식물 진화의 단서는 있는가, 없는가?

식물 진화의 단서는 있는가, 없는가? 

(Clue or Clueless on Plant Evolution)


      The Scientist 지에 실린 한 논문은 ”식물 진화의 단서”를 제공하고 있다고 주장하지만, 데이터는 무엇을 가리키고 있는 것일까? 그것은 다른 단서, 즉 설계의 단서를 제공하고 있는 것처럼 보인다. 논문은 어떻게 식물의 단백질들이 서로 상호작용을 하는지, 즉 상호작용체(interactome)에 관한 것이다. (상호작용체란 세포 내에서 상호작용하는 모든 분자나 물질들의 총합을 네트워크로 나타내는 것을 말한다). 그러한 식물 단백질들의 상호작용이 진화론적 예측을 실제로 충족시키고 있을까? 진화론자들은 그렇다고 주장하지만, 정말로 그것이 사실일까?

흔히 물냉이(water cress)로 불려지는 애기장대(Arabidopsis thaliana)는 현재 수년 동안 식물 세계의 ”실험용 쥐”가 되어왔다. 금주의 Science 지에 두 연구팀의 연구가 발표됐는데, 식물의 상호작용체를 조사하였고, 그들의 발견을 진화론적 예측과 비교하였다. 자 보시라! 진화론자들은 그들의 예측이 충족됨을 발견했다는 것이다. The Scientist 지는 8,000개의 단백질(식물 단백질 암호 유전자의 30%)들을 지도화(mapping)하였고, 효모 세포내로 삽입시켰을 때, 그것들이 어떻게 함께 네트워크를 이루는지를 조사했던 브라운(Braun) 등의 연구[1]에 대해서 이렇게 말하고 있었다.

연구자들은 진화에 기초한 이러한 네트워크의 영향을 또한 조사했다. 예를 들어 중복유전자(duplicated genes, 동일한 DNA영역을 공유하는 2개 또는 그 이상의 유전자)들의 단백질 산물은 한쪽은 고유의 일을 수행하는 반면, 다른 쪽은 돌연변이 축적을 하지 않음으로 해서, 서로 다른 기능을 하는 것으로 기대되어졌었다. 그러나 연구자들은 애기장대의 중복유전자들 대부분은 그들 중복유전자들의 기원이 7억 년 전 이상으로 거슬러 올라감에도, 많은 같은 단백질들과 상호작용을 하고 있는 경향을 발견했는데, 이러한 사실은 어떻게든 상호작용체가 중복 단백질들의 진화적 분기(divergence)를 감소시켰음을 시사하는 것이다.

이 같은 발견은 중복유전자가 진화적 혁신의 원재료가 된다는 진화론자들 간의 공통적인 생각에 심각한 타격을 주는 것으로 보인다. 그 논문의 저자들은 그 문제를 확인하였다 : ”비록 유전자 중복이 진화론자들 사이에서 진화적 신상품의 주요 동력으로 간주되고(효모에서는 그렇게 연구되어 왔다)있으나, 자연선택이 상호작용체 네트워크의 진화를 이끌었는지 아닌 지는 불분명하게 남아있다”고 그들은 말했다. ”그러나, 고대의 유전자 중복 사건이 언제 일어났는지에 대한 평가의 어려움과, 단백질-단백질 간의 상호작용에 대한 빈약한 데이터들은 이들 연구의 해석에 한계가 되고 있다”라고 말하고 있었다.

그래서 그들의 연구가 식물 진화의 단서에 도움을 주었는가? 효모 연구는 상호작용의 ”실제적인 그리고 신속한 분기”를 암시해왔었다. ”그러나, 애기장대에서 7억년 이상 동안 분기되어온 유사 쌍들은 무작위적 단백질 쌍들보다 아직도 더 많은 상호작용자(interactors)들을 공유하고 있었다.... 그것은 이원성 단백질(paralogous protein)의 장기적 운명이 반드시 그들 상호작용의 완전한 분기는 아니다 라는 것을 나타낸다”.

그 이론을 구하기 위해서, 그들은 ”유전자 중복 사건 이후에 서로 다른 시기에 가해진 선택압력(selective pressure)의 변화를 가정”해야만 했고, ”단백질-단백질 상호작용은 진화동안의 염기서열 변화를 제한하는 많은 제한요소들 중 유일한 한 가지였다”라고 인정했다. 진화를 확신하는 것으로 표현하고 있었지만, 그들 자신의 데이터들은 그들이 기대했던 것과는 모순되는 것처럼 보인다. 

Science 지의 다른 연구에서 묵타르(Mukhtar) 등은 진화론적 예측의 승리라고 주장했다[2]. 두 개의 매우 다른 식물 병원균이 어떻게 식물 단백질의 네트워크를 공격하는 지를 관찰했다. 그들은 ”독립적으로 진화한 병원성 작동체(effector)가 식물면역 네트워크 중심으로 수렴되었다”고 발표하면서, 마치 수렴성(convergence)이 그들이 기대했던 것처럼 말했다. 그러나 과학자들은 말한다 :

흥미롭게도, 그 작동체는 면역계 단백질들과 직접적으로 상호작용하기 보다는 애기장대의 중심 단백질에 묶여 있었다. 그것은 그러한 병원균이 면역반응을 간접적으로 유도했음을 나타내는 것이다.

더욱이, 두 병원균의 2억 년의 진화적 분리에도 불구하고, 그들은 중심 단백질의 목표전략을 공유하고, 심지어 동일한 주요 중심단백질 18개와 상호작용을 하고 있었다. 연구자들이 애기장대 식물에서 그러한 18개 유전자들을 개별적으로 기능을 정지시키고, 식물을 그 작용체 단백질에 노출시켰을 때, 돌연변이체 15개는 변형된 면역반응을 일으켰다.

”이것은 전례가 없는 검증 속도이다”라고 브라운은 말했다. ”비록 그 병원균이 독립적으로 진화하고, 그들의 공격 양상이 다름에도 불구하고, 그들은 여전히 고도로 연관된 단백질들에 수렴하고 있었다.”

그들은 이것을 예측했다고 주장한다. 그리고 이렇게 말했다 : ”우리의 가설은 진화한 다양한 병원균들의 많은 작용체들은 방어하는 표적 숙주와 분자기계들의 제한된 세트로 수렴한다는 것인데, 그것은 각 작용체가 특유한 표적, 즉 병원체 스타일의 특정 표적으로 진화했다는 것과는 반대되는 것이다.” 그러나 2억 년 후 병원균들에 의한 고도로 분기된 공격 양상을 기대하는 예측은 타당성이 없어 보이지 않는가? 적어도 The Scientist 지는 그렇게 생각하는 것처럼 보였다.

다른 의견으로서, 크리스천 란드리(Christian R. Landry)가 Science 지의 동일한 이슈에서 이들 연구에 대해 기술한 것을 살펴보자[3]. 그는 그 연구는 수렴성에 대한 그들의 예측을 확인했다면서 묵타르의 편을 들고 있었다. 그러나 식물, 효모, 지렁이, 그리고 인간이 2억년 동안 독자적으로 진화하면서, 모두 동일하게 진화적 태도를 취했다는 것은 이상하게 보인다.

식물, 동물, 균류의 상호작용체를 다루면서, 우리는 이제 복잡한 생명체가 특이적 네트워크 성질과 골격을 더 많이 만들어 낼 수 있는지 아닌지를 이제 물을 수 있게 되었다. 게다가, 우리는 어떻게 상호작용체가 세포간 통신, 세포분열의 동조화, 세포 특성화 등과 같은 필요를, 즉 다세포 생명체의 요구에 따라 형성되었는지와 세포 발달과 분화를 조절하는 전사 프로그램 등을 탐구할 수 있었다. 식물과 동물은 독자적으로 다세포적으로 진화되었고, 그래서 그들 상호작용체의 조직화(구성) 비교는 통찰력을 얻기 위한 독특한 기회를 제공하고 있다. 예로서 다세포 세포질의 진화에 기여하는 유전자들은 두 그룹에서 다를 수 있지만, 유사한 상호작용체를 발생시킬 수 있다. 애기장대의 상호작용체 맵핑 컨소시엄은 간략하게 이러한 이슈들을 건드리면서, 애기장대 네트워크의 전반적인 형태는 효모, 지렁이, 인간과 질적으로 유사하다고 보고하고 있었다.

만약 진화론이 수억 년 동안 독립적으로 진화되어온 매우 다른 생물체들 사이에서 발견되는 공통된 디자인 특성도 그렇게 진화될 수 있었다고 말한다면, 그러면 진화론은 실패할 수 없는 이론인 것이다.


1. Pascal Braun et al. and the Arabidopsis Interactome Mapping Consortium, 'Evidence for Network Evolution in an Arabidopsis Interactome Map, Science, 29 July 2011: Vol. 333 no. 6042 pp. 601-607; DOI: 10.1126/science.1203877.

2. M. Shahid Mukhtar et al.,  'Independently Evolved Virulence Effectors Converge onto Hubs in a Plant Immune System Network,” Science, 29 July 2011: Vol. 333 no. 6042 pp. 596-601; DOI: 10.1126/science.1203659.

3. Christian R. Landry, 'Cell Biology:  A Cellular Roadmap for the Plant Kingdom,”  Science, 29 July 2011: Vol. 333 no. 6042 pp. 532-533; DOI: 10.1126/science.1209753.



독자들은 진화론자들이 어떻게 그들의 게임을 계속 조작하는 지를 알아야한다. 데이터가 무엇을 가리키던지 그들은 승리한다. 진화계통수 나무에서 멀리 떨어진 생물들에서 발견되는 유사한 디자인들은 수렴진화로 설명되고, 다윈은 찬양받는다. 비축소적 복잡성(irreducible complexity, 한 요소도 제거 불가능한 복잡성)이 발견되어도, 다아윈은 숭배 받는다. 만약 앞서 제시한 데이터와 정반대의 데이터가 관측되었다 하더라도(수렴성 대신에 극단적 분기), 다윈은 칭송 받는다. 진화론에 대한 회의론자가 이러한 사기를 폭로하기 위해 할 수 있는 것이 무엇일까? 진화를 증명하기 위한 3단계 과정을 기억하라 : (1)진화를 가정한다. (2)사실을 관찰한다. (3)진화의 가정 속으로 그러한 사실을 억지로 밀어 넣어 이야기를 만들어낸다. 그들은 또한 사기규칙 6항을 사용한다 : ”기적을 믿지 말고, 그것에 의지하라”.

그들이 사용하는 기적의 단어를 보고 배우라. 이상의 최종 인용구에서, 란드리가 말한 것을 주목하라. ”우리는 이제 생명의 보다 복잡한 형태가 특정한 네트워크 속성과 구성을 발생시켰는지 아닌지를 물을 수 있게 되었다”. 표현된 발생시켰다는 말은 기적과 다를 바 없다. 만약 당신이 진화론 서적을 읽게 된다면, 이러이러한 복잡한 구조들과 분자기계들이 출현했고, 나타났고, 발전됐고, 빛을 비췄고, 기원되었고, 생겨났고, 등장했다는 주장으로 가득 차 있음을 발견하게 될 것이다. 자연선택이 추진력을 가지는, 수선공으로, 모양을 만드는 사람처럼 의인화 될 때 기적을 볼 수 있다. 그들은 전문적인 용어를 쓰고 있지만, 기적에 호소하고 있는 것이다. 그들은 단지 진화를 가정하고(규칙 1), 제정신이 아닌 상태에서, 보이지 않는 블랙박스 안에 갇혀서 작업을 한다. 그들은 과학이라면 당연히 해야만 하는 방식인, 즉 경험적으로 입증할 의무를 전혀 느끼지 않는다. 왜 그럴까? 왜냐하면 그들은 진화 증명의 3단계의 과정을 따르고 있기 때문이고, 그래서 한 이야기를 만족시켜야 하기 때문이다(규칙 3). 골드슈미트(Richard Goldschmidt)가 1952년에 말한 것처럼, ”동물과 식물의 진화는 모든 사람들에 의해서 사실로서 간주되고 있기 때문에, 더 이상의 증명이 필요치 않다”는 것이다. 그것이 그가 희망적 괴물 이론(Hopeful Monster Hypothesis)이라는 기적을 만들어놓고 과학 실험실 밖으로 나오지 않았던 이유인 것이다.

그래서 여기에 교훈이 있다. 모든 사람은 초자연주의자이며, 모든 사람은 기적을 믿는다. 만약 당신이 이성을 사용한다면, 당신은 초자연주의자이다. 왜냐하면 이성은 빅뱅으로 생긴 입자로 구성된 것이 아니라, 보편적이고, 영원하고, 확실한, 하나의 초월적인 논리 법칙과 관련 있기 때문이다. 모든 사람이 기적을 믿는 것과 마찬가지로, 진화론자들은 우연(chance)이라는 기적을 믿는다. 창조론자도 기적을 믿는다. 그것은 목적 있는 설계라는 기적이다. 진화론자들은 과학적 방법론의 편견 없는 실천자들로서 과학에서 기적을 배제하고 있다는 허튼소리를 하면서 빠져나가지 못하게 하라. 그들은 어느 누구 보다도 그들의 기적(우연)을 믿고 있다. 그리고 그들은 그들의 위선을 지적하는 누구라도 추방시킬 힘을 가지고 있다.



번역 - 문흥규

링크 - http://crev.info/content/110801-clue_or_clueless_on_plant_evolution

출처 - CEH, 2011. 8. 1.

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5139

참고 : 4656|5052|5023|4105|3712|5137|4569|3375|5045|5046|4830|4756|4708|4301|2727



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