Pangenesis(범생설)

Pangenesis(범생설)

 

생물체의 기본적인 특징은 무생물 세계의 물질과 에너지를 변형시켜 자신과 거의 똑같은 생물체를 하나 더 만들어 내는 능력이다. 유전학은 이런 생명의 복제현상을 이해하려는 연구 분야이며 따라서 모든 생물학에서 고려하는 기본학문(basic)임에 틀림없다. 복제와 생명의 모든 다른 면들은 유전 물질-핵산-의 구조와 기능을 반영한 것이다. 형태학과 생리학은 모든 수준-세포로부터 전체 생물체까지-에서 유전물질의 활동으로 인한 구조적, 기능적 결과들이다. 발생학은 복제된 개체의 성장과 분화를 다룬다. 생태학은 유전적으로 프로그램 되어 있는 개체, 개체군과 환경과의 상호작용을 논의한다. 진화생물학은 생물의 복제를 오랜 시간의 관점에서 연구하는 분야이다. 생물분류학(systematic biology: taxonomy)은 세월이 흐름에 따라 환경에 의해 변화되는 복제 결과물인 생명의 다양성을 연구하는 것이다.

그러므로 유전물질의 복제보다 더 기본적인 생명현상은 없기 때문에, 유전학보다 생물학에서 더 기본적인 과정은 없을 것이다. 유전학은 첫째로 무엇보다도 긴 시간동안 나타난 변화-진화생물학-를 포함하며, 모든 생물학적 개념과 자료들의 완성이다. 실제로, 사람들은 어떻게 탐구를 시작하게 되는가?

 

What Is the Question?

놀랍게도, 자연 세계를 이해하는 데 가장 큰 장애물 중의 하나는 어떤 질문을 제기해야 하는지 알지 못하는 점이다. 이것은 예를 들어 산과 같은 자연을 관찰함으로써 핵심에 도달할 수 있다. 지질학에 익숙하지 않은 사람은 산에 대하여 알고 싶은 과학적인 의문들 중의 어떤 것을 제안하여야 하는지 거의 알지 못할 것이다. 전문가인 지질학자는 생성연대, 조성, 생성방법 등에 대한 많은 정보를 제공할 수 있지만, 혼자서 산을 관찰하는 것으로는 거의 아무런 해답도 얻을 수가 없을 것이다. 그 대신 지질학적 지식은 퇴적, 방사성 원소의 자연붕괴(반감기), 침식, 화산, 화학, 광물학(mineralogy), 판구조론 등의 분야에서 많은 실험과 관찰들을 종합하여 얻어낸 것이다.

이점은 또한 과학자들이 유전에 포함된 내용을 이해하는 데 갖고 있는 어려움의 관점에서 보면 매끄럽게 설명된다. 유전학- 현재는 생물학의 가장 정밀하고 개념적으로 완성된 분야-은 우리 세대에 와서야 이 단계에 도달하였다. 천년 동안 사람들은 유용한 질문을 명확히 할 수 없었기 때문에 적절한 해답을 찾을 수 없었다. 과학에서 유익한 질문은 관찰과 실험을 할 수 있게 하고 따라서 해답을 찾을 수 있는 것들이다.

그러므로 인류 역사의 대부분 동안, 유전은 정확한 규칙도 예언적인 가치도 갖지 못하는 모호한 원리 이상의 아무 것도 아니었다. 예를 들어 19세기의 중반 동안 가장 손쉽게 이용해 온 데이터의 분류를 생각해 보라. 쌍생아인 아이들은 일상적으로 여러 면에서 서로 다르다. 어떤 아이는 여자일 것이고 다른 아이는 남자일 수도 있다- 실제로 큰 차이점. 무엇이 근본적인 이유가 될 수 있는가? 더구나 일란성 쌍생아가 아니라면 형제자매들도 외양이나 성격이 뚜렷하게 다를 것이다. 어떤 아이는 부모를 거의 닮지 않을 수도 있고, 또 다른 아이는 가족을 아주 비슷하게 닮을 지도 모른다. 어떻게 같은 부모로부터 태어난 아이들이 그렇게 다양한 특성을 보이게 되는가?

드디어 어떤 규칙(regularities)성이 밝혀졌다. 아메리카 원주민, 아프리카계통의 미국인, 아시아인, 코카서스인들은 자신들과 같은 민족의 고유한 특성을 가진 것으로 연구되었다. 그러나 자손들의 특성이 부모의 그것과 연관되어 있는 정확한 규칙성은 알아내지 못했다. 이런 모호한 해답은 “유전의 특성은 무엇인가?”같은 애매한 질문으로부터 기대할 수 있는 모든 것들이다. 현재에 이르기까지 유전은 유사성, 차이점, 심지어 새로움의 전달로 이루어진다는 연구를 설명할 수 있는 납득할 만한 방법이 없었다.

과학의 가치는 그것이 제공하는 정보뿐 아니라 정보를 얻는 방법에도 있으므로 유전의 특성을 알아내기 위하여 시도하였던 과거의 경험들도 가치가 있다. 생물학의 많은 주제들은 그리스 철학자들로부터 시작하는 것이 편리하다. 종종 그들은 문제를 규정짓고 현재까지 전해진 중요한 가설들을 제안하였다. 우리는 오직 히포크라테스와 아리스토텔레스, 두 사람 만을 고려해 보자.

 

Hippocrates와 Aristotle

히포크라테스는 의학에 대한 깊은 관심을 보여왔는데, 유전에 관해 언급한 재미있는 사실들이 있다. 유전을 가능하게 하는 기작을 연구하는 모든 사람들은 해답을 찾기 위한 기본적인 질문을 갖는다 :“유전”은 부모로부터 자손에게 “어떤 것”을 전달하는 수단이다. 이 “어떤 것”은 무엇일 수 있는가?

BC 410년의 기록에 의하면, 히포크라테스는 유전을 설명하는 가설로서 범생설을 제안하였다. 범생설은 유전은 신체의 모든 부분에 있는 특수한 입자들(씨앗)의 생성과 임신동안에 자손에게 이런 입자들의 전달에 기본을 두고 있다고 가정한다. 다윈은 오랜 세월이 지난 후 유사한 가설을 받아 들였고, 범생설은 19세기말까지 유전에서 유일한 보편적인 이론으로 남아 있었다.

히포크라테스가 이런 신념을 갖게 된 관찰 중 하나는 매우 긴 얼굴을 가진 the Macrocephali라는 이상한 종족과 연관이 있었다. 긴 얼굴은 귀족(고결함)을 나타내는 것처럼 생각되었으므로 Macrocephali 사람들은 새로 태어난 아이들의 부드러운 두개골을 보기 좋은 형태로 본뜨려고 하였다.

 

특징은 처음에는 인위적으로 획득하였으나, 시간이 지난 후에는 그것은 유전적인 특징이 되었고, 그런 행위는 더 이상 필요하지 않게 되었다. 신체의 모든 부분으로부터 유래한 씨는 건강한 부위의 것은 건강했고, 허약한 부위의 것은 허약했다. 그러므로 대머리인 부모는 보통 대머리인 아이들을 낳았고, 회색 눈의 부모는 회색 눈을 가진 아이들을 낳았다. 만약 사팔뜨기가 사팔뜨기인 아이들을 낳는다면, 왜 얼굴이 긴 부모는 긴 얼굴을 가진 아이들을 낳지 않는가?(히포크라테스 1950,p.103)

 

히포크라테스는 또한 획득된 형질의 유전-18세기에 라마르크가 진화의 기작으로 채택한 관점-이라는 개념을 주장하고 있었다. -20세기에까지 많은 사람들이 인정하였던 이론이다.

유전에 대한 히포크라테스의 가설은 터무니없는 것처럼 보일지도 모르지만 -그러나 실제로 그랬다. 그는 과학적인 질문을 확인하고(가능한 가장 어려운 단계), 설명하는 가설을 제시하고, 우리가 이해할 수 있는 방법으로 기록했다. 2500년 전에는 그런 과학적인 분석이 아주 예외적인 것이었다. 우리가 과학적 현상들을 사고하는 방식의 근원은 그리스로부터 계승된 것이며, 비과학적인 사고방법의 대부분은 고대 히브리교(구약성경과 그리스도교 성경)로 거슬러 올라갈 수 있다.

아리스토텔레스(384-322 BC)는 히포크라테스보다 100년 후에 살았다. 그의 De Generatione Animaliu은 유전과 발생의 두 문제를 다루었다. 서로 상이한 분야인 것 같은 둘 사이의 연관성은 현대에 와서 뚜렷한 연결 고리를 갖게 되었다.

아리스토텔레스는 “정액(semen)”안에 유전의 기본물질이 있음에 틀림없다고 주장했다. (그는 양쪽 성의 생식요소로 이 용어를 사용하였다; 오늘날 우리는 난자와 정자를 언급하는 “배우자(gametes)”로 사용하고 있다.) 오늘날의 우리에게는 명백한 것이지만, 이 관점은 모든 미래의 연구들을 진행하는데 기초가 되었다. 유전은 더 이상 모호한 정신이나 감정에 의한 것으로 여겨지지 않았고 부모로부터 전달되는 물질에 의한 것으로 생각되었다.

이후에 그 문제는 정액의 특성을 이해하는 데 이용되었다. 아리스토텔레스는 범생설을 보급하는데 주력하였고, 그것을 지지하는 4가지의 중요한 관찰과 논쟁들을 정리하였다. 첫째로 (인간에게서) 교배는 신체에 만족을 주는 것이 아무 것도 없으므로, 우리는 신체가 정액에 기여해야 한다고 주장할 수 있다. 둘째로, 돌연변이는 유전될 수 있다고 주장하는 관찰된 사실들이 있었다. 그런 경우 중 하나가 Chalcedon(현재 터키의 Bosporus)에서 있었는데 어떤 남자가 상처(문신)가 있었는데 그 후에 태어난 그의 아이가 팔에 상처를 갖고 있었다. 셋째로 일반적으로 부모를 닮은 자손 뿐 아니라 종종 눈에 띄는 특이한 사례들도 관찰되는 것이 보통이었다. 그러므로 특별한 특징은 정액의 일부분에 특별한 물질을 생성하는 것으로 생각될 수 있었다. 넷째로 전체에 대한 정액이 생성될 수 있다면, 마찬가지로 신체의 특정 부분이 정액에 기여하지 못할 이유가 없다.

아리스토텔레스는 좀 더 많은 관찰이 이루어져야 한다는 점 때문에 범생설을 거부하였다. 아이들은 구조(생김새)뿐 아니라 목소리, 걸음걸이 등과 같은 특징들도 부모를 닮는 다는 점에 주목하면서, 그는 어떻게 비구조적인 특징들이 정액을 위한 물질들을 생성하는가에 의문을 품었다. 또한 수염과 회색머리카락을 가진 아버지의 아이들은 출생시에 그와 유사한 더부룩한 털이 없다. 아이들은 보다 먼 조상의 특징을 전달받으며, 그 조상들은 그들의 정액에 거의 기여하지 않는다는 점이 관찰되었다. 그러므로 Elis의 한 여자는 검은 피부의 사람(a black-amoor: 매우 검은 피부를 가진 사람을 일컫는 용어)과 결혼하였는데 그의 딸은 흰색 피부를 가졌고, 그의 손자는 검은 피부를 가졌다.

범생설에 관한 다른 증거는 식물로부터 일부 기관들은 쉽게 분리할 수 있는 것인데, 이런 절단된 식물들은 완전한 전체를 가진 자손을 만들어낼 수 있었다. 그 다음에 격렬한 논쟁이 있었는데, 만약 사람에서처럼 두 부모가 신체 모든 부분을 위한 gammule들을 포함한 정액을 만드는 것은, 우리가 두 개의 머리와 네 개의 팔 등을 갖는 자손을 기대하는 것은 아닐 것이다.

이들과 다른 많은 논의들, 관찰들은 아리스토텔레스가 범생설을 거부하고, “왜 정액이 피와 살 자체를 보존하는 대신에 정액이 밖으로 나와 피와 살을 만들 수 있는 그러한 – 직접적인 방법을 인정하지 않는가?” 하는 의문을 갖게 하였다. 여기서 중요한 차이가 만들어진다: 모습 그 자체는 유전되지 않는다. 대신에 모습을 전달하는 어떤 것이 자손에게 모습의 발생을 유도할 것이다. 현재의 우리가 말하는, 유전물질이 전달되는 것이다. 이런 임시적인 가설은 그 다음 2000년 동안 개념의 한계가 되었다.

과학적인 의문에 대한 관심은 교회가 인간의 마음에 헤게모니를 차지하고 있을 때인 오랜 세기에 걸쳐서 서구 세계에서 거의 중지되었다. 르네상스시기에 비로소 유전 현상을 이해하려는 노력들에 관찰과 실험이 체계적인 방식으로 적용되었다. 심지어 그 시기에도 진보는 아주 천천히 진행되었다. 다시 생산적인 질문을 발견하는 것이 불가능했으므로, 이것은 현재의 정보와 방법들로 해결될 수 있는 것이다.

18,19세기에 유전에 대한 정보를 얻는 일반적인 방법은 잡종(crossbreeding:이종교배)에 의한 것이었다. 서로 약간씩 다른 같은 종의 개체들을 교배시켜 그 자손들을 관찰하였다. 그 결과는 자손은 일반적으로 얼마간 혼합되거나 경우에 따라서는 다른 사람보다 어느 한쪽 부모를 더 닮는 것도 있다. 사실상 19세기의 10년 전 까지는 거의 진보가 없어서 우리는 아리스토텔레스와 다윈 사이에 이론적인 차이점이 거의 없다고 결론을 내릴지도 모른다.

 

The Darwinian Answer

다윈은 특히 유전현상을 설명하려는 노력에 있어서 멘델 이전(pre-Mendelian)의 과학자들 중 교훈적인 예가 된다. 그리고 그가 성공하지 못한 것에서 우리는 왜 유전학에서 진보가 거의 없었는지에 대한 이유들을 찾을 수 있다. 다윈은 종의 기원 뿐 아니라 산호초, 지렁이의 특성, 생존하거나 화석으로 남아있는 따개비의 분류, 동물 행동, 식물학, 성게의 수정 등 다양하고 광범위한 생물학적 주제들에 관한 기초적인 연구물들로 결국은 위대한 능력의 소유자로 인정받았다. 유전현상을 이해하기 위한 노력들은 두 권의 책에 기술하였다. 사육 및 재배에서 생기는 동식물들의 변이 (The Variation of Animals and Plants under Domestication)(1868).

다윈의 문제는 유전학을 곤경에 빠뜨린 무지의 장막에서 토대를 추구하는 모든 사람들과 같은 종류의 것이다. 탐구를 어떻게 적절하게 시작할 수 있는가? 그런 활동은 아주 중요한 것이다. 자연 선택에 의한 종의 기원이라는 중요한 가설은 어떤 선택이 이루어진 세대가 그 후에도 여러 세대를 지속하여 새로운 변이들의 끊임없는 공급에 전적으로 의존하고 있다. 그는 “유전되지 않는 변이들은 종의 기원에 아무런 빛도 던져주지 못하며, 인간에게 어떤 혜택도 주지 못한다.”(vol.2, p.1)라고 썼다. 그러므로 유전하는 변이들이 존재하지 않는 개체군은 모두 똑같을 것이다. -진화가 일어날 수 없다.

19세기 중반에는 아무도 약간의 변이들이 유전에서 매우 중요하다거나 정밀한 법칙들을 제시하리라고는 믿지 않았다. 개체간에 나타나는 변이의 주요 원인은 유전이 아니라 환경이라는 견해가 지배적이었다. 메마른 땅에서 자란 농작물은 비옥한 땅에서 자란 것들과 다르며, 잘 먹인 동물들은 부족한 양을 먹인 것들과 다르다. 부모의 특징은 온전히 자손에게 전달되는 것은 아니었고, 그리고 자손은 그들의 조상에게서는 볼 수 없었던 새로운 특징들을 가질 수도 있었다. 다윈은 이런 견해를 피력하였다: “새로운 형질이 나타나면 그 특성이 무엇이든 간에, 그것은 일반적으로 유전되는 경향을 가지며 적어도 일시적이며, 때로는 가장 오래 지속되는 방식일 수도 있다.”(vol.2, p.2).

다윈은 서로 다른 종류의 개체를 실험적으로 교배하여 유전에 관한 자료를 얻었다. 그는 다양한 비둘기들을 가지고 유전현상을 연구하였고, 상호 대응이나 문헌을 통하여 다른 연구자의 결과물인 확장된 지식을 갖게 되었다. 그는 유전은 광범위하고 어느 정도는 정확하고, 중요한 현상임에 틀림없다고 확신했다.

매우 진귀해서 우연도 아니고 환경의 영향도 아닌 유전현상의 특별한 예들에 관한 강조를 유도하는 중요한 관찰이나 검증 등에 대한 그의 명철한 시각은 적절한 설명처럼 보였다. 더 극적인 예들 중 하나는 “Porcupine(아프리카산 호저) Man”이었다. 1733년에 Marchin은 Edward Lambert의 이상한 피부상태에 대하여 왕립협회에 보고하였는데 그때 Edward의 나이는 10대였다. Edward는 Suffolk에 살고 있는 한 노동자의 아들이었다.

 

그의 피부(이른바)는 그의 몸에 꼭 맞고, 억센 나무 껍질로 만들어진 곳곳에 빳빳한 털이 숨겨진 꽤 거무스름한 두꺼운 껍질(case)처럼 보였다 또 그 껍질은 얼굴, 손바닥, 발바닥을 제외한 몸 전체를 덮고 있어서 마치 그 부분은 벗겨지고 나머지부분은 옷을 입은 것처럼 보이게 하였다. 피부는 딱딱하고 무감각해져서 잘라지거나 베었을 때 피가 흐르지 않았다. 그는 피부를 해마다 한번씩, 그것이 3/4인치만큼 두꺼워진 가을에 벗겨내었고, 그 다음에 그 밑에서 자라고 있던 새로운 피부에 의해 덮여졌다.

 

어린 Edward는 다른 모든 면에서는 건강하고 정상적으로 보였다. 그의 아버지는 Edward가 태어났을 때에는 정상적인 피부를 가졌었는데 약 2개월 정도 되었을 때 피부가 변하기 시작했다. 아기는 아픈 것처럼 보이지 않았고, 확실한 원인도 없었다. 어머니는 아이가 임신했을 때 놀란 일도 없었다. 형제 중에 아무도 그런 상태를 나타낸 적이 없었다.

1756년에 Baker는 추가적인 정보를 제공하였다. 그때 Edward는 결혼한 상태였다. 그는 유전 질환을 가진 아들이 하나 있었다. 다른 다섯 아들들도 같은 질환이 나타났지만 곧 죽었다. Baker는 벗겨낸 피부를 손으로 잡아당기면 찰랑거리는 소리가 났다고 보고했다. 그 생존한 아들은 결혼했고 이후에 낳은 그의 두 아들은 같은 증상을 보였다. 다윈에 의하면, 4세대 전체가 같은 증상을 나타낸 것으로 관찰되었고 항상 아들에게 제한되어 있었다. 이런 증상을 현대 의학 용어로 ichthyosis hystrix gravior이다. 그처럼 일반적이지 않은 아주 드문 증상을 어떻게 설명하는가? 단지 우연에 의한 것인가? (무엇을 의미하든 간에) 또는 어떤 감지되지 않은 환경의 영향에 의한 것인가? 변이에서 다윈은 환경은 책임이 있다는 가능성이 아니라 있을 확률을 배제하였고, 이것과 이와 유사한 사례들을 “어떤 것”이 부모로부터 자손에게로 전달된다는 증거로 간주하였다:

 

어떤 예외적인 특성들이 수백 만 중의 한 개체에게 나타났을 때, 모두 같은 나라에서 동일한 생활조건들에 있었다. 그리고 동일한 예외적인 특성들이 때로는 다양한 생활 조건아래 있는 생물 개체들에게 나타났다는 것을 고려하면, 우리는 그런 특성들은 환경의 활동으로 인한 것이 아니라 개체를 구성하거나 조직하는 데 있어서 우리가 알지 못하는 어떤 법칙 때문이라는 결론에 이르게 된다. 그들의 생산성은 생명 그 자체의 활동보다 생활 조건에 더 밀접한 관련성을 나타내지 않는다. 만약 그렇다면, 부모와 아이들에게 동일한 비정상적 특성의 동장은 둘 다 같은 비정상적 조건에 노출된 탓으로 돌릴 수 없다. 그 다음의 문제는 고려해 볼 가치가 있다. 저자가 제기하는 것처럼 그 결과가 단지 동시에 일어났기 때문이라고 할 수 없음을 알리고, 그 구성원들에 공통적인 유전물질은 같은 가족의 모든 구성원들에게 발생해야 함에 틀림없다. 그것이 큰 개체군내에서 특이한 질환이 평균 백만 명당 1명 꼴로 나타난다고 가정해보자. 그러면 무작위 적으로 한 개체가 포착한 우선적인 기회는 그런 질환을 일으킬 것이므로 백만 명에 오직 하나가 되는 것이다. 6천만으로 구성된 개체군을 가정해 보면 우리는 각각 6명의 구성원을 갖는 천만의 가족을 가정할 것이다. 이 좌표에서 Stockes교수는 확률은 8333백만 중의 하나가 되므로 천만 가족에서 한 부모와 두 명의 아이들이 그 질환에 감염되었을 경우는 한 가족도 나타날 수 없다고 계산하였다. 그러나 많은 경우에서 몇몇의 아이들은 부모 중의 하나가 가진 동일한 드문 질환이 나타났다. 그리고 이 경우, 더 특별하게 만약 보다 많은 아이들이 계산에 포함된다면 단지 부합되지 않을 확률은 일일이 열거할 수 없을 정도로 많아질 것이다.

 

오늘날에도 “어떤 물질”이 Edward Lambert로부터 그의 아들에게 또 그들의 아들들에게 전해져 왔다는 것보다 나은 주장을 하기 어렵다. 피부의 상태는 환경 자극의 결과라는 것은 아주 부적절한 것 같다. 만약 porcupine- 피부와 이와 유사한 변이들의 유전에 물질적인 근거가 있다면, 그들의 전달을 지배하는 법칙을 발견하는 것은 가능 할 것이다.

 

Assembling the Data

다윈은 그의 시대에 수용될 수 있는 방법으로 이런 법칙을 발견하려고 시도하였다. 그러나 우리가 아는 것처럼 그는 성공하지 못했다. 그 후에 다른 사람들이 완전히 다른 접근방법을 사용하여 마침내 유전의 블랙박스를 설명할 수 있었다. 그는 자서전에서 어떻게 그가 위대한 연구를 시작하였는지 밝히고 있다:

 

내가 영국으로 둘아간 후(비글호 항해가 끝난 후 1836년에), 지질학에서 라이엘의 예들을 따라, 그리고 사육과 자연상태에서 동물과 식물의 변이가 어떤 방식으로든 일어난 사실들을 수집함으로써, 어떤 생각(실마리)이 전체 주제들에게 던져졌다. 나의 첫 번째 노트는 1837년에 열렸다. 나는 베이컨의 원리에 대하여 연구하였고, 그리고 특정 이론을 설정하지 않은 채로 숙련된 사육자나 정원사들과 대화를 나누거나, 조사들을 수집하거나, 광범위한 독서에 의해서 특별히 사육된 동물의 생산성과 관련된 전체 사실들을 수집하였다.

(Barlow 1958, p.119)

 

그리고 그는 “사육 및 재배의 생산성”과 관련된 많은 양의 정보들을 기록하였다. 변이의 거의 반은 야생 조상으로부터 길들여진 식물과 동물들의 근원을 추정하는데 정보를 제공한다. 이것은 좋은 형질이라고 생각되는 유전적 변이들이 인간에 의해 선택된 것을 포함한다고 여겨진다. 개나 고양이의 사육에서 시작하여 그는 말, 당나귀, 돼지, 소, 양, 염소, 토끼, 비둘기, 닭, 집오리, 거위, 공작, 칠면조, 카나리아, 금붕어, 꿀벌, 비단 나방, 곡물류, 채소류, 과일 등 계속하여 유용한 자료들을 수집하였다. 인간에 의한 인위적 선택은 변화를 빨리 진행시킨다는 가정 하에 의미있는 모든 자료들은 매우 느리게 진행되는 자연선택에 의한 종의 기원을 설명하는 사본들이다. 유전되는 변이들과 신중한 사육은, 특히 인간이 사용하기에 유용한 동물과 식물의 다양성을 완벽하게 할 수 있다.

다윈은 유전의 의문점들을 설명하는 다른 종류의 연구들을 수집하였다.

 

동일 가족의 형제와 자매들은 자주 비슷한 나이에, 같은 특이한 질병에 걸렸다. 이전의 가족들에게서는 나타나지 않았던 것이었다.(vol.2,p.17)

 

집토끼는 귀를 하나만 갖고 있는 한 배의 새끼들을 낳았는데; 이 동물이 낳은 새끼는 자라서 똑같이 하나의 귀를 가진 토끼들을 낳았다.(vol.2,p.12)

 

나는 새끼들의 색이 진한 노랑을 띠거나, 심지어는 갈색을 띠며, 1쌍의 노란색으로 나오지 않는 아름다운 노랑색 카나리아 새끼들에 의해 확신을 갖게 되었다. (vol.2,p.21-22)

 

흰색 Game 또는 흰색 Cochin이 검은 Spanish cock와 교배하여 생겨난 형질이 혼합된 11개의 알 중 7개는 흰색이었고, 4개만 검은색이었다. 나는 새들의 흰색깃털은 강하게 유전된다고 주장하였다. (vol.1,p.240)

 

나는 여러 세대에 걸쳐서 행하여온 할례가 유전하는 형질을 만들지 못했다고 말한 유대교를 믿는 3명의 의사들에 의한 주장을 인정하고 있다.(vol.2,p.23)

 

그러나 다윈은 그 후에도 손상은 유전될 수 있다고 주장하는 선례들을 계속해서 인용하였다. “그렇지만 권위 있는 Proper Lucas 박사는 손상이 유전되는 예들을 길게 나열하여 제시하였고, 이런 예들은 믿지 않을 수 없다.”(vol.2,p.23). 다윈은 1900넌 이후 유전현상을 이해하는데 중요한 진보와 관련 있는 연구사례들을 기록하였다. 다음 두 개의 인용구는 성연관 유전으로 알려진 것들을 정확하게 기술하고 있다.

 

원인을 알지 못하는 색맹은 여자들보다 남자에게서 더 자주 발생한다. … 그러나 색맹이 여자를 통하여 전달된다는 것은 명확하다.(vol.2,p.72)

 

혈우병(haemorrhagic diathesis), 색맹 등과 같은 경우에 아들은 보통 아버지로부터 직접특성을 물려받지 않는다. 하지만 딸은, 오직 딸만이 아버지로부터 보인자를 물려받는다. 그래서 딸들의 아들만이 그 특성을 나타낸다. 그러므로 아버지, 손자, 손자의 손자가 특성을 나타낼 것이다. –할머니, 딸, 딸의 손녀 등은 보인자로 전달되고 있다.(vol.2,p.73)

 

잡종 형성과 그 자손에 대한 연구들은 유전 규칙에 관한 중요한 자료를 제공하였다. 다윈 시대의 자료들은 기껏해야 모호한 것들이었다. 그러나 다음 인용문은 멘델 유전의 핵심이 될 수 있는 현상들을 기술하고 있는 예외적인 흥미로운 자료이다.

 

일반적으로, 1세대에서 교배된 자손들은 거의 부모의 중간형질을 나타낸다. 그러나 손자세대와 다음 세대에서는 정도의 차이는 있지만 조상들의 형질이 하나 또는 둘 다가 계속하여 격세유전을 한다. 여러 저자들은 부모 양쪽의 특성을 모두 가진 잡종이나 혼혈들은 함께 섞이는 것이 아니라, 단지 신체 여러 부분에서 서로 다른 비율로 섞여 있는 것; 또는 Naudin이 말하듯이 잡종은 살아있는 모자이크로서, 눈으로는 일치하지 않는 요소들을 구분할 수 없으므로 그들은 완전히 섞여 있다고 주장하였다. 우리가 잡종에서 두 종의 요소들이 스스로 분리된다고 생각한다면, 어떤 의미로는, 이것이 사실이라는 것을 의심하지 않는다. —Naudin은 더 나아가 두 종의 특이한 성분들 또는 요소들의 분리는 남자와 여자의 생식 문제에서는 명백하게 거짓임이 드러난다고 믿었다 ; 그리고 그는 계속되는 잡종 세대들에서 격세유전을 거의 보편적인 것으로 설명한다.(vol.2,pp.48-49)

 

유전에 관한 자료들을 체계적이고 광범위하게 조사한 후에, 다윈은 가설을 세웠다. 우리는 다윈이 포괄적인 유전 가설에 의해 설명된다고 생각한 10가지 중요한 현상들로 자료를 분류할 수 있다.

(1) 유전되는 특성들. 이런 예들의 대부분은 몸의 크기, 색깔, 다양한 열성변이들과 같은 구조들을 포함한다. 생리적 특성들 또한 유전한다–색맹과 혈우병. 유전되는 특성들을 크거나 작고, 중요하거나 덜 중요하고, 때로는 유전하거나 때로는 유전하지 않을지도 모른다. 유용한 가설은 왜 특성들이 때로는 유전하지만 항상 그렇지는 않는지 설명할 수 있어야 할 것이다. 그것은 두렵고 어려운 일이었다.

(2) 유전, 아니면 돌연변이. 인간 사회 중의 어떤 부족들은 습관적으로 이빨을 빼버리거나, 귀나 콧구멍을 뚫거나, 남자아이들은 할례를 시키거나, 손가락 한 개나 두 개를 자른다. 하지만 그들의 아이들은 동일한 손상을 나타내지 않는다. 그러나 수족의 절단(손상)이 유전되는 것처럼 보이는 다른 경우들이 있다. 다윈이 “그것을 믿지 않을 수 없다.”고 할만큼 타당성이 있었다. 다윈은 “여러 번 심한 화농을 앓아 뿔을 잃은 어떤 소가 머리의 같은 위치에 뿔이 없는 3마리의 송아지를 낳았다“고 여러 번 언급하였다. 그는 “상처로 인해 손상되거나, 질병으로 인해 변화된 구조들의 유전과 관련하여 그것은 어떤 단정적인 결론을 내리기가 어렵다”고 결론지었다.(vol.2,pp.22-23)

(3) 격세유전(atavism). 이것은 중간 조상에서는 없었지만 더 먼 조상에서는 표현된 적이 있다고 믿는 어떤 특성이 개체에게 나타난 것이다. 예를 들어 사육되는 양의 야생 조상들은 검은색이었다고 여겨진다. 그러므로 검은 새끼 양이 흰 양떼 사이에 나타났을 때 그것은 오랫동안 잠복되어 있던 유전형질의 존재로 설명할 수 있다.

(4) 성연관 유전. 이제까지 자료에서, 대부분의 경우에 유전형질들은 양쪽 부모로부터 동일한 특성이 유전되는 것처럼 보였다. 그렇지만 다윈은 색맹이나 혈우병과 같은 경우들은 이에 해당하지 않는 것을 알았다. 다윈은 “따라서 우리는 배우고, 사실(현상)은 중요하며, 유전(transmission)과 발달은 뚜렷한 힘이다.”라고 흥미로운 결론을 내렸다.(vol.2,p.84)

(5) 근친결혼(동종교배). 두 개체를 교배하고 그들의 자손을 여러 세대동안 서로 교배한다면, 우리는 이를 동종교배라 말한다. 그것의 일반적인 결과는 비교적 동일한 개체군의 형성이다:

 

두 품종이 교배되면 그들의 특성들은 보통 친밀하게 서로 혼합된다. 그러나 어떤 특성들은 혼합되지 않는다. 그리고 부모 각각으로부터, 또는 어느 한 쪽으로부터 변형되지 않은 상태로 전달된다. 회색 쥐 한 쌍이 있을 때, 그 새끼는 얼룩이도 아니고 중간색도 아니다. 순수한 흰색이거나, 원래의 회색을 띤다… Game 닭을 사육하는데 권위자인 더글라스 박사는 “나는 여기서 이상한 사실을 알았다: 검은 닭을 흰색 닭과 교배하면, 여러분은 두 종류의 뚜렷한 색을 나타내는 닭을 얻는다.”라고 말했다. Heron 경은 흰색, 검은색, 갈색, 황갈색 앙고라 집토끼를 여러 해 동안 교배하였다. 그러나 한번도 이 색깔들이 한 동물에 섞여있지 않았지만, 종종 한배 새끼들에게 4가지 색깔 모두가 나타나기도 했다.(vol..2,p.92)

 

다시 말해서, 유전에 관한 자료는 완전한 법칙이나 규칙성을 갖지 않는 것 같다. 자료를 설명하기 위한 포괄적인 가설은 이런 곤란한 사실들에 적용될 수 있어야 한다.

(6) 인위적 선택. 선택은, 의도적이든 또는 비의도적이든, 인간에게 더 유용하고 다양한 동물과 식물들을 생산하는 방법이다. 그것은 농경이 시작된 초기시대부터 계속되어 왔다. 농부가 닭의 크기를 크게 하고 먹이의 양이 늘어나기를 바란다면, 그는 가장 큰 암탉과 수탉을 선택하여 교미시킨다. 각 세대마다 같은 선택을 반복한다. 이런 방법으로, 제한적이지만, 몇 세대 후에 바라는 특성들을 가진 동물과 식물들을 개량하는 것이 가능하다. 선택에 있어 가장 난처한 점 중의 하나는 조상에는 없었던 특성을 가진 개체가 나올 가능성이 있는 것이었다. 예를 들어 다윈이 좋아하는 대상인, 비둘기는 매우 이상한 품종들이 선택된 적이 있었다– 유럽의 바위에 서식하는 야생 비둘기와 전체적으로 다르다. 선택은 새로운 어떤 것을 창조할 수 있다. 인위적 선택은, 몇 세대 후에는, 같은 속의 다양한 야생 종이나 다른 속의 종들처럼 상세한 세부 구조에서 서로 훨씬 다른 다양한 개체들을 생산할 수 있다는 것이 명백하다.

(7) 다양성의 원인. “그 주제는 모호한 것이다; 그러나 우리의 무지를 연구하기에 유용할 지도 모른다. 어떤 저자들은…생식에 필수적인 부산물로, 성장 또는 유전에 따른 훨씬 본질적인 규칙으로서, 다양성을 고려한다” (vol.2,p.250). 다윈은 사육되거나 야생인 모든 종들은 다양하다고 믿었다. 차이는 특히 사육 종에서 분명하게 나타나는데, 많은 독특한 변이들이 선택되어 왔다. (다윈은 독일 화초연구가의 책에서 히야신스가 1200여종이 있다는 것을 발견하였다.) “생활 조건에서 어떤 종류의 변화들은, 심지어 극히 약간의 변화도, 종종 변이의 원인을 제공하기에 충분하다. 영양분의 증가는 아마도 가장 효과적인 단일 자극원이다.”(vol.2,p.270). 변이의 종류는“변화된 조건의 특징보다 생물 자체의 특성이나 구성 요소에 ”(vol.2,p.250) 훨씬 더 의존한다. (이 마지막 인용구는 다윈이 그 시대의 혼동을 넘어서는 신비한 능력을 가진 것을 보여주는 수많은 예들 중 하나이며, 미래의 연구가 무엇인지를 명확하게 나타내고 있다.)

(8) 재생. 도룡뇽의 꼬리와 다리들을 절단하면, 그 손실된 구조들은 대체된다. 손상된 부분을 재생하는 능력은 많은 동물과 식물에서 공통적이다. 다윈은 발생단계에서 원래 구조의 형성과 후에 손상된 부분의 재생은 둘 다 틀림없이 유전적인 근거를 갖는다는 것을 깨달았다. 왜냐하면 두 현상 모두 마지막 구조들은 종마다 특징적이기 때문이다.

(9) 생식 유형. 무척추 동물인 히드라와 같은 생물은 무성, 유성적 방법으로 번식한다. 수정란으로부터 발생한 히드라는 무성생식인 출아에 의해 생겨난 것들과 동일하다. 그러므로 부모로부터 자손에게 전달되는 것은 난자나 정자에 제한될 수 없다. 출아해서 새로운 개체를 형성하는 히드라의 체벽 세포들 또한 유전정보를 전달한다. 다윈이 유전에 관한 포괄적인 이론들은 재생과 발생 모두를 설명할 수 있어야 한다는 점을 깨달은 것은 중요하다.

(10) 지발성 유전(delayed -action inheritance). 과학적 분석의 초기 단계에서는, 신빙성 있는 자료와 그렇지 않은 자료들을 구분하기가 어려울 것이다. Lord Morton’s 아라비아 밤색 암말이 한 예이다. 이 암말은 zebra의 한 종과 교배하였는데, 현재는 멸종한 얼룩말이다. 이 교배에서 얻은 당나귀 새끼는 형태와 색깔이 중간이었다. 암말은 다음에 다른 농장으로 보내져서 검은색 아라비아산 종마와 함께 길러졌다. 새끼가 두 마리 있었다.

 

이 망아지들은 부분적으로 암갈색이고, 진짜 잡종보다 심지어는 얼룩말보다 다리에 더 뚜렷한 줄무늬가 있었다. 두 망아지들 중 하나는 목과 몸의 다른 부분에 뚜렷한 줄무늬가 있었다. 몸의 줄무늬는 다리의 것과는 달리 암갈색이이고, 극히 드물었다…그러나 이 경우 더 뚜렷한 특징은 얼룩말과 비슷한 짦고, 뻣뻣하고, 곧게 선 망아지들의 갈기머리이다. 따라서 얼룩말은 검은 아라비아산 말이 교배한 후에 얻은 자손들의 특징을 물려받았다는 것은 의심할 여지가 없다. (vol.1,p.404).

 

그것을 확실히 설명하기는 어렵다. 그렇지만 많은 말 사육자들은 만약 순수한 혈통의 암말을 이보다 순수한 혈통이 아닌 종마와 교배시킨다면 그 암말은 영원히 혼혈이 되어 이후에 교배하여 얻는 자손들은 순수한 혈통으로 간주될 수 없다. 다윈은 이런 지발성 유전의 예를 “가장 이론상으로 중요함”으로 여겼지만, 그러나 그들은 다른 것들만큼, 유전에 대한 그의 불완전한 가설의 근거가 되었다.

 

귀납적으로 가설 설정하기

유전을 설명하는 유용한 가설은 다음에 열거하는 10 분류의 자료들을 설명할 수 있을 것이다. 이런 매우 다른 종류의 자료들을 동시에 설명할 수 있는 가설은 없으며, 모두 유전과 관계가 있을 것이라고 생각하였다. 그러므로 우리는 베이컨이 불의 특성과 관련된 그의 자료들을 책상 위에 나열하고, 자료 중의 어떤 것은 배제하고, 남은 것으로부터 가설을 설정하는 것과는 다른 과정에 참여하여야 한다. 우리가 어떻게 논증해야 하는 지에 대한 예들이 여기에 있다.

 

(A) 자손들은 보통 부모의 생김새뿐만 아니라 매우 특이한 특징들도 부모를 닮는다는 것을 보여주는 많은 연구들이 있으므로, 우리는 유전현상에 물질적인 근거가 있다고 결론지어야 한다. 이것은 위의 자료1에서 주장하였고, 나머지 다른 9개의 자료들에서는 부정하였다.

(B) 난자와 정자는 이들을 방출하여 몸 밖에서 결합하는 생물체들에서 세대 사이에 유일한 물질적인 연결고리이다. 유전 인자들은 모두 그들 안에 포함되어 있다.

(C) 그러나 난자와 정자는 유전 인자들의 유일한 점유자일 수는 없다. 왜냐하면 어떤 생물체들은 완전히 똑같은 자손이 무성생식 방법뿐 아니라 유성생식에 의해서도 생겨날 수 있기 때문이다.(분류9)

(D) 손실된 부분의 재생에 대한 연구들은(분류8), 위의 관점C를 포함하여, 신체의 많은 세포들은(대부분? 모두?) 모두 유전 인자들을 포함한다고 주장한다.

(E) 유전 인자들은 short-term basis(부모에게는 존재하지 않는 특징들이 조부모와 손자세대에서 나타나는 것) 또는 long-term basis(격세 유전)에서 나타나지 않지만 존재할 것이다. 이 자료들은 유전 인자들이 잠복한 상태라도 비교적 영구적이고 안정하다고 강하게 주장한다.

(F) 유전인자들은 새로운 변이가 갑자기 등장하는 경우처럼, 변화되기도 하고 또는 전체가 새로운 것으로 형성되기도 한다.

(G) 유전인자들은 대대로 계속해서 존재하므로 그들은 복제되는 기작임에 틀림없다.

(H) 유전인자들은 어떤 개체의 세포들이 다른 개체의 세포들에 침입하는 감염인자와 유사한 방식으로 행동할 것이다.- Lord Morton’s 암말의 예(분류10)

 

그러므로 우리는 유전 인자가 존재한다, 적어도 신체의 많은 세포들에 있다, 그들은 배우자를 통해 전달될 것이다. 각 세대에서 표현되거나 잠재성으로 남아있을 것이다, 여러 세대동안 변화되지 않고 지속될 수 있다, 어떤 알려지지 않은 조건에서 변화될 수 있다, 그 수가 증가할 가능성이 있다 등의 임시적인 결론을 내릴 것이다. 이들 모두는 우리가 오늘 날 유전자에 대하여 알고 있는 것과 일치한다.

그러나, 분류H는 현대 유전학의 요소가 아니다.-보다 고등한 동물과 식물들의 유전 인자, 유전자들은 -Lord Morton’s mare 경우에서 보이는 것처럼- 몸의 여기저기를 돌아다니지 않는다. 우리는 이제 그 경우는 잘못 해석되었다는 것을 알고 있다.-얼룩말의 정액에 의해 암말이 오염된 것이 아니다. 유사한 줄무늬가 아라비아와 영국 경주마의 후손에서 나타난 것이 발견되었다. 다윈은 이점을 깨닫지 못했다. 그리고 관찰은 틀림없이 옳다는 그의 신념은 잘못된 가설을 설정하는데 중요한 요인이었다.

우리는 어떻게 이런 이종 자료를 단일한 개념 구조로 통합시킬 수 있는가? 다윈은 시도를 감행하였다.

 

Whewell에서, 귀납적인 과학 역사가는 -“가설은 종종 과학에 봉사할 것이다. 그들이 어떤 미완성된 부분을 포함할 때도, 심지어는 잘못되었을 경우에도 그렇다” 라고 말한다. 이런 관점 하에서 나는 범생설-가설의 진보를 과감히 경험하였다. 이는, 분리된 원자나 단위의 관점에서, 전체 조직 그 자체가 번식한다는 것을 의미한다.(vol.2,pp.357-358)

 

다윈은 gemmules 생성의 미세한 단위들을 주장한다. gemmule은 다음 특징들을 갖고 있다고 가정하였다.: 생물체의 각각 그리고 모든 부분은, 그리고 세포의 각 부분들은 특별한 유형의 gemmules을 생성한다고 가정하였다-간은 간gemmules을, 그리고 눈은 눈gemmules을 갖는다. gemmules은 신체의 곳곳을 옮겨 다니는 능력이 있으므로 난자나 정자를 포함하여 신체의 모든 부분들은 모든 유형의 gemmules을 포함할 것이라고 추정하였다. 즉 gemmules은 유전인자의 완전한 세트를 가질 것이다. 발생하는 동안, gemmules은 서로를, 또는 부분적으로 형성된 세포들을 통합시키고, 원래 그들을 생성시켰던 그런 종류의 새로운 세포들을 형성한다고 생각하였다. 새로운 gemmules은 계속해서 새로 만들어진다고 여겨졌다. 그들은 보통 자손들에서 활동하였고, 각 세대들에 잠복되어 있지는 않았다.

범생설은 10종류의 현상들을 각각 설명할 수 있다. 물론 이것은 놀랍지 않다. 왜냐하면 가설들은 자료들을 설명하기 위해 설정된 것이기 때문이다.

(1) 부모한테서 자손에게로 특성의 전달은 부모의 몸에서 특수한 gemmules이 형성되고, 배우자들에서 혼합되고, 자손에서 발생한 결과로 설명되었다. Edward Lambert의 피부세포는 porcupine-skin gemmules을 형성하였고, 이들은 정자를 통해 그의 자손에게로 전해졌다.

(2) 손상(절단)은 보통 유전하지 않는데 이것은 정상 조직을 위한 gemmules이 손상 전에 형성되었기 때문이다. 따라서 도룡뇽의 다리 재생은 다리gemmules이 몸 전체에 이미 존재하였고, 절단된 후에 새로운 다리를 생성하여 이어지게 할 수 있었으므로 가능하다. 손상이 유전되는 드문 경우들은 환부들을 포함하는 것 같다. 다윈은 이런 경우들을 다음과 같이 설명하였다.: “이 경우 손실된 부분의 gemmules은 환부 일부분에 의해 차례로 모두 잡아당겨져서 사라지게 된다고 추측할 것이다.”

(3) 격세 유전은 많은 세대가 지난 후에 활동하게 되는 긴 휴면 gemmules의 결과로 설명될 수 있다. 이는 특히 불필요한 가정이었다. 이보다 더 잘 언급한 것은 없다: 어떤 특성들은 여러 세대동안 존재하지 않은 후에 계통적으로 다시 나타나는 것 같다. 그리고 만약 특성들이 gemmules에 의해 결정된다면, gemmules은 잠복하여 있었음에 틀림없다.

(4) 성연관 유전은 한쪽 성에서 잠복하는 gemmules 때문이다. 따라서 색맹인 사람은 색맹gemmules을 그의 딸에게도 전달하며, 그들은 잠복상태로 있다. 그녀는 색맹gemmules을 아들에게도 전하며, 그들은 발생하여 색맹을 나타낸다.

(5) 두 개의 다른 형태가 교배될 때 보통 관찰되는 혼합은 각 부모의 gemmules이 자손에서 혼합된 결과이다. 어느 한 쪽 부모의 특성이 지배적인 경우들은 “수, 친밀성, 활동성에서 다른 쪽 부모에서 온 것보다 잇점을 가진” 부모의 gemmules이 존재한 결과이다.

(6) 인위적 선택은 원하는 특성을 가진 개체들을 선택함으로써 원하는 gemmules을 가진 개체들을 부모로 선택하기 때문에 가능하다. 원하는 특성을 가진 부모들을 계속하여 동종교배 시키면, 그 개체는 필요로 하는 종류의 변이를 천천히 생성할 수 있게 된다.

 

(7) 변이의 근원은, 어느 정도는 환경이 원인임에 틀림없지만, 분명치는 않다. -그러나 단순히 라마르크식의 관점은 아니다. 하지만 일단 새로운 변이가 나타나면, 그들은 새로운 종류의 gemmules을 생성할 것이다. 이것은 신체 세포가-생식세포와 다른 세포-난자와 정자의 유전적인 조성에 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미하며, 그런 관점에서, 훨씬 나중에, 가장 심각한 유전학의 이설로 여겨지게 되었다.

(8) 재생은 모든 구조를 형성하는 gemmules은 몸 전체에서 발견되므로 몸의 어느 부분도 이웃한 손상된 부분을 대체할 수 있는 능력을 가질 것이다 라고 설명될 수 있다.

(9) 유성생식과 무성생식에서 얻은 동일한 자손은 몸의 모든 부분들은 몸 전체에 대한 gemmules을 갖는다는 것으로 설명된다. 돌기(싹:bud)를 생성하는 체벽의 세포뿐 아니라 히드라의 배우자들은 동일한 gemmules을 갖고 있다.

(10) 얼룩말 종마의 gemmules은 정액을 통해 Lord Morton의 암말에게 전해지며, 첫 번째 자손 뿐 아니라 암말이 아라비아산 종마와 교배하여 두 마리의 망아지를 생산했을 때 그들 스스로 암말의 난소로 들어가서 표현됨으로써 작용을 하였다.

우리는 무엇을 말할 수 있는가? 다윈은 방대한 양의 자료를 수집하는데 큰 기여를 하였다. 그리고 객관적인 시각으로 유전의 분야들을 규정지었다. 범생설에 대한 그의 가설은 2천년 보다 훨씬 이전에 히포크라테스에 의해 주장된 범생설을 넘어 괄목할 만한 진보를 가져왔다. 다윈의 가장 중요한 공헌은 유전은 물질적인 근거를 가지며, 아마도 유전 기작에 대한 법칙을 발견할 수 있다는 주장일 것이다. 그는 범생설의 약점을 깨달았지만, 존재하지 않는 것에서 규칙을 도입하려고 시도하였었다. 만약 그의 노력이 다른 목적에 아무 것도 기여하지 않았다면, 그의 공헌은 최소한 다른 과학자들을 한 장소에 모아 놓고, 유전에 관한 어떤 포괄적인 이론에 의해 설명되는 수많은 종류의 자료 목록, 중요 문제에 대한 토론, 검증될 수 있는 가설을 시도해 보게 한 점을 들 수 있다.

 

갤톤의 집토끼

찰스 다윈의 조카인 프란시스 갤톤은(1822-1911), 삼촌의 작업에 오랫동안 관심을 가져왔으며, 범생설(1871a)의 가설을 검증하려고 시도하였다. 그의 검증은 단순하고 직접적이었다. 범생설의 가설은 신체 모든 부분에 gemmules의 완전한 전량이 있다고 주장하였다. 그러므로 모든 것은 혈액에 있을 것이었다. 갤톤은 혈액이 어떤 동물에서 다른 동물에게로 전달될 수 있고 “그것은 잔인한 수술이 아니었다”는 것을 알았다. 그는 다른 혈통의 집토끼를 마취시켜 이들 사이에 혈액을 전달하고 다음에 그들의 자손을 연구하자고 제안하였다. 이 가설에서 명백한 귀납은 만약 검은 집토끼의 혈액을 은갈색 토끼에게 주입하고 은갈색 토끼를 서로 교배하면, 검은색 토끼의 혈액이 어떤 영향을 줄 것이라고 예상할 것이다 라는 점이다. 즉, 주입된 두 마리의 은갈색 토끼들의 자손은, 혈액을 주입하지 않은 은갈색 토끼사이의 교배에서 얻은 것들과는 다를 것이다. 갤톤은 그의 실험 토끼를 모두 실제로 사육하여 찾아냈다. 주입된 혈액이 자손을 변화시킨 아무런 증거가 없었다. 그러므로, 귀납의 이런 검증은 가설이 틀렸다는 것을 주장하였다.

다윈은 그의 가설에 대한 이런 공격에 대하여, 그는 “혈액에 대하여 한마다 언급도 하지 않았다.” 그리고 gemmules은 순환계가 없는 생물체에도 있다는 것을 가정하는 것이므로 “그것은 실제로 혈액 속에 gemmules존재가 나의 가설에 필요한 요소를 구성할 수 없다는 것은 명백하다”고 주장하면서, 즉시 반박하였다.(1871)

이것은 정말로 이상한 답변이다.: 만약 gemmules이 몸 전체에 존재한다면, 분명히 그것은 혈액에 있을 것이다. 아마도 다윈은 동굴의 우상(Idols of the Cave)의 고통을 겪고 있었던 것 같다. 갤톤은 (1871) 그의 삼촌이 주장한 것들을 얼마나 잘못 해석해 왔는지 유감스럽다고 말하면서, 거짓으로 뉘우치면서 답변하였다.

범생설에 대한 다윈의 가설은 gemmules에 기초하고 있지만 gemmules의 존재를 제공하는 증거가 없었다. 그들은 유전에서 관찰되는 현상을 설명하기 위해 창안되었다. 이것은 과학적 과정에 적합한 것이다. 원자는 화학의 자료를 설명하기 위해 창안되었고, Pluto라 부르는 행성은 이미 알려진 행성의 궤도의 불규칙성을 설명하기 위하여 창안되었다. 원자와 Pluto는 그들을 실제로 관찰하기 전에도, 그들을 검증할 수 있었고, 결국은 증명할 수 있었기 때문에 유용한 가설이었다.

그러나 범생설의 가설은 매우 형식적이어서 어떤 것을 설명할 수 있지만 검증될 수는 없기 때문에 매우 유용하지 않은 것이었다. 다윈은 유전의 다양한 측면들을 열거하였고, 모두 gemmules에 의해 결정되어 진다고 말했다. 범생설은 비록 그것을 대신할 더 나은 가설이 없었지만, 적절한 것으로 여겨지지 않았다. Vorzimmer가 나중(1970)에 기술한 것처럼 , 범생설은 “그것에 부합되지 않는 어떤 사실을 강조하려 하는 비판에 저항하기 위해 만들어낸 매우 임시적인 것”이었다. 그러나 확실히 혈액을 혼합하는 갤톤의 실험은 가설에 치명적인 것으로 받아들여졌음에 틀림없다.

다윈이 변이(Variations)를 저술했을 때, 아무도 유전 현상의 모든 자료들을 설명하는 개념을 발전시킬 가능성은 없었다. 이점은 특히 다윈이 가장 중요하다고 생각한 “사실”중의 어떤 것들이 후에 잘못으로 판명되었을 때 적용할 수 있다. 생물학자들은 얼룩말이 전해준 것으로 생각되는 것을 Lord Morton의 암말에게 적용할 수 있기 전에 유전공학 기술이 그 단계에 도달해야 할 것이다. 완전히 다른 접근이 이루어졌을 때 유전학은 정밀한 과학이 되었다. 하나의 포괄적인 이론으로 유전에 대한 모든 것을 설명하려는 시도가 포기되고, 유전학자들이 표면적으로 중요치 않은 현상들의 설명을 추구하였을 때 -멘델은 완두의 색깔과 모양에 연구를 집중시켰고, 모건은 초파리의 흰색 눈의 유전 문제 해결에 부심하였을 때 성공이 다가왔다.

1900년 이후에 유전학은 적절한 가설이 창안되고, 더욱 어려운 수수께끼들이 연구되고, 설명되고, 유전학 이론의 근간에 융합되면서, 매우 사소한 문제들을 설명하려고 시도하는 초기 단계에 커다란 진보가 이루어졌다. 또 다른 관련을 제시한, Hardin의 견해는(1985) 이점에서 완벽하게 적용된다: “매우 사소한 문제에 관한 지식으로 시작한 것은 아주 위대한 것에 관한 지식으로 판명된다.” 다윈은 매우 큰 문제를 설명을 시도하는 것으로 시작하였고, 매우 사소한 것을 설명하는 것으로 끝났다.

조상환

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