크기의 과학/존 타일러 보너 지음

생명체 크기가 진화의 원동력?

조너선 스위프트의 ‘걸리버 여행기’에 나오는 레무엘 걸리버의 키는 174㎝이다. 소인국 사람들의 키는 걸리버보다 12배 작다고 했으니 14.5㎝ 정도가 된다. 생쥐 정도의 크기이다. 소인국 사람들의 다리는 도요새만큼이나 가늘어야 한다. 걸리버의 몸무게를 68㎏으로 추정한다면 소인국 사람들은 500g 남짓이다. 하지만 도요새 정도의 가느다란 다리로는 그만한 무게를 지탱할 수 없다. 따라서 소인국 사람들의 신체구조는 걸리버와는 매우 달라야 한다. 반면 거인국 사람들은 걸리버보다 12배 크다고 했으니 인간과 신체 구조가 같다면 키는 21m, 몸무게는 12∼13t이 나간다. 코끼리보다 10배 정도 무거운 셈이다. 이런 무게를 지탱하려면 거인국 사람들의 다리는 인간의 다리가 아닌 코끼리 다리와 비슷하지 않으면 안 된다는 것이다.

‘크기의 과학’(존 타일러 보너 지음, 김소정 옮김, 이끌리오 펴냄)은 ‘왜 모든 생명체의 크기는 서로 다를까?’라는 의문에서 출발한다.

●생명체 크기는 왜 서로 다를까

미국 프린스턴대학의 생태 및 진화 생물학 명예교수인 지은이는 이 과학에세이에서 크기라는 눈에 보이지 않는 요소가 인류를 비롯한 생물계 전반에 어떤 영향을 미쳤는지 설명한다.

지은이는 다리를 예로 들었다. 한 건축업자가 다리를 두 개 만들라는 주문을 받았는데, 뉴욕주 동부에 있는 허드슨강을 가로지르는 다리와 너비가 9m밖에 되지 않는 작은 하천을 건너는 다리이다. 두 다리는 생김새가 다르고, 건축 방식과 건축 자재도 다를 수밖에 없다. 이런 차이는 순전히 다리를 놓아야 하는 환경 때문이지 건축업자의 미적인 취향과는 상관이 없다.

그는 형태가 바뀐다고 해서 반드시 크기가 변하는 것은 아니지만 그 반대는 성립할 수 있다고 말한다.

크기가 바뀌기 위해서는 형태가 바뀌어야 하는 경우가 많다. 그것은 무생물인 다리나 생명체인 걸리버의 사례가 결코 다르지 않다는 것이다.

지은이는 크기가 가장 커다란 진화의 원동력이라고 주장한다. 크기가 변하면 생명체는 자신의 크기에 맞는 구조와 기능을 갖추어야만 살아 남을 수 있다는 것이다. 구조의 변화에 따라 결과적으로 크기가 변한다는 그동안의 통념을 뒤엎는 발상이 아닐 수 없다.

●크기에 영향 안받는 유기체는 없다

그는 작은 세균에서부터 거대한 고래에 이르기까지 크기의 영향을 받지 않는 유기체는 아무 것도 없다고 단언한다. 크기는 형태를 결정하고 생명체의 기능에도 중요한 영향을 미치는 만큼 크기야 말로 한 생명체를 존재하게 만들고 생명체의 기능을 결정하는 최고 결정자라는 것이다.

지은이는 “그동안 생물학계가 크기의 역할에 큰 의미를 두지 않은 이유는 크기가 어떤 식으로 생명체의 모든 특성에 영향을 미치고 있는지 정확히 모르기 때문일 수 있다.”면서 “그러나 크기는 유기체의 모든 특성에 영향을 미치는 중요한 요소로 크기의 영향력에서 자유로울 수 있는 생명체는 아무 것도 없다.”고 말했다.1만 2000원.

서동철 문화전문기자