[함께 읽는 과학도서] 천천히 곱씹으며 느리게 읽기 <지구의 짧은 역사> 2부

“ 새포아풀은 길가나 밭, 논, 공원 등 아무데서나 볼 수 있는 아주 흔한 잡초다. 북아메리카가 원산지로 귀화식물인 새포아풀은 전 세계에서 볼 수 있다. […] 이 새포아풀은 일본에서는 골프장의 주요한 잡초로도 알려져 있다. 골프장의 티, 페어웨이, 런, 그린 등에서는 잔디를 각기 다른 높이로 베어준다. 그런데 놀랍게도 새포아풀은 잔디깎기에 베이지 않도록 잔디 높이보다 더 낮은 위치에서 이삭을 맺는다. 러프는 비교적 높은 위치에서 잔디를 깎는 곳인데 여기에 있는 새포아풀은 잔디가 깎이는 높이까지 자랐다가 베이지 않도록 그보다 더 낮은 곳에서 이삭을 맺는다. 페어웨이는 그보다 더 낮은 위치에서 잔디를 깎지만 새포아풀은 그보다 낮은 위치에서 이삭을 맺는다. 골프장에서 가장 낮은 위치인 그린은 땅과 가까운 높이에서 아주 낮게 그것도 자주 잔디를 가지런히 깎는다. 그래서 새포아풀도 땅에 바싹 붙은 높이에서 이삭을 맺는다. 새포아풀이 장소에 따라 키가 다른 것은 환경에 맞게 외관을 바꾼 '표현형적 가소성'일까, 아니면 '유전적 변이'일까? 이는 씨앗을 가져와 같은 환경에서 재배해 보면 알 수 있다. 환경을 똑같이 맞췄더니 변화가 사라졌다면 그것은 표현형적 가소성이고, 환경이 같아도 차이가 있다면 그것은 유전적 변이다. 그럼 새포아풀은 어떨까? 새포아풀은 각각의 장소에서 씨앗을 가져와 같은 조건에서 길렀는데도 원래 있던 장소의 잔디 깎는 높이에 맞게 이삭을 맺었다. 그린에서 채취해 온 씨앗에서 싹이 난 개체 역시 한 번도 잔디를 깎지 않았는데도 땅과 아주 가까이에서 이삭을 맺었다. 이는 그린에서 나던 키 작은 새포아풀이 유전적으로 변이를 일으켰다는 것이다. 잡초는 유전적으로 다양한 집단이라서 늘 일정한 비율로 유전적 변이를 일으킨다. 골프장에서 잔디 깎는 높이보다 더 높은 곳에 이삭을 맺는 개체는 자손을 남길 수 없다. 잔디 깎는 높이보다 낮은 위치에서 이삭을 맺는 개체만이 자손을 남길 수 있다. 이렇게 각 장소에서 잔디 깎는 높이에 맞춰 이삭을 맺는 집단이 형성된 것이다. ”

“ 그리고 그중 하나라도 올바로 해석한 것이라면, 산소 광합성은 GOE보다 수억 년 이전에 기원한 것이 분명해진다. 분자생물학에서 나온 추론도 산소를 생성하는 남세균이 햇빛이 드는 생태계의 주류가 되기 오래전에 기원했다고 시사한다. ”

“ 지구가 성숙함에 따라서, 크고 안정적인 대륙들이 수면 위로 올라오면서 침식되어서 바다로 유입되는 인의 양도 늘어났다. 이윽고 다른 전자 공여자들을 이용할 수 있는 수준을 넘어서 인이 충분히 공급됨이 따라서, 남세균은 생태적으로 중요한 위치에 올라섰다. ”

“ 로버트 팔콘 스콧은 1910년, 역사적인 남극점 탐험을 위해 출항했다. 하지만 불행하게도 스콧과 4명의 일행은 극점에서 돌아오는 도중 악천후를 만나 죽음을 맞이한다. 이 비극을 통해 한 가지 중요한 과학적 발견이 이루어졌다.죽음 탐험가의 배낭에서 종자고사리 식물화석인 글로소프테리스(Glossopteris)가 나온 것이다. 결론적으로 이 종자고사리 화석은 그 당시 쓸모없는 얼음투성이의 땅이라고 여겼던 남극이 예전에는 비옥한 대륙이었다는 것을 입증하는 것이었다. 또한 스콧이 자기의 발견물인 종자고사리 화석이 가지는 과학적 중요성을 알고 있었다는 것을 의미한다. ”