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진화 : 모든 생명은 퇴화(퇴행) 한다

진화의 속도

모든 생명은 퇴화가 기본모드이다
- 돌연변이 (Mutations)
- 남자 : 나이가 들면 정자의 돌연변이 증가
- 노화와 돌연변이 축적원
- 성(sex)의 기원: 유전자 교환

- 유전자를 온전히 지키는 것은 거의 불가능하다

참고 : 노화와 돌연변이 축적원

300개의 아미노산으로 된 1개의 단백질이 온전히 만들어지기 위해서는 900개의 염기쌍이 그 순서를 정확히 지정하여야 한다. 우연히 그 순서가 맞추어질 확률은 1/4×1/4×……. 이것이 900개 이어진 순서이다. 주사위 굴리기 식으로 한다면 이 우주의 수명이 끝날 때까지 해도 불가능한 확률이다. 그래서 어렵게 확보된 유전자를 지키기 위해 최선을 다한다. 이중나선 구조를 감싸고 감싸서 핵막 안에 보호한다. 그 정보가 필요할 때는 반드시 RNA 사본을 사용하고 원본을 꺼내주지 않는다. 수많은 복원 메커니즘에 의해 손상을 복구한다. 하지만 손상은 필연이다.
세포 당 매일 50만 회 DNA 손상이 일어난다. DNA 복구 시스템이 없으면 세포는 순식간에 위기에 처할 수밖에 없는 것이다. 건강한 세포란 충분한 수준의 복원이 된 세포이지 손상이 전혀 없는 세포가 아는 것이다. 손상의 정도가 너무 크면 세포자살을 통해 그 세포를 제거하고 좀 더 안전한 곳에서 보관하던 줄기세포를 이용하여 다시 만들어낸다. 우리 몸의 노화와 질병은 그렇게 최선을 다한 결과이지, 방치된 결과가 전혀 아니다. 우리 몸은 자연 그대로 가만히 두면 퇴화하는 시스템이지 저절로 진화하는 시스템이 전혀 아닌 것이다.
우리가 태어나면 부모에게 물려받은 유전자보다 여러 가지 손상의 원인에 의해 더 퇴화한 유전자를 가질 수밖에 없고 그것을 다시 후손에게 물려줄 수밖에 없는데, 우리는 도대체 어떻게 그런 압력을 버티고 진화해온 것일까? 그 근본적인 메커니즘이 무엇일까? 그것이 더 핵심적인 질문이다

모든 생물은 퇴행한다
모든 생명은 유전자를 가지고 있고, 그 유전자에는 항상 변이가 일어나는데, 변이가 일어나면 좋은 쪽보다 나쁜 쪽으로 작용할 가능성이 200배나 크다. 따라서 세균 수준이 벗어난 생물은 항상 퇴화할 수밖에 없다.
그런데 그렇게 많은 생물이 마치 진보가 당연한 것처럼 진화해 왔는데, 거기에는 처절한 돌연변이의 정화노력이 있다.
자웅동체이건 자웅이체이건 유전자를 교환하여 자신의 변이체를 많이 만들고, 그중에서 불리한 유전자를 가진 개체가 퇴화하고 그 수준을 유지하거나 좀 더 변화된 환경에 적합한 개체가 살아남는 방식으로 꾸준히 도태를 시켜왔던 것이다.
그런데 인간에게는 더이상 도태는 없다. 예전처럼 5명, 10명을 낳아 겨우 2명이 살아남는 것이 아니라 1~2명만 낳고 모두 제 수명을 누리도록 돌본다. 돌연변이의 정화기작이 완전히 사라진 것이다.
그래서 인간은 이제 퇴화만이 남았다. 물론 감당하기 힘들정로도 퇴화하기 전에 멸종하거나 유전자 기술을 통해 유전자를 조작하여 버티겠지만 자연의 순리에 따르면 남은 것은 진보가 아니라 퇴화이다



강석기 2017년 12월 12일 17:00

장면1.
지난 2월 22일 교육부는 고교 3학년의 키가 10년 전에 비해 오히려 줄어들었다는 조사결과를 발표했다. 우리나라 사람들의 키가 커지고 있는 줄 알고 있었던 사람들에겐 뜻밖의 뉴스였다. 이는 남녀 모두에게 일어난 현상으로 남학생은 2006년 평균 174㎝에서 2016년 173.5㎝로 0.5㎝ 줄었고 여학생은 161.1㎝에서 160.9㎝로 0.2㎝ 줄었다.
반면 몸무게는 늘어 남학생은 2006년 평균 68.2㎏에서 2016년 70㎏으로 여학생은 55.4㎏에서 57.2㎏으로 각각 1.8㎏이나 늘었다. 즉 과체중 또는 비만인 학생의 비율이 늘어났다는 말이다. 아울러 운동은 덜 하고 인터넷은 더 하는 것으로 나타났다. 청소년 시기의 건강이 훗날 중년, 노년이 됐을 때 영향을 미친다는 걸 생각하면 걱정스런 현상이다.

장면2.
학술지 ‘네이처’ 6월 29일자 온라인판에는 16쪽에 걸쳐 2016년 10월 13자 논문을 반박하는 서신 다섯 편과 이에 대한 저자들의 답신이 실렸다. 이런 논쟁을 불러일으킨 논문은 인간의 최대수명이 대략 115세를 정점으로 한계에 이르렀고 최근 오히려 줄어드는 조짐까지 있다는 내용이다.
이에 대해 반박 서신들은 통계 처리의 오류를 비롯한 여러 문제점을 지적하면서 최대수명이 정점을 쳤다는 주장은 시기상조라고 반박하고 있다. 그럼에도 1997년 122세에 사망한 프랑스의 잔 칼망 여사가 20년이 지난 지금도 여전히 최장수자로 기네스북에 올라있다.

장면3.
지난 8월 6일 영국 런던 스타디움. 전설의 스프린터 우사인 볼트가 트랙에서 출발 신호를 기다리고 있다. ‘탕’ 소리와 동시에 선수들이 튀어나갔고 볼트는 약간 늦었지만 늘 그랬듯이 중간에 치고 나올 것이라고 사람들은 믿었다. 볼트는 사력을 다해 뛰었지만 3위에 그쳤고 특유의 코믹한 세리머니를 펼쳤지만 전혀 즐겁지 않았다.
볼트가 전성기였던 2009년 베를린 세계선수권대회에서 수립한 세계신기록은 9초58이다. 당시 결승선을 5m쯤 앞두고 전력질주를 하지 않고 ‘기록은 다음에 또 세우면 되지’라는 듯한 표정으로 주위를 두리번거리던 볼트의 모습은 사람들에게 깊은 인상을 남겼다. 8년이 지난 이번 대회에서 볼트의 기록은 9초95였고 금메달을 딴 저스틴 게이틀린의 기록도 9초92에 머물렀다.

 

연도별 최대수명의 경향을 나타내는 그래프다. 100년 전 이미 110세였고 그 뒤 120년 가까이 흐르는 동안 한 사람(잔 칼망)을 제외하고는 120살을 넘지 못했다. 분홍색은 여성 최장수자 파란색은 남성 최장수자의 사망 시 나이다. 빨간색(여)과 주황색(남)은 올림픽출전 선수의 최장수자의 사망 시 나이다. - 생리학의 경계 제공

● 20세기와 21세기의 차이

20세기 100년 사이 인류는 놀랄만한 변화를 겪었다. 기대수명이 대략 30년 더 길어졌고 평균키는 10㎝ 더 커졌다. 육상을 비롯해 각종 스포츠 역시 하루가 멀다 하고 신기록이 수립돼 마라톤의 경우 거의 한 시간이 당겨졌다. 그러나 21세기 들어 이런 상승세가 꺾였음을 보여주는 징후들이 곳곳에서 포착되고 있다.
학술지 ‘생리학의 경계’ 10월호에는 ‘우리는 호모사피엔스의 한계에 도달했나?’라는 제목의 리뷰논문이 실렸다. 스포츠바이오의학역학연구소 등 프랑스 여러 기관의 공동연구자들은 21세기 들어 나타나는 이런 현상들이 호모사피엔스의 생리적인 한계를 드러낸 결과라고 주장했다. 즉 20세기를 통해 인류는 영양, 의료, 위생을 꾸준히 개선해 호모사피엔스의 잠재력을 최대로 끌어올릴 수 있는 여건을 만들어 왔지만 21세기 들어 더 이상 개선할 여지가 없게 되면서 각종 생리지표도 한계, 즉 생물적 상한선에 도달했다는 것이다.
아무리 잘 먹고 건강보조식품을 챙기고 적절한 운동을 해도 인류 진화의 결과로 한계 지워진 생물적 상한선을 넘을 수는 없다는 말이다. 즉 현재 수준에서 완벽한 관리를 받더라도 호모사피엔스는 20대를 정점으로 생리적 지표가 꾸준히 떨어져 대부분은 100살이 되기 전에 생을 마치기 마련이고 ‘장수유전자’를 물려받은 소수의 사람들 역시 115세를 넘기기는 어렵다는 것이다. 122년을 산 칼망은 정말 예외적인 경우다.
스포츠도 마찬가지다. 20세기 스포츠과학이 발달하며 체계적인 훈련과 첨단 장비의 도입으로 선수들의 기록이 꾸준히 나아졌지만 1980년대 들어 정체가 시작되면서 오늘에 이르고 있다는 것이다. 아래의 그래프는 남녀 800m, 높이뛰기, 포환던지기의 해당 년도 10위까지의 기록을 표시하고 있는데 남녀 모두 1980년대 이후 정체됐음을 볼 수 있다.

 
스포츠에서도 인간의 한계는 감지되고 있다. 육상기록(연도별 상위 10위 까지)의 변이 추세로 1980년대 이후 정체돼 있다. 위는 여성, 아래는 남성으로 파란색은 800m, 녹색은 높이뛰기, 주황색은 포환던지기다. - 생리학의 경계 제공

연구자들은 논문에서 “(100m 9초58 기록을 세운) 우사인 볼트는 최대 달리기 속도를 낼 수 있는 극단적으로 드문 표현형을 지닌 예외”라고 쓰고 있다. 즉 오늘날 엘리트 스포츠에서 영웅의 탄생은 (평준화 된) 과학의 힘이 아니라 유전자의 힘이라는 말이다.
키가 한계에 이른 것도 우리나라만의 현상이 아니다. 서구사회에서는 이미 20세기 말에 이런 조짐이 나타났고 젊은 층에서 근력이나 지구력 등 체력의 저하도 동반되고 있다. 즉 호모사피엔스가 점점 약골이 되고 있는 건 지구촌의 현상이라는 말이다.