생명이란 무엇인가 (개정판)

“생명이란 무엇인가?” 이 의문은 오랜 동안 인류의 큰 관심사였다. 끝을 알 수 없는 이 질문은 철학과 종교 그리고 예술의 영역이었다. 그 미지의 영역에 파동역학으로 노벨물리학상을 받은 오스트리아의 물리학자 에르빈 슈뢰딩거는 1944년 과학자로서는 최초로 생명이라는 미지의 영역으로 항해를 시작하였다. 이 항해에서 제시한 그의 여러 가지 생각은 이후 많은 과학자들에게 영감을 주었고, 과학이 생명을 연구하는데 큰 공헌을 하였다. 그리고 50년 후 린 마굴리스와 도리언 세이건은 그간의 과학적 성과들을 바탕으로 생명이란 무엇인가를 다시 이야기하였다. 하지만 그 생명의 모습은 우리가 알고 있는 생명과는 사뭇 다른 모습이었다.

“생명이란 무엇인가?” 슈뢰딩거의 뛰어난 질문에 새롭게 답한 책
 적자생존을 뛰어넘어 공생명을 말하다

 이 책은 생명에 대한 에르빈 슈뢰딩거의 과학적 접근 이후, 보다 탄탄한 과학적 기반을 마련한 린 마굴리스와 도리언 세이건의 저술로서, 다윈 이후 절대 이론이었던 적자생존론을 뛰어넘어 공생명을 기반으로 한 생명론을 증명하고 있다. 저자들은 “생명이란 무엇인가?” 라는 이 영원한 질문에 대해 과학과 철학·역사·시가 결합된 폭넓은 접근을 선보이며, 생명의 역사, 생명의 본질, 생명의 미래를 다각적으로 풀어내고 있다.
이 책에 대해 생물학의 권위자인 에드워드 윌슨은 “슈뢰딩거의 뛰어난 질문에 새롭게 답한 책”이라 격찬했다. 린 마굴리스와 도리언 세이건은 세상에서 가장 작은 세균으로 알려진 마이코플라스마와 가장 큰 유기체(생명권 자체) 사이를 넘나들며, 생명에 관한 선입관을 깨뜨리며, 생명 안에서 우리 자신의 역할에 대한 편견을 되돌아보도록 이끈다.

다윈의 적자생존론을 뛰어넘는 린 마굴리스의 공생명론

 다윈이 말한 진화론의 핵심은 경쟁을 통하여 환경에 적응한 개체가 살아남는다는 적자생존이다. 하지만 린 마굴리스는 이러한 적자생존론에 대해 문제를 제기한다. 시베리아 벌판의 혹독한 추위 속에서도 살아남아 자신의 유전자를 퍼뜨릴 수 있었던 물새나 사슴은 어떤 개체일까? 이들이 살아남은 이유는 다른 개체보다 더 강한 체력과 면역력으로 경쟁에서 이겼기 때문이 아니다. 이들이 혹독한 환경에서도 살아남은 것은 개체의 힘이 아니라 무리가 얼마나 잘 협력하는가에 따른 결과였다. 러시아의 동물학자인 케슬러 교수는 “더 많은 개체들이 함께 모이면, 서로 더 많이 도울 수 있고, 지능적으로 더욱 더 발달할 수 있을 뿐만 아니라 그 종들이 살아남을 기회를 더 많이 갖게 된다” 고 이야기했다. 유전자 보존의 문제는 개체의 문제가 아니라 종이 살아남는가 살아남지 못하는가에 의해서 결정된다. 또 칠레의 철학자 움베르또 마뚜라나는 “생명은 주어진 환경에 일방적으로 적응하는 존재가 아니라 살아가면서 환경을 조금씩 변화시키고 다시 변화된 환경에 영향을 받으며 진화하는 구조접속 관계를 맺는 존재” 라고 이야기한다. 린 마굴리스는 생명이란 끝없이 확장하며 그 확장의 영역은 항상 새롭고 고달픈 곳이기 때문에 종들이 서로 협력함으로써 생명의 지평을 확장했다고 말한다. 그는 일관적으로 ‘생명은 공생명’이라고 주장한다.

생명역사의 주도권은 여전히 박테리아에게 있다

 지구상의 가장 진화한 생명체는 무엇일까? 사람들은 경쟁에서 가장 선두에 있는 듯이 보이는 인류가 가장 진화된 생명체이라고 생각한다. 하지만 저자는 생명에 대한 온전한 이해를 위하여 생명의 역사를 거슬러 올라 세균으로부터 시작한 생명의 여정을 뒤돌아본다.
태초의 생명인 박테리아는 끝없이 번식하며 주변 환경을 변화시켰다. 오랜 시간에 걸친 환경의 변화는 스스로에게 위협이 되었으며 그러한 상황에서 박테리아는 매번 문제를 해결해나가 생명 도약의 계기로 삼는다. 그리고 박테리아끼리의 서로 잡아먹고 먹히는 과정을 거치며 다세포 생물로 진화해나갔다. 동물에 있는 미토콘드리아와 식물에 있는 엽록체의 유전자는 각 개체의 유전자와 다르다. 그것은 초기에 거대박테리아에게 잡아먹힌 미토콘드리아와 엽록체 박테라아의 흔적이다. 이들 박테리아들은 포식자의 몸속에서 살아남아 포식자와 함께 또 다른 생명체로 진화한 것이다. 저자의 이러한 세포 내 공생설에 생물학계는 초기에 냉담한 반응을 보였다. 하지만 이제 세포 내 공생설은 정설로 받아들여지고 있다.
박테리아는 끝없이 변화하는 환경에 적응하며 다양한 생물 진화의 바탕을 만들고 또 오늘날에도 각 생명체들과 공생의 관계를 맺고 있다. 지금의 생명체들은 개별 생명체가 아니라 다른 생명체 특히 박테리아와 공생명체이다. 지구의 생명은 다른 종과 공생하는 관계를 맺으며 지금과 같이 무수히 많은 종으로 진화하였다. 그렇기에 진화의 선두주자는 따로 없다. 모두가 같은 진화의 여정을 걷고 있는 동반자들이다.
생명은 끝없이 번식하며 새로운 영역으로 확장해 나간다. 새로운 영역으로의 확장은 힘겨운 일이기에 생명들은 협력한다. 메마른 바위에 사는 지의류는 균류와 조류가 협력한 결과이다. 균류와 조류는 단일종으로는 해낼 수 없는 일을 협력함으로써 이루어내고 있다.

환경의 변화와 생명의 위기 속에 새로운 길 모색하기

 오늘날 인류의 산업화로 인하여 다양한 환경문제가 발생하고 있고 또 수많은 생명들이 위기를 맞고 있다. 환경의 변화로 생명이 위기를 겪은 것은 지구 역사에서 처음 있는 일이 아니다. 우리는 생명의 역사를 이해함으로써 환경의 문제 더 나아가 다른 생명들과의 관계를 다른 차원에서 생각할 수 있게 된다. 저자의 『생명이란 무엇인가』는 생명을 보다 깊게 이해할 수 있는 시각을 제시해주고 있다.

지은이 : 린 마굴리스
매사추세츠-애머스트 대학교의 지구과학과 수훈교수인 린 마굴리스는 1999년 빌 클린턴 대통령에게 국가과학훈장을 받았다. 그녀는 1983년부터 미국 국립과학학술원 회원으로, 1997년부터는 러시아 자연과학학술원 회원으로 활동해 왔다. 40여 권의 저자 혹은 편집자, 공저자인 그녀는 많은 잡지와 책에 글이 게재되거나 소개되어 왔다. 미생물의 진화와 세포생물학에 대한 주요 과학 문헌에 다수의 글을 기고하기도 했다. 1970년대 중반 이후로 마굴리스는 가이아 이론을 증명하려는 제임스 러브록을 돕고 있다.
마굴리스는 대학원생 때부터 ‘진화에서의 혁명’을 연구해 왔다. 지난 15년 동안 그녀는 도리언 세이건과 너댓 권의 책을 함께 집필했는데 『섹스란 무엇인가(What is Sex)?』(1997), 『생명이란 무엇인가(What is Life)?』(1995), 『마이크로코스모스(Microcosmos)』(1986), 『성의 기원(Origins of Sex)』(1986), 『유전체의 획득(Acquiring Genomes)』(2004) 등이 있다.

지은이 : 도리언 세이건
세계적인 과학저술가. 수많은 논문과 11개 국어로 번역된 다수의 책을 썼으며, 대표작으로는 린 마굴리스와 함께 쓴 『섹스란 무엇인가?』, 『생명이란 무엇인가?』, 『마이크로코스모스』가 있으며, 『죽음과 섹스』(타일러 볼크 공저), 『서늘함 속으로: 에너지 흐름, 열역학, 그리고 삶Into the Cool: Energy Flow, Thermodynamics, and Life』(에릭 슈나이더 공저), 『용으로부터: 인간 지능의 진화Up from Dragons: The Evolution of Human Intelligence』(존 스코일스 공저), 『충적세에서 온 쪽지: 미래의 간략한 역사Notes from the Holocene: A Brief History of the Future』 등이 있다.

매사추세츠 대학교를 졸업했고, 암허스트 대학교에서 역사학 학위를 받았으며, 철학과 문학에 폭넓은 관심을 기울이고 있다. <뉴욕타임스>, <와이어드>, <스미스소니언>, <내추럴 히스토리> 등 다양한 매체에 글을 기고하고 있다.

옮긴이 : 김영
서울대학교 자연과학대학에서 미생물학을 공부하고, 영국 존 이네스 센터와 미국 스크립스 연구소에서 세균의 분화 과정을 탐구했다. 재미로 들었던 한국어교원 양성 과정 수업이 계기가 되어 베트남 광린성과 한림대 한국어교육센터에서 한국어를 가르쳤다. 지금은 우리말과 글에 대한 관심을 번역 작업을 통해 더욱 키우고 있다. 세 번 이상 읽고 싶은 좋은 책을 만나는 것이 큰 즐거움이다.
 <질병과 죽음에 맞선 50인의 의학 멘토>, <정의와 변혁을 꿈꾼 50인의 정치 멘토> 등을 우리말로 옮겼다.

머리말 5

1장. 생명이라는 영원한 수수께끼
 슈뢰딩거에게 경배 15 생명의 실체 18 물활론 대 기계론 20
켄타우로스이자 야누스 23 푸른 보석 25 화성에 과연 생명이 있을까 28
생명은 ‘동사’다 30 자기 유지 34 자기 생산적인 지구 38
생명의 재료 43 정신의 진화 46

2장. 잃어버린 영혼
 죽음, 그 엄청난 당혹스러움 53 생명의 숨결 54 데카르트의 면허장 58
금지된 영역으로 나아가다 61 우주의 요동 64 진화의 의미 67
베르나드스키의 생물권 71 러브록의 가이아 75

3장. 옛날 옛적 지구에서는
 태초에 83 지구 상의 지옥 86 자연발생설 90 생명의 기원 96
비틀거리며 나아가기 103 과거를 비춰주는 물질대사 창 108
아름다운 RNA 세계 110 최초의 세포 113

4장. 생물권의 지배자 세균
 세균 행성의 공포 119 생명은 세균이다 122 천부적인 물질대사 능력 124
유전자를 거래하다 125 우리의 멋진 친척 129 풍요에서 위기로 131
아침식사는 발효로 132 녹색세균, 적색세균, 자색세균 133, 산소 대소동 136
오염자이지만 최고의 재활용자 139 살아 있는 양탄자와 자라는 돌 141

5장. 영구적인 합병
 위대한 세포분열 149 왜 동물과 식물로만 나누어야 할까 152
생명계통수의 엇갈림 155 세포에 운동성을 부여하다 158
새롭고 낯선 산물 166 월린의 공생자 170 다세포성과 예정된 죽음 172
미생물 세계에서 성이 시작되다 175 점균류의 위력 179

6장. 경이로운 동물의 세계
 바우어새와 꿀벌 211 동물이란 무엇인가 217 증조할아버지 트리코플렉스 221
성과 죽음 223 캄브리아기의 쇼비니즘 226 동물의 속임수 232
정보 전달자들 235

7장. 지구라는 육체
 지하 세계의 점령자 243 키스하는 곰팡이와 광대버섯 247 계를 초월한 동맹 250
생물권의 하복부 254 무임승차하는 균류, 가짜 꽃, 최음제 255
환각을 일으키는 버섯과 디오니소스적 쾌락 259 물질의 윤회 262

8장. 햇빛의 변환
 녹색 불꽃 269 저주 받은 역할 274 고대의 뿌리 278 태고의 나무 281
꽃의 설득 284 태양의 경제 287

9장. 생명의 교향곡
 이중생활 293 선택 299 소박한 목적 302 버틀러의 신성 모독 306
습관과 기억 311 축복 받은 존재 313 초인류 317 팽창하는 생명 318
인류의 절정기 324

에필로그 329
용어 333
찾아보기 349