비타민 C Pseudogene은 다윈주의 진화의 근거이며 설계론을 반증하는가?

The Mystery of Junk DNA 부록

번역 : 쌍둥아빠 

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비타민C(이하 VitC)는 세포의 여러 생화학 반응에 필수적이다. 하지만 우리는 VitC를 스스로 합성해내지 못하기때문에 음식에 이를 추가로 섭취해야만 한다.

기니피그, 침팬지, 원숭이의 일부 종들은 VitC를 스스로 합성하지 못한다. 일부 종의 박쥐 (전부는 아님), 일부 조류들 (전부는 아님) 또한 일부 어류(전부는 아님) 역시 스스로 VitC를 합성하지 못한다고 알려져있다.

VitC합성은 4종류의 효소를 필요로하는데 그중 인간은 세가지 효소는 가지고 있지만 GULO(L-gulonolactone gamma-oxidase, 혹은 GLO)라는 효소가 유전자 구조는 있지만 단백질이 만들어지지 못하기때문에 VitC를 합성해내지 못한다. 다른 말로 하면 인간은 Vitamin C psuedogene GLO를 가지고 있다는 뜻이다.

 2장에서 보았듯이 브라운 대학의 켄 밀러와 시카고 대학의 제리 코인은 GLO psuedogene이 다윈주의 진화론 특히 인간과 다른 영장류간의 공통조상을 지지하는 증거라고 제시하며 이것이 지적설계론 혹은 창조론에 반하는 증거라 주장한다.

 

켄 밀러의 주장

 

"만약 설계자가 VitC에 의존적이길 원했다면 왜 GLO 유전자를 우리 유전체에서 빼지 않았단 말인가? 왜 이 쓸데없는 유전자가 우리 유전체에 있는건가?" 라고 2008년에 쓴 바 있다. 밀러는 설계론 지지자들이 주장하기를, 원래 기능하는 GLO가 있었지만 나중에 돌연변이로 불활성화된 것이라 주장하지만 이 불활성화된 psuedogene은 사실 공통조상으로부터 모든 인간에게 유전되어온 것이라 언급했다.

 밀러는 계속 주장하기를 "하지만 이렇게 간단한 결론은 하나의 종으로서 우리의 조상 관계에 대한 모든 주장을 무효로 만들어버리게된다. " 왜냐하면 GLO유전자가 망가진 종은 인간만이 아니기 때문이다. VitC pseudogene은 일부 영장류에서 발견된다. 바로 진화상 가장 가까운 친적들에게도 이런 pseudogene이 있기때문이다. 오랑우탄, 고릴라, 침팬지, macaques는 VitC를 필요로한다. 하지만 먼 관계인 영장류 prosimians는 완전히 기능하는 GLO 유전자가 있다. 이는 인간과 영장류의 공통조상은 VitC를 만들어내는 능력이 있었지만 인간에게 와서 불활성화된 것이 아니라 영장류 조상에게서 불활성화된 것이라 주장한다.

 

 하지만 지적설계론과 공통조상이론은 다른 문제의 것이다. 대부분의 설계론가들은 밀러가 이 내용을 책에 쓰기도 전부터 이미 지적해왔다. 실제로 르하이 대학의 생화학자 마이클 비히는 1996년에 쓰기를 "가장 가능해보이는 설계 시나리오는 수십억년전 단세포가 생성되고 이미 후손을 만들어낼 수 있는 모든 정보가 이미 주어진 것"이라 한바 있다. 1장에서 보았듯이 지적설계는 이 세상의 일부는 비인도적인 자연적 과정이라기보다는 지적 요인에 의해 더 잘 설명된다는 것을 자연계의 근거를 바탕으로 추론할 수 있다고 이야기한다. 물론 일부 설계론 지지자들은 보편적인 공통조상이론을 경험적 근거를 바탕으로 받아들이지 않지만, 지적설계론은 공통조상이론과 대립될 필요는 없다.

 

 밀러는 설계론을 잘못 규정하는 것뿐만 아니라 당시 알려지지도 않은 과학적 증거를 넘어서는 내용까지 이야기해 버렸다. 예를 들면 밀러가 책을 출판한 당시인 2008년에 고릴라가 VitC를 필요로한다는 내용은 알려지지 않았었다. 실제로 2003년 미국 NAS에서 출판된 영장류에 대한 VitC 필요성에 대한 리뷰 논문에도 고릴라는 명시되지 않았었다. 더욱이 밀러가 책을 출판할 당시 고릴라 유전체 시퀀싱 데이타는 완성되기 이전이었고 VitC pseudogene역시 보고된바 없었다. 밀러에게는 분명히 결론은 먼저이고 근거는 나중일런지도 모른다.

 

제리 코인의 주장

 

2009년 시카고 대학의 제리코인 역시 VitC pseudogene이 공통조상의 근거가 된다고 주장한바 있다. 그는 GLO pseudogene은 "염기서열 하나가 없어짐으로 인해 기능하지 않는다"고 주장하며 이야기를 시작했다. 그리고 이는 정확하게 영장류에서 발견되는 똑같은 염기서열이라고 언급했다. 이는 VitC를 만들어내는 능력을 파괴하는 돌연변이가 모든 영장류의 조상에서 존재함을 보여주며 이것이 후손들에게 전해진 것이라는 것이다. 기니 피그에서 GLO유전자가 불활성화 된것은 독립적인 일인데 왜냐하면 이는 다른 돌연변이가 관계되기 때문이다"

 코인은 또한 주장하기를 이는 설계에 의한 창조에 반하는 근거라 했다. "당신이 만약 영장류와 기니 피그가 특별히 창조되었다고 믿는다면, 이러한 근거들은 도무지 말이 되지 않는다. 왜 창조자가 VitC를 만드는 유전자를 만들어놓고 불활성화시키겠는가? 그냥 처음부터 아예 만들지 않으면 되는 것 아닌가? 왜 같은 불활성화 메커니즘이 같은 영장류에 존재하고 다른 돌연변이는 기니 피그에 존재하는가? 왜 죽은 유전자의 패턴이 공통조상 이론으로부터 예측된 것들과 같은 패턴으로 존재하는가?"

 하지만 코인이 예측한 것같이 유전체의 모든 부분들이 같은 패턴으로 존재하지 않는다. 예를 들면 인간의 Y 염색체는 6000만개 염기서열로 되어있다. 만약 인간과 침팬지가 공통조상으로부터 최근에 유래되었다면 Y 염색체는 매우 유사해야할 것이다. 하지만 최근 유전체 연구 결과는 남성 특이적인 부분은 구조와 유전자 콘텐츠까지 매우 다르다고 보고하고 있다. 만약 VitC pseudogene의 유사성이 공통조상의 근거라면 Y 염색체에서의 다른점은 공통조상에 반하는 근거인 셈이다.

 더욱이 밀러의 주장과 유사하게 코인의 주장은 과학적 근거를 넘어선 그 이상의 주장이다. 예를 들면 코인은 "모든 영장류"는 VitC를 필요로한다고 했을 뿐만 아니라 "같은 불활성화 메커니즘" 즉 한개의 염기서열의 차이라고 주장했다. 하지만 밀러가 주장했듯이 prosimians도 영장류이며 그들은 VitC를 합성해낸다. 또한 추가적으로 VitC가 필요하다는 내용은 260 종의 원숭이 중 단지 9개에 불과하다. 상당히 많은 원숭이 종이 VitC를 만들어낼 수 있다는 것도 가능한 이야기이다. 과학자들이 1976년 800종의 박쥐중 34종이 VitC를 만들어낼 수 없다는 것을 보고한 뒤, 수십년간 모든 박쥐들이 이와 같은 것이라 생각했지만 최근 과학자들은 일부 박쥐들이 VitC를 합성할 수 있음을 보여주었다.

 따라서 코인의 주장, 즉 모든 영장류가 VitC를 필요로한다는 주장은 근거에 의해 정당화되지 못했다. 뿐만 아니라 그의 주장 GLO 유전자의 같은 염기서열이 소실되었다는 것 역시 근거에 의해 뒷받침되지 못한다. 사실 pseudogene 염기서열이 밝혀진 영장류는 rhesus macaques, 오랑우탄, 침팬지, 인간 그리고 최근에서야 고릴라의 염기서열 뿐이다. 더욱이 GLO유전자의 불활성화는 단지 한개의 염기서열의 소실로 인한 것이 아닐 가능성이 많다. 1999년 이를 소실된 염기서열을 밝힌 그 과학자는 2003년에 결론내리기를 "현재로서는 유전자의 기능을 소실하게 한 것이 무엇인지 알기가 불가능하다"고 한 바 있다.

 

근거를 가장하는 가정들?

 

과학적 근거에 벗어나는 것뿐만 아니라 밀러와 코인의 VitC에 대한 주장들은 설계자에 관한 동기가 자연과학에 들어설 자리가 없다는 추론으로부터 기인한다. 10장에서 보았듯이 다윈의 시대와 그의 이론을 변호하던 시대에는 매우 평범한 일이었다. 하지만 과학으로서 정상적인 관례는 자연으로부터 근거를 바탕으로 가설을 테스트하는 것이지 신학적인 가정에 근거한 추측으로 가설을 테스트하는 것이 아니기 때문이다.

 밀러와 코인의 핵심적인 VitC 에 관한 주장은 GLO pseudogene이 완전히 기능하지 않는 것이라는 가정에 기반하고 있다. 확언컨대 일반적으로 합의되는 pseudogene이라함은 기능하는 효소(즉, 단백질)를 만들어내지 않는 것이어야한다. 이는 이것이 완전히 기능이 없다는 것을 의미하진 않는다. 실제로 우리가 5장에서 보았듯이 pseudogene이 단백질을 만들어내지 않는다해도 전사된 RNA가 여러 유전자 조절에 관한 부분에서 기능함을 보여주는 근거들이 쌓이고 있다.

 밀러와 코인은 GLO pseudogene이 완전히 기능하지 않는다는 가정을 뒷받침해주는 근거들을 제시해주지 않았다. 사실 그들은 그럴 수가 없다.  근거에 의해 뒷받침될수 있는 가장 강력한 주장이라해봐야 우리는 VitC pseudogene의 기능을 현재 알지 못한다는 것일 뿐이다.

 

VitC pseudogene 주장은 순환 논증

 

만약 GLO pseudogene이 어떤 기능이라도 한다고 밝혀진다면 인간과 침팬지의 서열상의 유사성은 공통조상이라기보다는 자연선택에 의한 것일 것이다. 사실 5장에서 이미 보았듯이 Balakirev 와 Ayala, Khachane 과 Harrison이 2003년과 2009년에 각각 주장했듯이 pseudogene간에 유사성을 가진다는 것은 그들 pseudogene이 기능한다는 가정적인 근거가 된다고 한바 있다. 왜 밀러와 코인은 영장류에서 VitC pseudogene의 유사성이 공통조상이 아니라 기능성을 이야기해준다고 주장하진 않는가?

 Balakirev와 Ayala가 분석한 동물들(인간, 쥐, 닭, 초파리)과 Khachane과 Harrison이 분석한 동물들(인간, 원숭이, 생쥐, 쥐, 개, 소)의 차이는 그 어떠한 가까운 공통조상을 가진다고 생각되지 않는다. 다른 말로하면 공통조상으로부터 가까운 관계가 아니라 생각되면 pseudogene의 유사성은 기능성을 의미한다.하지만 만약 개체들이 공통조상을 통해 가까운 관계에 있다고 생각되면 pseudogene의 유사성은 그들이 공통조상을 통한 관계가 있음을 의미한다. 두번째 형식 (밀러와 코인이 사용했던)은 순환 논증이다. 왜냐하면 결론에 이미 그들의 가정이 명시되어 있기 때문이다.

 이 순환을 끊기위해선 밀러와 코인은 다른 근거를 통해 인간과 침팬지의 최근 공통조상을 확립해야한다. 혹은 VitC pseudogene이 아무런 기능이 없음을 보여주어야 한다 (하지만 이는 불가능하다). 따라서 그들의 주장은 ID를 반박할 수도 없을 뿐만 아니라 인간과 침팬지가 공통조상으로부터 유래했음을 설명하지도 못한다.