[ Ernst Mayr (1997), This Is Biology: The Science of the Living World (Harvard University Press)
에른스트 마이어, 「1장. ‘생명’의 의미는 무엇인가?」, 『이것이 생물학이다』, 최재천 외 옮김 (바다출판사, 2016). ]
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- 생물학의 중요한 목표는 ‘생명’이라고 불리는 어떤 실체의 본성을 해명하는 것
문제는 ‘생명’이 어떤 실체나 힘으로 가정되었다는 것
- 우리는 생명의 과정을 과학적으로 다룰 수 있지만, 추상화된 ‘생명’에 대해서는 그럴 수 없음.
삶이 무엇인지 서술하거나 정의
생명체를 정의
살아 있는 것과 그렇지 않은 것을 구분
어떤 과정으로서의 생명이 그 자체로서는 살아 있지 않은 분자들로 어떻게 나타나는지도 설명
22-23
- 생명이란 무엇인지, 생명 과정을 어떻게 설명해야 하는지는 16세기이래 논쟁거리
- 기계론자(mechanists): 살아 있는 생명체가 무생물과 다르지 않다는 집단. 오늘날에는 물리주의자(physicalists)라고 불림.
- 생기론자(viatalist): 생명체는 불활성물질에서는 발견될 수 없는 속성을 가지므로 생물학의 이론이나 개념은 물리화학의 법칙으로 환원될 수 없다고 주장하는 집단.
- 물리주의자가 옳았던 점: 형이상학적으로 존재하는 실체로서의 생명이란 없으며, 분자 수준에서는 생명이 물리화학의 원리에 따라 설명될 수 있다고 주장한 것
- 생기론자가 옳았던 점: 생명체는 불활성물질과 같지 않으며, 특히 역사적으로 획득한 유전 프로그램 같이 무생물에는 존재하지 않은 여러 가지 독자적 특성이 있다고 주장한 것
- 오늘날 지배적인 패러다임은 유기체주의(organicism)
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데카르트
동물은 일종의 자동 기계
동물의 영혼을 기계화함.
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- 물리주의 운동은 그 이전 시대를 지배했던 마술적 사유를 대부분 파괴했다는 점에서 중요함.
..
그러나 살아 있는 생명체와 관련된 현상이나 과정들을 설명하지 못한다는 약점
- 반발의 움직임은 생기론(vitalism)이라는 이름으로 묶임.
- 라메트리의 『인간기계론』(1749) 출간으로 데카르트주의는 정점에 이름.
- 그 다음 시기에는 프랑스와 독일을 중심으로 생기론이 힘을 얻음.
- 19세기 중엽 물리학과 화학이 발전함에 따라 다시 물리주의가 득세.
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- 19세기 물리주의 운동은 두 갈래로 발전함.
- 갈래(1): 요하네스 뮐러와 유스투스 폰 리비히가 주도했고, 헬름홀츠 등이 주도함.
- 갈래(2): 1865년경 카를 루트비히, 율리우스 작스, 자크 러브 등
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시간이 지나면서 생명에 대한 순수 물리주의적 설명이 공허하며 불합리함이 드러남.
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- 요소(1): 생기론은 과학적 이론이라기보다는 형이상학적 이론
- 요소(2): 생물이 무생물과는 완전히 다른 종류의 실체로 이루어졌다는 믿음
- 요소(3): 비-물질적 활력의 존재를 입증하려던 생기론자들의 시도가 모두 실패함.
- 요소(4): 생기론의 근거로 인용되던 현상들을 설명해줄 새로운 생물학적 개념이 나타남. 유전학과 다윈주의 등
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분자 수준의 과정들은 전적으로 생화학적 메커니즘으로 설명될 수 있음.
그러나 그 메커니즘이 상위 수준의 통합 과정에서는 매우 사소한 역할을 함.
메커니즘의 역할은 조직된 체계의 창발된 특성들에 의해 보완되거나 대체됨.
살아 있는 생물의 독특한 특성은 구성요소가 아닌 조직에 기인함.
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유기체론자들이 가장 반발하는 것은 물리주의의 기계론적 측면이 아니라 환원론적 측면
환원론자들에게 설명은 가장 작은 구성요소들로 환원될 때 완료됨.
유기체주의자들은 환원론은 상위 수준의 조직에서 나타나는 유기체의 특성을 설명할 수 없다고 반박함.
거의 모든 기계론자가 순수한 환원론적 설명의 불충분성을 인정함.
영토, 과시 행위, 포식자 등 순수 생물학적 개념들은 그 생물학적 의미를 완전히 유지한 채로 물리화학의 용어로 환원될 수 없음.
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창발성: 구조화된 체계에서는 하위 수준 요소들이 대한 지식으로부터 예측될 수 없는 새로운 속성이 상위 수준에서 나타남
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- 오늘날 현장 생물학자와 과학철학자 사이에 생물의 본성에 대한 합의가 이루어진 것으로 보임.
- 합의(1): 분자 수준에서, 그리고 세포 수준에서 나타나는 모든 기능은 물리화학의 법칙을 따름.
• 생기론의 원리를 필요로 하는 어떤 빈틈도 존재하지 않음.
- 합의(2): 그러나 생물은 무생물과 근본적으로 다름.
생물은 무생물에서는 발견될 수 없는 여러 창발적 속성을 가진, 위계적인 질서를 지닌 체계임.
생물의 활동은 역사적으로 획득된 정보를 포함하는 유전 프로그램에 의해 지배됨.
- 살아 있는 생물은 물리화학적인 이원론의 형식을 드러냄. 유전자형(genotype)과 표현형(phenotype)을 동시에 소유함.
핵산을 포함하는 유전자형을 이해하려면 진화적 설명이 필요함.
유전자형에 의해 제공된 정보에 기반하며, 단백질과 지방질, 그리고 다른 거대 분자들로 이루어진 표현형을 이해하기 위해서는 기능적인 설명이 필요함.
- 이러한 이중성은 무생물계에서는 알려지지 않은 것임.
- 유전자형과 표현형에 대한 설명은 각기 다른 종류의 이론을 필요로 함.
살아 있는 존재에게만 특유한 현상들의 목록
진화된 프로그램
발달, 행동 등 생물의 모든 활동은 유전 프로그램에 의해 부분적으로 제어되는데, 이때 유전 프로그램은 생명의 역사를 통해 축적된 유전 정보의 결과임.
역사적으로 보면, 생명의 기원부터 인간에 이르는 연속된 흐름이 있음.
화학적 속성들
생물이 무생물과 동일한 원자들로 이루어지기는 하지만 생물의 발달과 기능에 관련된 분자의 종류들(핵산, 펩티드, 효소, 호르몬, 세포막의 구성요소들)은 무생물계에서는 발견되지 않는 거대 분자들임.
유기화학과 생화학은 생물에서 발견되는 이것들 모두가 더 단순한 비-유기적 분자들로 분해될 수 있으며, 원리상으로는 실험실에서 합성될 수 있음을 보여줌.
조절 메커니즘
살아 있는 체계는 체계의 변함없는 상태를 유지하게 해주는 여러 제어 및 조절 메커니즘을 가짐.
다중 피드백 메커니즘도 그 중 하나이며, 이러한 것들은 무생물계에서는 발견되지 않음.
조직
생물은 복잡하며 질서정연한 체계임.
이는 유전자형의 상호작용에 대한 조절과 제어, 그리고 발달과 진화의 제약들을 설명함.
목적론적 체계
생물은 적응계이며, 이는 자연선택을 거쳐 온 수많은 선행 세대의 결과임.
이 체계는 배아 발달로부터 성체의 생리학적이며 행동적인 활동에 이르기까지 모든 목적론적(목표 지향적) 활동이 가능하돌고 프로그램되어 있음.
한정된 크기
생물의 크기는 가장 작은 바이러스부터 고래나 나무에 이르기까지, 각기 중간 규모 세계의 제한된 영역을 차지함.
생물학적 조직의 기본 단위인 세포나 세포 구성 물질은 매우 작으며, 그 작은 크기는 생물들이 보여주는 발달, 그리고 진화에서 엄청난 유연성을 가능하게 함.
생명 주기
유성번식하는 생물들은 수정란으로부터 여러 가지 배아 또는 유충 단계를 거쳐 성체에 이르는 생명 주기(life cycle)를 가짐.
생명 주기의 복잡성은 종마다 다름.
어떤 종에서는 유성번식과 무성번식이 교대로 나타나기도 함.
개방계
생물은 끊임없이 외부 환경으로부터 에너지와 물질을 흡수하고 대사의 최종 산물을 배출함.
개방계(open system)이기 때문에 열역학 제2법칙의 제한을 받지 않음.
생물들의 이러한 속성들에 의해 무생물계에서 존재하지 않는 여러 가지 능력이 가능해짐.
진화의 능력
자기 복제의 능력
진화 프로그램을 통한 성장 및 분화의 능력
대사의 능력(에너지의 결합 또는 방출)
복잡계를 안정적인 상태로 유지시키는 자기 제어의 능력(항상성 또는 피드백)
환경으로부터 온 자극에 반응하는 능력(지각 및 감각 기관을 통해)
유전자형과 표현형의 두 수준에서 변화하는 능력
생물 세계의 독특성과 구분이 인식됨에 따라 생물학이 나타났으며, 점차 그 분야의 자율성에 대한 깨달음으로 이어짐.
(2025.12.04.)
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