진화는 사실인가?

“진화는 태양이 뜨거운 것만큼이나 틀림없는 사실이다”라고 유명한 진화 과학자인 리처드 도킨스 교수는 주장합니다. 물론 실험을 해 보거나 직접 관찰해 보면 태양이 뜨겁다는 사실이 증명됩니다. 그러면 진화론 역시 실험과 직접적인 관찰을 통해 그와 같이 논란의 여지없이 증명될 수 있습니까?

이 질문에 대한 답을 얻기 전에 분명히 알아야 할 점이 있습니다. 많은 과학자들은 시간이 지나면서 생물들의 후손이 조금씩 변할 수 있다는 점에 주목했습니다. 찰스 다윈은 이러한 과정을 “후속 변이를 수반한 유전”이라고 불렀습니다. 많은 동식물 육종가들이 그러한 변화를 직접 관찰했고 실험을 통해 기록으로 남겼으며 독창적으로 이용했습니다. * 이러한 변화는 실제로 일어난다고 할 수 있습니다. 그런데 과학자들은 이러한 작은 변화를 “소진화”라고 부릅니다. 이 용어에는 많은 과학자들이 주장하듯이 그러한 미세한 변화가 대진화라고 하는 전혀 다른 현상의 증거가 된다는 의미가 함축되어 있는데, 그러한 현상은 아무도 관찰한 적이 없습니다.

다윈은 관찰이 가능한 그러한 변화보다 훨씬 더 대담한 주장을 했습니다. 그는 유명한 저서인 「종의 기원」에서 이렇게 기술했습니다. “나는 모든 생물이 고유한 창조물이 아니라 몇몇 생물의 직계 후손이라고 생각한다.” 다윈의 말에 따르면, 원래의 이 “몇몇 생물” 즉 소위 단순한 생명체들이 오랜 세월에 걸쳐 “아주 조금씩 변이”되면서 서서히 진화하여 지구 상에 존재하는 수많은 형태의 생물이 되었다는 것입니다. 진화론자들은 이러한 작은 변화가 축적되어 물고기가 양서류가 되고 유인원이 인간이 되는 데 필요할 만큼 큰 변화가 있게 되었다고 가르칩니다. 이러한 이론상의 큰 변화를 가리켜 ‘대진화’라고 합니다. 이 두 번째 주장이 그럴듯하게 들리는 사람이 많이 있을 것입니다. ‘종의 범위 내에서 작은 변화가 일어날 수 있다면, 오랜 세월에 걸쳐 진화하면서 큰 변화가 일어나지 않을 이유가 어디 있는가?’ 하는 생각이 들 것입니다. *

대진화 이론은 세 가지 주요 가설에 기반을 두고 있다.

1. 돌연변이를 통해 새로운 종이 생기는 데 필요한 원료가 생산된다. *

2. 자연선택으로 인해 새로운 종이 생성된다.

3. 대진화에 의해 동식물에 일어난 변화가 화석 기록에 보존되어 있다.

대진화가 사실로 여겨져야 할 만큼 강력한 증거가 있습니까?

돌연변이를 통해 새로운 종이 생길 수 있는가?

동물이나 식물의 많은 세부점은 유전 암호에 들어  있는 지시 사항 즉 각 세포의 핵으로 둘러싸여 있는 청사진에 따라 결정됩니다. * 연구원들은 유전 암호에 일어나는 돌연변이 즉 무작위 변화로 인해 동식물의 후손에 변화가 생길 수 있다는 사실을 알아냈습니다. 1946년에 노벨상 수상자이자 돌연변이 유전학의 창시자인 허먼 J. 멀러는 이렇게 주장했습니다. “변화는 주로 미세하며 드물게 일어난다. 하지만 동물과 식물을 인위적으로 개량할 때 주로 사용하는 방법은 바로 그러한 변화를 많이 축적시키는 것이며, 더욱이 진화 역시 자연선택 과정이 진행되면서 그러한 변화가 축적되어 자연스럽게 일어났다.”

사실 대진화론은 돌연변이를 통해 새로운 종뿐 아니라 동식물의 전혀 새로운 과(科)까지 생겨날 수 있다는 주장에 근거를 두고 있습니다. 이러한 대담한 주장이 사실인지 시험해 볼 수 있는 방법이 있습니까? 그 점을 알아보기 위해, 약 100년 동안 유전학 분야에서 진행된 연구를 통해 무엇이 밝혀졌는지 살펴보도록 하겠습니다.

1930년대 말에 과학자들은 무작위 돌연변이가 일어나면서 자연선택을 통해 새로운 종의 식물이 생겨날 수 있다면, 돌연변이를 인위적으로 즉 인간의 주도하에 선택할 경우 그 과정을 더 효과적으로 진행시킬 수 있을 것이라는 견해를 적극 수용하게 되었습니다. 독일 막스-플랑크 식물육종 연구소의 과학자인 볼프-에커하르트 뢰니그는 본지와의 인터뷰에서 “일반적으로 생물학자들, 특히 유전학자들과 육종학자들 사이로 기대감이 번져 나갔”다고 말했습니다. 기대감이 번져 나간 이유는 무엇입니까? 약 28년 동안 식물 돌연변이 유전학을 연구한 뢰니그는 이렇게 말했습니다. “그 연구가들은 전통적인 동식물 육종 방법에 혁신을 가져올 때가 됐다고 생각했습니다. 그들은 적절한 돌연변이를 유도하고 선택하여 더 나은 새로운 동식물을 만들어 낼 수 있다고 생각한 거죠.” *

미국과 아시아와 유럽의 과학자들은 넉넉한 자금 지원을 받는 연구 계획에 착수했는데, 그들은 이 연구에서 진화 과정을 가속화해 줄 것으로 여겨진 방법을 사용했습니다. 40년 이상 집중적인 연구를 한 끝에 얻은 결과는 무엇이었습니까? 연구가인 페터 폰 젱뷔슈는 “재정상의 막대한 지출에도 불구하고, 방사선을 쪼여서 점점 더 생산성이 뛰어난 품종을 개발하려는 시도는 완전히 실패로 끝났”다고 말했습니다. 또한 뢰니그는 이렇게 말했습니다. “1980년대에 과학자들 사이에 퍼져 있던 희망과 기대감은 전 세계적인 실패로 사라져 버렸습니다. 서방 국가들은 독립된 연구 분야로서의 돌연변이 육종을 포기했습니다. 거의 모든 돌연변이체가 ‘선택할 만한 가치가 없었’습니다. 즉 죽거나 자연에 있는 변종들보다 약했습니다.” *

그렇다 하더라도, 약 100년간의 전반적인 돌연변이  연구와 70년간의 구체적인 돌연변이 육종을 통해 현재 수집된 정보에 기초하여, 과학자들은 돌연변이가 새로운 종을 만들어 낼 수 있는 능력에 관해 결론을 내릴 수 있게 되었습니다. 뢰니그는 증거를 검토해 본 후에 이렇게 결론 내렸습니다. “돌연변이로는 [동물이나 식물의] 원래 종이 전혀 새로운 종으로 변할 수 없습니다. 이러한 결론은 제반 경험과 20세기의 돌연변이 연구 결과뿐만 아니라 확률의 법칙과도 일치합니다. 따라서 변이 반복의 법칙은, 유전적으로 명확하게 한계가 그어져 있는 종에는 실제로 경계선이 존재하며 우연한 돌연변이로 그 경계선을 무너뜨리거나 뛰어넘을 수 없다는 의미를 내포하고 있습니다.”

위에 언급된 사실에 함축되어 있는 의미를 생각해 보시기 바랍니다. 고도의 훈련을 받은 과학자들이 적절한 돌연변이를 인위적으로 유도하고 선택하는 방법으로도 새로운 종을 만들어 낼 수 없다면, 지성이 개입되지 않은 과정을 통해 더 나은 결과가 나올 가능성이 있겠습니까? 연구 결과를 통해 돌연변이로는 원래의 종이 전혀 새로운 종으로 변할 수 없다는 점이 드러났다면, 과연 대진화가 어떻게 일어날 수 있었겠습니까?

자연선택을 통해 새로운 종이 생길 수 있는가?

다윈은 자신이 자연선택이라고 부른 현상이 나타나 환경에 가장 적합한 생명체는 살아남는 반면 환경에 덜 적합한 생명체는 결국 도태되고 말 것이라고 생각했습니다. 현대 진화론자들은 종들이 흩어지면서 고립됨에 따라, 유전자 돌연변이를 통해 새로운 환경에 가장 잘 적응한 생물이 자연선택에 의해 선별되었다고 가르칩니다. 따라서 진화론자들은 고립된 그 집단들이 결국 전혀 새로운 종으로 변했다고 주장하는 것입니다.

앞서 언급했듯이, 연구를 통해 수집된 증거들은 돌연변이를 통해 동물이나 식물의 전혀 새로운 종류가 생겨날 수 없음을 강력하게 시사합니다. 그러면 진화론자들은 자연선택으로 인해 선별된 유익한 돌연변이를 통해 새로운 종이 생겨난다는 주장을 뒷받침하기 위해 어떤 증거를 제시합니까? 1999년에 미국 국립 과학원(NAS)이 출간한 책자에 보면 이런 내용이 나옵니다. “종이 분화되었다는[새로운 종이 진화되었다는] 상당히 설득력 있는 예로서 다윈이 갈라파고스 제도에서 연구한 13종의 핀치가 있는데, 이 새는 현재 다윈 핀치로 알려져 있다.”

1970년대에 피터 그랜트와 로즈메리 그랜트가 이끄는 한 연구 팀이 이 핀치들을 연구하기 시작했는데, 1년 동안 가뭄이 든 후에 보니 부리가 약간 더 큰 핀치들이 부리가 더 작은 핀치들보다 생존율이 높다는 사실을 알게 되었습니다. 부리의 크기와 모양이 13종의 핀치를 구분하는 주된 방법 가운데 하나이므로, 이러한 발견은 상당한 의미를 지니는 것으로 여겨졌습니다. 그 책자에서는 계속해서 이렇게 알려 줍니다. “그랜트 부부는 10년에 1번 정도 그 섬에 가뭄이 들면 약 200년 만에 새로운 종의 핀치가 출현할 것이라고 추정했다.”

하지만 국립 과학원에서 펴낸 책자는 당혹스럽기는 하지만 중요한 몇 가지 사실을 언급하지 않고 있습니다. 가뭄이 끝나고 몇 년이 지나자, 부리가 더 작은 핀치들의 수가 다시 더 많아졌습니다. 따라서 피터 그랜트와 대학원생인 릴 기브스는 1987년에 과학 잡지인  「네이처」에서 “선택의 방향이 뒤바뀌”는 것을 보았다고 기술했습니다. 1991년에 그랜트는 기후가 바뀔 때마다, “자연선택의 영향을 받는 개체 수에 변화가 생긴다”라고 기술했습니다. 연구원들은 또한 일부 핀치들이 서로 다른 “종”끼리 번식을 했으며 그렇게 해서 나온 새끼들은 부모 새보다 생존율이 더 높았다는 사실에도 유의했습니다. 피터 그랜트와 로즈메리 그랜트는 계속해서 그런 식으로 번식하면 200년도 채 안 되어 두 “종”이 합해져서 한 종이 생겨날 수 있을 것이라고 결론 내렸습니다.

지난 1966년에 진화 생물학자인 조지 크리스토퍼 윌리엄스는 이렇게 기술했습니다. “애초에 진화에 의한 변화를 설명하기 위해 자연선택 이론을 세웠다는 것은 유감스러운 일이 아닐 수 없다. 그 이론은 지속적인 적응 과정을 설명하는 데 훨씬 더 유용하다.” 1999년에 진화 이론가인 제프리 슈워츠가 기술한 바에 따르면, 윌리엄이 내린 결론이 정확할 경우 자연선택은 종이 환경 변화에 적응하는 데 도움이 될 수는 있지만 “새로운 것이 생겨나게 하지는 않”습니다.

사실 다윈 핀치는 “새로운 것”이 되지 않습니다. 여전히 핀치인 것입니다. 또한 그 새들이 서로 번식할 수 있다는 사실을 생각해 보면, 일부 진화론자들이 종을 정의하는 방법에도 의심스러운 면이 있습니다. 그뿐만 아니라, 이 새의 예는 심지어 일류 과학 학회도 증거를 편협한 방식으로 제시할 수 있다는 사실을 여실히 보여 줍니다.

화석 기록에 대진화로 인한 변화가 나타나 있는가?

앞서 언급된 국립 과학원이 펴낸 책자를 읽어 보면, 과학자들이 발견한 화석들에 대진화의 흔적이 충분히 남아 있는 듯한 인상을 받게 됩니다. 그 책자에서는 이렇게 단언합니다. “어류와 양서류 사이에서, 양서류와 파충류 사이에서, 파충류와 포유류 사이에서, 영장류의 계보를 따라, 중간 형태가 워낙 많이 발견되다 보니 특정한 한 종에서 다른 종으로 바뀐 시점이 언제인지 정확히 집어내기가 어려울 때가 많다.”

하지만 그처럼 자신 있게 말한다는 것 자체가 상당히 놀라운 일입니다. 왜 그렇습니까? 2004년에 「내셔널 지오그래픽」지는 화석 기록이 “편집실에서 1000컷당 999컷이 잘려 나간, 진화라는 필름”과도 같다고 설명했습니다. 그러면 남아 있는 1000컷당 1컷에는 대진화 과정이 실제로 수록되어 있습니까? 화석 기록은 실제로 무엇을 알려 줍니까? 확고한 진화론자인 나일스 엘드레지는 화석 기록을 살펴보면 오랜 세월이 흘러도 “대부분의 종에 진화에 의한 변화가 거의 또는 전혀 축적되지 않는다”는 사실을 알게 된다고 시인합니다.

현재까지 과학자들은 세계 전역에서 약 2억 점의 커다란 화석과 수십억 점의 미화석(微化石)을 발굴하여 목록을 만들었습니다. 많은 연구원들은 이 광범위하면서도 자세한 기록을 통해, 모든 주요 동물 집단들이 갑자기 출현했고 사실상 변한 것이 전혀 없으며 많은 종이  나타날 때만큼이나 갑자기 사라졌다는 사실을 알 수 있다는 데 의견을 같이하고 있습니다. 생물학자인 조너선 웰스는 화석 기록에 나타나 있는 증거를 검토한 후에 이렇게 기술합니다. “계(界), 문(門), 강(綱)의 차원에서 볼 때, 공통 조상으로부터 변이를 수반한 유전을 통해 기원했다는 주장은 관찰을 통해 입증된 사실이 분명히 아니다. 화석과 분자에서 수집한 증거를 토대로 판단해 볼 때, 그러한 이론은 충분한 근거가 있지도 않다.”

진화—사실인가, 허구인가?

그러면 많은 유명한 진화론자들이 대진화가 사실이라고 주장하는 이유는 무엇입니까? 영향력 있는 진화론자인 리처드 르원턴은 리처드 도킨스의 일부 추론을 비판하고 나서, 많은 과학자들이 상식에 어긋나는 과학적 주장을 기꺼이 받아들이는 “이유는 우리가 유물론에 우선적으로 집착하기 때문”이라고 기술했습니다. * 많은 과학자들이 지적 설계자가 존재할 가능성조차 고려하려고 하지 않는 이유는, 르원턴이 기술한 대로 “하느님이 집안에 발을 들여놓는 것을 허용할 수 없”기 때문입니다.

「사이언티픽 아메리칸」지에는 이 점과 관련하여 사회학자 로드니 스타크의 이러한 말이 인용되었습니다. “지난 200년 동안, 과학적인 사람이 되려면 정신이 종교의 속박에서 벗어나 있어야 한다는 사고가 조장되어 왔다.” 그는 계속해서, 연구 중심 대학교의 경우 “신앙심이 있는 사람들은 침묵을 지키”고 “신앙심이 없는 사람들은 그들을 차별한다”고 말합니다. 스타크의 말에 따르면, “[과학계의] 상류층에는 신앙심을 갖지 않는 데 대한 보상 체계가 존재”합니다.

대진화론을 사실로 받아들이려면, 불가지론자나 무신론자인 과학자들이 과학적 발견을 해석할 때 개인적 신념의 영향을 받지 않는다고 믿어야 합니다. 또한 1세기 동안 수십억 건의 돌연변이를 연구해 본 결과, 명확하게 한계가 그어져 있는 종이 돌연변이를 통해 완전히 새로운 종으로 변한 적이 전혀 없는데도, 모든 복잡한 생명체들이 돌연변이와 자연선택에 의해 생겨났다고 믿어야 합니다. 그뿐만 아니라, 화석 기록을 보면 동식물의 주요 종류들이 갑자기 나타났으며 아주 오랜 세월이 흘렀지만 다른 종류로 진화하지 않았음이 분명한데도, 모든 생물이 공통 조상으로부터 점진적으로 진화했다고 믿어야 합니다. 그러한 생각이 사실에 근거한 것 같습니까, 아니면 허구에 근거한 것 같습니까?

[각주]

[15면 삽입]

‘돌연변이로는 [동물이나 식물의] 원래 종이 전혀 새로운 종으로 변할 수 없다’

[16면 삽입]

다윈 핀치는 기껏해야 종이 기후 변화에 적응할 수 있다는 사실을 보여 줄 뿐이다

[17면 삽입]

화석 기록에 의하면, 모든 주요 동물 집단들이 갑자기 출현했고 사실상 변한 것이 전혀 없다

[14면 도표]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

생물 분류법

생물은 종(種)에서부터 점점 더 큰 단위로 분류되어 계(界)에 이르게 된다. * 예를 들어, 아래에 있는 표를 보면서 인간과 초파리가 어떻게 분류되는지 비교해 보라.

인간 초파리

종(種) 사피엔스종 노랑초파리종

속(屬) 호모속 초파리속

과(科) 사람과 초파리과

목(目) 영장목 파리목

강(綱) 포유강 곤충강

문(門) 척색동물문 절지동물문

계(界) 동물계 동물계

[각주]

[자료 제공]

조너선 웰스가 쓴 「진화론의 우상들—과학인가, 허구인가? 진화론에 오류가 많은 이유」(Icons of Evolution—Science or Myth? Why Much of What We Teach About Evolution Is Wrong)에 근거한 도표

[15면 삽화]

돌연변이를 일으킨 초파리(위), 기형이지만 여전히 초파리이다

[자료 제공]

© Dr. Jeremy Burgess/Photo Researchers, Inc.

[15면 삽화]

식물의 돌연변이 실험을 통해 반복적으로 드러난 점은, 새로운 돌연변이의 수는 꾸준히 감소한 반면 동일한 형태의 돌연변이는 규칙적으로 나타났다는 사실이다 (꽃이 더 큰 쪽이 돌연변이를 일으킨 개체)

[13면 사진 자료 제공]

From a Photograph by Mrs. J. M. Cameron/U.S. National Archives photo

[16면 사진 자료 제공]

핀치의 머리: © Dr. Jeremy Burgess/Photo Researchers, Inc.

[17면 사진 자료 제공]

공룡: © Pat Canova/Index Stock Imagery; 화석: GOH CHAI HIN/AFP/Getty Images