교실 밖의 숨은 이야기 3 - 진화론

교실 밖의 숨은 이야기 3 - 진화론


     진화론이 가지고 있는 가장 큰 문제점은 실험적 증거나 자연에서의 직접적인 관찰 사실이 없다는 것입니다.

이 시간에는 진화론에 대해 함께 생각해 보고자 합니다. '진화론' 하면 대부분의 사람들은 '다윈'이라는 사람을 떠올리고, 창조론보다는 더 과학적인 이론일 것이라는 생각을 하는 것 같습니다. 실제로 진화론자들은 진화를 과학적인 사실이라고 생각하는고 있는데, 과연 그럴까요?

진화가 과학적 사실이 되기 위해서는 과학적 증명, 즉 재현이 가능해야 하는데 이것은 불가능합니다. 지구가 생겨난 이후에 지구상에 저절로 생명체들이 저절로 출현하고 점점 모양이 바뀌어 온 모든 과정을 일일이 관찰할 수 없기 때문에, 진화는 증명할 수도 없었고, 증명되어지지도 않았으며, 증명할 수도 없는 것입니다. 따라서 진화는 과학적 법칙이나 사실로 규정할 수 없는 과거에 대한 추론, 즉 하나의 가설로밖에 간주할 수 없는 것이 되며, 때문에 '진화'라는 단어 뒤에는 반드시 '론(論)'자를 붙여야 합니다. 미국의 앨라바마주 교육위원회에서는 이 문제에 대하여 이미 교과서 단원 첫머리에 '생명의 기원에 관한 모든 이론은 입증되지 않은 하나의 가설'임을 분명히 하도록 규정하고 있습니다. 그러나 우리 나라의 교과서에는 이를 깊이 고려하지 않은 채 하나의 확증된 학설인 양 '설'자를 붙이고 있습니다.
 

그러면, 우리 나라의 고등학교 생물ⅱ 교과서 중 ⅳ단원 5장 「생명의 기원과 진화」에서는 어떤 내용을 소개하고 있으며, 문제점은 무엇인지 살펴보도록 하겠습니다.
 

1. 다윈 이전의 진화설 

생물이 변한다는 생각은 어떻게 해서 나타났을까? 지리상의 발견 이후의 잦은 항해로 인해 그 동안에는 알려지지 않았던 새로운 생물들이 발견되었는데, 이러한 것들은 기존의 분류 체계로는 설명하기가 불가능하였다. 린네는 생물의 종이 불변한다는 생각에서 분류 체계를 확립하였으나 그 조차도 종이 변화할지도 모른다고 생각하였다.
생물이 변화할 수 있다는 또 하나의 배경으로는 지질학의 발달과 화석의 발견이다. 화석의 종과 현대의 종이 현격한 차이를 보이는 것은 화석이 옛날에 살다가 멸종된 동물의 잔해이고, 오랜 세월이 지나는 동안 종이 변화했기 때문이라고 주장하는 학자들이 나타나기 시작하였다.
프랑스의 박물학자 라마르크는 1809년에 용불용설을 제안하였는데, 이는 진화의 기작을 설명하는 최초의 체계적인 진화설이었다. 라마르크는 생물의 개체는 환경에 적응하고자 하는 내적 욕구를 가지며, 또 내적 요구에 따라 스스로 형질을 변화시킬 수 있는 능력이 있다고 하였다. 나아가 개체가 후천적으로 획득한 형질, 즉 획득 형질은 자손으로 유전된다고 하였다.

(연구) 10. 현대의 생물학적 지식으로 볼 때, 획득 형질의 유전이 부정되는 이유는 무엇인지 알아보자. 또, 어느 경우에 획득 형질의 유전이 가능한지 알아보자.

  

생물 분류학의 시조 린네는 훌륭한 기독과학자로서 생물의 종은 고정 불변한다는 확고한 신념 하에 생물분류의 체계를 세운 사람입니다. 그러나 그가 생각한 종내 변이 정도를 진화론자들이 확대 해석할 수 있는 여지가 있을 수 있음을 알아야 합니다. 또한 화석에 대한 견해 역시 관점의 차이임을 인정해야 합니다. 즉, 진화론자들은 어떤 한 종류의 생물에서 화석의 종과 현대의 종이 현격히 다르다고 보고 이것이 종간 진화의 증거가 될 수 있다고 보는 것입니다. 그러나 창조론자들은 어떤 한 종류의 생물에서 과거와 현재에 현격한 차이가 있더라도 그것은 종내 변이이지 종간 진화의 증거는 아니라고 보고 있습니다.

후천적 획득형질의 유전에 대하여서는 19C 말엽까지는 라마르크의 주장처럼 아무도 의심하지 않았었습니다. 그러나 19C 말 독일의 바이스만이, 교미하기 전에 생쥐의 꼬리를 자름으로써 꼬리 없는 생쥐를 만들어 보려는 실험을 하였습니다. 그는 연속적으로 20세대에 걸쳐 생쥐의 꼬리를 잘랐지만 마지막 세대까지도 조상과 똑같은 길이의 꼬리를 가진 생쥐가 태어나는 것을 확인하였습니다. 이 실험은 후천적 획득형질은 유전되지 않는다는 것을 증명한 것이었습니다. 따라서 교과서에는 라마르크의 용불용설은 틀린 것임을 분명히 기술하든지 아니면 소개를 하지 않든지 해야 할 것입니다.
 

 2. 다윈의 진화설 

다윈은 1831년 항해 지도 작성과 지질 탐사를 하는 조사단의 일원으로 5년간 세계 일주를 하면서 곳곳의 생물상을 조사하던 중 조사 지역마다 독특한 생물이 살고 있다는 데 주목하였다.
또한, 그는 같은 종에 속하는 재배 식물이나 가축이라도 개체 사이에 형질의 차이가 많다는 사실을 발견하였다. 그리고 이러한 변이 중에서 사람이 어떤 목적에 알맞은 것만 선택하여 교배시켜 가면 몇 대를 지난 후에는 원래와는 다른 새로운 품종으로 된다는 사실을 알았다.

(그림) 교과서 p. 286 중반부(3개의 새 사진과 밑의 캡션 전부 다)
그는 이와 같은 선택이 자연계에서도 같은 방식으로 일어날 수 있을 것이라고 생각하고, 이러한 선택을 통하여 생물은 진화한다는 생각을 품게 되었다.
즉, 생물은 보통 많은 수의 자손을 낳지만 먹이나 서식 공간이 한정되어 있기 때문에 개체 사이에는 생존을 위한 심한 경쟁이 일어나게 된다. 그런데 개체들 사이에는 형태나 습성, 기능 면에서 조금씩 다른 변이가 존재한다. 따라서, 생존 경쟁이 일어나면 환경에 유리한 형질을 가진 개체들이 살아 남게 되고, 불리한 것은 도태된다. 생존 경쟁에서 살아 남은 개체가 지니고 있던 형질이 자손에게 물려지게 되며, 이러한 일이 대를 거듭하는 동안 쌓여서 진화가 일어난다고 하였다.
다윈은 그 후 이에 대해 연구를 계속하여, 그의 진화 사상을 1859년에 '종의 기원'이라는 책에 기록하여 자연 선택을 통한 적자 생존이 진화의 요인이 된다는 자연 선택설을 주장하였다.
그러면 기린이 현재와 같은 형질을 갖게 된 요인에 대해 용불용설과 자연 선택설을 통해 비교하여 보자.

(그림) 교과서 p.287 중반부 (박스와 박스 위 캡션 전부 다)


다윈이 주장한 자연선택설은 개체변이 혹은 획득형질의 유전에 기초를 두고 있습니다. 그러나 오늘날 유전학의 발달에 따라 개체변이나 획득형질은 유전되지 않음이 밝혀졌습니다.

개체변이나 획득형질의 축적은 그 종류 내에서만 일어나며, 개체변이가 축적되어 종의 한계를 넘는 새로운 종이 출현하는 것은 관찰된 적이 없는 것입니다. 종 내에서 다양한 변종은 존재할 수 있으나 아메바에서 시작하여 원숭이를 거쳐 사람까지 진화가 일어났다는 대진화 이론을 지지해주는 과학적 자료는 찾아볼 수 없습니다. 

그림 2 : 종 내의 다양한 변이형태들


개체변이의 한계를 보여주는 가장 좋은 예로는 품종개량을 들 수 있는데, 이는 1760년대부터 영국에서 시작되었습니다. 다윈이 살고 있던 시절에 이미 레스터셔라는 양과 디쉴리라는 소가 생산되었는데 다윈은 이를 자신의 이론을 지지하는 예로 채택하였습니다. 그러나 이렇게 개량된 양과 소는 그 이상 개량되지 않은 채로 남아 있었으며, 이는 품종개량의 한계성을 드러내는 예가 되고 말았습니다. 농작물의 인위적 품종개량도 분명한 한계가 있음을 보여주고 있습니다. 그 한 예로, 사탕수수의 설탕 함량 증가는 6%에서 20%까지는 가능했으나 그 이상은 올리지 못하고 있으며, 그 외에 돼지의 크기, 닭의 산란율, 젖소의 유량 등도 품종 개량에는 분명한 어떤 한계가 있음을 보여주고 있습니다.

다윈 진화론의 또 다른 문제점은 유전법칙과의 충돌입니다. 멘델의 법칙에 의하면 한 세대에서 다음 세대로 유전적 정보가 전달되는 데에는 일정한 질서가 있으며, 그 종의 유전자 정보 내에서만 변이가 가능할 뿐 새로운 것은 생기지 않는다고 합니다. 오늘날 지상에 엄청나게 많은 종류의 생물들이 존재하는 것에 대해서는 그 종류들 내에서의 변이가 엄청나게 다양하다는 유전학적 가능성으로 설명할 수 있으나, 종간 진화는 유전법칙에 위배되는 주장인 것입니다. 영국의 생물학자 비이트슨(W. Bateson)은 '멘델의 실험 결과를 다윈이 보았더라면 「종의 기원」이라는 책을 펴내지 않았을 것'이라고 말했습니다.
 

3. 다윈 이후의 진화설

다윈의 진화설이 발표된 후 생물이 진화한다고 믿는 과학자들은 꾸준히 증가되어 왔지만, 진화의 원동력으로 다윈이 제시한 자연 선택설은 불충분하다고 느끼고 새로운 진화설이 제시되었다.
바이스만은 다윈이 주장한 변이의 유전에 대한 설명이 불충분하다는 것을 지적하였다. 즉, 체세포에 생긴 변이는 유전되지 않으며, 오직 생식세포에서 일어난 변이만이 유전된다는 생식질 연속설을 발표하였는데, 이것을 신다윈설이라고 한다.
또한, 아이머 등은 화석 생물의 형질 변화를 연구하여 생물은 환경의 변화와는 관계 없이 그의 내적인 어떤 힘에 의하여 일정한 방향으로 진화하고 있다는 정향 진화설을 주장하였다. 그러나 정향 진화설은 생물체 내에 존재하는 내적인 힘이 무엇인지는 설명하지 못하고 있다.
그리고 로마네스 등은 유전성인 변이가 있어도 지리적인 격리가 있어야만 새로운 종이 태어날 수 있다는 격리설을 제창하였다. 그는 두 집단이 격리된 후 오랜 시간이 지나면 두 집단 간의 변이차가 점차 커져서 마침내 새로운 종으로 분화된다고 생각하였다.
한편, 드 브리스는 달맞이꽃에서 돌연 변이체가 유전되는 것을 발견하고, 돌연 변이에 의해서 새로운 종이 형성되어 진화가 이루어질 수 있다고 하는 돌연 변이설을 발표하였다.
그밖에 로치는 서로 다른 종의 교잡으로 만들어지는 잡종에 의해 새로운 종이 형성되어 진화가 이루어질 수 있다고 하는 교잡설을 발표하였다.


다윈이 주장한 자연선택설의 모호한 문제점을 설명, 보충하기 위해 돌연변이와 자연선택을 결합하여 진화를 설명하려는 소위 '신다윈설'이 등장하게 되었습니다. 이 이론의 첫 단계는 생물체 내에 유전적 변이가 일어나는 단계이며, 그 다음은 그 변이를 자연선택하는 단계입니다.

첫 단계인 돌연변이의 문제점을 알아볼까요? 돌연변이를 대진화의 원인으로 인정하는데 있어서 가장 큰 문제점은 자연계에서의 관찰이나 실험적 증거가 없다는 사실입니다. 자연돌연변이가 발견되고 인공돌연변이를 실시해온 이래 반세기 동안 수많은 연구가 있어 왔지만 돌연변이를 통해 새로운 종이 탄생된 예는 하나도 없다는 것입니다. 초파리나 박테리아에 아무리 X선을 쬐어 보아도 여전히 형태나 모양이 약간씩 달라진 초파리나 박테리아일 뿐, 초파리가 집파리로 되거나 박테리아가 아메바로 되지는 않더라는 것입니다.

돌연변이를 대진화의 근거로 삼는데 있어서의 두 번째 문제점은 돌연변이의 빈도입니다. 유명한 진화론자 심슨(Simpson)은 '돌연변이가 만에 하나 일어난다 해도 다섯 개의 돌연변이가 한 핵에서 일어날 확률은 10-22 정도'라고 했습니다. 대진화가 일어나기 위해서는 한 세포 속에서 수많은 연속적 돌연변이가 일어나야 한다는 점을 생각할 때, 자연계에서의 돌연변이를 통한 대진화는 사실상 확률적으로 불가능한 것이 됩니다. 

세 번째 문제점은 돌연변이는 해로운 방향으로 일어난다는 점입니다. 1946년 초파리의 인공돌연변이 분야에 관한 연구로 노벨상을 수상한 멀러(H. G. Muller)는 '대부분의 돌연변이는 해롭게 나타나고 사실상 유익한 돌연변이는 극히 드물기 때문에 모든 돌연변이가 다 해롭다고 생각해도 좋다'고 했습니다. 유명한 진화론자 도브잔스키(Dobzansky)도 '돌연변이는 생존능력 약화, 유전적 질병, 기형 등을 만들기 때문에 그러한 변화는 진화를 일으키는 요인이 될 수 없다'고 했습니다.

돌연변이를 진화의 근거로 삼는 데 대한 네 번째 난점은 자연계에 돌연변이 교정장치가 존재한다는 점입니다. X선이나 자외선 등에 의해 DNA 염기 배열에 변화를 주는 변이가 생기면 DNA 내에는 이것을 다시 정상으로 되돌이키는 교정 장치가 있음이 밝혀진 것입니다. 

그림 3 : DNA 중합효소 내 작용으로 복사과정에서 잘못 만들어지는 염기는 잘려 나가고 정상 염기가 배열되게 됨


종 내에서의 변이는 유전학적으로 가능할 뿐 아니라 실제로 다양한 생물체를 존재하게 하는데 기여해 왔습니다. 또, 돌연변이도 다양한 생명체를 만드는데 기여해 왔다고는 볼 수 있습니다. 그렇지만 한 종에서 다른 종으로 생물을 진화하게 하는 요인이 될 수 있다는 주장은 실험적으로나 관찰 결과로 보아 전혀 근거가 없는 것입니다. 

신다윈설의 두 번째 단계인 자연선택 단계도 문제점이 내포되어 있습니다. 즉, 앞서 지적한 것과 같이 돌연변이는 드물게 일어나고, 대부분 해롭게 일어나며, 일어난다 해도 그 종류 내에서만 일어나고 설사 돌연변이체라 해도 몇 세대를 지나면서 원상복귀되는 것이 대부분인데, 어떻게 자연이 좋은 것을 선택할 수 있겠습니까? 적자생존이나 자연도태는 현존하는 개체 중에서 좋은 것이 살아 남게 된다는 것이지 새로운 종을 만들어 낸다는 의미는 아닌 것입니다. 또, 개체가 환경에 잘 적응해야 살아갈 수 있다는 것은, 진화론뿐만이 아닌 자연계에서의 생물 존속의 기본 원리라고 할 수 있습니다. 따라서 자연선택, 환경적응 등은 환경이 생물체에 영향을 미칠 수 있음을 보여주는 것일 뿐, 아메바에서 사람까지의 진화가 있었다는 대진화의 근거가 될 수는 없습니다. 


 4. 현대의 종합설

다윈 이후의 진화설들은 생물 진화의 원동력에 대해 각각 한 단면을 설명하고 있을 뿐 진화의 전체적인 모습을 체계적으로 설명한 것은 아니었다. 그것은 그 당시에 유전자에 대한 지식이 부족했던 것이 중요한 요인이었다. 그러나 멘델의 법칙이 재발견되면서 이러한 문제는 많이 해결되었다. 그것은 어버이에서 자손에게 전달되는 유전자들이 변형되지 않고 배우자를 통해 다음 대로 전해진다는 것이 확실해졌기 때문이다.
1940년대에 이르러 생물학자들은 유전학과 진화의 원리를 연관시켜 진화설을 설명하였는데, 이것을 현대 종합설이라고 하며 진화에 대한 포괄적인 이론이 되었다. 이 종합설에서는 자연 선택이 진화를 설명하는 핵심적인 요인이며, 진화의 단위를 개체에서 집단으로 취급하고 있다.

 

신다윈설이 여러 가지 난관에 부딪치게 되자 진화론자들은 「현대종합이론」이라는 새로운 진화론을 제시하게 되었습니다. 이 이론에서의 진화의 단위는 개체가 아닌 집단이며, 진화의 기본 원동력은 집단의 개체들에게 나타나는 유전적 변이입니다. 한 집단 내에서 유전자 빈도가 변하지 않을 때는 진화가 일어나지 않고 있다가 돌연변이, 인위선택, 자연선택, 이주, 격리 등 유전적 평형을 깨뜨리는 요인이 발생하면 급격한 진화가 일어난다고 보는 것이 이 이론의 내용입니다. 그러나 이 이론도 신다윈설과 마찬가지로 유익한 돌연변이를 가정했다는 점, 돌연변이 교정장치에 대한 대안이 없다는 점 등의 문제가 있습니다. 집단이라는 개념을 도입하여 돌연변이 빈도에 대하여 약간 모호하게 만들었을 뿐 여전히 대안은 없는 셈입니다. 무엇보다 가장 큰 문제점은 이 이론 역시 실험적 증거나 자연에서의 관찰 사실이 없다는 것입니다. 

지금까지 살펴본 바와 같이, 돌연변이 혹은 돌연변이와 자연선택의 결합이 종의 한계를 넘는 대진화를 일으킨다는 주장은 과학적 근거가 없는 것입니다. 이에 관하여는, 창조론자들 사이에서만이 아니라 객관적 시각을 가진 주요 진화론자들 중에도 반대론자들이 많습니다.

또한 진화론적 시각에서 해석되던 종래의 여러 증거들에 대한 반론이 제기되자 진화론자들은 최근 기존의 개념을 바꾸어 다른 이론을 제안하기에까지 이르렀습니다. 특히 1980년 시카고의 자연사 박물관에서 세계적으로 권위있는 진화론자 160여명이 모여 「대진화」라는 주제의 학회를 열었는데, 그 내용은, '소진화가 일어난다고 하여 그것을 연장해서 대진화가 일어난다고 할 수는 없으며, 다윈의 자연선택설은 소진화에는 적용될지 모르나 대진화에는 적용되지 않는다'는 것이었습니다. 즉, 종래 다윈 이후 주장되어 왔던 점진적 진화론을 완전히 부정한 것입니다. 

오늘날 지구상에는 200 여만 종에 이르는 동식물들이 존재한다고 하는데, 이러한 생물들은 주어진 종의 한계 내에서만 다양한 변이를 보여주고 있을 뿐, 다른 종으로는 진화되지 않고 있습니다. 이 다양한 생명세계의 존재는 처음부터 창조주 하나님께서 '그 종류대로(after its kinds)' 자신의 설계에 따라 생물들을 창조하신 것에 의한 것이며, 이러한 창조론을 반증할 수 있는 주장은 없다는 것을 믿으시기 바랍니다.

 


출처 - 창조지, 제 121호

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=118

참고 : 6553|6486|6550|6149|6132|5081|5130|4639|5740|5683|5420|5994|6449|4821|6263|6018|6468|6148|6474|5510|5947|5954|5591|6211|5589|5602|5966|4837|6090|485|3890|390|2349|3782|6438|4510|5474|6495|5458|6243|5863|2698|6399|5460|6489|5135|5000|4828|6118|6394|6168|6138|5996|774|5497|5827|5158|5962|6358|6258|6119|4066|5544|5443|6556|6501|6096|5459|5274|5450|5909|6461|6436|5586|4542|5041|3391|6393|6476|6292|5796|5768|6271|5462|6146|6439|3591|6125|3426



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