우주와 생명체 탄생의 패러독스
엄청난 운, 하지만 정밀한 시스템인 우주와 생명체
우주 탄생의 패러독스: 엄청난 운, 하지만 정밀한 시스템
엄청난 운으로 출현한 지구.
엄청난 운으로 서로 만나게 된 우리들은 지구상에서 살게 될 수 있었다.
우주과학자에 따르면 우주에 있을 것으로 짐작되는 100억 개의 100억 배에 이르는 행성들 중에서 70개 정도의 행성을 발견했다. 그러므로 아직까지는 확실하게 말할 수는 없겠지만, 생명이 살 수 있는 행성을 더 찾으려면 엄청나게 운이 좋아야 한다는 사실은 분명하다.
특히 고등 생물이 살 수 있는 조건이 갖춰진 행성이라면 수많은 운이 겹쳐져야만 한다. 최초 생명체 탄생에서부터 지금 살고 있는 우리까지 쉼 없이 이어져 온 생명의 불꽃이 무려 39억 년 동안 꺼지지 않고 타오르고 있다. 신비이자 경외감 그 자체이다. 이것은 생명의 끈질긴 힘일까? 우연의 연속일까? 신의 조화일까?
우주 탄생은 경이롭다
우주 탄생은 엄청난 우연의 연속이다. 탄생 이후엔 정밀한 시스템을 갖추고 있다. 행성, 은하계의 주기적 운동 등 우주 자체적인 변화과정은 정밀하게 돌아가고 있다.
우주는 아무것도 없는 그야말로 무無에서부터 시작되었다. 어떤 말로 표현할 수 없을 정도로 짧은 순간에 단 한 번의 찬란한 진동으로 상상을 넘어서는 거룩한 크기로 팽창한다. 우주 탄생 최초의 1초 동안에 물리학을 지배하는 중력과 다른 모든 힘들이 생겨난다. 1분도 지나지 않아서 우주의 지름은 수천조兆 킬로미터에 이르게 되지만, 여전히 빠른 속도로 팽창을 계속한다. 온도는 수백억 도에 이를 정도로 뜨거워지면서 원자핵 반응을 통해서 가벼운 원소들이 생겨난다. 주로 수소와 헬륨이 먼저 만들어지고 아주 작은 비율로 리튬이 생겨난다. 최초의 3분 동안에 우주에 존재하게 될 모든 물질의 98퍼센트가 생성된다. 우주 과학자에 따르면 그런 일들이 샌드위치를 만들 정도의 짧은 시간에 완성되었다. 수많은 우연이 겹치면서 순간에 만들어진 우주는 가장 신비스럽고 아름답기도 한 곳이다.
생명체의 탄생_경이로운 우연의 연속
생명체 탄생 자체가 기가 막힌 우연의 연속이다. 신비롭다고 밖에 할 수가 없다.
생명체가 출현하기까지 힘들었던 고비들. 탄생은 우연히 이루어졌다 해도 생명체 내부는 엄청나게 정밀한 시스템을 갖추고 있다. 아직까지도 현대 생명공학으로 풀어내지 못한 생명의 신비가 부지기수로 많다. 생명체는 복잡하면서도 고도로 조직화된 시스템을 가지고 있다.
생명체가 태어난 초기 지구 환경은 어떠했을까?
우주과학자에 따르면 혼돈의 도가니, 그 자체였다. 유독한 혼합물 덩어리로 가득 찬 그곳은 생명체가 탄생과 거리가 먼 열악한 환경이었다. 지구가 지금 크기의 3분의 1 정도가 되었을 때부터 이미 대부분 이산화탄소, 질소, 메탄, 황으로 된 대기가 만들어지기 시작했다.
어떻게 이렇게 혹독한 환경에서 생명이 시작될 수 있었을까?
이후 5억 년에 걸쳐 원시 지구에는 혜성과 운석을 비롯한 여러 천체의 파편들이 끊임없이 쏟아졌다. 바로 이 덕분에 생명 탄생에 필수적인 성분들이 만들어질 수 있게 된다. 우연히 모여진 화합물 속에서 우리들의 머나먼 원시 생명체가 만들어진 것이다.
지구가 지금 크기의 3분의 1 정도가 되었을 즈음에 대부분 이산화탄소, 질소, 황, 메탄으로 된 대기가 만들어지기 시작했다. 생명체 발생과 거리가 있는 물질들로 가득 찬 조건이다. 그러나 원시 생명체는 이러한 유독한 혼합물에서 생겨난 것이다.
새 생명체가 탄생하는 예로 임신을 들 수 있다.
임신을 하게 되면 새 생명이 잘 자랄 수 있도록 삼가는 것이 많다. 산모가 안정을 취할 수 있도록 하고 태교에 정성을 쏟는다. 그만큼 새 생명이 잘 태어날 수 있도록 안정된 조건을 만들어 주는 것이다. 그런데, 아주 먼 옛날 수십억 년 전 모든 생명체의 공동 조상인 원시 생명체가 탄생되던 조건은 안정과는 아주 거리가 먼 가혹한 환경이었다. 이러한 악조건에서 출현한 생명체가 온갖 종류의 동식물로 분화하고 인간은 포유류, 영장류를 통해 진화발전하여 나타난 것이다. 가혹한 환경에서 탄생된 생명체가 수십억 년을 거쳐 오늘의 내가 태어나기까지 이어질 수 있었던 것은 기적보다 더한 경외로운 일이다.
생명체 후손 유지의 경이로움
다음은 생명체의 후손 유지하는 것에 대한 것이다. 생명체의 특징 중 하나는 후손이 이어진다는 것이다. 생명체가 대를 이어 주는 필수적인 중개자는 DNA이다. 생명체에 DNA가 준비되어 있다는 것은 기적에 가까운 이야기이다. 자연과학의 확률의 기준으로 보면 도무지 불가해하다.
생명이 출현한 것도, 대를 이어 후손이 번식하는 것도 엄청난 기적 같은 일이지만 인간에게 사라지는 것, 죽음이 있다는 것 또한 신비하다. 만약 그렇지 않았다면 지구상에 생명체들로 초만원을 이루면서 감당이 안 됐을 것 아닌가? 세포에는 telomere라는 유전자가 짧아지면서 수명이 자동적으로 단축되게 되어 있다.
과연 왜 이것이 생체 내에 존재하게 되었을까? 누군가가 설계해서 내장했을까?
죽음은 이 땅에서 영원한 이별이 아니라 새로운 탄생이다. 개별 생명체는 사라지지만 생명체 전체는 순환하는 것이다.
생명유지를 위한 노력
생명의 역사는 신비롭고 강인하지만 생존환경에 제약받고 있다. 코, 입을 막아버리면 2~3분을 버티지 못한다. 정신인 혼미 해지면서 졸도하거나 사망한다. 물고기는 물밖에 나오면 바로 생명의 위협을 느낀다. 사람이 물속으로 들어갔을 때도 마찬가지이다. 우리는 육지 위에서 숨을 쉬고 있지만 바로 그 이유 때문에 결정적인 한계가 있다. 바로 공기 중 산소를 흡입해야 하는 절대적 의존관계에 있다.
산소가 희박한 히말라야 고산에 올라가면 헉헉대다 쓰러질 수 있다. 물속에 들어가면 3분 이상을 버티지 못한다. 이처럼 생명체마다 생존환경에 크게 의존되어 있다. 육상 생물은 폐호흡에, 수생생물은 수중호흡을 한다. 상반된 이 두 생물종 모두 산소호흡을 한다는 면에서 일치한다. 이 두 종 모두 산소가 부족한 환경에서는 생존의 위협을 받게 되는 것이다. 결정적으로 인간은 이러한 제약을 뛰어넘는 지능이 있다. 물고기보다 더 깊숙한 곳까지 들어가는 잠수함을 만들어냈다. 물속 상어보다 더 빠르게 나아가는 배를 만들었다. 새들보다 더 빠르게 날아가는 비행기를 만들었다.
식물을 보자. 하늘을 향해 자라나는 줄기가 있다. 푸른 창공을 향해 줄기가 뻗기 위해서는 어둠 컴컴하고 딱딱한 땅속을 헤집는 뿌리가 있어야만 한다. 줄기가 위쪽으로 높이 자라 갈수록 뿌리는 땅속으로 더 깊숙하고 견고하게 파 들어가야만 하는 것이다.
생명체가 출현하게 된 과정
생명체가 존재할 수 있는 지구의 탄생
각 생명체들의 생명 유지 노력
현재 우리와 함께 숨쉬는 생명체들의 놀라운 여정들이다.
