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비글 호 2008 진화섬으로 떠나다!


“비켜 봐! 지금 아주 바쁘다고. 곧 출항해야 하거든! 아, 너희들이 나와 함께 비글 호 2008을 타고 떠날 ‘어린이과학동아’ 친구들이니? 어서 배에 타렴. 난 비글 호 2008의 선장 찰스 다윈이라고 해. 내년은 내가 태어난 지 200년, 진화의 신비를 벗긴 ‘종의 기원’을 쓴 지 150년이 되는 해야. 그 기념으로 생물 진화의 비밀을 보여 주려고 너희들과 함께 진화섬으로 여행을 떠나기로 한 거야. 지금 출발하니 꽉 잡으라구~!”







과거 탐사 일지를 엿보다


진화섬에 도착하기 전에 우선 지난 항해일지를 보여 주지.
사실 이번 여행이 처음은 아니거든. 난 어릴 적부터 딱정벌레 같은 곤충이나 식물을 수집하는 걸 좋아했어. 자연현상에 관심이 많았지. 그런 내게 비글 호를 타고 전 세계를 누빌 수 있는 기회가 찾아왔어. 내가 스물두 살 때의 일이지. 덕분에 난 세계 곳곳에서 지질 탐사를 하고 동식물을 연구할 수 있었어. 이 때 조사한 동식물 자료는 생물의 진화에 대한 연구를 하는 데 큰 힘이 되었단다.

비글 호의 탐험 경로. 다윈은 1831년 출항한 비글 호를 타고 약 5년 동안 세계를 돌며 지질과 생물을 조사했다.












항해 일지 1_신비의 섬, 갈라파고스 제도
비글 호를 타고 탐험하던 중에 난 보물섬을 발견했다. 바로 갈라파고스 제도!
남아메리카에 있는 이 제도는 19개의 섬으로 이뤄졌는데, 발을 디디자마자 처음 보는 거대한 거북과 푸른 발을 가진 신기한 새가 눈에 들어왔다. 갈라파고스는 ‘거북’이라는 뜻이라고 한다. 이 곳에는 1m가 넘는 갈라파고스황소거북과 거대한 도마뱀처럼 생긴 이구아나 등 다른 곳에서 볼 수 없던 특이한 생물이 많았다. 난 이 곳에서 귀중한 동식물의 자료를 얻었다.



항해 일지 2_진화론의 탄생
항해를 마치고 조사한 자료들을 연구하기 시작했다. 그 결과 성서에 쓰인 대로 하느님이 모든 생물을 현재 모습 그대로 완전하게 창조한 게 아니란 걸 발견했다. 난 비글 호 탐험 동안 같은 종의 생물도 환경에 따라 모습이 조금씩 다른 걸 봤고, 지금은 찾아볼 수 없는 멸종한 생물의 화석도 보았다.

이것이 사람들이 지금까지 생물의 탄생에 대해 가지고 있던 믿음을 송두리째 흔들 진화론의 시작이었다. 그리고 이를 바탕으로 생물 진화의 비밀이 담긴 ‘종의 기원’이라는 책을 쓰기로 결심했다



탐사 1 같아 보여? 우린 달라!
드디어 진화섬에 첫 발을 디딘 걸 축하해! 이 섬에서 생물들이 한 번에 창조됐는지, 아니면 내가 종의 기원에 쓴 것처럼 점차 모습이 변하면서 자연환경에 맞게 진화했는지 알아보는 탐사를 시작하자. 과학자라면 근거를 가지고 자신의 생각을 밝혀야겠지? 진화섬에서 사는 생물들의 말을 들어보면서 진화가 어떻게 일어나는지, 진화의 증거는 무엇인지 알아보자고!

쉿! 저기 첫 번째 탐사 주인공인 핀치 새들이 보이는군. 다들 비슷해 보이지만 자세히 보면 뭔가 다른 점이 보일 거야.핀치 새들의 이야기에 귀를 기울여 보자.

갈라파고스 제도의 핀치 새 먹이의 종류에 따라 다른 부리를 가지고 있다.

우린 처음엔 서로 같은 모습이었지만 각각 분리된 섬에서 떨어져 살면서 달라지기 시작했어. 각 섬에 풍부한 먹이를 먹는 데 유리한 부리를 가진 핀치 새들이 살아남았거든. 즉 각각의 자연환경에 가장 적합한 핀치 새가 생존경쟁에서 이긴 거야. 그 결과 자신의 특징적인 유전자를 후손에게 남기는 과정이 반복됐고, 이 후 각 섬에는 서로 다른 부리를 가진 핀치 새가 살게 됐단다. 바로 ‘자연선택’에 의해 진화가 일어난 거지.








탐사 2 달라 보여? 우린 같아!
첫 번째 탐사로 자연선택에 의해 진화가 일어난 걸 알았다면, 이번 탐사에선 진화섬에 사는 생물들이 공통조상에서 갈라져 나와 자신들의 환경에 맞게 서로 다른 모습으로 진화한 증거를 찾아보자.

고릴라의 손, 바다표범의 앞지느러미, 박쥐의 날개를 보면 그 모양이 서로 달라 보이지? 하지만 알고 보면 같은 점을 발견할 수 있어. 날거나 헤엄치는 등 기능은 다르지만 모두 앞다리 골격이라는 공통점이 있지! 이런 기관을 ‘상동기관’이라고 해. 이건 포유류의 공통조상이 서로 다른 환경에 적응하면서 다양한 모습으로 진화했기 때문이야.

서로 달라 보이는 동물들도 알고 보면, 같은 기관이 환경에 맞게 서로 다른 모습으로 진화한 상동기관을 가지고 있단다.

난 손가락 다섯 개 중 네 개가 길어지면서 그 사이에 막이 생겨 퍼덕퍼덕 날 수 있게 되었지. 새들은 날개깃이 발달한 앞다리를 날개로 사용하면서 쓸모가 적어진 손가락이 서로 붙어 손가락의 기능이 퇴화되었어. 한편 익룡은 새끼손가락 하나가 아주 길어지면서 막이 생겨 날개가 되었대. 새끼손가락 하나로 하늘을 난 셈이지.







탐사 3 없어 보여? 아직 남아 있어!
진화섬에 살고 있는 고래가 진화에 대해 말할 때 자길 빼놓을 수 없다고 너희를 부르는구나. 고래는 매우 특이한 동물이야. 육지에서 다시 바다로 돌아간 포유류거든. 그럼 고래가 어류가 아니라 다리를 가진 동물이었던 증거를 찾아볼까? 바로 고래의 골반! 퇴화되어 눈에 보이지는 않지만 우리처럼 양쪽 다리와 연결되어 몸을 지탱하던 골반을 가지고 있어.

이렇게 안 쓰는 부분이 사라지는 퇴화도 진화야. 사라진 게 왜 진화냐고? 진화는 제한적인 자연환경에 적합한 모습을 가진 종이 살아남아 자손을 남기는 과정이라구. 즉 적합하지 않는 부분이 퇴화하는 과정도 자연선택에 따른 진화인 거지.

그럼 사라진 부분은 나쁜 진화의 결과일까? 어떤 진화의 방향을 더 좋거나 나쁘다고 할 수는 없단다. 자연환경이 변하면 적합했던 모습이나 특징도 적합하지 않게 될 수도 있어. 진화에서 진짜 중요한 건 변화하는 자연환경에 맞게 유전적으로 ‘생존’할 수 있냐는 거란다.

다리 대신 꼬리지느러미를 가진 나도 골반 뼈가 있어. 겉에서는 보이지 않지만 골반 뼈의 흔적이 남아 있지. 너희들 엉덩이 사이에는 뾰족하게 나온 꼬리뼈가 만져질 거야. 너희도 원숭이처럼 꼬리가 있었지만 필요 없는 기관이라 점점 퇴화되어 흔적만 남은 거지. 이걸 ‘흔적기관’이라고 해. 뱀의 뒷다리, 장님동굴물고기의 눈도 흔적기관이란다.








지금도 진화는 진행 중!
진화섬 여행을 마치면서 퀴즈를 하나 내지. 침팬지가 사람과 똑같이 될 수 있을까? 진화론이 맞다면 침팬지를 사람 같은 환경에 두면 사람이 돼야 하지 않을까?
하지만 정답은 ‘될 수 없다’야. 이미 사람과 침팬지는 공통조상에서 갈라져 각기 다른 진화의 길을 걸어왔고, 침팬지가 거꾸로 공통조상을 거쳐 사람처럼 되지는 않거든. 어떠한 생물도 조상이 거쳐 온 진화의 과정을 거꾸로 거슬러 갈 수 없어. 한번 퇴화된 기관이 다시 퇴화 전 모습으로 되지 않는 이치와 같지.

진화는 하나의 과정이야. 현재 우리와 함께 살고 있는 생물들이 몇만 년 뒤에는 현재와 아주 다른 모습이 되어 있을 수도 있어. 자연환경이 끊임없이 변함에 따라 환경에 적합한 생물이 살아남아 번식하면서 모습이 변하고 있고, 환경에 적합하지 않은 생물은 멸종하는 등 진화는 지금도 끊임없이 일어나고 있거든.

진화섬에 머물면서 생물이 진화하는 모습을 더 보고 싶다고? 생물이 진화하는 과정을 짧은 시간에 볼 수는 없어. 그래서 진화생물학자들은 화석으로 발견되는 진화의 증거로 전체 진화 과정을 밝히고 있지. 최근엔 생물의 유전정보를 비교해 생물들이 서로 얼마나 가깝고 먼지 알아 내고 있어.

이제 우리의 진화 여행을 마무리 해야겠다. 좀 아쉽긴 하지만 너희들이 다음 항해의 선장이 되길 바라면서 난 이만 떠날게! 안녕~!






| 글 | 남연정 기자 |



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