[창조신앙과 과학 28] 빛을 내는 생물들과 진화론
발광기관, 수십 번씩 동일하게 우연히 생겨났다?
수렴진화, 증거들 진화론과 모순되자 만든 말장난
진화론은 다양한 생물들의 발광을 설명할 수 없어
많은 생물들이 빛을 낸다. 생물발광(bioluminescence)이라 불리는 이 과정은 반딧불이를 비롯하여 지네, 노래기, 달팽이, 지렁이, 버섯, 조개, 물고기, 크릴새우, 오징어, 와편모충 플랑크톤, 박테리아 등 16문(phylum)에 이르는 다양한 생물들에서 발견된다.
생물발광은 짝짓기, 먹이 유혹, 포식자의 주의 분산, 의사소통 등 많은 용도를 갖고 있다. 어떤 경우는 그 사용 이유를 알지 못한다.
생물발광은 루시페린(luciferin)으로 알려진 발광색소를 필요로 한다. 에너지를 빛으로 바꾸는 이 화학반응은 루시페라아제라 불리는 효소의 도움을 받는다.
화학에너지를 빛으로 변환시키는 이 과정은 때때로 '차가운 빛(냉광)'으로 불리는데, 열로 에너지가 낭비되지 않아 매우 효율이 높다. 이 효율은 백열전구보다 약 40% 더 높고, 최고의 형광등 및 LED 전구보다도 높다.
바다생물들은 4종류 이상의 루시페린들을 갖고 있다. 이들 중 많은 생물들은 초록빛을 내는 반딧불이와 다르게, 물 속에서 먼 곳까지 도달할 수 있는 푸른 빛을 만들어낸다.
효소들은 동일한 문(phylum) 내의 종들 사이에서도 구조가 다르며, 변이 종들도 서로 유사성이 거의 없다.
다양한 발광생물들
많은 종의 반딧불이(firefly, 개똥벌레)들이 빛을 발광한다. 반딧불이는 특정한 빛의 펄스 패턴을 사용하여 의사소통을 하고, 그들의 짝을 찾는 데 사용한다. 수컷의 마지막 번쩍임 이후 지연 시간과, 암컷의 반응이 시작된 이후의 지연 시간은 정확하게 정해져 있고, 종에 따라 다르다.
일부 암컷 반딧불이는 다른 반딧불이 종의 발광 패턴을 모방하여 그 종의 수컷을 유인할 수 있고, 그들을 먹이로 먹을 수도 있다. 때때로 그들은 비행 중에 빛의 펄스를 협력 조율하여, 정확하게 빛을 동시에 깜박거려, 환상적인 장면을 연출하기도 한다.
빛을 내는 벌레인 버뮤다 발광벌레(Bermuda fireworm)의 독특한 짝짓기 의식은 마치 불꽃놀이 같다. 바다 밑바닥으로부터 올라온 암컷들은 빛의 동그라미를 그리며 수컷들을 끌어들인다. 수컷들은 암컷들의 빛의 동그라미 안으로 들어가 빛을 분출하며 번식 절차에 들어간다.
어떤 해양동물은 도망가면서 교란물로 자신의 발광체를 이용한다. 북해의 한 환형동물(Eusyllis blomstrandi)은 각 체절마다 섬광성 발광 구조를 갖고 있다.
위험에 처했을 때, 자신을 둘로 분리하여 앞부분 체절들의 빛은 끄고, 빛을 발하는 꼬리 부분의 체절들은 떼어버려 빛이 없어질 때까지 포식자의 관심을 끌도록 한다. 살아남은 앞부분은 나중에 없어진 부분을 재생한다.
오징어는 발광하는 촉수의 끝단을 꿈틀거려 먹잇감을 유혹하기도 하고, 공격을 당할 때는 촉수 끝부분을 잘라버려, 자신이 먹물 속으로 숨는 동안 꿈틀거리며 빛을 내게 한다.
심해 어두운 곳에 사는 낚시꾼 고기(anglerfish)의 암컷은 주둥이 위에 발광 박테리아(Vibrio fischeri)의 발광하는 미끼가 매달려 있다.
방어 수단에는 다양한 방법이 있다. 뉴질랜드의 민물조개(limpet)는 공격자를 끈적끈적한 녹색 풀로 붙여버려, 다른 포식자가 그 공격자에게 관심을 갖도록 한다.
노래기(millipedes, 배각류) 중에서 모틱시아(Motyxia sequoia)와 같은 8종은 포식자에 대한 경고로 빛을 발하고, 공격을 받았을 때는 빛의 세기를 증가시킨다.
빛을 발산함으로써 먹잇감을 끌어들이기도 하지만, 반대로 자신을 위장하기도 한다. 도끼고기(hatchet fish)는 하늘을 배경으로 할 때, 자신의 모습을 숨겨서 아래쪽에서는 보이지 않게 하기 위하여 배에 있는 발광기의 빛 밝기와 색깔을 조절한다.
벨벳처럼 부드러운 배를 가진 작은 랜턴상어(lantern shark)는 하늘을 배경으로 자신을 위장하기 위하여 배 쪽에 발광기를 갖고 있다.
생물발광 중에는 아직도 그 목적을 잘 모르는 것들이 있다. 철로벌레(railroad worm)와 딱정벌레(Phrixothrix sp.)의 애벌레는 두 가지 색의 빛을 내는데, 머리는 붉은색, 몸체는 녹색의 빛을 낸다. 두 가지 색은 포식자를 혼동시키려는 것 같은데, 확실한 이유는 밝혀지지 않았다.
발광 버섯은 밤이 찾아오면 녹색의 빛을 발산하여, 버섯 홀씨를 운반해줄 곤충을 불러들인다. 최근까지 버섯이 발산하는 희미한 빛은 대사작용의 우연한 부산물일 것이라고 생각되고 있었다.
그러나 최근 ‘균류 생물발광은 24시간 주기로 빛을 발산한다’는 제목의 논문은 “버섯의 발광은 조절되고 있으며, 목적이 있다”는 확실한 증거를 보여주었다. 조사에 의하면, 9,000종의 버섯 가운데 71종이 빛을 내고 있었다.
◈다양한 생물발광은 진화론을 기각시킨다
생물발광은 진화론자들에게 수수께끼이다. 동물, 식물, 미생물, 곤충, 벌레, 무척추동물, 척추동물, 바다생물, 육상생물 등 16문(phylum)에 걸친 다양한 생물들이 발광을 하고 있다.
진화 계통 나무에서 멀리 떨어져 있는 이들 다양한 생물들은 어떻게 그러한 경이로운 기능을 함께 갖고 있는 것일까? 발광 방식의 다양한 생화학 과정들이 어떻게, 그리고 왜 진화했는가?
진화과학자들은 어떤 종은 발광을 하고 다른 어떤 종은 발광하지 않는지, 그 이유에 대한 납득할 만한 근거를 갖고 있지 않다. 생물발광 전문가도 진화 계통수 상 발광생물의 분포에는 어떤 관계나 규칙성이 없음을 인정하고 있다.
따라서 진화론자들은 생물발광은 진화 역사에서 50번 이상 각각 독립적으로 진화했다(수렴진화, convergent evolution)고 말한다.
생각해 보라. 발광기관과 같은 고도로 복잡한 기관이 무작위적인 과정인 돌연변이로 우연히 한 번 생겨나는 것도 기적과 같은 일인데, 50번씩 생겨날 수 있을까?
생물이 빛을 내는 발광 과정은 ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성(irreducible complexity, 환원 불가능한 복잡성)’의 요소를 갖고 있다.
즉 발광소-발광효소가 쌍으로 정확히 일치되는 분자구조를 포함하여, 빛을 켜고 끄는데 관여하는 필수적인 유기분자들 중 단 하나라도 없다면, 그리고 모든 생화학적 반응과 경로가 정확하게 조절되지 않는다면, 빛은 발생되지 않는다.
따라서 목적도 없고, 방향도 없고, 계획도 없는, 무작위적 돌연변이로 발광기관이 한 번 생겨나는 것도 기적과 같은 일일 것이다.
그것도 반딧불이의 암수에서와 같이 서로 다른 패턴의 발광 신호를 주고받을 수 있도록 조절되는 발광기관은 더욱 그렇다.
그리고 이 모든 화학물질들과 경로에 대한 유전정보들도 같이 우연히 생겨나 유전자에 저장되고 전달되어야, 다음 세대도 발광기관을 만들어낼 수 있다.
그런데 이와 같은 발광기관이 한 번도 아니고, 수십 번씩 동일하게 우연히 생겨났을 것이라는 주장이 과학적으로 인정받을 수 있을까?
수렴진화라는 용어는 계속되는 관측과 증거들이 진화론과 모순되자, 그 이론을 구조해내기 위한 말장난과 같은 용어인 것이다. 생물발광이 무려 50번 이상이나 우연히 생겨났을 것이라는 동화 같은 진화론의 이야기를 믿기 위해서는 엄청난 ‘믿음’이 필요하다.
진화론은 다양한 생물들의 발광을 설명할 수 없다. 그러나 탁월한 엔지니어이시고, 다양하고 유용한 기능들을 설계하신, 초월적 지혜의 창조주는 하실 수 있다. 다양한 생물들에서 다양한 형태와 기능을 가진 생물발광은 하나님의 경이로우신 설계에 대한 또 하나의 증거인 것이다.
이병수
한국창조과학회 이사
경인여자대학교 교수
