자연은 주체적으로 선택할 수 있는 이성적 존재가 아니다
진화는 생물체의 유익한 돌연변이들의 누적에 의해 발생?
해로운 돌연변이 누적으로, 생물체는 손상·죽음으로 유도
생물학적 진화라 함은 가장 간단한 미생물에서부터 시작하여, 동물과 식물, 인간에 이르기까지 모든 생명체가 수십억 년의 세월 동안 자연선택과 무작위적인(random) 유전자의 변화를 의미하는 돌연변이에 의해 우연히 생성되었다고 하는 이론이다.
생명 기원의 본질적 원인은 우연에 의한 진화 아니면 설계에 의한 창조일 수밖에 없기에, 진화를 일으키는 메커니즘으로 알려진 자연선택과 돌연변이를 신중하게 살펴볼 필요가 있다.
자연선택(natural selection)이란 단어의 의미를 살펴보면, 비이성적 존재인 '자연'이 다양한 환경에 접한 생물들을 '선택'한다는 의미이다.
여기에는 크게 두 가지 문제점이 존재한다. 먼저는 '자연'은 무엇을 '선택'할 수 있는 이성적 존재가 아니라는 것이다. 자연은 주체적으로 무엇을 선택하거나 할 수 있는 이성적 존재가 아니라는 점이다.
사실 자연선택에 해당하는 다른 용어로 '적자생존'이라는 표현을 할 수 있을 것이다. 자연에 다양한 생태적 환경에서 적응하는 생명체만 살아남을 수 있다는 의미가 적자생존이다.
이에 비해 '자연선택'이라는 표현은 주도적으로 자연이 마치 다양한 생태적 환경에 적응할 수 있는 생명체만을 능동적으로 선택한다는 의미를 시사한다.
하지만 엄격한 의미에서 자연은 그 어떤 것도 주도적으로 '선택'할 수 없는 비이성적 실체이다. 즉 '자연'이나 '우연' 은 무엇을 선택할 수 있는 실재가 아니라는 것이다.
이 부분에 대한 신학적 철학적 고찰에 대해, 개혁주의 신학자인 R. C. 스프로울 목사님께서 《NOT A CHANCE》 란 책에서 담고 있다. 이 책의 우리말 번역판이 '창조인가 우연인가'의 제목으로 생명의말씀사에서 출간되어 있다.
두 번째로 '자연선택'은 기본적으로 다양한 생명정보를 가진 생명체들 가운데서 특정 정보를 가지고 있는 생명체가 선택이 된다는 의미에서, '기존에 존재했던 정보' 들 가운데 생태 환경에 적응한 정보를 가지고 있었던 생명체가 선택이 된다는 것이다.
다시 말해 '새로운 정보의 탄생'이 아니고, '기존의 정보들 가운데서 골라진 정보'라는 점이다. 자연선택은 '새로운 정보의 창출'이 될 수 없고, 여전히 '기존의 정보들 가운데 하나'라는 것이다. 진화는 절대적으로 새로운 생명 정보의 창출이 필요하다. 그러한 점에서도 자연선택은 진화의 원인이 될 수 없다.
그렇다면 돌연변이는 무엇인가? 결국 신다윈주의는 자연의 다양한 생태환경이 유발한 유전자 유전정보의 무작위적인 변화가 진화에 필요한 생존에 필요한 유익한 유전정보를 창출한다는 것이다.
여기에도 크게 두 가지의 심각한 문제점이 존재한다. 첫 번째 문제점은 무작위적인 유전정보는 유익한 정보를 창출하기보다 해로운 정보를 창출한다는 것이다.
초파리를 가지고 진행한 인위적 돌연변이 실험에서 X-ray나 화학물질처리를 통해 얻어진 다양한 돌연변이체들은 날개가 변형되거나 눈에서 다리가 나오는 등의 손상된 개체들을 유도하였지, 향상된 개체를 유도할 수 없었다. 즉 돌연변이는 자연계에 존재하는 정상 초파리에 비해서 열등하고 해로운 초파리들만 생성하였다는 것이다.
사람의 경우, 유전정보의 돌연변이 결과 발생하는 것은 거의 대부분 질병이었다, 유전질환의 원인이 바로 돌연변이인 셈이다.
실제로 최고의 유전학자 한 명이 최근 '해로운 돌연변이(harmful mutations)'에 대한 '유익한 돌연변이(beneficial mutations)'의 비율을 정량화하기 위해 컴퓨터 분석을 실시하였는데, 해로운 돌연변이는 453,732가지나 발견된 반면에, 생명체의 생존에 애매하게 유익한 돌연변이의 예는 186가지가 발견되었다.
이 비율이 의미하는 바는 '유익한 돌연변이' 대 '해로운 돌연변이'의 비율은 0.00041이라는 것이다. 결국 돌연변이의 99.959%는 해로운 결과를 유발하였다는 것이다.
더욱이 돌연변이에 의해 새로운 생명체가 발생하려면 이러한 비율로 유익한 돌연변이가 지속적으로 축적(cumulative)되어야 하는데, 연속적으로 유익한 돌연변이가 누적이 되어 일어날 확률은 더욱 불가능하다.
가장 작은 미생물의 경우에도 유전자가 400여개 있는데, 단지 10여 번의 유익한 돌연변이가 이러한 비율로 누적 발생할 경우의 비율을 계산해 보면 (0.00041)10이 될 것이다. 이 비율은 1.34×10-34가 된다.
결국 '이러한 일은 발생하지 않는다'는 의미라고 볼 수 있다. 진화가 생물체의 유익한 돌연변이들의 누적에 의해 발생한다고 하기보단, 해로운 돌연변이들의 누적으로 생물체는 손상과 결국 죽음으로 유도된다고 할 수 있을 것이다.
두 번째로 돌연변이는 유전정보의 변화 및 대치 등을 의미하지, 새로운 유전정보들의 유의미한 증가를 의미하지 않는다는 것이다. 진화가 가능하려면, 미생물이 가지고 있는 제한된 유전정보가 식물과 동물이 가지고 있는 유전정보로 '누적된 유익한 돌연변이 유전정보들의 획기적인 증가' 가 필수적으로 발생해야 한다.
하지만 돌연변이는 유전정보를 구성하는 DNA 낱개염기(bases: dA,dG,dT,dC)들의 손실(deletion), 대체(substitution), 끼어듦(insertion), 교환(translocation) 등으로 발생하므로, 미생물에서 사람으로의 진화에서 발생해야 하는 엄청난 '누적적 돌연변이에 의한 유전정보의 증가'를 설명할 수 없다.
더욱이 생명체는 본질적으로 유전정보의 돌변적인 변화를 억제하는 구조(mechanism)를 가지고 있다. 즉 '유전정보의 손상회복 메커니즘(DNA repair mechanism)'을 내재하고 있어, 유전정보의 우연한 변화를 항상 억제시킨다.
이에 문제가 발생할 경우, 생명체는 손상된 기능을 나타내거나 죽음에 이르게 된다. 즉 자연계에서 발생하는 돌발적 우연변이의 누적은 진화보다는 명백히 손상과 사망에 이르는 퇴화의 원인이 되는 것이다.
이와 같은 이유들로 생명체에서 자연선택과 돌연변이는 진화의 원인이 될 수 없다.
정선호 교수(건국대학교 시스템생명공학과)
