학자들이 제시하는 진화의 양상을 대부분의 생물학자들은 인정하고 있지만, 많은 생물학자들은 종의 선택이라는 기작에 대해서는 동의를 표하지 않는다. 비평자들은 종의 선택은 자연선택과 유사하지 않으며 따라서 진화는 계층적이 아니라고 주장할 것이다.

단속평형 이론은 점진주의 (gradualism) 를 대체하기 위해 고안되었다. 점진주의자들은 한 종은 종 전체가 천천히 변형되어 다른 종으로 바뀐다고 주장했다. 점진주의는 진화의 속도가 일정하다는 가정을 함께 담고 있지만, 진화의 속도가 일정할 필요는 없는 것이다.

그의 학설은 린 마굴리스( MIT 생물학과의 저명한 교수로 세포 생물학과 미생물의 진화 연구에 많은 기여를 했다. 미항공우주국(NASA) 우주과학국의 지구생물학과 화학 진화에 관한 상임위원회의 의장을 지냈으며, 현재 NASA의 지구생물학에 관한 실험들을 지도하고 있다. 그녀는 이 분야에서의 지칠 줄 모르는 연구 결과로 19개의 상을 수상했으며 수많은 국제 학술 강연, 100종이 넘는 논문과 더불어 10권이 넘는 책을 썼다.

<코스모스>로 잘 알려진 칼 세이건의 아내였으며, 제임스 러브록의 가이아 이론에도 공헌한 바 크다. 아들인 도리언 세이건과 공저로 책들을 펴냈는데, <진핵 세포로의 진화>, <공생과 세포 진화> 등의 저술이 있다.) 의  공생진화설과도 관련이 있다. 마굴리스 역시 변화의 누적에 의한 점진적 변화를 부정하며, 생물들 사이의 합병을 통해 전혀 새로운 종이 창발적으로 생겨난다고 주장하는데, 현재 생물학계에서 본격적으로 받아들여지고 있다. 세포 안에 있는 미토콘드리아와 미세섬유, 세포 밖의 편모나 섬유 등이 이전에 독립생활을 하던 단세포 생물에서 기원되었다는 그이 연구는 거의 인정되고 있으며 공생진화설을 뒷받침하는 전형적인 증거가 된다.

1932년 양자역학에 대한 공로로 노벨상을 수상한 하이젠베르크는 부분의 특성이 전체의 특성을 결정하는 것이 아니라 전체의 특성이 부분의 특성을 결정한다는 사실에 큰 충격을 받고 자서전의 제목을 '부분과 전체'라고 붙이기까지 했다. 환원주의에서는 자연의 복잡한 현상을 이해하기위해 생물에서 우주에 이르기까지 모든 것을 그것을 이루는 작은 부분들을 쪼개어 하나하나를 이해한 후 조합하면 된다는 믿음을 바탕으로 한다. 부분만을 연구해서는 전체를 알수 없다는 예로서 "자동차 부품만 모아둔다고 자동차가 굴러가는 게 아닌 것처럼, 유전자나 세포만 모아 둔다고 생명체가 아니다. 노벨상 수상자 다 모아도 대장균 하나 못 만든다." 라고 일본의 대표적 과학자인 무라카미 카즈오( 즈쿠바대학교수, 일본의 황우석 같은 사람)씨는 말한다.  즉 생명체는 단순한 부분들의 집합체가 아니란 이야기다. 생명체를 이해하기 위해서는 환원주의적 시각도 필요하지만 생명체를 둘러싼 전체 환경을 이해하는 것도 필수다.  과학은 너무 작은 것에만 집착하여 발전해 왔지 전체에 대한 감각은 아직 미미하다. 과학자들은  진화론을 주장하며 단속평형이론을 이야기 하지만 정작  생물들이 점진적이 아니라 왜 갑자기 창발 하는가는 모르고 있다.

이 문제는 예로부터 직관적으로 우주가 변해가는 원리를 깨닫고 그 이치를 음과 양이라는 부호와 숫자로 상징해 놓은  하도와 낙서에 그대로 드러나 있다.  우리는 지구라는 거대한생명체에 몸을 담고 살아가고 있다.  싫든 좋든 지구를 벗어날 수 없으며 지구와 지구를 둘러싼 기운의 영향을 받지 않을 수 없다. 만약 우리를 둘러싼 지구라는 환경 전체가 변한다면 그 영향력은 지구에 살고 있는 생명 전체에 미칠 것은 자명한 사실이다.  지구는 예전부터 그대로 변하지 않고 있었던 게 아니고, 끊임없이 변화해 왔으며 그 변화가 생명체에 미친 영향들이 진화라는 결과로서 드러난 것이다. 하이젠베르그의 말을 빌리자면, 전체라는 지구의 특성이 그 속에서 살고 있는 생명체의 특성을 결정했다는 것이다.

보통 진화론에 따른 오해 중 하나는 인류는 오스트랄로피테쿠스에서 네안데르탈인 그리고 현생인류인 호모사피엔스로 진화했다라고 알고 있는 것이다.  그러나 네안데르탈인에서 호모사피엔스로 점진적으로 진화했다면 두 종이 서로 동일한 시대를 살고 있었던 시기와 흔적이 있어야 하는데도 이상하게 호모사피엔스가 출현하면서 네안데르탈인은 흔적을 감추었다는 것이다. 즉 두 종은 아무런 상관이 없다는 것이다.  네안데르탈인과 현생인류는 전혀 다른 별개의 종이라고 과학계에서는 보편적으로 받아들여지고 있다.  그러나 왜 네안데르탈인이 갑자기 절멸하고 형질적으로 꼭 같은 크로마뇽인이 출현했는지를 원리적으로 모른다.

하도 낙서의 원리를 이해하면, 왜 생명체들이 점진적인 변화를 하지 않고 갑자기 창발적으로 생겨났다 사라졌다 하는지를 알게 된다. 거대한 지구와 지구를 둘러싼 환경이 어떻게 변화해 나갈지는 과학에서도 알지 못한다. 인간의 삶에 절대적인 영향을 미치는 지구,  인류는 앞으로 어떻게 변화해 갈 것인지, 미래는 어떻게 다가올 것인지 그것은 오직 우주변화원리를 알아야만 풀리는 수수께끼다.  그 우주변화의 원리가 바로 증산도에 담겨 있다.

참고서적 : 풀하우스 ( 스티븐 제이 굴드 ), 사이언스 북스

도서관은 정보의 바다이다. 도서(圖書)는 하도(河圖)의 圖 자와 낙서(洛書)의 書 자를 따서 만들어진 말이다. 즉 세상의 모든 정보는 이 두 그림에 압축되어 있다는 것이다. 예전에 고대 황제들은 이 두 그림을 보물처럼 여기며 제왕학으로 공부하고  공개하지 않은 채 비밀리에 전수해 왔다.  이 두 그림에서 동양의 철학과 사상이 나오고 그로부터 대부분의 문화가 파생되었으며, 이 그림이 주역의 기본이 되었다. 라이프니쯔도 주역을 공부하고 충격을 받았고 그로부터 이진법이 나와 오늘날의 컴퓨터와 디지탈 문명의 기초가 되었다.