문명이 낯선 인간 - 풍요로운 환경에 적응하지 못하는 빈곤한 유전자

[저녁노을]

유전자와 환경의 상호작용에 관한 새로운 관점!

풍요로운 환경에 적응하지 못하는 빈곤한 유전자『문명이 낯선 인간』. 인류라는 종이 진화에서 걸어온 길과 함께, 각자가 수태된 순간부터 거쳐 온 발생 과정을 정리한 책이다. 유전자 대 환경이라는 이분법적 사고의 한계를 뛰어넘어 환경이 유전자에 미치는 영향을 고려한 후생유전학과 발생학, 진화론, 생태학, 인류학, 사회학 등을 통섭하여 본성과 양육에 대해 쉽게 설명하고 있다. 두 저자는 인간의 몸과 마음이 자신의 적응 능력을 벗어나는 환경에 직면하여 각종 질환들이 발생하고 있다고 이야기하고 이와 같은 상황을 ‘미스매치 패러다임’을 통해 새롭게 바라보며 그 안에서 새로운 해결 방법을 찾고자 한다.

저자 : 피터 글루크먼
저자 피터 글루크먼(Peter Gluckman)은 1949년 뉴질랜드의 오클랜드에서 태어났다. 오타고 대학교 의과대학을 졸업하고(1971, 소아과학과 내분비학 전공), 오클랜드 대학교에서 석사(1976) 및 박사(1987) 학위를 받았다. 오클랜드 대학교 의과대학에서 의학및보건과학부 학부장, 국립성장및발달연구소 소장, 리긴스연구소(Liggins Institute) 설립자 겸 소장을 역임했다. 2007년 싱가포르 임상과학연구소의 성장, 발달, 대사 프로그램 책임자로 임명됐다. 현재 오클랜드 대학교 의과대학의 소아과학및주생기생물학 교수로 재직하고 있으며, 싱가포르 국립대학교와 영국 사우샘프턴 대학교의 명예 교수이기도 하다. 미국 국립과학아카데미의 유일한 뉴질랜드인 회원이면서(2004) 영국의학아카데미의 회원이자 런던왕립협회의 회원이다(2001). 2004년에 뉴질랜드 최고 과학상인 ‘러더퍼드 메달’(Rutherford Medal)을 수상했고 《뉴질랜드 헤럴드》가 뽑은 “올해의 뉴질랜드인”으로 선정됐다. 2006년에는 ‘월드클래스 뉴질랜드인 상’을 수상했다. 2009년부터 뉴질랜드 총리의 초대 수석과학보좌관으로도 활동해 왔으며, 2011년에는 《리더스 다이제스트》가 여론 조사를 통해 선정한 “뉴질랜드인이 가장 신뢰하는 인물” 2위에 올랐다. 대중의 과학 이해, 태아와 신생아부터 시작되는 건강한 삶에 많은 관심을 가지고 활발한 교육 및 계몽 활동을 펼쳐 왔다. 또 소아내분비학, 건강과 질병의 발생학적 기원, 진화발생생물학, 진화의학을 두루 연구해 왔으며, 500여 편의 정규 논문과 100여 편의 논평을 발표했고 마크 핸슨과의 공저를 포함한 10여 권의 저서를 펴냈다. 저서로 『태아를 만드는 주형(The Fetal Matrix)』(2005), 『건강과 질병의 발생학적 기원(Developmental Origins of Health and Disease)』(2006), 『진화의학의 원리(Principles of Evolutionary Medicine)』(2009), 『가소성, 강건함, 발생 그리고 진화(Plasticity, Robustness, Development and Evolution)』(2011), 『비만, 운명, 그리고 질병(Fat, Fate, and Disease)』(2012) 등이 있다.

저자 : 마크 핸슨
저자 마크 핸슨(Mark Hanson)은 옥스퍼드 대학교 세인트존스 대학에서 동물생리학을 전공하고(1971) 생리학 박사 학위를 받았다(1979). 1974년부터 1993년까지 노팅엄 대학교, 옥스퍼드 대학교, 레딩 대학교, 유니버시티 칼리지 런던에서 강사를, 1993년부터 1999년까지 유니버시티 칼리지 런던에서 태아 및 신생아 생리학 교수를 역임했다. 현재 사우샘프턴 대학교 의과대학에서 인간발생및보건학부 교수 겸 학부장, 발달과학연구소 설립자 겸 소장으로 있다. 질병의 발생학적 기원에 관한 선도적인 연구자로서 현재 “건강과 질병의 발생학적 기원(DOHaD) 국제협회”의 회장 겸 창립회원으로도 활동하고 있다. 진화적 사고가 인체생물학과 의학에 적용되는 방식, 의학과 사회의 연관성, 학생들의 보건 지식 향상, 대중의 과학 이해에 많은 관심을 갖고 연구 및 교육 활동을 해왔다. 피터 글루크먼 등과 공동으로 집필한 저서로 『태아 및 신생아의 뇌간(The Fetal and Neonatal Brain Stem)』(1991), 『신생아 뇌(The Newborn Brain)』(2002), 『태아를 만드는 주형(The Fetal Matrix)』(2005), 『건강과 질병의 발생학적 기원(Developmental Origins of Health and Disease)』(2006), 『진화의학의 원리(Principles of Evolutionary Medicine)』(2009), 『비만, 운명, 그리고 질병(Fat, Fate, and Disease)』(2012) 등 10여 권이 있다. 이 외에 200여 편의 정규 논문, 120여 편의 논평을 발표했다.

역자 : 김명주
역자 김명주는 성균관대 생물학과와 이화여대 통번역대학원을 졸업했으며, 현재 전문번역가로 활동하고 있다. 옮긴 책으로는 『다윈 평전』, 『왜 종교는 과학이 되려 하는가』, 『생명 최초의 30억 년』, 『연애』, 『스펜트』, 『한 치의 의심도 없는 진화 이야기』, 『1만 년의 폭발』, 『위대한 호기심』, 『공룡 오디세이』, 『두려움, 행복을 방해하는 뇌의 나쁜 습관』 외 다수가 있다.

추천사
머리말
프롤로그

1부 맞물림에서 어긋남으로
1장 선택 받기 위한 적응 전략
2장 무엇이 어떻게 유전되는가
3장 발생이 일생을 좌우한다
4장 앞서 가는 환경, 뒤처지는 몸
5장 무엇이 인간의 발목을 잡는가

2부 어긋남에서 맞물림으로
6장 몸은 어른, 마음은 아이
7장 풍요 속의 빈곤
8장 골골 팔십을 살다
9장 미스매치 패러다임

에필로그
주
옮긴이의 말
찾아보기

과학 저널 《네이처》와 《사이언스》가 주목한 화제작!
업그레이드된 진화의학이 밝혀낸 현대 문명병과 사회 문제의 놀라운 근원!
인류의 건강을 위한 본성과 양육의 새로운 통합!

몸은 어른인데 마음은 아이인 청소년들의 급증하는 일탈 행위,
어른,아이 할 것 없이 전염병처럼 확산되고 있는 비만과 성인병,
평균수명은 늘어났지만 건강하게 살지 못하는 노인들.
세계적인 진화의학자 2인이 제시하는 근본 원인과 해법!

요즘 청소년들의 일탈 행위가 큰 사회 문제로 대두되어 있다. 따돌림, 폭행, 자살이 끊이지 않고 있다. 비만과 성인병은 연령 구분이 없이 확산되고 있다. 심지어 소아비만 때문에 어린이들까지 성인병을 앓고 있고, 심혈관 질환이나 정신 질환도 계속 증가하고 있다. 또 의술이 발달하고 생활환경이 개선되면서 평균수명은 늘어났지만 건강하고 넉넉한 노년을 누리기는 점점 어려워지고 있다. 그렇다면 과거에는 이런 현상이 없었을까? 왜 21세기 첨단 시대의 현대인들이 육체적으로나 정신적으로 건강한 삶을 살지 못하는 것일까?

문제는 (변화와 적응의) 속도야!

세계적인 진화의학자이자 발생생물학자인 피터 글루크먼(Peter Gluckman)과 마크 핸슨(Mark Hanson)은 신간 『문명이 낯선 인간(Mismatch)』에서 현대의 문명병과 사회 문제가 인간의 문명(환경) 변화 속도와 생물학적 적응 속도 간의 차이 때문이라고 주장한다. 즉 현대에 들어 문명의 발달은 가속됐지만 인간의 진화가 그 속도를 따라잡지 못했기 때문이라고 말한다. 저자들은 현대인이 직면하고 있는 위와 같은 맞물림(match)과 어긋남(mismatch)의 문제를 “미스매치 패러다임”(어긋남의 틀)을 통해 새롭게 바라보라고 주문하면서, 그렇게 한다면 새로운 해결 방법을 찾을 수 있다는 희망적인 메시지를 전한다.
저자들의 기본 전제는 인간의 몸과 마음이 자신이 살고 있는 환경과 맞물리지 않는다는 것이다. 인간의 유전자는 거의 1만 년 전 환경에 맞추어 선택된 것들이고 어머니 뱃속에서 발생 초기에 주변 환경과의 맞물림을 세밀하게 조정하는 데에는 한계가 있게 마련인데, 인간이 환경을 지나치게 빠르게 변화시켜서 자신의 적응 능력을 벗어나는 환경에 직면해 있다는 얘기다.
“미스매치 패러다임”에 따르면, 빨라지고 있는 사춘기와 관련한 문제들은 우리 사회가 점점 복잡해지고 아이들의 영양 상태가 점점 좋아지면서 신체 발달과 정신 발달 사이에 생겨난 성숙의 어긋남 때문이다. “지금 아이들이 살고 있는 사회는 어떤가? 분명 훨씬 더 복잡해졌다. 성인의 구실을 온전히 하기 위해 필요한 시간이 눈에 띄게 증가했다. 실제로 많은 사람들이 20대가 될 때까지는 21세기의 도시 정글에서 홀로 설 수 없는 것 같다. 우리의 진화 역사상 처음으로 심리사회적 성숙이 육체적 성숙 이후에 일어나고 있다. 이로 인해 우리는 어떤 대가를 치르고 있을까?”(231쪽)
번식기 종료를 알리는 폐경기의 증상과 노년의 문제들은 길어진 수명으로 인한 어긋남의 결과이다. 진화적 선택은 번식이 끝날 때까지만 작동할 수 있지만 인간이 그보다 오래 살고 있는 탓이다. 실제로 폐경 이후 기나긴 삶을 누리는 생물은 현대 인간이 유일하다. 또 어머니 뱃속이나 생후 초반에 선택되어 평생 동안 영향을 미치는 요소들이 길어진 인생 후반에는 불리하게 작용할 수도 있다. 비만과 당뇨병, 그리고 심혈관계 질환 등은 대사의 어긋남으로 볼 수 있다. 즉 진화적으로 유전자에 설정된 우리 몸의 대사 능력이 풍요로워진 현대의 식생활 및 좌식 생활양식과 맞물리지 못해 생긴 결과다.
저자들은 머리말에서 이렇게 말한다. “이 책은 여행에 대한 책이기도 하다. 인류라는 종이 진화에서 걸어온 길뿐 아니라, 우리 각자가 수태된 순간부터 거쳐온 발생 과정도 이 여행에 포함된다. 우리가 비행기를 타고 표준시간대를 가로질러 여행하면 우리의 생물학적 시계가 다시 맞추어지기까지 여러 날이 걸린다. 마찬가지로 인간 집단들이 새로운 환경으로 이주하면, 그들은 그 변화에 대처할 수 없을 것이고, 재조정은 아마 몇 세대 동안은 불가능할 것이다. 사람들이 그런 이행에 얼마나 잘 적응하느냐는 그들의 생물학적 구조와 기능이 환경의 다양한 난관에 잘 대처할 수 있느냐에 달려 있다.” 즉 저자들은 환경 변화에 따른 인간의 생물학적, 사회적 시차에 초점을 맞추고 있다.
“미스매치 패러다임은 서구 세계의 과잉 식이의 결과들부터 급속한 경제적 이행을 겪고 있는 집단들에서 출현하고 있는 질병에 이르기까지, 빠르게 나타나고 있는 건강과 질병의 패턴들을 설명할 수 있고, 심지어 예측까지 할 수 있다.”(306쪽) 이러한 미스매치 패러다임은 여러 측면에서 급속한 변화를 겪어온 우리 사회에도 적용해볼 여지가 많다. 청소년 문제라든지 노년의 문제는 벌써 긴급한 사회 현안으로 떠올라 있다.

진화의학을 업그레이한 새로운 학문 생태발생생물학과 이코디보 의학

진화의학자 랜돌프 네스와 조지 윌리엄스는 『인간은 왜 병에 걸리는가』에서 인간의 질병을 적응주의적으로 분석했다. 그들은 인간의 질병을 다루는 의학도 진화에 대한 기초적인 인식 없이는 발전할 수 없다고 말하며, 질병에 대한 새로운 시각을 주문했다. 그런데 기존의 적응주의 관점과 거리를 두는 이 책의 저자들은 네스와 윌리엄스의 ‘부적응적 어긋남’에서 한발 더 나아가 ‘이코디보’ 의학을 제안한다. 이 관점은 이코디보(eco-devo), 즉 생태발생생물학(ecological developmental biology, 생물이 발생 과정에서 환경에 어떻게 대응하는가를 다루는 신생 학문)을 인간 의학에 새롭게 적용한 것으로, 유전학과 진화학의 현대적 종합에 ‘발생’(발생학)을 추가하면 부적응적 어긋남이 어떻게 일어나는지 더 완전하게 이해할 수 있다고 본다.
인간이 창조한 인공적인 세계와 진화한 몸 사이의 부적응적 어긋남에 발생의 차원을 덧붙인 것은 얼핏 작은 차이 같지만, 해법으로 가면 차이가 커진다. 단지 부적응 문제로 설명하고 만다면 유전자를 바꾸거나 우리 몸이 다시 진화하기를 기다리는 수밖에는 없는데, 둘 다 현실적으로 가능하지 않다. 하지만 이러한 어긋남에 발생이 어떤 역할을 하고 있다면, 그 함의는 매우 클 수 있다. 한 개체의 발생 초기, 태아 시기, 출생 후에 적절한 중재를 할 수 있다면 예상되는 많은 문제들을 적어도 완화는 할 수 있기 때문이다. 그 바탕 메커니즘을 제공하는 것이 최근에 발전하고 있는 후성유전학(epigenetics)이다.
후성유전이란 DNA 제어 부위(스위치)의 화학 구조가, 즉 유전자 발현이 환경의 영향을 받아 바뀌는 메커니즘으로, 그 효과는 일생 동안 지속될 수 있으며 심지어 세대를 건너 전달되기도 한다. 이 메커니즘에 입각한 중재는 다각도로 이루어질 수 있다. 영양 상태에 비교적 작은 변화만 일어나도 극적인 후성유전적 효과가 일어날 수 있다는 것이 동물 실험에서 밝혀졌으며, 이를 이용하면 태아나 신생아에게 예방적 치료를 제때 제공할 수도 있다. 임신부가 임신 중에 철과 엽산 같은 미량영양소를 충분히 섭취하고 산소 공급을 원활히 하고 혈중 포도당 수준을 적절하게 유지하도록 하는 조치나, 평균보다 작거나 크게 태어나서 나중에 비만 또는 성인병을 앓을 가능성이 높은 아이들을 더욱 유심히 보살피는 것 등이 이에 해당한다. 어머니와 아기의 상호작용 수준이 높으면 아이의 인지 기능이 최적화될 수 있다는 연구 결과도 있다.

유전자 결정론은 틀렸다, “본성 대 양육”도 틀렸다. 해답은 “본성과 양육”에 있다!

이 책은 유전자 쪽에 쏠려 있는 기존 진화론 관련서와 달리 발생학을 비중 있게 다룬 보기 드문 대중서라는 점에서 커다란 가치가 있다. 즉 유전자와 유전체가 생물학 혁명을 이끌던 시절의 유전자 결정론과 “본성(유전자) 대 양육(환경)”이라는 이분법적 사고의 한계를 뛰어넘어, 환경이 유전자에 미치는 영향을 고려하는 후생유전학과 발생학은 물론이고 진화론, 생태학, 인류학, 의학, 사회학을 통섭함으로써 인간을 종합적으로 이해하는 “본성과 양육”을 쉽고 재미있게 설명한다. 저자들의 경험과 예를 중심으로 씌어 있어 흥미진진할뿐더러 실용적인 지식으로 가득하다.
또 아직은 국내에서 접하기 힘든 후성유전학을 세계적인 권위자들이 설명한다는 점에서도 높은 가치가 있다. 후성유전학은 처음에는 획득형질의 유전으로 인식된 라마르크식 사고의 부활쯤으로 치부됐으나 최근 몇 년 동안 눈에 띄는 발전을 거듭하며 인간 후성유전체 프로젝트까지 진행되는 등 새로운 학문의 시대를 열어가고 있다. 후성유전학은 유전자에 미치는 환경의 영향을 다루는 핵심 학문이라 수많은 분야의 학자들이 그 연구 결과에 큰 기대감을 갖고 있다. 이는 인간에 대한 이해와 인식 자체를 바꿀 수 있기 때문이다.
“많은 사람들이 본성은 유전자를 의미하고 양육은 환경을 의미한다고 생각한다. 하지만 본성을 부모에게 물려받은 유전 정보로 보는 것은 그리 간단한 문제가 아니다. 앞으로 살펴보겠지만, 사실 우리가 물려받는 것은 유전자만이 아니다. 이것만으로도 이 접근법의 한계가 드러난다. 우리가 물려받은 유전자들은 기본적으로 다른 모든 사람이 갖고 있는 유전자와 똑같고, 다른 점은 이 유전자들과 그것이 발현되는 방식에 존재하는 미묘한 차이다.”(54쪽) “우리 저자들이 지적하려는 점은, 유전자 대 환경의 이분법적 관점에서 생물학을 논하는 일은 완전히 비논리적이라는 것이다. 모든 생물은 두 요인의 지속적인 상호작용에 의존하기 때문이다.”(57쪽)

“이 책에서 제시하는 과학의 결론은 낙관적이다. 미스매치 패러다임은 유전자에서 비롯된 것이 아니다. 그랬다면 고치기 매우 어려울 것이다. 이것은 우리의 발생과, 우리가 스스로 구축한 환경과 관련이 있으며, 둘의 모습은 바뀔 수 있다. 우리 인생의 많은 측면이 개선될 수 있다.”(315쪽) 저자들은 급변하는 환경 속에서 현대인이 겪는 다양한 어긋남 문제를 해결하는 데 있어 현재의 사후약방문식 조치가 아니라 사전약방문(死前藥方文)식 “예측적 적응” 방안을 요청하고 있다.

■ 주요 서평
선진국에서 태어난 현 세대는 60년 전에 태어난 사람들만큼 오래 살 수 있을까? 논쟁적인 이 책의 두 저자들에 따르면 현 세대의 생활양식이 현저하게 개선되지 않는 한 기대수명이 연장되고 있는 오늘날의 추세가 꺾이기 시작할 것이다. 저자들은 문명 발달이 새로운 문제를 야기하는 다양한 상황에 “미스매치 패러다임”을 적용한다. 이를테면 성(性) 성숙과 정신 성숙의 간극, 번식 기간 이후의 수명, 조기 학습으로 인한 근시, 미량영양소가 결핍된 식사 등이 증가하고 있다. -《네이처》

세계적인 생태발생생물학(이코디보) 연구자인 피터 글루크먼과 마크 핸슨은 현대의 문명병은 풍요로운 환경과 빈곤한 유전자, 즉 현재의 우리와 과거의 우리 사이의 미스매치에서 원인을 찾을 수 있다고 주장한다. 이 책은 본성과 양육을 엄격하게 분리했던 기존 유전학이 DNA 못지않게 환경도 중요한 역할을 하는 유전 모델로 전환되고 있음을 알려주는 유익한 책이다.-《사이언스》

두 과학자는 우리가 유전적으로 물려받은 몸과 점점 맞지 않는 인공 세계를 만들어왔다고 주장한다. 더 어린 나이에 임신하려는 생물 시계의 요구와 가급적 늦게 아이를 낳으려는 선호도 사이에 미스매치(어긋남)가 발생하고 있다고 지적한다. 그들이 주장하는 “미스매치 패러다임”은 생물과 환경이 각기 다른 방향으로 달리는 모든 분야에서 발생한다. 인간은 수없이 다양한 환경에 적응하는 데 탁월한 재능을 지니고 있지만 지속적인 적응 요구는 유해한 스트레스를 야기하고 있다. -《가디언》

이 책은 우리의 인식에 새로운 장을 열어주기에, 인간생물학의 매혹적인 복잡성에 관심이 있는 독자라면 꼭 읽어야 할 필독서다. 훌륭한 두 연구자가 자신들의 생각을 쉽고 재미있게 설명해냈다. 유전자와 환경에 대한 대중적 논쟁에 기여할 수 있는 매우 시의적절하고 혁신적인 책이다. -로버트 윈스턴(추천사 중에서)

[저녁노을]

피터 글루크먼 , 마크 핸슨 지음 / 역자 김명주 옮김 / 출판사 / 공존 | 2012.05.01