생식 과정의 불완전성은 ‘나쁜 설계’를 가리키는가? : 사람의 몸에 형편없는 설계는 없다.

미디어위원회

창조설계-지적설계

2021-06-21

생식 과정의 불완전성은 ‘나쁜 설계’를 가리키는가?

: 사람의 몸에 형편없는 설계는 없다.

(Does Imperfection Discredit Design?)

by Jerry Bergman, PhD

하나님이 인간을 완벽하게 창조했다면, 왜 그렇게 많은 사람들이 새로운 생명의 탄생 과정에서 오류가 발생하는 것일까?

무신론자들은 우리가 창조된 것이 아니라, 돌연변이라는 복제 오류와 자연선택에 의해서 진화된 것이라고 주장한다.

서론

무신론자들이 사람은 창조된 것이 아니라 진화된 것이라는 그들의 믿음을 지지하기 위해 사용하는 하나의 주장은, 사람이 현재 살고 있는 세계의 불완전성이다. 그들은 병들어감, 쓸모없는 장기, 나쁜 설계 등을 주장한다.[1] 쓸모없는 장기와 나쁜 설계라는 주장은 동료-검토 과학 논문들에 의해서 모두 반박되었다.[2] 진화론자들은 돌연변이(mutations)라는 유전적 오류에 의한 자연선택(natural selection) 과정을 통해서, 장기를 완벽하게 만듦으로써, 진화가 작동된다고 주장한다. 결과적으로 그들은 이 세계가 하나님에 의해서 창조되지 않았고, 진화된 것이라고 주장한다. "생명의 시작에서 오류들"이라는 제목의 한 기사는 다음과 같이 말하고 있다 :

세 번의 수정(fertilizations) 중에 한 번만이 성공적인 임신을 이끌어낸다. 많은 배아들이 초기 발달을 넘어 발전하지 못한다. 세포 생물학자들은... 수정 직후 각 부모의 유전 물질이 결합할 때, 종종 오류가 발생한다. 이것은 현저하게 비효율적인 (수정) 과정 때문이다.[3]

또 다른 연구는 말한다 :

수정란(zygotes, 접합체)의 1/3에서 1/2은 배반포(blastocysts)로 성숙되지 못하고, 배반포를 형성한 것 중 적어도 40%는 착상되지 않는다... 산발적 유산(miscarriage)은 여성 4명 중 1명에서 일어난다.[4]

유산이 형편없는 설계(poor design) 때문이라는 주장은(Cavazza T, et al. 2021. 논문에서 “수정의 놀랍도록 비효율적 과정”이라는 표현에 기초하여) 실제(reality)에 대한 이해 부족에서 온 것이다. 사실, 우리는 독소, 방사선, 독성물질, 유해화학물질, 치명적 감마선 등에 둘러싸여 살아가고 있다. 우리의 몸은 이러한 공격으로부터 보호하기 위해 설계되었다. 내가 의과대학 독성학 수업에서 배운 가장 중요한 개념 중 하나는 "투여량이 독이다(the dose is the poison)"라는 것이다. 낮은 용량이라도(예로 방사선) 오랫동안 노출되면 독이 된다. 그리고 모든 것이 많은 양으로 투여되면, 물(water)이라도 독이 된다.

물의 독성은 신체의 전해질을, 특히 세포 내부와 외부 유체의 균형을 유지하는데 도움을 주는나트륨(sodium)을 희석하기 때문이다. 과도한 물 섭취는 나트륨 농도를 떨어뜨려, 수분이 세포 밖에서 내부로 이동하게 한다. 결과적으로 세포들은 부풀어 오른다. 비정상적으로 많은 양의 물을 매우 짧은 시간 내에 섭취할 경우에 현기증, 방향감각 상실, 메스꺼움, 구토, 발작, 뇌손상, 혼수, 심지어 사망까지 초래할 수 있다.[5]

마찬가지로 산소에서도 비슷한 문제가 발생한다. 산소는 꽤 낮은 농도에서도 독성이 매우 강하다. ‘생명의 기원(origin of life)’ 연구자들은 이것을 알고 있다. 대기에 산소가 있다면 생명체의 유기화합물들은 모두 자연적 과정으로 우연히 형성될 수 없다. 그래서 생명체의 자연발생을 주장하는 진화론자들은 초기 지구의 대기를 산소가 없었던 환원성 대기(reducing atmosphere)로 가정한다.

환원성 대기의 한 예는 수소(hydrogen)와 다른 가스들로, 산소가 거의 없는 곳에서 지배적인 가스들이다. 산소 농도가 상당히 높은 대기는 산화성 대기(oxidizing atmosphere)라고 부른다. 산화성 환경에서 생명체에 필요한 대부분의 유기화학물질들의 생성은 불가능하다. 반대로, 산소가 없다면, 생명체는 살아갈 수 없다. 그러므로 생명체는 산소를 체내로 갖고 들어오는 특별한 메커니즘을 필요로 하는 동시에, 산소의 독성으로부터 신체조직을 보호하는 메커니즘이 필요하다. 예를 들어, 피부와 기관지의 조직은 상피세포(epithelium)와 지질로 코팅되어 보호되고 있다.

또한, 신체는 상당한 농도로 물이나 산소를 지속적으로 사용해야하지만, 독성을 나타내는 양은 피해야 한다. 신체는 활성산소에 의한 세포손상을 줄이기 위해서, 많은 양의 산화방지제(antioxidants)를 생산해낸다. 천연 항산화제로는 카탈라아제(catalase), 글루타티온 과산화효소(glutathione peroxidase), 초과산화물 불균등화효소(superoxide dismutase, SOD) 같은 것들이다. 이러한 항산화 효소는 수백만 개의 활성산소들을 중화시킨다. 산소 손상을 줄이는 또 다른 방법은 식이요법이다. 예를 들어, 비타민 C(ascorbic acid)와 비타민 E는 많은 음식에서 발견되는 효과적인 산화방지제이다.

자연선택은 가장 강하고 건강한 정자만이 살아남도록 해준다.

정자는 난자에 도달하기 위해서 긴 여정을 필요로 한다. 정자를 연어 크기로 가정한다면, 65km에 이르는 거리를 여행해야 하며, 많은 정자들이 여행 도중에 손상되거나 파괴된다. 약 4천만에서 1억5천만 개의 정자가 이 여행을 시작하고, 가장 튼튼하고, 가장 적합한 정자만이 난자를 만나 수정란을 만드는 것이다. 이것은 적자생존의 실제 사례이며, 35세 이하 건강한 여성이 기형아를 거의 낳지 않는 이유 중 하나다. 정자는 정낭, 전립선, 요도구선의 혼합액인 정액으로 둘러싸여 있다. 그 액체는 영양분을 제공할 뿐만 아니라, 그들의 긴 여행 동안 정자를 보호한다.

일단 정액이 여성의 질 밖으로 흘러나오지 않고, 질 내에 남아 있기 위해서 걸쭉해야 한다. 그것이 자궁경부(자궁의 문)에 도달했을 때, 그것은 통과하기 위해서 고군분투해야 하고, 대체로 매우 강한 정자만이 통과한다. 만약 자궁경부가 단단히 닫혀있지 않다면, 감염이 자주 일어날 것이다. 그 다음에 정자 세포는 난자로부터 난구세포(cumulus cells)로 불리는 지지세포에서 나오는 화학신호(주화성(chemotaxis)이라 불리는 과정)를 따라간다. 정자는 긴 여행을 하면서, 수정에 대비한 생화학적 기능적 변화를 진행한다.

결국 정자는 난자를 둘러싸고 있는 세포의 장벽에 도달하게 된다. 그것들을 통과하려면 과활성화(hyperactivation)가 필요하다. 정자 세포가 이 장벽을 통과할 때, '투명대(zona pellucida)'라고 불리는 또 다른 장벽이 정자세포의 머리에 있는 첨체(acrosome)로부터 투명대를 분해하는 효소를 방출하도록 하며, 승리한 정자가 난자에 침투할 수 있게 한다. 일단 정자세포의 머리가 난자 안으로 들어가면, 정자의 꼬리는 분리된다. 즉시, 투명대는 불침투성이 되어, 다른 정자들은 침투할 수 없게 된다.

난자 내부에서 난자와 정자는 유전적 융합을 준비한다. 염색질(chromatin)은 먼저 염색체(chromosomes)로 압축된다. 난자에서 23개의 염색체와 정자에서 23개의 염색체는 정렬하여 자매 쌍으로 융합되어, 23쌍의 염색체를 형성한다. 그리고 나서 그들은 수정란(zygote)이라고 불리는 새로운 생명체의 첫 세포를 만들어낸다. 이 간략한 설명은 정자가 65km에 이르는 매우 적대적인 환경을 통해 이동해야 하는 여정의 하이라이트만을 다루었다. 정자의 복잡성은 너무도 거대하다. 많은 것들이 잘못될 수 있다. 이것이 바로 임신과 출산을 기적이라고 부르는 이유이다.[6]

교체 및 수리

인체는 정상적인 마멸과 손상으로 인해 지속적으로 교체되고 수리된다. 이러한 이유로 피부는 지속적으로 재생되어야 한다(see 10 May 2021). 피부의 재생은 표피(epidermis)의 가장 아래층에서 생성되어 분열하는 각질형성세포(keratinocytes)에서 시작된다. 피부는 정상적인 생활 활동으로 마모되고 탈락되는데, 이 새로운 세포들은 점차적으로 위층으로 밀려올라가 탈락된 세포를 대체한다. 피부의 최외각층은 각질층(stratum corneum)으로, 이들은 결국 표피에서 떨어져 나가고, 새로운 세포들이 아래에서 자랄 수 있는 공간을 만든다.

보통 성인에서 새로운 피부세포가 아래층에서 위층으로 이동하는데 약 한 달이 걸린다. 결과적으로, 한 달 안에 완전히 새로운 표피가 생성된다. 그 결과 건강한 성인은 매시간 약 2억 개의 피부세포가 탈락된다.[7] 혈액세포는 순환계에서의 마모와 손상으로 인해 약 120일의 수명을 갖고 있으며, 재활용된다. 거의 모든 신체는 약 7년마다 교체된다. 일부 부품은 매주 교체되고, 다른 부품은 수십 년이 걸린다. 뼈는 오래된 뼈를 분해하는 파골세포(osteoclasts)에 의해서 교체되며, 골아세포(osteoblasts)는 새로운 뼈를 만들어, 전체 뼈는 몇 년에 걸쳐 교체된다. 사람 뼈의 어떤 부분은 빠르게 교체되는 반면, 다른 부분은 수십 년이 걸린다. 사실, 대부분의 골세포는 25년의 반감기를 갖고 있다.

사람의 생식기계

우리는 평생을 딱딱한 돌 침대에서 자지 않고, 푹신한 침대 위에서 잠을 잔다. 같은 문제가 우리의 생식 시스템에도 적용된다. 인간의 생식 시스템은 스테인레스로 정밀하게 제조될 수도 있고, 하나의 정자가 실험실에서처럼 하나의 난자와 수정하도록 설계될 수도 있었다. 하지만 우리는 부드러운 침대에서 자는 유연한 몸을 가진 인간이다. 인간이라는 의미를 고려할 때, 기존의 생식 시스템은 여성의 생식 시기에 건강한 정자와 난자가 수정될 때, 99% 이상의 효과를 발휘한다.

‘나쁜 설계’를 주장하는 사람들은 인간 배아에서 무언가 잘못되고, 염색체 수의 이상이 생긴 수정란에 대한 연구들을 인용하고 있다. 구체적으로는 인간 배아의 50~70%는 염색체 이수성(aneuploid)으로 추정되는데, 이는 46개(23쌍)의 염색체(22쌍의 상염색체와 1쌍의 성염색체)를 정확하게 만들지 못했다는 것을 뜻한다.[8] 신체는 품질관리 시스템이 있어서, 이수성 배아들은 수정란을 형성하지 못하며, 수정란이 형성됐다 하더라도 발달되지 않는다.

21번 염색체가 3개(trisomy 21, Down syndrome 다운증후군), 18번 염색체가 3개(Edwards syndrome 에드워드 증후군, 대부분 오래 생존하지 못함), 13번 염색체가 3개(Patau syndrome 파타우 증후군, 1년 이상 생존율 10%)와 같이 배아의 염색체 이수성(aneuploidy)은 유산과 불임의 주요 원인이 된다.[9] 다운증후군이 가장 일반적인 예이긴 하지만, 임신한 대부분의 3염색체성(trisomy)은 첫 3개월 동안에 자연 유산된다.[10] 더군다나, "이수성의 대부분은 배아의 유사분열(mitotic divisions) 중에 발생되는 것으로 생각된다. 유사분열의 오류는 배아 발달 초기 동안 비정상적인 분열 현상과 관련이 있다. 하지만, 유사분열 이수성의 세포적 기원은 불분명하다."[11]

이 문제는 때때로 일어나는 돌연변이, 일반적인 인간 유전체의 악화, 다른 알려지지 않은 원인 등에 의해서 야기될 수 있다. 중요한 요인은 부모의 나이이다. 산모가 나이가 많을수록, 다운증후군 아이를 낳을 위험성이 높다. 사실 고령 부모, 특히 35세 이상의 부모에서 태어난 아이들은 유전적 이상이 발생할 위험이 크다. 엄마와 아빠의 나이 모두 중요하다. 나이든 엄마의 경우 대게 아빠의 나이도 많다는 것이다. 아빠 나이의 중요성을 결정하기 위해서는, 나이든 엄마와 훨씬 어린 아빠에 대한 연구가 필요하다.[12]

이러한 연구는 충분한 표본 크기를 확보하기 어려운 문제로 수행되지 않을 가능성이 높다. 여성이 출산하기에 이상적인 시기는 18세부터 약 35세까지이다. 게다가, 여성들은 생리주기 며칠 동안만 임신이 가능하고, 산모의 나이는 난자의 나이를 나타낸다. 여성은 태어났을 때, 100만~200만 개의 난자를 갖고 있지만, 매달 10,000개 이상이 죽는다. 그리고 사춘기가 지나면서 매달 죽는 난자의 수는 줄어든다. 배아가 돌연변이, 산모의 나이에 기인하여 제대로 발달하지 못한다면, 신체의 품질관리 시스템은 자연유산을 일으킨다. 이것이 태어나는 전체 아기의 99%가 매우 건강하며, 발생하는 대부분의 문제도 구순열, 구개열 등 치명적인 손상이 아닌 이유이다.

.건강한 가족은 좋은 설계의 증거이다.

요약

유산과 같이 생식 과정에서 일어나는 오류 경향이 ‘나쁜 설계’라는 주장은 잘못된 것이다. 문제는 설계가 좋지 않아서가 아니라, 신체가 끊임없이 유해물질, 돌연변이, 손상 등에 의한 공격을 받고 있고, 이것을 처리해야 하기 때문이다. 이 글에서 다룬 신체의 품질관리 시스템은 35세 미만의 건강한 정상적인 부모에게서 태어난 출생의 97% 이상이 완전히 정상이고, 3% 이하가 결함이 있지만, 경증인 것이 대부분이다. 예를 들어, 구순열, 곤봉발, 합지증, 심지어 일부 심장결손도 치료 가능하다.[13]

산모들이 금주와 금연을 하고, 임신 시 과도한 약물복용이나 과도행동 등을 중단한다면, 이 수치조차도 개선될 수 있다. 또 다른 중요한 요소로 사전 예방조치를 취하는 것이다. 예로 매일 400㎍의 엽산을 식단에 첨가하거나(이분척추와 같은 신경장애의 위험을 줄임), 운동을 하고, 균형 잡힌 식사를 하고, 높은 수은 농도의 생선이나 덜 익은 고기를 피하거나, 기생충 감염 위험을 줄이고, 혈당을 체크하고, 적절한 체중을 유지하는 것과 같은 예방조치를 취하는 것이다.

References

[1] Cavazza T, et al 2021. Parental genome unification is highly error-prone in mammalian embryos. Cell. https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.04.013.

[2] See Jerry Bergman. Useless Organs: The Rise and Fall of the Once Major Argument for Evolution. 2019. Tulsa, OK: Bartlett Publishing. and The “Poor Design” Argument Against Intelligent Design Falsified. 2019. Tulsa, OK: Bartlett Publishing.

[3] 2021. Errors at the start of life. The process of combining maternal and paternal genetic information is surprisingly error-prone. https://www.mpg.de/16871713/errors-at-the-start-of-life. May 7.

[4] Hardy. Kathy and Philip John Hardy. 2015. 1st trimester miscarriage: four decades of study. Translational Pediatrics. 4(2): 189–200. doi: 10.3978/j.issn.2224-4336.2015.03.05.

[5] Joo, Min and Eun Kim. 2013. Hyponatremia caused by excessive intake of water as a form of child abuse. Annals of Pediatric Endocrinology & Metabolism 2013;18(2): 95-98.

[6] Okeke-Okiche, Dorathy.rightly. 2019. What No One Tells You About Being a First-Time Mom: The secret to embracing the miracle of childbirth. New York: DailyIFY. Nilsson, Lennart and Lars Hamberger.2003. A Child is Born. New York: Delacorte Press

[7] Mariko Yokouchi, et al., Epidermal cell turnover across tight junctions based on Kelvin’s tetrakaidecahedron cell shape. eLife, 2016; 5 DOI: 10.7554/eLife.19593m

[8] Cavazza T, et al 2021. Parental genome unification is highly error-prone in mammalian embryos. Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.04.013.

[9] Cavazza T, et al 2021

[10] Kathy Hardy. Kathy and Philip John Hardy. 2015. 1st trimester miscarriage: four decades of study. Translational Pediatrics. 4(2): 189–200. doi: 10.3978/j.issn.2224-4336.2015.03.05

[11] Cavazza T, et al 2021

[12] Fisch, Harry et al., 2003 THE INFLUENCE OF PATERNAL AGE ON DOWN SYNDROME, THE JOURNAL OF UROLOGY 169:2275-2278 June

[13] Martin, Joyce. 2017. Births: Final Data for 2015 National Vital Statistics Reports vol 66 No 1 https://www.cdc.gov/nchs/data/nvsr/nvsr66/nvsr66_01.pdf. Laurie Tarkan. 2018. Top Pregnancy Fears You Can Feel Better About https://www.parents.com/pregnancy/my-life/top-pregnancy-fears-you-can-feel-better-about/

*Dr. Jerry Bergman has taught biology, genetics, chemistry, biochemistry, anthropology, geology, and microbiology for over 40 years at several colleges and universities including Bowling Green State University, Medical College of Ohio where he was a research associate in experimental pathology, and The University of Toledo. He is a graduate of the Medical College of Ohio, Wayne State University in Detroit, the University of Toledo, and Bowling Green State University. He has over 1,300 publications in 12 languages and 40 books and monographs. His books and textbooks that include chapters that he authored are in over 1,500 college libraries in 27 countries. So far over 80,000 copies of the 40 books and monographs that he has authored or co-authored are in print. For more articles by Dr Bergman, see his Author Profile.

*참조 : 되돌이 후두신경은 형편없는 나쁜 설계가 아니다.

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