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벌레잡이 식물의 기원
: 진화론의 끈적끈적한 문제
(Flytrap Origins: A Sticky Problem for Evolution)
Brian Thomas

    파리지옥(Venus flytraps)은 육식 식물(carnivorous plants)이다. 그들은 매우 정교한 구조를 가지고 있으며, 1/3초 보다 적은 시간에 곤충을 낚아챌 수 있도록 정확히 방아쇠가 당겨지는 잎들을 가지고 있다. 그들의 기원은 진화 식물학자들을 당혹스럽게 만든다. 만약 그들의 정교하고 독특한 덫에 가두는 문(trap doors)들이 진화된 것이라면, 그들은 어떤 식물로부터 진화되었으며, 어떻게 진화되었는가?

New Phytologist에 게재된 한 연구에서, 과학자들은 어떻게 파리지옥과 벌레먹이말(waterwheel)과 같은 포획 식물(snap-trap plants)들이 끈적끈적한 덫(sticky traps)을 가지고 있던 식충식물로부터 진화할 수 있었는지에 관한 시나리오를 재구성하고 있었다. 그 포획형 식물들은 끈적끈적한 덫을 가진 식물들과 구별되는 여러 주요한 혁신적 발명품들을 가지고 있음을 확인하였다. 거기에는 방아쇠 털, 가장자리 이빨들, 끈적끈적한 촉수의 소실, 움푹 들어간 소화액 분비선, 빠른 잎의 운동들이 생겨나야만 했다.[1]    

하지만, 이들보다 더 많은 것들이 식물의 독특한 식사 메커니즘을 위해 필요하다. 벌레를 잡는 문은 특별한 방향으로 움직여야만 한다. 그리고 거울과 같이 대칭 구조를 가지고 있고, 그들의 가장자리는 소화시킬 먹이 둘레를 밀봉시킬 수 있도록 되어있다. 문의 빠른 폐쇄는 덫을 준비하는데 도움을 주는 무수한 미세한 칼슘 이온 펌프들을 가진, 정확하게 균형잡힌 3차원적 구조의 공동 동작에 의해서만 완성될 수 있다. 또한 그 문의 가장자리는 포획된 벌레를 가둘 수 있도록 서로 맞물려지는 정확한 길이와 강도를 가진 섬모들을 가지고 있다.

그 덫의 재설정은 대사 에너지를 요구하는 과정임으로, 문은 천천히 열려진다. 따라서 그 덫은 먹을 수 있는 물질에 대해서만 닫혀지는 것이 중요하다. 파리지옥은 위치적으로 가장 적절한 곳인 잎의 문 기저 부위에 고도로 민감한 탐지기들을 가지고 있다. 이 탐지기들은 숲에서 떨어지는 다른 이물질 조각들과 파리를 구별하고, 방아쇠와 연결되어 있다. 파리지옥의 소화액 분비선들은 수확된 여러 종류의 영양분들로부터 특화된 단백질 칵테일을 제조한다. 그래서 결국 곤충의 빈 외골격만 남게 되는 것이다. 

이러한 모습은 파리지옥이 ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성(irreducibly complex, 비축소적 복잡성)’을 나타내고 있음을 입증하는 것이다. 이 시스템에서 한 요소라도 없다면, 전체 시스템은 전혀 쓸모없게 되는 것이다. (즉 구성요소들이 하나씩 진화로 생겨나서는 전혀 기능을 할 수 없고, 동시에 모두 같이 생겨나야한다). 예를 들어, 포획식물이 먹을 수 없는 이물질들을 곤충과 구별할 수 없다면, 숲의 다른 조각들도 그 문의 폐쇄를 시발하였을 것이고, 이것은 아무런 영양분도 얻지 못하게 했을 것이다. 포획식물은 그러한 노동으로부터 어떠한 이익도 얻지 못하고 몇 번씩 재장전을 해야 했을 것이다.[2]      

따라서 벌레를 잡기 위해서는 벌레잡이 식물의 특화된 각 부분들은 모두 동시에 제자리에 있어야만 하는 것이다. 그러므로 다윈의 진화론이 주장하고 있는 것처럼 각 구성요소들이 점진적으로 진화되었다는 주장은 기각되는 것이다. 오히려 벌레잡이 식물의 놀라운 모습들은 전체 메커니즘이 한 초월적인 지적존재에 의해서 설계되어졌음을 가리키고 있는 것이다. 

하지만 연구자들은 그 식물은 일종의 진화적 탐욕에 의해서, 즉 ”커다란 먹이의 포획은 커다란 보상을 제공하기 때문에 동기화되고, 자연선택을 통해서 놀라운 모습들을 발달시켰다”고 제안하였다.[3] 커다란 곤충들의 유인은 파리지옥을 스스로 건설하도록 강요했다는 것이다. 그러나 만약 더 큰 동물을 사냥하고 먹으려는 필요가 식물들의 진화를 추진했다면, 왜 코끼리지옥은 없는 것인가?   
 
단순한 선택적 압력은 끈적끈적한 식물이 포획식물로 변하는데 필요한 일련의 생물학적 변화들을 보장하지 않는다. 또한 파리지옥이 진화되기 위해서는 벌레를 가두는데 필요한 구조들을 건설하기 위한 새로운 유전정보의 획득이 필요하다. 그러나 정보(information)는 어떤 지성으로부터 오는 것이지, 무작위적이고 우연한 자연적 과정으로부터 생겨나는 것이 아니다.
 
그 연구의 저자들은 벌레잡이 식물의 먹이포획 시스템에 필요한 특별한 구조들이 점차적으로 진화했다는 우아하고 완전히 공상적인 단계적 과정들을 제안하고 있었다. 과학적 연구로서 포장되고 있지만, 그들의 제안은 단지 진화론적 상상에 불과한 것이다. 그들은 이들 식물들의 기원에 관한 의구심에 대해 어떠한 과학적 이유나 다른 근거를 제시하는 데에 실패하고 있었다. 파리지옥과 같은 육식식물은 복제실수인 돌연변이들로 인해 우연히 생겨난 것이 아니라, 초월적인 지성에 의해서 창조된 것이다.  

 

References

[1] Gibson, T. C. and D. M. Waller. 2009. Evolving Darwin’s ‘most wonderful’ plant: ecological steps to a snap-trap. New Phytologist. 183 (3): 575.
[2] The number varies and depends on the rate of triggering.
[3] Walker, M. Venus flytrap origins uncovered. BBC News. Posted on news.bbc.co.uk/ July 20, 2009, accessed July 30, 2009.

 

출처 : ICR News, 2009. 8. 14.
URL : http://www.icr.org/article/4833/
번역자 : IT 사역위원회

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