생물은 왜 죽는가

사생관을 확 바꾸어주는 <현대인을 위한 생물학 입문>!

모든 생물이 맞이하는 죽음. 지극히 당연한 일이지만 왜 우리는 죽어야 하나? 이 질문에 대해 생각해 본 사람은 많겠지만 해답을 가진 사람이 있을까?

이 책은 이 문제에 대해 생물학적 관점에서 그 해답을 찾는다. 모두 5장으로 구성된 이 책은 생물이 탄생한 계기에서 시작해서 생물과 인류가 어떤 방식으로 죽거나 멸종하는지, 그리고 인류와 AI와의 공존 공생의 미래까지 ‘결코 쉽지 않은’ 주제를 ‘생알못’도 알기 쉽도록 쉬운 문장으로 친절하게 쓴 책이다. 삶이 있기에 죽음이 있다. 즉 생사는 뗄 수 없는 관계다. 죽음은 결코 헛되지 않은 새로운 변화의 시작이다. 죽음을 두려워하지 않는 마음이야말로 더 나은 삶을 사는 데 필요한 마음가짐이다. 이 책은 우리의 지금까지의 사생관을 바꾸어준다.

2022년 1월 10일 일본　NHK종합채널의 ‘NHK뉴스 안녕하세요 일본!’에서 방영되어 큰 반향을 일으킨 책이며 2022년 10월 현재 16만부 이상 판매를 기록하고 있는 베스트셀러다.

죽음의 수수께끼를 푸는 열쇠는 진화다

저자는 ‘생물은 왜 죽는가?’라는 질문을 푸는 열쇠가 ‘진화가 생물을 만들었다’는 명제에 있다고 말한다. 46억 년 전 지구가 탄생한 이후 수억 년 걸려 태어난 단 하나의 세포가 모든 생물의 시조가 되었는데 그것은 우연이라기보다 기적이었다. 세포는 세균과 같은 ‘원핵세포’에서 미토콘드리아나 엽록체와 공생하는 ‘진핵세포’로 변화했고, 지금으로부터 약 10억 년 전 ‘다세포 생물’이 태어났다. 그 후 오래된 생물이 죽고 새로운 생물이 탄생하는 과정에서 ‘선택과 변화’를 핵심 원리로 하는 ‘진화’라는 시스템이 만들어졌다. 생물이 생존하기 위해 더 효율적인 것들을 선택하면서 유전자 돌연변이가 생겨남으로써 진화가 이루어진다. 진화 때문에 지금의 인간과 같은 생물이 만들어졌다면 죽음도 진화가 만든 생물 시스템의 일부다.

‘죽음’이 생겨난 이유

저자는 생물이 죽어야 하는 이유로 크게 두 가지를 제시하고 있다. 하나는 식량과 생활 공간의 부족. 천적이 적은 생물이라 포식을 당할 위험성이 적다 해도 개체가 너무 늘어나면 식량이 없어진다. 그렇게 되면 멸종에 가까우리만큼 개체 수가 감소하거나 소자화(少子化)되어 소수 개체만 살아남게 된다. 이 사태를 방지하기 위해 거의 모든 생물은 때가 되면 죽음을 맞이하는 방식으로 진화하였다. 생물이 죽어야 하는 또 하나의 이유는 ‘다양성’을 만들어내기 위해서다. 생물은 유전자 돌연변이에 의해 항상 ‘변화’를 반복함으로써 다양한 ‘시제품’을 만들어 왔다. 그 시제품 가운데 우연히 환경에 적합한 것들이 ‘선택’ 받음으로써 생명의 연속성을 유지되었다. 생물 다양성은 이처럼 예상치 못한 환경변화 속에서 종의 생존과 지속에 도움을 준다. ‘죽음’은 생물이 획일성에서 벗어나 다양성을 확보할 수 있게 만든다.

“우리는 다음 세대를 위해 죽어야 한다”

“우리는 왜 죽어야 하나?”라는 물음에 대해 저자는 ‘턴 오버(turn over)’라는 개념을 써서 명확히 대답하고 있다. 지구상의 생물은 다섯 차례의 대량 멸종을 경험했는데, 현재와 같은 포유류 전성시대가 시작된 것은 약 6650만 년 전이다. 이때 운석 낙하 등에 의한 급격한 환경변화로 공룡 등의 거대 생물이 멸종했고 지상의 지배자였던 공룡이 사라진 덕에 쥐를 닮은 소형 생물이 살아남아 인류로 진화했다. 이처럼 한 생물군의 죽음은 새로운 생물군의 탄생으로 이어진다. 같은 생물 종 안에서도 선대 생물이 죽으면 더 진화한 후대 생물이 탄생한다. 이것이 바로 오래된 것이 새로운 것으로 대체되는 ‘턴 오버’다. 지구상의 생명을 지속 가능하게 해주는 기본 원리다. 가슴 아프게 들릴지 모르겠지만 우리는 저자의 말처럼 “우리보다 더 진화하고 더 다양화된 다음 세대를 위해 죽어야 한다”.

암을 억제하려다 생겨난 노화 메커니즘

저자에 따르면 생물의 죽음에는 크게 두 가지 방식이 있다. 먼저 사고사(事故死)다. 잡아먹히거나 절벽에서 떨어져서 죽는 경우가 이것이다. 좀 더 큰 규모의 사례는 공룡이 멸종한 원인으로 여겨지는 운석 충돌이나 대규모 기후 변동 등이다.

또 하나의 방식이 ‘수명’에 따른 죽음이다. 수명은 유전적으로 프로그램되어 있어서 종에 따라 그 길이가 다르다. 현대의 인간은 대부분 노화 과정에서 죽는다. 직접적인 사인은 질병이지만 그것은 대개 노화, 즉 세포의 기능 저하 때문에 발생한다. 그런데 노화도 진화가 만들었을 텐데 왜 우리는 노화하도록 진화한 것일까? 저자는 말한다. 만약 몸속의 세포가 늙어 죽지 않으면 세포 대체가 일어나지 않아서 점점 낡은 세포가 쌓이게 되고 시간이 지나면 세포 속 구성 성분의 질도 낮아진다. 이때 기능이 저하된 세포가 그대로 조용히 움직이지 말고 죽으면 좋을 텐데 개중에는 이상한 것들이 나타나게 된다. 이 이상 세포가 암을 발생시킨다. 생물은 이것을 막기 위해 세포 노화를 일으킨다. 그리고 그 과정에서 수명에 의한 죽음이 일어나는 것이다.

날로 발전하는 수명 연장 과학

죽음이 필연이라는 사실은 알지만, 인류는 수명 연장의 꿈을 포기하지 않았다. 최근 인류가 알게 된 수명 연장 방법의 하나는 영양 섭취량을 적당량 줄이는 것이다. 그러면 대사량이 감소해서 세포의 열화를 일으키는 활성 산소를 줄일 수 있다. 장수에 관련된 유전자도 발견되고 있다. 쥐를 활용한 유전자 실험들에서는 장수효과뿐 아니라 체력과 신장 기능이 향상되는 등 회춘 효과도 나타났다. 다른 쥐들의 몇 배나 더 많이 살고 질병도 없는 벌거숭이두더지쥐에 관한 연구도 진척되고 있다. 인간의 수명을 연장하는 것으로 보이는 약물도 몇 가지 발견되었다. 그런데 이러한 연구들이 다 성공해서 사람의 수명이 획기적으로 늘어난다고 해도 ‘우리는 죽는다’. 아니, ‘죽어야 한다’.

“생물은 이기적으로 태어나서 공공적으로 죽는다”

저자는 “생물은 우연히 이기적으로 태어나서 공공적으로 죽는다”고 말한다. 지금 존재하는 생명이 죽음으로써 더 다양하고 더 많은 가능성을 가진 생명들이 탄생하기 때문이다. 따라서 죽음은 ‘나쁜 일’이 아니라 ‘필요한’ 일이다. 죽음은 현재 살아 있는 생물의 시각에서 보면 삶의 ‘결과’이고 ‘끝’이지만, 기나긴 생명의 역사에서 보면 존재의 ‘원인’이며 새로운 변화의 ‘시작’이다.

이런 의미에서 저자는 책의 후반부에서 삶과 죽음이 거듭되는 무대인 지구를 인간 스스로 파괴하지 않고 지켜나가기 위해 해야 할 일, 생물 종의 다양성을 유지해야 할 이유등에 대해 역설하고 있다.

이 책이 내린 “우리는 우리보다 더 진화하고 더 다양화된 다음 세대를 위해 죽어야 한다”는 결론은 지극히 논리적일 뿐 아니라 매우 획기적인 생각이다. 이 생각 때문에 이 세상에서 자신이 사라진다는 ‘사실’에 대한 공포가 이내 사라지는 것은 아니겠지만, 이 책은 죽음의 진정한 가치를 알게 하고 그것과 과장된 두려움 없이 마주 서게 해준다. 

고바야시 다케히코 

일본의 생물학자. 일본 학술회의 회원. 규슈대학교 대학원 졸업(이학박사). 일본 기초생물학연구소, 미국 로슈 분자생물학연구소, 미국 국립위생연구소, 일본 국립 유전학연구소를 거쳐 도쿄대학교 정량생명과학연구소(생명동태연구센터) 교수로 재직 중이다. 일본 분자생물학회 부회장, 일본 유전학회 회장을 역임했으며, 일본 생물과학학회연합 대표로 활동하고 있다. 이노우에 학술상을 수상했으며, 노화를 막고 생명 연속성을 유지하는 게놈 재생의 메커니즘을 해명하기 위해 불철주야 연구하고 있다. 바다와 연극을 매우 사랑한다. 16만 부 넘게 팔린 베스트셀러인 이 책 이외의 저서로는 『수명은 왜 정해져 있는가』, 『DNA의 98%는 수수께끼』 등이 있다. 

시작하며

제1장 생물은 도대체 왜 탄생했는가?

천문학자가 될 걸 그랬어

‘이 세상의 시작’을 보는 방법

생물 ‘씨앗’의 탄생

자신을 복제하여 변혁하는 가느다란 분자

그리고 ‘선순환’이 기적을 낳았다

무생물과 생물 사이에는……

빨리 생물이 되고 싶어!

생물의 필수 아이템, 리보솜

생물 탄생은 지구에만 한정된 이벤트인가?

외계인은 없다?!

‘기적의 별’이 가진 매력

지구가 가진 아름다움의 비밀

제2장 생물은 도대체 왜 멸종하는가?

‘변화와 선택’

DNA와 RNA, 비슷한 것들이 존재하는 이유

메이저 체인지에서 마이너 체인지의 시대로

최후의 메이저 체인지 그 첫 번째, 진핵세포의 출현

최후의 메이저 체인지 그 두 번째, 다세포생물의 출현

‘독점’에서 ‘공존’으로, 그리고 ‘양’에서 ‘질’로

현재 지구는 역사상 최고의 대멸종 시대

다양성은 대체 왜 중요한가?

대멸종 뒤에 일어나는 일

멸종에 의한 새로운 단계의 시작

인간의 조상은 과일을 좋아하는 쥐?

멸종을 통해 유지되고 있는 것

제3장 생물은 도대체 어떻게 죽는가?

잡아먹혀 맞이하는 죽음

잡아먹히지 않도록 진화한 생물

수명에 의한 죽음은 없다

크게 성공한 원핵생물의 생존 전략

노화하지 않는 세균적 죽음

단세포 진핵생물적 죽음

곤충이 가장 진화한 생물이라고?

생식을 통해 죽는 곤충적 죽음

크기로 수명이 정해지는 쥐의 죽음

최장수 쥐! 벌거숭이두더지쥐의 죽음

대형 동물의 죽음

잡아먹히지 않아야 살고, 잡아먹어야 산다

제4장 인간은 도대체 어떻게 죽는가?

2500년 전까지만 해도 인간의 수명은 15세였다

인간의 최대 수명은 115세?!

인간은 노화하여 병으로 죽는다

일본인의 사망 원인

진화의 열쇠는 ‘적당한 부정확성’

노화는 언제 일어나는가?

세포가 노화하면 몸도 노화한다

노화 세포는 ‘독’을 뿌린다

세포는 약 50번 분열하고 죽는다

DNA 복제의 두 가지 약점

텔로미어가 세포의 노화 스위치를 켠다

텔로미어와 개체의 노화는 상관이 없다?

세포 노화는 왜 필요한가?

암화의 위험을 피하는 두 가지 기능

줄기세포도 노화한다

노화가 빠르게 진행되는 병과 원인 유전자

조기 노화의 원인은 ‘DNA의 결점’

진화에 의해 획득한 노화

제5장 생물은 도대체 왜 죽는가?

죽음은 인간만 가진 느낌

다양성을 위해서 죽는다는 사실

다양성을 만들어내기 위한 ‘성(性)’이라는 구조

세균이 가진 다양성 구조

자식이 부모보다 ‘우수’한 이유

다양성 실현에 중요한 공동체 교육

공동체가 만드는 개성

장수에 대한 갈망은 이기적인가?

안티에이징 연구는 무엇인가?

수명에 관한 유전자

소식은 건강에 좋다?

리보솜 RNA 유전자의 안정성 메커니즘

가장 불안정한 유전자가 수명을 결정한다?

수명을 늘리는 약의 개발

염증을 잡아 노화를 억제하는 방법

다른 생물을 통해 배우는 모방술

벌거숭이두더지쥐가 장수할 수 있는 이유

인간은 벌거숭이두더지쥐가 될 수 있을까?

죽음은 생명의 연속성을 지탱하는 원동력

인간의 미래

AI의 출현으로 인류의 진화 방향이 바뀐다?!

죽지 않는 AI와 인간은 어떻게 공존해야 하는가?

인간이 인간으로 살아가기 위하여

마치며