진화론을 뒷받침하는 다양한 증거

각각의 생물들은 주어진 환경에서 생존력과 생식력을 높이기 위한 종의 특성을 진화시키고 이런 특성을 유전적으로 보존하게 됩니다. 진화의 과정에 대해 살펴보는 첫 단계로 먼저 지구상에 처음 나타난 생명의 형태에서 지금 우리가 보는 다양한 종으로까지 변화되어온 모습을 살펴보겠습니다. 

 

 

진화론의 틀

동물이나 식물을 제대로 파악하려면 이들이 생활하는 주변 환경까지 염두에 두어야 합니다. 생물의 세계를 소개하는 기록물이 단지 관심 있는 생물만을 보여주는데 그치지 않고 이들이 속한 환경과 그 환경 속에서 생물이 어떻게 생존하고 있는가를 이야기하는 것도 그 때문입니다. 지금 갈라파고스 섬을 방문해도, 한 세기 전 찰스 다윈(Charles Darwin)을 감동시켰던 동일한 광경을 목격할 수 있을 것입니다. 

 

모든 생물은 특수한 주변 환경 하에서 살기에 적합하도록 진화적 적응과정을 거친다는 것을 이해하고 나면 여러분이 생물체에 관하여 보고 듣는 모든 것이 새롭게 보일 것입니다. 개체와 환경의 끈끈한 관계를 이해한 것이 찰스 다윈의 업적의 일부입니다. 

 

찰스 다윈은 1831년 12월, 세계일주 항해를 시작하였고 이 항해는 그의 사상뿐만 아니라 결국 전 세계의 사고의 틀을 변화시키는 역할을 하게 되었습니다. 그는 대부분의 시간을 바닷가에서 보내며 수많은 화석과 살아있는 동물, 식물을 채취하고 남미에 살고 있는 생물의 독특한 적응과정을 살폈습니다. 종은 불변한다는 학설이 지배적이었던 빅토리아 시대에 성장하였음에도 불구하고 상당한 탐구력을 지녔던 그는 왜 남미 대륙에서 발견되는 화석은 다른 대륙에 서식하는 생물보다 현재 남미 대륙에 살고 있는 생물종과 유사한가를 궁금하게 생각하였습니다. 이것이 남미 대륙에 살고 있는 종들이 다른 곳에 살고 있는 생물들보다 서로 연관성이 더 있다는 것을 의미하는 것을 아닐까? 남미에 현존하는 생물종은 남미 대륙에 화석으로 남아있는 생명체의 후손이 아닐까? 그 밖의 여러 가지 의문들이 갈라파고스 군도에 들러 그곳의 독특한 생물들을 관찰하던 찰스 다윈의 머릿속을 맴돌았습니다. 갈라파고스 섬과 섬에 사는 독특한 생물들을 언급하면서 후일 그는 다음과 같은 기록을 남겼다고 합니다 "시간과 공간 속에서 신비 중의 신비인 지구상에서, 첫 생명의 탄생이라는 위대한 사실에 가까워지고 있는 것 같다"

 

1859년에 이르러 찰스 다윈은 그의 이론 완결판인 '자연선택에 의한 종의 기원에 관하여'를 발표하였습니다. 여기서 그는 세상 사람들에게 엄청난 양의 증거와 강하고 논리적인 주장으로 무장한 '진화론'을 제시한 것입니다. 동시에 그는 진화가 어떻게 이루어졌는가를 설명하는 과정에서 자연선택설을 제안하였습니다. 이 책은 과학계는 물론 인류에 기념비적인 공헌을 했습니다. 진화론은 생물학을 관통하는 거대하고 중요한 주제입니다. "종의 기원"이 발표됨으로써 생물학 분야의 비약적인 발전이 이루어졌고 그 영향은 오늘날까지 계속되고 있습니다. 

 

진화를 뒷받침하는 다양한 증거

실제로 생명체의 모든 부분에서 진화의 흔적을 찾을 수 있습니다. 진화에 대한 증거를 뒷받침하는 증거들을 아래와 같이 살펴보겠습니다.

 

• 생물지리학

갈라파고스섬은 멀리 떨어져 있는 다른 열대 지역과 자연환경이 비슷하지만, 이곳에 사는 생물들은 기후나 환경은 달라도 지리적으로 가까운 남미대륙의 생물과 더 비슷하였습니다. 이를 근거로 찰스 다윈은 갈라파고스섬에 있는 생물들은 남미 대륙에서 이주해 온 생물들이 진화하여 현재의 상태로 존재하는 것으로 추론하였습니다. 

 

• 비교해부학

찰스 다윈은 비교해부학의 연구를 통해 진화의 증거를 강력하게 제시하였습니다. 비교해부학이란 서로 다른 종의 신체구조를 비교, 분석하는 학문입니다. 많은 생물들의 형태상의 공통점을 분석해보면 이들이 공통 조상에서 유래했다는 결론을 쉽게 내릴 수 있습니다. 사람의 팔, 고양이의 앞다리, 고래의 옆 지느러미, 박쥐의 날개는 그 골격 구조가 서로 동일하지만, 이들의 기능은 전혀 다릅니다. 따라서 이들 구조가 각기 다른 기능을 수행하도록 따로따로 만들어졌다면 이들의 기본 구조는 매우 다른 형태가 되었을 것입니다. 그러나 모든 포유류가 동일한 공통 조상에서 유래된 것이라고 생각한다면 이들 구조가 서로 유사하다는 사실이 놀랄만한 일이 아닙니다. 여러 포유동물의 팔과 앞다리, 날개 지느러미, 날개 등은 형태상으로 동일한 기관이 각기 다른 기능을 수행할 수 있도록 변화한 결과 형성된 것입니다. 이렇게 동일한 기관에서 유래되어서 그 구조가 서로 비슷한 것을 상동 기관이라고 부릅니다. 비교해부학에 따르면 진화란 어떤 기능을 수행할 수 있도록 만들어졌던 구조가 새로운 기능을 갖도록 변화되는 과정을 말합니다. 이 부분을 찰스 다윈은 '변이의 유전'이라고 불렀습니다. 진화가 이루어지는 동안 새로운 것을 창조해내는 대신 기존의 구조를 변화시켜온 경우가 많이 있습니다. 예를 들면, 척추와 무릎 관절은 네 발 달린 짐승의 기본 골격에서 유래한 것입니다. 만일 사람의 골격 구조가 처음부터 직립 보행을 위해 설계되었다면, 인류는 허리가 결리거나 허리 만성 통증 등의 척추 이상 증세로 고생하지 않았을 것입니다. 

 

• 비교 발생학

비교 발생학은 하나의 개체가 발생되는 동안 나타나는 구조의 변화를 비교 분석하는 학문입니다. 비교 발생학 분야는 생명체가 공동의 조상에서 진화해 왔다는 사실을 증명해줍니다. 진화적으로 연관되어 있는 개체들은 배발생 과정 역시 매우 유사합니다. 척추동물이 공통 조상에서 유래했다는 증거 중의 하나는 척추동물 모두 배발생기에 목 옆에 아가미 주머니라고 불리는 구조를 지닌다는 것입니다. 이 시기의 물고기, 개구리, 뱀, 새, 유인원 등 척추동물의 모습은 매우 유사하지만 발생이 진행됨에 따라 모습이 조금씩 달라지기 시작합니다. 예를 들면 어류에서 아가미 주머니는 아가미로 발생됩니다. 그러나 육상 척추동물에서는 아가미 주머니가 두개골이나 혀를 지지하는 뼈대가 되고 경우에 따라서는 성대로 발생되기도 합니다.