창조주의-5.. 유사성의 두 종류

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창조주의-5.. 유사성의 두 종류

발견 0 1,864 2002.09.14 14:29
지금까지 나는 왜 유기체들은 복잡하며 잘 적응되어 있는가를 설명함에 있어서 설계 가설이 무작위적인 자연적 과정 가설보다 더 개연적이라고 논하였다. 이제 설계 가설을 자연 선택에 의한 진화 가설과 비교하면 어찌되는지 살펴보기로 하자. 여기서 다시 한번 우리는 개연성 원칙을 분석 도구로 사용할 것이다.

한 가지 결정적인 측면에서 페일리의 시대 이후에 설명을 필요로하는 관찰들이 "변화"를 겪었다. 페일리는 자연의 적응의 완벽함을 강조하였다. 그는 생명체의 모든 세세한 점들이 최상이라고 믿었다. 이점에 있어서 페일리는 혼자가 아니었다. 한 세기쯤 전에 철학자이자 과학자였던 라이프니츠(Gottfried Leibniz 1646-1716)는 신이 모든 가능한 세계 중에서 최선의 세계를 만들었노라고 논하였다. 볼테에르(Voltaire)는 그의 희극 "깡디드(Candide)"에서 팡글로스 박사를 통하여 이러한 낙관적인 사상을 풍자하였다. 팡글로스 박사는 도처에서 실패를 겪으면서 천진하게도 세상이 모든 세세한 점에서 완벽하다고 여긴다.

다아윈은 이러한 완벽주의적인 전통을 무너뜨리기 시작하였다. 그리고 현대의 진화론자들은 다아윈의 인도를 따랐다. 그들은 적응이 완벽하다는 생각을 거부한다. 그들은 논하기를, 적응이란 충분히 좋은 정도일 뿐, 거의 언제나 그래왔듯이 불완전한 것이다. 더 정확하게 말하자면, 자연 선택이 예측하는 것은 한 집단 내에서 실제로 나타나는 형질들 중에서 가장 적합한 것이 흔해지리라는 것 뿐이다. 그 결과는 모든 상상할 수 있는 세계 중에서 최선이 아니라 실제로 가능한 변형들 중에서 최선이다.

자연 선택은 "땜쟁이"이다(Jacob 1977). 유기체들은 초인적 재능을 가진 엔지니어에 의해서 무에서부터 제작된 것이 아니다. 오늘날의 유기체들이 갖고 있는 형질들이란 자기들의 조상에서 발견되는 형질들의 변형이다. 자연 선택에 의한 진화 가설과 설계 가설 사이의 이러한 대비는 무척 중요한 것이다. 두 이론은 생물의 세계에 대하여 아주 상이한 예측을 준다.

다양한 종의 유기체들에서 같은 기능을 수행하는 부분들끼리 구조적인 차이를 보이는 경우가 종종 있다는 사실을 생각해보라. 새와 박쥐와 벌레의 날개들은 모두 비행을 가능하게 해준다. 그러나 이 "날개"들을 자세히 들여다보면 그것들이 비행의 필요와 거의 또는 전혀 무관한 수많은 측면들에 있어서는 상당히 다르다는 것을 알 수 있다. 날개가 지성적인 엔지니어에 의해서 설계된 것이어서 그 유기체들이 비행하는 데에 최적으로 적응된 거라면 이러한 차이들은 설명하기 매우 어려울 것이다. 반면에, 이 날개들 각각이 그룹별로 날개 없는 조상들로부터 물려져 나온 것이라는 가설을 받아들이면 이것은 쉽게 이해할만하다. 새의 날개는 그들의 날개 없는 조상들의 앞발과 비슷하다. 또 박쥐의 날개도 마찬가지로 자기들의 날개 없는 조상의 앞발과 비슷하다. 날개들은 무에서 만들어진 게 아니라 조상들에게서 발견되는 구조의 변형이다. 자연 선택은 땜쟁이이기 때문에 유기체들은 그들의 조상들이 어땠는지 드러내주는 특징들을 보유한다.

흔적 기관들을 근거로 삼아도 비슷한 노선의 논증을 펼 수가 있다. 인간의 태아들은 아가미 틈새를 발전시켰다가는 다시 그것들을 잃는다. 고래와 개미핥기의 배아는 이빨이 자라나다가 출산 전에 턱 속으로 사라진다. 이러한 형질들은 그 유기체들에게 전혀 쓸모 없는 것들이다. 지성적인 설계자가 왜 그것들을 발생 과정에 끼워넣었다가 금방 뒤에 그것을 없어지게 했는지 당혹스럽다. 그러나 인간과 고래와 개미핥기의 조상들에서는 이런 형질들이 생후까지 보존되었고 나름대로 기능을 갖고 있었다는 것을 깨달으면 이런 흔적들은 더 이상 수수께끼가 아니다. 아가미 틈새는 그들에게서 우리에게로 이어지는 혈통 상의 어느 곳에서인가 잇점을 상실하였고 그 결과 그것들은 성체의 표현형에서 탈락된 것이다. 태아에서 그것들이 나타나는 것은 아무런 해도 없고 따라서 배아의 발육에서는 그것들이 보존되어 있다.

퇴화된 형질들은 성체의 유기체에서도 발견된다. 인간의 척추는 왜 유인원에서 발견되는 척추와 그렇게 비슷한가? 척추의 이런 모양은 직립 보행에 매우 어울리지 않는다. 오히려 네 발로 걷는 유기체에게나 의미 있는 것이다. 원숭이에게는 원숭이가 필요로하는 장비를 주고 사람에게는 사람이 필요로하는 장비를 주고 싶어하는 제작자였다면 (이 제작자가 호의적이고 척추통증을 조장하려는 의도가 없었다고 가정하면) 이 두 동물에게 똑같이 생긴 장비를 주지 않았을 것이다. 그러나 만일 인간이 유인원과 동일한 조상에서 나왔다면 이런 유사성은 전혀 놀랄 일이 아니다. 조상들의 조건은 인간으로 하여금 똑바로 서서 걷도록 변형되었으나 이러한 변형된 조건은 모든 점에서 완벽하지는 않은 것이다.

굴드(Gould 1980b)는 팬더의 "엄지손가락"에 대하여 비슷한 얘기를 들려준다. 팬더는 채식동물이고 그 주식은 댓잎이다. 팬더는 손목에서 튀어나온 돌출뼈 ("엄지손가락")와 손 사이로 대나무 가지를 잡고 훑어서 댓잎을 벗긴다. 음식을 장만하는 이런 장치는 아주 비효율적이어서, 엔지니어라면 이보다 더 잘 만들기는 쉬웠을 것이다.  그러나 팬더의 손은 육식성 곰의 앞발과 놀랄만치 닮았다. 팬더와 다른 곰들이 식성이 그렇게 다른데 앞발은 왜 그렇게도 비슷한가? 여기서 다시 유사성은 최적의 설계의 산물로서보다는 역사의 흔적으로서 이해된다. 팬더는 육식성 곰에서 나왔고 따라서 그들의 앞발은 조상들의 조건을 변형시켜 물려받은 것이다.

진화론자들은 생물지리적 분포에서 드러나는 사실들이 설계 가설보다는 자연 선택에 의한 진화를 지지하는 세번째 관찰 증거라고 주장한다. 눈먼 물고기들은 전세계에 걸쳐서 빛이 없는 동굴에서 산다. 이 동굴들 내부의 물리적 환경은 놀랄만치 비슷하다. 만일 신이 유기체들을 그들이 사는 환경에 적합하도록 만들었다면 그리고 신이 유기체들을 그들의 생활 방식에 적합하도록 설계하였다면 왜 이 장님 물고기들은 서로 다른 점이 그렇게 많은가? 이에 대한 설명은 서로 다른 장님 물고기들이 보통은 그 근방에 사는 상이한 시각을 가진 물고기 종에서 유래했다는 것이다. 다시 한 번, 최적의 설계의 관점에서 이해되지 않는 것이 진화사의 과거의 흔적이라고 하면 쉽게 이해된다.

지금까지 기술한 특징들은 아주 흔한 것들이다. 생물학자들이 적응적 설명을 주지 못하는 형질을 만나는 것은 드물지 않다. 이런 상황은 아주 흔한 일이다. 이것이 생물학 교재라거나 진화를 지지하고 창조에 반대하는 증거들을 책 한권 분량으로 다룬다면 (이런 일은 Futuyama 1982, Kitcher 1982a를 보라) 내가 슬쩍 암시만 했던 종류의 자료들을 더 많이 열거했을 것이다. 그러나 이것은 철학 교재이기 때문에 나는 경험적인 세세한 점들보다 이 논증들의 논리에 더 초점을 맞추고 싶다.

이 논증들이 어떻게 개연성 원칙을 사용하고 있는가 하는 것이 독자 여러분들께 분명하게 되기를 바란다. 어떤 관찰(O)이 거론되고 설계 가설(D)과 자연 선택에 의한 진화 가설(E)이 그 관찰에 비추어 고찰되고 있다. 주장인즉슨 만일 설계 가설이 진리라면 그 관찰은 무척 놀라운 일이 되지만 자연 선택에 의한 진화 가설이 옳다면 그 관찰들은 놀라운 것이 아니라는 것이다. P(O/E) >> P(O/D)이므로 그 관찰들은 설계 가설보다는 진화를 강력하게 선호한다.

지금까지 나는 종들이 공통의 조상을 가졌음을 증거하는 유사성의 사례들을 얘기하였다. 그러나 이런 지위를 갖지 않는 다른 유사성도 있다. 인간과 유인원은 둘 다 그들의 환경으로부터 에너지를 추출할 수 있다. 게다가 양자는 번식할 능력도 있다. 그러나 이러한 유사성들은 연결을 보여주는 강력한 증거가 되지 않는다. 유기체들이 계통적으로 연결되어 있지 않더라도 유기체라면 이런 일을 할 능력을 가질 거라고 기대되기 때문이다. 어떤 유사성들은 공통 조상 가설을 옹호한다. 반면에 다른 유사성들은 그 가설과 개별 발생 가설을 변별해 주지 않는다. 무엇이 전자의 유사성과 후자의 유사성을 구별해주는가?

창조론의 도전에 답하면서 생물학자들은 왜 자연 선택이 매우 강력한 힘인가를 설명하는 일을 종종 해야 했다. 척추동물의 눈이 어떻게 자연 선택에 의해서 진화되었는가를 질문받으면 생물학자들은 어떻게 빛에 반응하는 어떤 기관이 어떻게 일련의 점진적인 변형을 거쳐서 우리가 오늘날 볼 수 있는 카메라같은 장치로 진화하였는지 보여주려고 한다. 그러한 식의 추리를 잘못 해석해서 자연 선택이 마치 초인적 지성을 갖춘 엔지니어가 했을 법한 것과 똑같은 일을 해내는 것처럼 결론짓기 쉽다. 공학적 고찰 결과 보는 장치는 들어오는 빛을 초점에 모아줄 렌즈를 갖춰야 한다고 하면 자연 선택은 바로 그런 일을 하는 렌즈를 만들어 낼 거라고 기대될 수 있다.

자연 선택의 힘에 대한 이러한 주장은 다아윈의 두 부분으로 이루어진 이론(two-part theory)의 다른 한 부분-계통수 가설-을 옹호하는 최선의 증거들을 모호하게 만들 위험이 있다. "종의 기원"의 다음 구절(p.427)에서 볼 수 있듯이 다아윈은 그의 이론이 갖는 이 중요한 속성을 깨닫고 있었다.

특징들은 오직 그것들이 계통을 드러내줄 때에만 분류에서 실제 중요성을 갖는다는 나의 견해에서 보면, 우리는 왜 유비적 또는 적응적 특징들이, 비록 그 존재의 복지에는 가장 중요하다고 할지라도, 계통분류학자에게는 거의 쓸모 없는 것인지 분명하게 이해할 수 있다. 왜냐하면 가장 거리가 먼 계통에 속하는 두 동물들이 유사한 조건에 금방 적응해서 겉보기에 긴밀한 유사성을 띨 수 있다. 그러나 그러한 유사성은 그들의 정확한 계통에 대한 혈통 관계를 밝히지 않고 오히려 감추는 경향이 있다.

적응적 특징들은 그 유기체에는 좋은 것이지만 그 유기체들이 보여주는 적응적 유사성은 관련된 종들의 계통을 재구성하고 싶어하는 계통분류학자에게는 나쁜 것이다. 만일 두 종이 명백하게 적응적인 이유에서 어떤 성질을 공유한다면 이 유사성은 그 두 종이 하나의 공통의 조상을 가졌다는 주장을 옹호하는 데 있어서는 "거의 쓸모 없는" 것이다.

나는 계통수 가설을 아주 강한 주장으로 (즉 논리적으로 야심만만하게) 정식화하였다. 그것은 오늘날 지구상의 모든 유기체들이 계통상으로 서로 연결되어 있다고 말한다. 그러나 왜 계통수 가설을 이렇게 강한 형태로 받아들이는가? 예컨대, 동물들은 서로 연결되어 있고, 식물들은 서로 연결되어 있지만 식물과 동물을 공통의 조상을 갖지 않는다고 생각하지 않는 이유는 무엇인가?

이 물음에 답하는 데 사용되는 표준적인 한 가지 증거는 유전 암호가 (거의) 보편적이라는 점이다. 이것은 지상의 모든 생명체가 DNA/RNA에 기초하고 있다는 사실을 말하는 게 아니다. 이 보다는 DNA가닥을 사용해서 단백질을 (그리고 따라서 더 큰 규모의 발생의 결과물들을) 만드는 재료인 아미노산을 구성하는 방식을 말하는 것이다. 메신저RNA는 네 가지 뉴클리어타이드(아데닌(A), 시토신(C), 구아닌(G), 우라실(U))의 계열로 이루어진다. 상이한 뉴클리어타이드 3매 (코돈 codon)가 상이한 아미노산의 유전 정보를 지정한다. 예를 들어서, UUU는 페닐라라닌(Phenylalanine)의 정보를, AUA는 아이소류신(Isoleucine)의 정보를, GCU는 알라닌(Alanine)의 정보를 지정한다. 몇 가지 소수의 예외가 있지만, 모든 생명체들은 똑같은 암호를 사용한다. 이것은 모든 지상의 생명체가 연결되어 있다는 증거라고 해석된다.

생물학자들은 암호가 임의적(arbitrary)이라고 믿는다. 하나의 주어진 코돈이 어떤 특정한 아미노산의 정보를 지정해야 할 기능적인 이유가 없다는 뜻이다(Crick 1968). 암호의 임의성이 어떻게 이 개연성 논증에서 어떻게 결정적인 역할을 하는지 주목하자. 만일 암호가 임의적이라면 그것이 보편적이라는 사실은 모든 생명이 공통의 기원을 갖는다는 가설을 옹호한다. 그러나 만일 암호가 임의적이 아니라면 논증은 바뀐다. 우리가 관찰하는 유전 암호가 유일한 (또는 가장 기능적인) 물리적 가능성이라면 우리는 모든 생명체들이 각각 별도의 기원들을 갖고 있다고 하더라도 그 암호를 사용했으리라고 기대할 것이다.

생물학적 진화를 재구성하는 문제와 문화의 진화를 재구성하는 문제 사이의 유비를 생각해보자. 왜 역사 언어학자들은 상이한 인간 언어들이 서로 연결되어 있다고 믿는가? 왜 각각이 다른 것들과 별도로 발생하였다고 생각하지 않는가? 그 언어들이 일련의 유사성들을 보여준다는 것만 가지고 그러는 게 아니다. 사실 언어들이 별도로 발생했다고 하더라도 그것들이 유사하리라고 기대할만한 항목들도 있다. 예를 들어서, 프랑스어, 이탈리아어, 스페인어 모두가 이름들을 포함한다는 사실은 그것들이 서로 연결되어 있다는 강력한 증거가 못된다. 이름들은 명백한 기능적 효용성을 갖는다. 반면에 이 언어들이 숫자에 비슷한 이름을 부여하고 있다는 사실은 충격적인 증거가 된다.

프랑스어 이탈리아어 스페인어

1 un uno uno
2 deux due dos
3 trois tre tres
4 quatre quattro cuatro
5 cinq cinque cinco

물론, 각각의 언어가 독립적으로 비슷한 숫자 이름들을 진화시켰을 수도 있다. 그러나 이런 유사성은 그 언어들이 공통의 조상(라틴어)을 가졌다는 사실에 기인한다고 생각하는 것이 훨씬 더 그럴법하다. 여기서도 이런 유사성이 공통의 조상을 지지하는 그렇게도 강력한 증거가 되는 이유는 주어진 수에 대한 이름들은 임의적으로 선택되기 때문이다. 적응적 유사성은 그렇지 않지만, 임의적인 유사성은 계통적 관련성의 강력한 증거를 제공한다.



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