진화의 배신 by 리 골드먼

[시냇물]

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자연선택의 실제 사례 하나, 튼튼한 뼈

다 자란 인간은 206개의 뼈를 가지고 있음. 성장하면서 일부 뼈가 서로 붙기 때문에 개수는 오히려 줄어듦. 다 합친 뼈는 체중의 13% 차지.

활성 비타민 D : 장에서 칼슘이 흡수되는 것을 돕고 칼슘이 뼈로 통합되는 과정을 제어하는 역할. 참치, 연어, 고등어 같은 등 푸른 생선 또는 동물의 간, 콩팥, 계란 노른자 따위에 포함. 과거에는 음식을 통한 섭취가 힘들었으나 현대는 우유, 오렌지주스, 시리얼 등으로 섭취가능.

간에서 분비된 비활성 상태의 비타민 D 전구체(물질대사에서 어떤 물질의 원료가 되는 이전 단계 물질)는 피부로 흡수된 자외선에 의해 활성화된 뒤 간으로 되돌아갔다가 다시 콩팥으로 보내져 활동성이 강화된 다음 몸에 필요한 비타민 D를 충족.

1600년대 중반 영국에 도시화가 진행되면서 안개 낀 도시에 사는 주민들 사이에 구루병은 흔한 질환(걷지도 못하는 아이들이 많았으며 여성들의 경우 골반 기형으로 출산에 어려움). 1822년 구루병을 예방하고 치료하는 데 햇빛을 이용하는 방법 시작.

햇빛에 많이 노출되는 환경에서 짙은 색의 피부가 왜 유리한지는 인체에 엽산이 필요하다는 사실로 설명. 엽산은 신체 발달과 건강에 핵심적인 비타민 B군. 태아기 엽산이 결핍되면 심각한 신경이상 발생. 피부를 통해 흡수된 자외선은 엽산을 활성 상태에서 비활성 상태로 만들어 기능성 엽산 결핍증을 일으킴. 햇빛에 많이 노출된 환경에서는 짙은 피부색이 활성 엽산을 보호하고 자손의 생존을 연장하는 데 유리.

비타민D를 활성화해야 할 필요와 엽산을 비활성화하지 말아야 할 필요 사이의 균형을 맞추기 위해, 햇빛 노출시간이 많고 노출 정도가 강한 지역 사람들은 짙은 피부색, 자외선 노출 시간이 낮은 지역은 옅은 피부색을 가지는 것이 이상적.

자외선은 DNA를 생산하는 데 꼭 필요한 엽산을 파괴하지만, 반대로 피부에서 신체 칼슘 대사에 중요한 비타민 D 합성. 엽산이 부족하면 세포분열에 필요한 DNA가 잘 생산되지 못해 생식능력이 떨어지고, 비타민 D가 부족하면 신체 칼슘 대사에 장애가 생기면서 뼈가 약해지고 생식능력도 떨어짐. 동물은 털로 덮여 있어 자외선으로부터 피부를 보호하지만, 털이 없는 사람은 피부색을 결정하는 색소인 멜라닌이 이 역할을 함. 자외선이 엽산을 파괴하려면 일정량 이상의 햇빛이 무방비 상태의 피부를 통과해야 하는데, 이때 멜라닌이 자외선으로부터 피부를 보호. 자외선이 강한 지역에 사는 원주민은 엽산과 DNA가 손상되지 않도록 피부의 멜라닌량을 최대한 늘리는 쪽으로 진화. 짙은 색 피부는 자외선의 위험으로부터 신체를 보호하지만, 동시에 비타민 D생산 과정을 크게 지연. 짙은 피부색을 가진 사람이 비타민 D를 만들려면 훨씬 긴 시간 햇빛을 받아야 함 (서울신문. 피부색 차이는 왜?)

자연선택의 실제 사례 둘, 유당 소화력

왜 포유류는 유당 소화력을 잃을까? 어미가 젖을 분비하는 동안에는 배란이 억제되어 임신 불가. 어미가 계속 젖을 먹일 경우 가질 수 있는 자녀수가 적어짐. 제한된 양의 젖을 두고 더 큰 동기와 경쟁하면 어린 새끼의 생존은 크게 위협. 따라서 성장함에 따라 락타아제 활동이 점점 줄어듦. 락타아제가 없으면 유당은 소장에서 소화되지 않고 지나가 대장에 이르고, 대장은 투과성이 있는 장의 점막 양쪽 수분 농도가 동일하게 유지되어야 하므로 스펀지처럼 물을 흡수. 이렇게 대장에 여분의 물이 들어가면서 배가 아프고 설사가 나는 유당 분해 효소 결핍증이 나타남. 분해되지 않고 대장까지 간 유당은 박테리아의 식량으로 유당을 포도당과 갈락토오스로 분해하는데 그 과정에서 수소 가스, 메탄, 이산화탄소가 만들어져 배 속의 가스로 분출.

우리 몸의 생존 장치, 입맛

식욕을 조절하는 뇌 부위에서는 골고루 음식을 섭취하도록 자극. 이 현상은 완전히 배가 부른 후에도 후식을 먹을 배가 남아있다고 생각하는지를 설명. 진화의 관점에서 보면 다양한 음식을 원하는 욕구로 인해 영양소를 얻을 수 있었음.

우리 몸의 생존 장치, 땀과 체온

우리는 아포크린과 에크린이라는 두 가지 땀샘을 가지고 있는데, 겨드랑이와 사타구니에 있는 아포크린 땀샘은 진하고 반투명인 톡 쏘는 냄새가 나는 땀을 모낭에서 분비. 땀을 좋아하는 박테리아가 이 부위에서 서식하기 때문에 냄새가 남. 아포크린 땀샘에서는 체온을 상당히 낮출 정도로 충분한 땀을 분비하지는 못함. 반면에 몸 전체에 약 200만 개의 에크린 땀샘. 손바닥, 발바닥, 머리에 특히 많이 모여 있는 이 땀샘은 육체노동자의 경우 평소 1시간에 0.47리터의 묽은 땀을 분비.(인간의 냉각능력은 에어컨과 맞먹음 : 땀의 증발은 1.2킬로와트의 냉각에너지 생산)

탈수 방지 생존 형질이 부적절할 때

열 피로는 뜨겁고 축축한 피부, 현기증, 두통, 혼란, 피로감, 무력감, 메스꺼움, 구토 등의 증상을 보임. 혈액이 외부 공기와 가까운 곳으로 가서 혈액 자체와 몸의 온도를 낮추는 데 도움을 주려고 중요한 내장 기관에서 나와 피부 쪽으로 몰리면서 피부가 빨갛게 달아오름. 이렇게 피가 피부로 몰리면 탈수증이 심화되고 중요 내장 기관들은 더 큰 위험에 빠짐. 탈수증 때문에 현기증을 일으킬 정도로 혈압이 낮아질 경우 누워서 다리를 올린 자세를 취하는 것이 심장과 뇌로 혈액이 돌아가는 양을 늘릴 수 있음.

고혈압이란 무엇인가

음식을 먹은 후 1시간 동안 수영을 하거나 운동을 하지 말라고 하는 것은 장과 근육 모두에서 혈액이 필요해 경쟁을 하면 어느 한쪽으로 피가 덜 가게 되어 장이나 근육(또는 둘 다) 경련을 일으킬 수 있기 때문. 유산소 운동을 하는 동안 동맥이 확장되면 보통 확장기 혈압이 약간 감소. 웨이트트레이닝 같은 운동을 하면 혈압이 일시적으로 높아지는데, 이는 심장이 동맥으로 더 많은 피를 뿜지만 동맥이 거기 맞춰 확장되지 않아 벌어지는 현상.

공격과 위험에 어떻게 대처할 것인가

스트레스는 뇌하수체를 자극해 신장 가까이 위치한 부신에 아드레날린과 코르티솔을 분비하라는 메시지를 보내게 하고, 아드레날린이 대량 분비되면 맥박수와 혈압이 증가, 싸우거나 도망갈 준비를 갖춤. 생리 작용에 따라 스트레스 호르몬인 코르티솔이 자연적으로 분비되면, 정신이 기민해지고, 몸속에 소금을 보존하고, 감염에 맞서 싸울 능력이 강해짐. 우리 대다수는 스트레스 호르몬이 과다 분비되는 상태에 이르지 않는데, 대부분의 경보가 거짓임을 학습하면서 두려움과 스트레스가 줄기 때문.

위협에 너무 과하게 반응하기

구석기 시대에는 슬픈 감정이 더 강한 적으로부터 살해당하는 것을 방지하는 순종적인 태도의 일부를 이루는 유용한 방어기제. 그러나 현대 사회에서 슬픔은 육체적 대립 상황과는 관계없는 다양한 사실(사회적 성취, 위신, 소유물, 배우자, 건강의 상실)로 인해 촉발. 대부분 슬픔은 어떤 사건에 대한 반응으로 나타나는 일시적 감정. 하지만 슬픈 감정이 2주일 이상 계속되면 우울증으로 발전.

우울증은 지나치고 끈질긴 슬픔, 평범하거나 유익한 정도를 넘어선 슬픔. 슬픔은 나아가던 진로를 바꾸는 모닝콜이다 ㅡ목표는 그대로 두고 다른 전략을 찾든, 더 타당하고 성취 가능한 목표로 갈아타든.

과거와 현재의 살인율

미국에서 발생하는 사고 사망의 원인은 우리가 본능적으로 가진 두려움과 모순됨
1년에 벌에 쏘인 후 알레르기 반응으로 사망하는 사람 50명, 개에게 물리거나 개가 원인이 되어 사망하는 경우 30명, 말과 관련된 사망 20명, 뱀/거미/전갈/곤충으로 인한 사망 50명, 자동차 사고는 연간 3만3000명. 미국 어린이들이 뱀, 거미, 전갈보다 자동차를 더 두려워하는 본능을 타고난다면 상황은 훨씬 나아질 것임

미국에서 벌어진 살인 사건 중 희생자가 범인을 전혀 몰랐던 경우는 20%, 강도나 절도와 관련된 경우는 7%, 미국에서 살해되는 여성 중 40%는 관계가 아주 가까운 사람(대개 가임 연령 여성이 상대방과 관계를 끝내려고 할 때)에게 죽음. 살인 사건 중 대다수는 남성이 자신과 비슷한 특징을 가진 다른 남성(같은 지역의 동일한 연령대)을 죽이는 경우. 살인으로 이어지는 갈등은 다른 사람들이 보기에는 하찮은 것일 수도 있지만 명예나 위상, 잠재적 배우자와 관련된 경우가 대부분.

통계가 알려주는 사실은 간단. 아는 사람, 특히 아주 잘 아는 사이면서 심각한 의견 차이를 보이는 사람 손에 살해당할 확률이 돈이나 다른 재물을 훔치려는 의도를 가진 사람 손에 살해당할 확률보다 훨씬 높다. 1000년에 걸친 법 전통을 이어받아 형성된 현대의 사법 제도와 형벌 제도는 최소한 선진국에서만큼은 선사 시대의 무차별적인 살인, 노략질, 공동체 전체의 말살을 추구하도록 만드는 역학 관계를 변화시키는데 성공했다.

우리 몸의 생존 장치, 혈액 순환

우리 몸의 10파인트(약4.7리터)쯤 되는 피 중에서 4파인트(1.9리터)는 적혈구, 6파인트(2.8리터)는 혈장. 적혈구는 몸속 모든 세포에 필요한 산소 운반, 혈장에는 장을 통해 흡수된 용해 소금과 영양분, 간에서 만들어진 단백질, 여러 분비샘과 기관에서 나온 호르몬, 각 세포에서 나온 노폐물, 죽은 세포의 대사 산물, 그리고 약간의 용해 산소 등이 있음. 몸을 순환하며 싸우는 역할을 하는 백혈구는 적혈구에 비해 훨씬 숫자가 적어 피의 양에는 그다지 영향 없음.

출혈 방지 생존 형질이 부족할 때

우리가 섭취한 지방은 소장에서 흡수. 지질이라고 부르는 이 지방은 수용성이 아니므로 혈장에서 바로 녹지 않고 지질 단백질이라고 부르는 수용성 물질에 실려 이동. 지질 단백질은 간에서 만들어지는 운반용 컨테이너 같은 물질. 지질 단백질은 중성 지방과 콜레스테롤을 운반. 중성 지방은 열량의 대부분을 공급, 콜레스테롤은 필요한 세포에 조달되거나 지질 단백질의 운반 용기 자체를 이루는 요소로 사용. 지질 단백질은 자석처럼 작동하는 특정 수용체에 의해 몸속의 다양한 부분으로 호출되고, 지질 단백질을 불러들인 수용체는 지질 단백질이 어디에 임시로 정박한 채 열량 공급원인 중성 지방을 하역하고, 어떤 콜레스테롤을 필요한 곳에 공급할지를 지시. 지질 단백질은 서서히 싣고 있던 대부분의 중성 지방과 일부 콜레스테롤을 내려놓는데 하역을 마친 지질 단백질은 저밀도 지질 단백질(LDL)이 됨. LDL이 싣고 다니는 콜레스테롤은 나쁜 콜레스테롤이라 부르는데 간에서 제거되지 않는 초과분이 동맥 벽에 가서 붙는 경향이 있기 때문.

지질 단백질을 과잉 생산하는 경향은 구석기 시대에는 중요. 한꺼번에 많은 양의 식사를 해서 흡수한 지방을 핏속에서 돌리다가 먹을 것이 충분치 못하면 쓸 수 있는 연료원으로 활용. 그러나 현대 우리 몸은 필요한 양보다 너무 많은 지질 단백질과 나쁜 콜레스테롤을 만들고 있음.

출혈 문제의 과거와 미래

봉합술, 수혈, 줄어든 폭력, 향상된 산과 의료 기술 덕분에 우리는 이제 인류 역사상 어느 때보다 과다 출혈로 죽을 위험이 가장 낮은 시대에 살고 있음. 하지만 혈액 응고에 아주 능했던 조상의 자손이므로 물려받은 유전적 특징은 산업 사화에서 가장 흔한 사망 원인들과 연관. 오늘날 혈전을 인한 사망 ㅡ심장 마비, 혈전성 뇌졸중, 폐색전 등 ㅡ은 모든 사망 원인의 25%. 이는 외상, 살인, 자살, 출혈성 뇌졸중, 궤양 등 출혈 증상으로 인한 사망을 모두 합친 것보다 4배 이상 많음.

유전자로 전세가 뒤집힐까 : 비생산적 형질 제거하기

우울증은 적어도 일정 기간 동안은 비현실적인 야망을 포기하고 소속 집단 내의 자기 위치에 적응하는데 도움을 주는 유익한 적응력. 불안 역시 경보 체계의 일부여서 사라질 확률은 거의 없음.

환경은 우리를 더 빨리 변화시킬 수 있을까

이제는 라마르크가 전적으로 틀리지는 않았다는 것이 밝혀짐. 최근 들어 과학자들은 유전자가 환경의 여향을 받아 DNA에 다른 꼬리표가 붙고 ‘후성유전학적’ 변화를 가져와서 같은 유전자라도 다른 식으로 발현될 수 있다는 사실을 발견. 우리의 유전자가 <본성>이라면 이 꼬리표는 <양육>.

정자와 난자가 만들어질 때 후성유전학적 꼬리표가 모두 지워지는 것이 아니라는 것이 밝혀짐. 장기의 발달에 영향을 주지 않는 꼬리표는 태아에게 전달. 이 꼬리표는 거의 모든 경우 정자와 난자가 만나 분화 가능성 세포를 형성한 지 2주일 정도가 지나면 없어짐. 그러나 아주 극소량의 끈질긴 꼬리표만 남아있더라도 적어도 한 세대 안에 수백 개, 심지어 수천 개의 꼬리표를 물려받는다는 의미(아버지가 비만이면 자녀도 비만)

불안과 우울증 대처법

인류가 명맥을 이어 온 것은 제일 행복하게 산 사람들 덕분이 아니라, 자녀를 낳고 그 자녀가 또 자녀를 낳을 때까지 살아남은 사람들 덕분. 따라서 자연 선택으로 만들어진 세상은 행복한 사람들로 가득할 것이라고 추정할 이유가 없음.

행복은 자율성, 자기 역량에 대한 자신감, 타인과의 유대감과 관련이 있는 웰빙과 흔히 동일시. 사람들은 더 건강하고, 교육 정도가 더 높고, 기혼이고, 더 높은 사회적 지위를 누리고, 좋아하는 직업을 가지고 있고, 즐기는 여가 활동에 참여하고, 더 종교적이고, 더 많은 친구를 가지고 있을수록 일반적으로 더 행복. 단순하게 말하면 우리는 자신이 원하는 일을 하고, 그것을 잘한다고 생각하고, 그런 평가를 받고, 그 사실을 다른 사람들이 중요하게 생각해 줄 때 더 행복하거나, 적어도 덜 불행.

과체중과 비만 치료법

2013년 미국의사협회는 공식적으로 비만을 질병으로 규정. 너무 많이 먹고 너무 운동을 적게 하는 잘못된 생활 습관을 선택한 데서 나온 결과라고 비만을 질병이라고 하지 않는 것은 폐암이 흡연이라는 생활습관을 잘못 선택한 결과여서 질병이 아니라고 하는 것과 같음. 비만은 상담, 투약, 수술까지 동원해야 하는 의학적 문제.

미래의 전망

게놈 분석 능력 덕분에 건강관리는 질병이 걸릴 위험이 높아지거나 증상을 나타내기 훨씬 전에, 그러니까 태어날 때부터, 아니 그 이전부터 시작. 이미 질병을 앓은 사람의 재발이나 악화를 방지하는 ‘이차 예방’ 또는 심지어 질병에 걸리거나 증상이 나타나기 전에 방지하는 ‘일차 예방’에 노력을 기울이는 대신, 이제 우리는 ‘원천 예방에 초점. 원천 예방이란 질병에 걸리게 될 상당한 위험에 처하기 훨씬 전에 위험 요소 자체를 없애는 것.



hoyony
유전자의 영속성 보존을 위해, 광막한 공간에 부유하는 행성 하나에 찰나의 순간을 살아가는 내 자신에게 존재의 의미에 대한 성찰의 기회를 주는 소소한 활동들이 있다. 걷기, 그리기, 그리고 독서. 유한한 삶의 불안을 떨쳐내기 위해 꾸역꾸역 읽어가는 서적들 중 ‘사회과학 분야’에 대한 나름대로의 정리를 위해 블로그를 연다.