책 소개
종의 다양성을 불러일으킨 캄브리아 폭발
생물을 연구함에 있어 화석은 중요한 연구자료다. 그런데 생물화석은 과거 모든 시기에서 골고루 발견되지 않는다. 특별히 약 5억 3,000만 년 전인 캄브리아기의 생물화석이 상당히 많이 발견된다. 여기에는 몇 가지 이유가 있는데 첫 번째로는 이 시기에 많은 동물들의 골격이 일제히 진화했기 때문이다. 유기물이 주성분인 다른 부분과 달리 골격은 화석으로 남기 쉽다. 두 번째 이유는 많은 동물의 ‘체계’가 이 시기에 완성됐기 때문이다. 현재 지구상의 동물은 대략 30개 이상의 그룹으로 분류되는데, 이 시기에 수많은 동물의 체계가 형성됐다. 심장과 눈이 생기고 각기 다른 형태를 지니게 되면서 화석으로 남겨지기 쉬웠던 것이다. 이처럼 다양한 생물이 폭발적으로 진화했던 시기를 ‘캄브리아 폭발’이라고 부른다.
폭발적 진화를 일으킨 핵심적인 사건
캄브리아 폭발은 동물 진화 역사에서 가장 큰 사건이다. 캄브리아기 폭발이 일어난 계기에 대해선 여러 가지 추론이 가능하다. 어떤 연구자는 바닷물의 인 농도가 증가한 것을 이유로 든다. 물론 척추동물의 뼈가 인산칼슘으로 이루어져 있으니 인 농도의 증가가 진화에 관여했을 수도 있다. 그러나 캄브리아기에 탄생한 골격은 탄산칼슘으로 된 것도 있고, 이산화규소로 된 것도 있다. 인 농도만으론 설명이 부족하다. 기후의 온난화나 대륙과 해양의 변화로 인한 서식지 다양화도 이유가 될 수 있지만 이처럼 환경적인 요인은 캄브리아기 이전에 이미 조성되어 있었다. 만약 진화를 위한 환경이 이미 갖춰져 있었다면 어떤 사소한 계기가 진화를 폭발시킨 건 아니었을까? 마치 과냉각수가 들어 있는 병을 흔들었을 때 순식간에 물이 어는 것처럼 말이다. 캄브리아 폭발을 발생시킨 ‘병을 흔드는 행동’이 무엇이었을까?
신체에 남아 있는 진화의 증거들
최초의 동물은 바다에서 탄생했고, 꽤 오랫동안 동물은 물을 떠나지 못했다. 그러다 어느 순간 육지로 진출했고 새로운 모습으로 진화하기 시작했다. 동물이 호흡을 하려면 산소가 필요한데 물고기들은 주로 아가미로 호흡하고 육상동물은 폐로 호흡한다. 그런데 몇몇 동물의 경우 아가미와 폐를 함께 가지고 있는 경우가 있다. 한편 고래의 경우 줄곧 물속에서 생활하는데도 폐로 호흡을 한다. 바로 여기에 생물의 진화 과정을 엿볼 수 있는 힌트가 있다. 이 책은 다양한 동물의 신체기관을 통해 생물이 어떤 과정을 거쳐 인간의 형태로 진화해왔는지 살펴본다.
생물을 연구함에 있어 화석은 중요한 연구자료다. 그런데 생물화석은 과거 모든 시기에서 골고루 발견되지 않는다. 특별히 약 5억 3,000만 년 전인 캄브리아기의 생물화석이 상당히 많이 발견된다. 여기에는 몇 가지 이유가 있는데 첫 번째로는 이 시기에 많은 동물들의 골격이 일제히 진화했기 때문이다. 유기물이 주성분인 다른 부분과 달리 골격은 화석으로 남기 쉽다. 두 번째 이유는 많은 동물의 ‘체계’가 이 시기에 완성됐기 때문이다. 현재 지구상의 동물은 대략 30개 이상의 그룹으로 분류되는데, 이 시기에 수많은 동물의 체계가 형성됐다. 심장과 눈이 생기고 각기 다른 형태를 지니게 되면서 화석으로 남겨지기 쉬웠던 것이다. 이처럼 다양한 생물이 폭발적으로 진화했던 시기를 ‘캄브리아 폭발’이라고 부른다.
폭발적 진화를 일으킨 핵심적인 사건
캄브리아 폭발은 동물 진화 역사에서 가장 큰 사건이다. 캄브리아기 폭발이 일어난 계기에 대해선 여러 가지 추론이 가능하다. 어떤 연구자는 바닷물의 인 농도가 증가한 것을 이유로 든다. 물론 척추동물의 뼈가 인산칼슘으로 이루어져 있으니 인 농도의 증가가 진화에 관여했을 수도 있다. 그러나 캄브리아기에 탄생한 골격은 탄산칼슘으로 된 것도 있고, 이산화규소로 된 것도 있다. 인 농도만으론 설명이 부족하다. 기후의 온난화나 대륙과 해양의 변화로 인한 서식지 다양화도 이유가 될 수 있지만 이처럼 환경적인 요인은 캄브리아기 이전에 이미 조성되어 있었다. 만약 진화를 위한 환경이 이미 갖춰져 있었다면 어떤 사소한 계기가 진화를 폭발시킨 건 아니었을까? 마치 과냉각수가 들어 있는 병을 흔들었을 때 순식간에 물이 어는 것처럼 말이다. 캄브리아 폭발을 발생시킨 ‘병을 흔드는 행동’이 무엇이었을까?
신체에 남아 있는 진화의 증거들
최초의 동물은 바다에서 탄생했고, 꽤 오랫동안 동물은 물을 떠나지 못했다. 그러다 어느 순간 육지로 진출했고 새로운 모습으로 진화하기 시작했다. 동물이 호흡을 하려면 산소가 필요한데 물고기들은 주로 아가미로 호흡하고 육상동물은 폐로 호흡한다. 그런데 몇몇 동물의 경우 아가미와 폐를 함께 가지고 있는 경우가 있다. 한편 고래의 경우 줄곧 물속에서 생활하는데도 폐로 호흡을 한다. 바로 여기에 생물의 진화 과정을 엿볼 수 있는 힌트가 있다. 이 책은 다양한 동물의 신체기관을 통해 생물이 어떤 과정을 거쳐 인간의 형태로 진화해왔는지 살펴본다.
작가 소개
저 : 사라시나 이사오
1961년 도쿄에서 출생했다. 도쿄대 대학원 의학계 연구과 박사과정을 수료했다. 민간 기업에서 근무하다 대
학으로 돌아와, 도쿄대 종합연구박물관 연구사업 협력자로 일하고 있다. 주요 저서로는 코단샤 과학출판상을수상한 《화석 분자생물학》 《우주에서 어떻게 인간이 탄생했을까》 등이 있다.
역 : 조민정
신라대학교 일어교육학과를 졸업했다. 일 년간 일본에서 체류하며 일본의 다양한 책을 국내 독자들에게도 소개하고 싶다는 마음으로 번역가로서의 꿈을 키웠으며 언제나 번역에 대한 열의가 가득하다. 현재 엔터스코리아 일본어 번역가로 활동 중이다. 주요 역서로는 『재밌어서 밤새 읽는 소립자이야기』, 『물리와 친해지는 1분 실험』, 『접어봐 참 쉬운 종이접기』, 『괴짜 물리학자에게 듣는 유쾌한 우주강의』, 『반성시키면 범죄자가 된다』, 『보틀리움』, 『내 아이 뇌성장에 좋은 습관』, 『초미니 수족관』, 『처음 만나는 페이퍼 커팅 아트』 등이 있다.
목 차
제1장 막 - 생물과 무생물 사이에는 무엇이 존재하는가?
따뜻한 가정집과 같은 세포
쓰러져가는 오두막과 같은 바이러스
스스로 단백질을 만드는 생물
막히지도 뚫려 있지도 않은 세포막
문어처럼 생긴 세포막 구조
달면 삼키고 쓰면 뱉는 세포막
모든 생물의 공통선조 루카
제2장 입 - 씹는 힘이 강하면 생존에 유리할까?
동물이란 입이 있는 관이다
새우는 등과 배가 반대다
단순한 구멍에서 열고 닫는 턱으로
귀 뼈가 된 포유류의 아래턱
턱으로 소리를 들을 수 있다?
씹는 힘이 약한 쪽이 유리할 때도 있다
제3장 뼈 - 폭발적 진화는 왜 일어났을까?
단단한 부분이 필요했던 생물
골격의 세 가지 역할과 진화론
단순한 화석과 복잡한 화석
캄브리아기에 갑자기 늘어난 다양성
폭발을 일으킨 사소한 계기
먹지 않으면 먹히는 생존 경쟁
왜 치아는 금속이 아닐까
제4장 눈 - 눈이 없어도 사물을 볼 수 있을까?
소리와 전기로 사물을 보는 동물
효율성이 가장 좋은 눈
캄브리아 폭발과 포식자의 출현
‘완성품’이 아닌 인간의 눈
생물에 따라 다른 ‘최고의 눈’
제5장 폐 - 어떻게 공기 중에서 호흡하게 되었을까?
폐로 호흡하는 물고기들
부레와 폐 중 어느 쪽이 먼저 생겼을까
‘오컴의 면도날’로 생각하기
폐가 먼저 진화한 이유
제6장 다리 - 물고기에게도 다리가 있을까?
사지동물에 나타나는 뼈의 법칙
다리가 된 지느러미
팔굽혀펴기가 가능한 물고기
손가락이 있던 익티오스테가
육지 진출과 다리 진화의 관련성
물에서 진화한 다리
따뜻한 가정집과 같은 세포
쓰러져가는 오두막과 같은 바이러스
스스로 단백질을 만드는 생물
막히지도 뚫려 있지도 않은 세포막
문어처럼 생긴 세포막 구조
달면 삼키고 쓰면 뱉는 세포막
모든 생물의 공통선조 루카
제2장 입 - 씹는 힘이 강하면 생존에 유리할까?
동물이란 입이 있는 관이다
새우는 등과 배가 반대다
단순한 구멍에서 열고 닫는 턱으로
귀 뼈가 된 포유류의 아래턱
턱으로 소리를 들을 수 있다?
씹는 힘이 약한 쪽이 유리할 때도 있다
제3장 뼈 - 폭발적 진화는 왜 일어났을까?
단단한 부분이 필요했던 생물
골격의 세 가지 역할과 진화론
단순한 화석과 복잡한 화석
캄브리아기에 갑자기 늘어난 다양성
폭발을 일으킨 사소한 계기
먹지 않으면 먹히는 생존 경쟁
왜 치아는 금속이 아닐까
제4장 눈 - 눈이 없어도 사물을 볼 수 있을까?
소리와 전기로 사물을 보는 동물
효율성이 가장 좋은 눈
캄브리아 폭발과 포식자의 출현
‘완성품’이 아닌 인간의 눈
생물에 따라 다른 ‘최고의 눈’
제5장 폐 - 어떻게 공기 중에서 호흡하게 되었을까?
폐로 호흡하는 물고기들
부레와 폐 중 어느 쪽이 먼저 생겼을까
‘오컴의 면도날’로 생각하기
폐가 먼저 진화한 이유
제6장 다리 - 물고기에게도 다리가 있을까?
사지동물에 나타나는 뼈의 법칙
다리가 된 지느러미
팔굽혀펴기가 가능한 물고기
손가락이 있던 익티오스테가
육지 진출과 다리 진화의 관련성
물에서 진화한 다리
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