진화론자들도 자연선택의 문제점을 지적하고 있다 : 진화론은 오늘날의 플로지스톤이다

미디어위원회
2022-01-27

진화론자들도 자연선택의 문제점을 지적하고 있다. 

: 진화론은 오늘날의 플로지스톤이다

(Darwinians Cannot Agree on What Natural Selection Is)

David F. Coppedge


      다윈의 ‘종의 기원’이 발간되고 159년이 지났지만, 지금까지 그의 미스터리하고 이해할 수 없는 메커니즘에 대한 논란은 계속되고 있다. 자연선택(natural selection)은 21세기의 플로지스톤(phlogiston)이 되고 있는가?

우리는 "중력이 사실인 것처럼, 진화는 사실이라는 것에 모든 과학자들이 동의한다"라는 말을 지겹도록 들어왔다. "생물학에서 진화적 관점을 빼면, 남는 것이 없다"라는 말도 마찬가지이다. 미국의 권위 있는 학술지 PNAS(2018. 4. 17) 지에서 한 저명한 진화론자는 거의 말 그대로 노래와 춤과 같은 자연선택의 새로운 버전을 막 무대에 올렸다. 그것을 읽어보기 전에, 생물학자들이 다윈의 자연선택을 "법칙 같은" 개념으로 가정하고 오랜 세월이 흘렀지만, 왜 포드 두리틀(W. Ford Doolittle) 같은 진화론자는 이 다윈의 메커니즘을 다시 비판하고 있는지를 들어보라. 충격 받지 말라 :

많은 생물학자들은 생물학에서 진화의 관점을 빼면 남는 것이 없으며, 자연선택은 진화의 주요한 제작자(maker)라는 것을 인정하고 있다. 그러나 자연선택이 실제로 무엇인지(예를 들어, 힘인지 통계적 결과인지)와, 그것이 직접적으로 작용하는 생물학적 계층(hierarchy)의 수준은 어디인지(유전자, 생물체, 종, 심지어 생태계인지)는 여전히 학자들과 이론 생물학자들 사이에서 활발하게 논쟁이 되고 있다.

이제 모두가 깨어났으니, 과학계의 막후에서 무슨 일이 벌어졌는지 알아보자. Live Science 지의 기사와 같이, ‘진화했다’라는 단순한 표현은 ‘진화’를 두고 다윈 학자들 사이에 벌어지고 있는 깊은 논쟁으로부터 대중을 차단하며, 진화의 중요성을 경시하도록 만든다. 이 새로운 PNAS 지의 논문은 두리틀과 앤드류 잉크펜(Andrew Inkpen)이 공동 집필하였으며, 또 다른 진화론자인 더글라스 푸투이마(Douglas Futuyma)의 검토를 받았다. 그리고 그 논문은 논란으로 가득 차 있다!

논란의 요점은 소위 '선택의 단위(unit of selection)'가 무엇인가 하는 것이다. 자연은 무엇을 선택하는가? 어떤 종류의 실체에 작용하는 것인가? 이 질문은 2012년 11월 New Scientist 지에서 찰스 라인위버(Charles Lineweaver)에 의해 제기됐었다. 생명이 '다윈의 진화를 겪는 모든 것'으로서 정의될 수 있느냐는 질문에 그는 이렇게 대답했다.

말이 되는 척 하지만, 보면 전혀 말이 안 된다. 진화의 단위는 무엇인가? 유전자인가? 세포인가? 다세포 생물인가? 발전하는 도시인가? 가이아(Gaia)는 어떤가? 그것은 하나의 생명체인가?

두리틀은 도브잔스키가 의기양양하게 주장했던 생물학의 모든 것을 이해하려고 다시 한번 노력하고 있는 중이다. 그러나 6년 전 라인위버(Lineweaver)와 마찬가지로, 두리틀은 자연선택에 대한 일반적인 공식적 의미(formulations)가 전혀 타당하지 않다며, 다윈당의 가정에 계속 의구심을 보이고 있다. 특히 문제가 되는 것은 선택 단위의 개념이다.

자연선택에 의한 진화의 공식적 의미의 대부분은 한 개체, 또는 다른 수준에서 개체들의 ‘차등 번식’을 강조한다. 일부는 ‘차등 지속’으로 인식하지만, 다른 경우에서 초점은 물질적  가계(lineages)에 맞추고 있다. 종(species)은 흩어질 경우에, 시공간적으로 생물체가 존재하는 것이 제한받는 것으로 생각되고 있다. "선택의 단위"를 유전자, 세포, 종, 또는 집단에서 실행되는 과정으로 고려하는 사람은 거의 없다.

두리틀과 잉크펜의 PNAS 지 논문은 자연선택의 문제점들을 적나라하게 지적하고 있었다. 그들이 “ITSNTS thinking"이라고 이름 붙인 그들의 공연을 관람하기 전에, 표준 ENS(evolution by natural selection)에 대한 그들의 불만을 요약할 필요가 있다 :


▶ 자연선택이 집단에 어떻게 작용하는지에 대한 이론은 결여되어 있다.

▶ 자연선택의 표준 견해는 "여러 종들의 집단적" 적응과 기능을 다루지 않는다.

▶ 자연선택은 안정적이며 과도한 수의 박테리아 집단을 설명할 수 없다.

▶ 자연선택은 이종 번식 집단에 이익을 주는 과정을 설명할 수 없다.

▶ 자연선택은 다중 집단에 이익을 주는 과정이 어떻게 형성됐는지 설명할 수 없다.

▶ 뒤프레(Dupre)는 "현대 생물학의 많은 부분이 일반적으로 기계적 환원주의자들의 존재론을 수용한다"고 주장한다.

▶ 개체의 번식 성공에 초점을 맞춘 일반 교과서는 현대종합설(modern synthesis)과 집단유전학(population genetics)의 의존적 역사를 습관적으로 간과하고 있다.

▶ 자연선택의 일부 공식적 의미(formulations)는 모호하다. 왜냐하면 선택으로 제안된 단위가 "너무 많은 부모"를 갖고 있기 때문이다(Godfrey-Smith의 푸념). 이것은 상속(inheritance)이라는 개념을 뒤죽박죽으로 만든다.

▶ 자연선택은 ‘유익한(beneficial)’ 것이 무엇을 의미하는지 모호하다. "어떤 특성이 비영구적이고 비번식적인 집단에 '유익한' 것으로 간주될 수 있는지는 명확하지 않다."

▶ 자연선택의 일부 공식적 의미는 "한 수준에서의 적응은 그 수준에서 선택이 있었다는 것을 요구한다"는 윌리엄의 원칙(William’s Principle)에 위배된다.

▶ 어떤 기능들은 "그것들을 수행하는 부품들의 분류학적 구성보다 더 안정적이고 생태적으로 회복력이 있다." 이것은 진화론적 설명을 요구한다.

▶ 자연선택은 과잉(redundancy) 진화를 쉽게 설명하지 못한다.

▶ 자연선택은 개체군과 그것을 구성하는 개체 중 어느 것이 진화와 더 관련이 있는지에 모호하다.

▶ 생물학자들은 밈(memes, 비유전적 문화 요소)이 자연선택을 겪는지 여부에 대해 결정을 내리지 못했다. 스퍼버(Sperber)는 두리틀이 언급한 그러한 '밈-비판가' 중 한 명이다.

▶ 생물학자들은 또한 언어와 문화가 자연선택을 거쳤는지에 대해 토론하고 있다.

▶ 자연선택이 하나의 메커니즘인지 또는 논리적 필요성인지를 결정하는 것은 어렵다.

▶ 소버(Sober)는 자연선택은 "어떤 실험도 그것을 반증할 수 없다는 점에서 일종의 선험적 사실(a priori true)"이라고 주장한다.

▶ 적소구성이론(Niche construction theory)은 진화론자들 사이에서 논쟁 중인 자연선택의 또 다른 '메커니즘'이다.

▶ 진화론자들은 "단세포 생물에서 다세포 생물로의 변환과 같은, 생명의 역사에서 어색한 단계들의 전환에 직면해있다.

▶ 무엇이 더 중요한가? : 차등번식(differential reproduction)인가? 아니면 차등지속(differential persistence)인가? 어떤 것이 더 말이 되고, 더 '만족스러운'가?

▶ 자연선택과 관련된 계통 설립의 어려움은 이렇게 설명될 수 있다 : "나는 아버지의 아들이지만, 내 심장은 아버지의 심장으로부터 후손되지 않았다" 

▶ 자연선택은 어느 범위에서 비교될 수 있는가? 소화관 내의 장내세균의 진화와 섬에서 사는 도마뱀의 진화는 유사한가?

▶ 두리틀의 제안 이전에는 "군집과 생태계에 관련된 적응과 기능을 전반적으로 논의하는 합리적인 방법"이 결여되어 있었다.

▶ 일부 진화론자들은 무엇이 한 시스템의 "건강"을 구성하는지 결정하기 위해, "일반적인 구조틀(framework)이 시급하다"고 말했다.

▶ 진화론에서 중요한 문제는 생태계에서 무생물학적 성분(abiotic components)의 역할이다. 이들은 중요한 역할을 할 수 있지만, 생물학적으로 재생산되지는 않는다. 부샤드(Bouchard)는 말했다. "대립형질 발현빈도의 변화로서 진화는 오합지졸의 한 대립형질과 무생물적 물질이 체계적으로 상호작용하는 시스템에는 적용되지 않는 것 같다" 

▶ 한 세기 동안, 생물학자들은 자연선택에 대한 다윈의 '법칙과 같은 원리'가 어느 수준에서 작용하는지에 대해 논쟁을 벌여왔다. 자연선택은 생물에서 뿐만 아니라, 과정에 대해서도 작동하는가?


이것들은 진화론자들이 직면하고 있는 논쟁들 중 일부이다. 자연선택은 이런 종류의 질문들을 하기 전까지는, 전형적으로 가르쳐지던 방식은 일종의 직관적 사고처럼 보인다. 다윈 이후 진화론자들은 절대기생(obligate parasitism), 측면유전자전달(lateral gene transfer), 유사종(quasi-species)과 같은 기이한 상황을 다윈의 메커니즘으로 해석하라는 요구를 받아왔다. 어떤 진화론자들은 자연선택의 단위를 줄이기를 원하고 있고, 다른 진화론자들은 무생물학적 요소를 가진 자연순환과 언어와 밈과 같은 지성과 겹치는 현상을 포함하여, 전체 생태계와 생물권을 설명하기 위해 그 단위를 증가시키기를 원하고 있다. 신다윈주의의 기본적인 용어조차 논란을 일으키고 있는 것이다 : 적자란 무엇을 의미하는가? 생존? 번식? 메커니즘? 선택? 개체? 집단? 생명 그 자체?

과학은 명확성(clarity)을 필요로 한다. 흐릿한 단어와 흐릿한 개념, 그리고 모든 것을 설명할 수 있는 것은 과학이 아니다. 설명으로 가장하고 있지만, 결론은 이미 내려진 상태이며, 우연한 일을 법칙처럼 고집하는 것이다.(그래서 ‘만물 우연발생의 법칙(Stuff Happens Law)’으로 불리고 있다). 한 모호한 이론이 받아들여져 대다수의 의견(consensus)이 되면, 이를 제거하기 매우 어려워진다. 역사는 이러한 전형적인 예를 제공하는데, 그것은 플로지스톤(열소, phlogiston, 산소를 발견하기 전까지 가연물 속에 존재한다고 믿어졌던 것) 이론과 같은 것이다. 마티 레이솔라(Matti Leisola, 핀란드의 생화학자)는 그의 새 책(조나단 위트(Jonathan Witt)와 공저) "이단아 : 다윈에서 설계로의 한 과학자의 여정(Heretic: One Scientist’s Journey from Darwin to Design)‘에서 이 슬픈 이야기를 회상하고 있다. 1세기 이상 동안, 플로지스톤 이론은 관측이 안 된다는 문제가 증가함에 따라, "음의 질량(negative weight)"과 같은 터무니없는 개념을 도입했다. 그들은 "플로지스톤 이야기는 한번 확립된 패러다임은 그 이론의 지지자들이 증거를 따르는 대신에 끈질기게 그 이론에 집착하기 때문에, 반대되는 증거들에 직면해서도 어떻게 지속될 수 있는지를 보여준다"고 말한다. 그리고 그들은 살기를 띠고 반대자들을 대한다 :

다윈의 진화론은 무수히 많은 수의 땜질 조각들로 장식된 우리 시대의 플로지스톤이다. 진화는 속도가 빠를 때를 제외하고, 느리고 점진적이다. 진화는 수억 년 동안 모든 것을 그대로 유지하는 경우를 제외하고, 역동적이며 시간의 흐름에 따라 큰 변화를 일으킨다. 진화는 극단적인 복잡성과 우아한 단순성을 모두 설명할 수 있다. 진화는 새들이 어떻게 나는 법을 배웠는지, 어떤 새들은 어떻게 그 능력을 잃어버렸는지 말해준다. 진화는 치타를 빠르게 만들었고, 거북이를 느리게 만들었다. 어떤 생물은 크게 만들었고, 어떤 생물은 작게 만들었다. 어떤 생물은 아름답게 만들었고, 어떤 생물은 지루할 정도로 단순하게 회색으로 만들었다. 그것은 물고기를 걷게 만들었고, 걷던 동물을 바다로 돌아가도록 만들었다. 그것은 수렴될 때를 제외하고, 분기되었고, 쓰레기(junk)를 만들 때를 제외하고, 미세하게 조정된 정교한 디자인을 만들어낸다. 진화는 하나의 목표를 향해 진행될 때를 제외하고, 무작위적이며 방향이 없다. 진화 중인 생물들은 이타주의적 행동을 보여줄 때를 제외하고, 잔인한 전쟁터이다. 진화는 미덕과 악행, 사랑과 증오, 종교와 무신론을 설명할 수 있다. 그리고 점점 더 많은 부수적인 가설들과 함께 이 모든 것을 진행하고 있다. 현대 진화론은 많은 이론들로 구축된 루브 골드버그(Rube Goldberg, 미국의 만화가 루브 골드버그가 고안한 연쇄 반응에 기반한 기계) 장치이다. 그리고 이 모든 사색적 독창성의 결과는 무엇일까? 폐기된 플로지스톤 이론처럼, 그것은 아무것도 잘 설명하지 못하면서, 모든 것을 설명한다. (198-199쪽)

두리틀과 잉크웰의 제안을 검토하기 전에, 우리는 그들의 논문 어디에도 자연선택이 복잡하고 기능적인 새로운 것을 어떻게 만들어낼 수 있는지에 대한 암시가 없다는 것에 주목해야 한다. 어떤 버전의 자연선택이 논의되든, 그들은 모두 큰 질문에는 답하지 않고, "차등 번식", "차등 과정" 또는 "선택의 단위"와 같은 부적절한 것들에 관심을 갖는다. 어떻게 다윈의 목적이 없고, 지시되지 않은, 무작위적인 메커니즘이 박테리아로부터 인간을 만들어낼 수 있었을까? 레이솔라와 위트는 알텐베르크 16(Altenberg 16) 회의에서 그레이엄 버드(Graham Budd)가 한 말을 회상했다. “대중들이 진화론에 대해 생각할 때, 그들은 날개의 기원과 육지로 올라온 물고기에 대해 생각한다… 하지만 이것들에 대해 진화론이 우리에게 말해준 것은 거의 없다."

두리틀과 잉크펜이 논쟁을 끝낼 수 있을까? 그리고 새로운 버전의 자연선택으로 모든 진화론자들을 하나로 묶을 수 있을까? 다음 번에 그들의 제안을 기대해보자.

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당신에게 말하고자 하는 것은 이것이다 : 놀라지 말라! 포드 두리틀은 당신이 일찍이 들어본 적이 없는 자연선택에 대한 비밀을 폭로하고 있는 것이다. 그는 수년 전에 자연선택은 ‘정크 DNA(junk DNA)’의 뒤를 따라갈 것이라고 예측했었다. 정크 DNA 개념은 신화가 되어 쓰레기통에 들어갔다.

레이솔라와 위트는 진화론에 대한 우리의 설명을 읽고, 그들 자신의 말로 모방한 것일까? “진화는 치타를 빠르게 만들었고, 거북이를 느리게 만들었다”는 문장을 전에 우리의 글, "진화는 앞으로도, 뒤로도, 옆으로도 간다"(15 June, 2014)와 아래의 ’진화 이야기‘ 글과 비교해보라. 


* 진화 이야기

진화(evolution)는 더 복잡한 것도, 더 단순한 것도 설명할 수 있다. 진화가 일어나 어떤 새들은 비행할 수 있었고, 어떤 새들은 비행할 수 없었다. 진화는 기관들과 유전체들을 더 복잡하게도 만들고, 더 간결하게도 만들었다. 진화는 눈(eyes)들을 만들기도 하였고, 없어지게도 하였다. 진화는 치타처럼 빠른 동물을 만들기도 하고, 나무늘보처럼 느린 동물을 만들기도 하였다. 진화에 의해서 공룡들은 거대한 크기로 자라났고, 벌새들은 작은 크기로 줄어들었다. 진화로 공작들은 화려해졌고, 진화로 까마귀는 검어졌고, 진화로 기린은 목이 길어졌고, 진화로 박쥐는 초음파가 생겨났고, 진화로 편충은 납작해졌다. 진화로 지느러미가 다리로 되었다가, 다시 진화로 다리가 지느러미로 되었다. 진화가 일어나 어떤 생물은 포식자가 되었고, 진화로 어떤 생물은 먹이가 되었다. 진화로 어떤 생물들은 홀로 다니고, 어떤 생물들은 떼로 다닌다. 진화로 노란색, 빨강색, 파란색 등의 아름다운 꽃들이 생겨났고, 진화로 맛있는 열매도 독이 있는 열매도 생겨났다. 큰 것과 작은 것, 빠른 것과 느린 것, 무거운 것과 가벼운 것, 아름다움과 추함, 낭비와 절약, 이기주의와 이타주의, 종교와 무신론, 살육과 선, 정신이상과 이성, 멸종과 다산, 전쟁과 평화... 진화는 모든 것을 설명할 수 있다.



*참조 : 다윈 진영 내의 반란

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출처 : CEH, 2018. 4. 2.

주소 : https://crev.info/2018/04/darwinians-cannot-agree-on-natural-selection/

번역 : 미디어위원회
















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