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Jun 14. 2024
이기적 유전자
유전자는 이기적 진화를 위해 이타적으로도 행동한다
유전자는 생존을 놓고 그 대립 유전자와 직접 경쟁한다. 유전자 풀 내의 대립 유전자들은 다음 세대의 염색체 위에 한 자리를 차지하기 위해 경쟁하는 경쟁자이기 때문이다. 유전자 풀 속에서 대립 유전자 대신 자기의 생존 확률을 증가시키는 유전자는 어느 것이든 그 정의상 오래 살아남을 것이다. 유전자는 이기주의의 기본 단위인 것이다.
인간을 포함한 모든 생명체는 DNA 또는 유전자에 의해 창조된 생존 기계에 불과하다는 주장을 펼치며 1976년 출간한 '이기적 유전자'는 출간당시보다 오히려 해가 갈수록 끊임없는 비판으로 시달린 책이기도 하다. '이기적'이라는 의인화의 표현으로 촉발된 반응서부터 집단선택설(종의 이익을 위해 이타적 행위를 한다는 것)을 옹호하는 사람들까지 도킨슨교수의 문장 표현에 하나씩 문제제기를 하는 사태에 이르렀지만 그는 전혀 굴하지 않고 초판의 내용을 유지했다.
2016년 40주년 기념판으로 나온 이 책에는 에필로그와 상당량의 보주(태클건 초판의 내용을 설명)를 통해 확고하게 정립된 자신의 내용을 더욱 심화했다. 더 이상의 반박이 사라진 지금 인간을 포함한 동물 행동의 난해했던 문제들을 간결하면서도 적절한 생물학적 비유로 입증된 '이기적 유전자'는 대중적 과학도서로 공고히 자리매김을 하고 있다. 학자로서의 자신감 넘치는 이기심이라 멋지게 보인다.
이 책은 유전자의 이기성이라는 기준으로 설명하는 책이다. '불멸의 코일'이란 챕터의 초반은 생존기계로 살아가는 '우리(인간 포함 모든 동식물, 박테리아, 바이러스 등)'는외형과 체내 기관은 모두 다르지만 기본적인 화학 조성은 다소 균일하다고 말한다. 즉 모두 동일한 종류의 분자란 의미이며 같은 종류의 자기 복제자, DNA라고 불리는 분자를 위한 생존기계를 만들어 여러 종류로 형태인 방법으로 살아간다는 뜻이다.
우리는 지구의 탄생과정이 수많은 별들의 죽음으로부터 시작되었고 지구상에서 생명이 탄생한 과정 역시 태양에서 나오는 자외선 복사가 지구 대기층에 들어와 그곳에 있던 원자의 분자에서 전자를 떼어내 유기화합물의 화학반응이 일어났고 에너지원의 작용으로 다양한 생명들이 태어났음을 알고 있다. 지구상의 모든 생명체는 근본적 의미에서 코스모스의 자녀들이다.
모든 생명의 원동력이자 가장 근본적인 단위는 자기 복제자다. 우주에서 자신의 사본을 만들 수 있는 것은 어떤 것이든 자기 복제자다. 최초의 자기 복제자는 작은 입자들이 우연히 마구 부딪쳐서 출현한다. 자기 복제자가 일단 존재하면 그것은 자신의 복사본을 한없이 만들어 낼 수 있다. 그러나 어떤 복제 과정도 완벽하지 않으며 자기 복제자들의 집단 내에서 몇 개의 다른 변이체가 생긴다.
도킨스교수가 유전자를 자연선택의 기본 단위로 선정한 것은 잠재적 불멸성 때문이라고 설명한다. 생존기계를 잘 만드는 능력을 갖고 있기 때문이다.
이들 유전자 안에는 각각의 고유한 정보가 담겨 있는데 그 정보들 간에 우위에 있는 유전자가 경쟁하여 살아남고 후대에까지 몸으로 이어지는 목적성을 띄고 있다. 도킨스교수는 살아남아 후대로 이어지는 목적을 가진 유전자의 입장에서 일종의 전쟁과도 같기 때문에 '이기적'이라는 표현을 쓴 것이다.
도킨스교수의 유전자의 설명은 상당히 복잡하고 세분화되어 있는데, 마치 나는 그러한 표현이 이과생의 수학문제를 문과생이 문학으로 표현하는 느낌이랄까, 읽다가 웃음이 조금 났던 것 같다. 어찌 되었든 DNA는 몸의 설계도라 이해하면 될 것 같다. 부모의 정보를 반반씩 물려받았지만 세포와 기관들을 자기복제하다 우성인 유전자가 후대에 전달하는 임무를 수행하게 되는 것이다.
이 과정에서 우성유전자가 생존기계(몸)에 유전정보를 전달하는 것을 진화생물학의 개념인 ESS (Evolutionary Stable Strategy)로 설명이 이어지는데 흥미롭게 읽힌다. ESS개념은 유전자 단위로 끌어내려 진화를 설명하고 있는데 이 과정에서 제기되었던 집단선택설의 '이타적 행동'을 새롭게 해석하기에 이른다.
유전자는 이기적 진화를 위해 이타적으로도 행동한다
먼저 동물의 당연히 이기적인 행동으로 보이는 책의 사례에는 이의가 없을 것이다.
1. 바다에 바다표범이 있는지 알기 위해 황제펭귄은 바닷물에 동료 펭귄을 밀어 넣어 안전여부를 확인한다.
2. 검은 머리갈매기는 이웃이 먹이를 찾으러 집을 떠나면 이웃의 새끼를 삼켜 버린다.
4. 암컷 사마귀는 수컷과 짝짓기를 할 때 생식기만 제외하고 수컷의 머리를 먹어 치운다.
다음은 이타적 행동으로 개체를 위해 헌신하는 동물은 어찌하여 이기적인 행동으로 해석할 것인가.
1. 무리를 짓는 하이에나는 단독으로 먹이를 잡는 것보다 무리를 지었을 때 훨씬 큰 먹이를 포획할 수 있다. 이는 나눠 먹어야 하는 문제가 있지만 연합된 힘의 작용으로 인해 개체에게 유리하게 작용된다.
2. 물고기가 떼를 지어 헤엄치는 이유도 위와 같고 새들이 V형자로 비행하는 것도 마찬가지다. 앞장서는 새의 이타성에 대한 논의제기는 이타적인 리더 라기보다 교대로 떠맡고 있을 가능성이 있다고 보았다.
3. 황제펭귄이 서로 몸을 맞대 서있는 것은 혼자 있을 때보다 비바람이 부는 곳에서 몸의 표면적이 작아지기 때문에 모든 개체가 이익을 얻는다.
4. 새끼를 공격하려는 여우를 보면 어미 새는 한쪽 날개가 꺾인 양 몸짓을 하며 여우를 유인하지만, 이는 자식을 지키려는 이타적인 모성애라기보다 복제된 유전자의 보존 기능의 하나이다. 새끼를 지키려는 모든 동물의 어미의 이타주의는 유전자를 지키려는 행위로 해석해야 한다.
다시 말해, 유전자는 이기적이지만 '이타적 행동(종의 이익)'조차도 유전자의 입장에서 보았을 때는 '이기주의의 한 변형'이라는 해석이다. 이 책에서 흥미롭게 읽힌 부분이다. 동물의 이타주의적인 행동은 미래의 보답을 기대하며 남에게 도움을 주는 행위로써 인간을 비롯한 동물들의 사회성이 진화함을 보여준다. 이는 기억의 유전 덕택이다.
부모가 자식에 대한 이타적 행동에 대한 설명 역시 사촌 간이나 6 촌간보다 부모와 자식의 이타성이 높은 것은 근친자 혹은 혈연자가 유전자를 공유할 확률(근연도)이 높기 때문이라는 것이다. 개체의 이타주의는 유전자의 이기주의에서 생긴 것이다.
그렇다면 자신의 자식을 양육하는 본질적인 이타적 행동은 어떻게 해석해야 하는가. 또한 여러 자식일 경우에 '편애 행동'에 대한 해석이 궁금해진다. 도킨스 교수는 '어머니 역시 하나의 생존 기계이며 이 기계의 내부에는 유전자가 들어앉아 있고 이 기계는 그 유전자의 사본을 퍼뜨릴 수 있는 한 모든 노력을 기울이도록 프로그램되어 있다'라고 전제한다. 어미가 한 자식만을 편애할 만한 유전적 근거는 없다는 것이다. 유전적 근연도는 모든 자식에게 1/2로 같기 때문이다. 만약 새끼를 편애한다고 할 때 이것은 외부의 위험으로부터 어미의 '양육 투자'의 개념인 에너지를 불균등하게 투자하는 것일 뿐이다
실제로 어미가 자식을 편애한다고 할 때 그것은 무엇을 의미하는가? 그 답은 어미가 이용할 수 있는 여러 자원을 자식들에게 불균등하게 투자한다는 것이다. 어미가 투자할 수 있는 자원에는 여러 가지가 있다. 그중에서도 먹이가 가장 명백한 자원인데, 먹이를 취하는 데 드는 노력도 어미에게 부담이 되므로 이 노력 역시 분명한 자원이다.
포식자로부터 자식을 지킬 때의 위험도 어미가 새끼를 지키기 위해 '소비' 또는 소비를 거부할 수 있는 또 다른 자원이다. 둥지를 짓고 유지하는 데 들이는 에너지와 시간, 폭풍우로부터의 보호, 일부 동물에서 볼 수 있는 새끼 훈련에 소요되는 시간 등, 어느 것이든 어미의 '선별'에 따라 자식들에게 공평하게 또는 불공평하게 분배할 수 있는 귀중한 자원이다.
즉 어머니의 양육 투자 경향은 자식의 연령이 낮은 경우나 아픈 자식일 경우에 편애하게 된다. 큰 자식은 자력으로 먹이를 구할 가능성이 높아 살아남을 수 있기 때문이다. 보다 많은 자신의 유전자를 후대에 전달하려는 노력일 뿐이다. 인간의 경우 사회적 우대상황(남아선호사상)이 편애를 가져오게 만든 경우로 해당된다. 우리가 존경해 마지않는 '모성애'가 폄하되는 냉정한 해석이다.
이에 질세라 형제자매들 역시 부모에게 더 많은 투자를 받기 위해 스스로 영향력을 행사할 수도 있다. (다른 형제의 알을 둥지 밖으로 밀어내거나 쪼아내어 죽이는 행위, 모두를 위험에 빠트리는 뻐꾸기의 강력한 울음)
부모-자식의 근연도가 1/2 임에도 자신의 양육투자가 소홀하다고 느끼면 자식들은 어미의 주의를 받기 위해 부모를 속일 기회(배고픈 척, 어리광, 엄청난 울음, 공갈 협박 )를 놓치지 않는다. 형제간의 사이가 좋지 않은 경우 부모의 양육투자의 조율이 필요한 부분이다. (한 아이가 얻는 이익이 형제자매가 입는 피해의 두 배 이상이 되는 조건이라면 틀림없이 형제 살해를 촉구하는 유전자가 유전자 풀 속에 퍼질 수 있다고 말한다) 최재천 교수님이 유학시절 '이기적 유전자'를 처음 읽고 엄청난 쇼크를 받으셨다는 말씀이 이 부분이 아니었을까 짐작한다. 그런데 나는 오히려 이 책을 읽고 평생 남동생만을 지나치게 질투한 큰언니가 이해되기도 했다.
번식의 기초단계인 짝짓기에 대한 갈등을 그린 '암수의 전쟁' 쳅터 역시 이기적 유전자의 활동을 극렬히 공부하게 된다. 양육투자 개념처럼 자식의 대한 투자량이 줄어들수록 자기가 가질 수 있는 자식의 수는 증가할 수밖에 없지만 진화적 근거로 난자가 정자보다 크다는 이유로 모두에게 공평하지 않다는 것이 문제의 발단이다. 암컷은 크고 영양소가 풍부한 난자의 형태로 처음부터 수컷보다 많은 투자를 세팅하고 있고, 수태할 때부터 이미 어느 자식에 대해서건 수컷보다 더 깊은 정성을 쏟기 때문이다.
포유류의 경우 체내에서 태아를 키우는 것도 암컷이고 태어난 자식의 젖을 물리는 것도 양육과 보호의 부담을 지는 것도 암컷이다. 암컷은 착취당하는 성이기에 암컷이 취할 수 있는 최선책은 양육을 수컷에게 부담시키는 전략뿐이다. 착취당하기 전에 '완벽한 '배우자를 식별하려는 전략이다. 우리가 '동물의 세계' 프로그램에서 흔히 보이는 수컷의 '구애 행동'에도 순순히 수락하지 않는 암컷의 밀당이 이해되는 부분이다. 대부분의 암컷은 수컷을 선택한다기보다 수컷의 환경을 선택한다는 부분에서는 웃음이 났다.
이때 무의식적인 행동 프로그램인 암수의 ESS(안정된 전략)을 다양하게 설명하고 있다. 전략용어 설명이 재미있다. 암컷의 두 전략은 조신형과 경솔형, 수컷의 두 전략은 성실형과 바람둥이형이다. 제목만으로도 충분히 예상되고, 결과적으로 도킨스 교수는 수리적 계산에 의하면 조신형 암컷과 성실형 수컷이 대부분의 개체군으로 진화될 가능성이 높다고 한다. 다행이었다.
우리는 자연스럽게 인간의 행동과 결부시켜 무엇이 동물과 유사하고 무엇이 다른지 이해하게 된다. 인간은 포유동물이지만 동물의 세계에서 언어를 사용하고 추상적 사고를 가능하게 하며, 방대한 정보를 흡수하고 통합하면서 의미를 덧붙인다. 인간만이 말과 상징을 통해 우리의 삶을 구성하는 집단적, 영적, 역사적 배경을 만든다. 계획을 수립하고 실패에 대해 반성할 수 있으며, 앞으로 일어날 일을 상상하고 전개해 나간다. 가능성이 있는 쪽을 선택하고 믿기 힘들 만큼 놀라운 창의력을 발휘한다. 인간에게는 다른 포유동물보다 훨씬 두꺼운 신피질 대부분을 차지하는 전두엽이 있기 때문이다. 이 얼마나 다행스러운 진화인지 새삼 가슴을 쓸어내리게 한다.
인간의 진화과정에서 유전자는 기억을 발명해 내었고 자연선택(진화)은 다른 유전자와 협력하는 이타적 유전자가 시행착오 끝에 유리하다는 이기적 결론을 도출해 내었다. 그러한 발로는 의사소통이 자신의 이익을 증진시킨다는 사실을 알게 됨에 근거한다. 하지만 '죄수의 딜레마와 제로섬 게임'으로 설명을 자세히 하지만 이타적 시스템은 이기적 개체가 악용할 위험을 내포하고 있기에 늘 위험하다.
책을 읽다 보면 유전자가 마치 '인간의 사고'는 물론이고 바깥세상까지 조작하는 것처럼 읽혀서 유전자는 무의식적인 영향을 준다는 점을 나는 수시로 자각해야 했다. 유전자는 아무 생각이 없는 존재다. 도킨스는 '자신의 몸'이라는 생각은 그 자체가 왜곡된 가정이며 어떤 의미에서는 하나의 몸속에 있는 모든 유전자는 모두 '기생적'유전자라고 표현한다. 서로 상호작용으로 이루어지기 때문이다.
유전자가 진화의 주요 단위라는 설명과 함께 사람을 비롯한 모든 개체는 유전자의 생존 기계에 불과하다는 너무나도 충격적이고 자극적인 주장은 사실 30대의 도킨스가 처음 정의한 생각은 아니다.
책에서도 나오지만 '조지 윌리엄스'의 유전자 중심주의와 포괄 적합도 개념을 통해 유전자의 이타적 행동을 수학적으로 설명한 '윌리엄 해밀턴'의 혈연 선택론, 그리고 진화생물학의 연구에 결정적 영향을 받은 'ESS (Evolutionary Stable Strategy) 진화적으로 안정한 전략'개념을 종합하고서야 그는 자신의 주장에 확신을 갖게 된다. 또한 사회생물학의 대가인 에드워드 윌슨의 저서는 도킨스에게 많은 영감을 주었다. 따라서 도킨스교수가 언급하고 있는 이 책의 내용들은 많은 대가의 핵심적인 주장과 이론을 집대성한 이론이라고 봐야 옳다.
인간의 창의성의 상징인 거대한 문화유산은 밈(Meme)으로 설명된다.
