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

“ 잃어버린 퍼즐 조각을 찾아내다 2004년 7월 초의 나흘 동안, 상황이 바뀌었다. 나는 채굴장 바닥 부분의 바위를 조사했는데, 바위보다는 얼음을 더 많이 긁어내고 있었다. 그렇게 얼음을 부수다가 나는 평생 잊지 못할 장면을 목격했다. 이제껏 발견했던 것들과는 전혀 다른 비늘 화석이 눈앞에 놓여 있었다. 그 화석의 뒷부분은 얼음에 묻혀 있었다. 화석 덩어리는 꼭 턱처럼 보였는데, 내가 지금까지 본 어떤 물고기의 턱과도 달랐다. 납작한 머리에 붙어 있을 법한 모양의 턱이었다. 다음 날, 동료인 스티브 게이트시는 채굴장 윗부분의 바위들을 파고 있었다. 주먹만 한 돌덩이를 들어낸 스티브는 자신을 빤히 바라보는 어느 동물의 주둥이와 마주쳤다. 구덩이 바닥에서 얼음에 덮여 있던 내 물고기처럼, 스티브의 물고기도 머리가 납작했다. 이것은 새롭고 중요한 화석이었다. 스티브의 화석은 내 화석보다 더 온전할 것 같았다. 물고기의 정면이 드러나 있으니, 운이 좋다면 골격의 나머지가 절벽 안쪽에 안전하게 남아 있을지도 몰랐다. 스티브는 여름 내내 조금씩 바위를 파헤쳐서 전체 골격을 실험실로 가져갈 수 있도록 했다. 스티브의 장인다운 솜씨 덕분에 우리는 수생-육상 전이를 증명하는 최고의 표본을 손에 넣게 됐다. 실험실로 가져온 표본들은 그 안에 화석이 들어 있다는 사실을 제외하면 그저 돌덩어리에 지나지 않았다. 표본 담당자들이 나서서 두 달 동안 한 조각 한 조각씩 바위를 떨어냈다. 치과 도구나 소형 곡갱이를 써서 손수 만져야 할 때가 많았다. 매일 조금씩 화석 생명체의 해부 구조가 드러났다. 큰 부위가 노출될 때마다 우리는 육상 동물의 기원을 그만큼 더 이해할 수 있게 되었다. 우리가 2004년 가을에 암석 표본에서 차근차근 끄집어낸 것은 어류와 육상동물의 중간 단계에 해당하는 아름다운 화석이었다. 어류와 육상동물은 여러 면에서 서로 다르다. 물고기의 머리는 원통형이지만 초기 육상동물의 머리는 악어와 비슷해서 납작하고, 눈이 위에 붙어 있다. 물고기는 목이 없는 대신 어깨와 머리 사이에 일련의 골판들이 이어져 있으나, 초기 육상동물은 후손들과 똑같이 목을 지녔다. 어깨를 가만히 두고 머리만 돌릴 수 있었다는 말이다. 그 밖에도 큰 차이점들이 많다. 물고기는 온몸에 비늘이 있지만 육상동물은 그렇지 않다. 물고기에게는 지느러미가 있지만 육상동물에게는 손가락과 발가락, 손목과 발목이 포함된 팔다리가 있다. 이렇게 어류와 육상동물의 차이점을 계속 비교해서 적어나가면 그 목록은 엄청나게 길어질 것이다. 하지만 우리의 새로운 생명체는 두 동물 종의 경계를 흩트려놓았다. 이 녀석은 물고기처럼 등에 비늘이 있고 물갈퀴가 달린 지느러미가 있다. 하지만 초기 육상동물처럼 머리가 납작하고 목을 지녔다. 또한 갈퀴막이 달린 지느러미 안을 들여다보면 위팔과 아래팔이 있고, 심지어 손목에 해당하는 뼈와 관절도 가지고 있다. 이 녀석은 어깨, 팔꿈치, 손목 관절은 지닌 물고기였던 것이다. 이 생물이 육상동물과 공유하는 속성은 대개가 몹시 원시적인 것이다. 가령 물고기의 상완골, 즉 위 '팔' 뼈의 형태와 굴곡을 보면 반쯤은 어류의 뼈에, 반쯤은 양서류의 뼈에 가깝다. 두개골이나 어깨뼈의 모양도 마찬가지다. ”

“ 이 화석을 찾기까지 장장 6년이나 걸렸지만, 우리는 결국 고생물학적 예측을 확인하는 데 성공한 셈이었다. 새로운 물고기가 두 동물 종류 사이의 중간 단계라는 것도 중요했지만, 우리가 예측했던 바로 그 지구 역사의 시기에, 고대의 환경 조건, 즉 3억 7500만 년 전 고대 개울에서 형성된 암석 속에서 발견되었다는 사실도 중요했다. 화석의 발견자로서, 테드와 패리시와 나는 학명을 지을 특권이 있었다. 우리는 북극의 누나부트 준주에서 유래한 물고기라는 사실을 반영하는 동시에 그곳에서의 작업을 허락해준 이누이트 원주민들에게 감사하는 마음을 담은 이름을 원했다. 우리는 공식 명칭이 이누이트 콰지마자투콴지트 카티마지이트Inuit Qaujimajatuqangit Katimajiit인 누나부트 장로회에 이누이트 언어로 이름을 지어달라고 부탁했다. 솔직히 나는 이누이트 콰지마자투콴지트 카티마지이트라는 이름의 위원회가 우리로선 도무지 발음하기 어려운 학명을 제안하지 않을까 걱정했다. 나는 장로들에게 화석 사진을 보냈고, 그들은 시크사지아크와 틱타알릭Tiktaalik이라는 두 가지 안을 내놓았다. 우리는 이누이트 말을 못하는 사람들도 비교적 쉽게 발음할 수 있는 틱타알릭으로 정했다. 이누이트 말로 '커다란 물고기'라는 뜻이었다. 틱타알릭은 2006년 4월에 발표된 이후 각종 신문들에서 머릿기사를 장식했고, <뉴욕 타임스>의 1면 헤드라인으로도 등장했다. 각지에서 관심이 쏟아졌던 그 일주일은 조용하기 그지없는 내 삶에서 참 특이한 시기였다. 그런데 온갖 언론의 공세 속에서 내게 가장 뜻 깊었던 순간은, 만평이나 사설에 틱타알릭이 등장한 것을 봤을 때도, 여러 블로그에서 뜨거운 토론이 벌어진 것을 봤을 때도 아니었다. 순간은 아들의 유치원에서 찾아왔다. ”

“ 언론이 아직 틱타알릭에 대해 소란스럽게 떠들던 때에, 아들이 다니는 유치원의 선생님이 내게 화석을 가져와서 설명해달라고 부탁했다. 나는 착실하게 틱타알릭 주형을 준비한 뒤 아들 너대니얼의 교실로 가면서, 한바탕 난장판이 벌어질 것을 각오했다. 그러나 스물네 살의 선생님과 다섯 살짜리 꼬맹이들은 내가 뾰족한 이빨을 보여주며 북극에서 어떻게 화석을 찾았는지 설명하는 동안, 놀랍도록 의젓하게 이야기를 경청했다. 나는 어떤 동물의 화석 같으냐고 아이들에게 물었다. 아이들이 총알처럼 손을 들었다. 한 사내아이가 크로커다일이나 앨리게이터라고 대답했다. 내가 왜냐고 묻자 아이는 악어나 도마뱀처럼 머리가 납작하고 두 눈이 위에 다렸기 때문이라고 말했다. 이빨이 커다란 점도 비슷하다고 했다. 반대의 목소리를 높이는 아이들도 있었다. 그중 한 녀석을 지목하자 아이는 이렇게 말했다. "아니, 아니, 이건 악어가 아니고 물고기예요. 왜냐하면 비늘과 지느러미가 있으니까요." 또 다른 아이가 외쳤다. "어쩌면 둘 다일지도 몰라요." 틱타알릭의 메시지는 이처럼 유치원생들도 알아차릴 수 있을 만큼 확실했다. ... 틱타알릭 화석을 통해 내 몸을 이해할 수 있다는 확신은 어디서 오는 걸까? 틱타알릭의 목을 생각해보자. 틱타알릭 이전의 모든 물고기들은 두개골과 어깨가 일련의 뼈들로 연결되어 있어서 몸통을 돌리면 반드시 목도 함께 돌아갔다. 그러나 틱타알릭은 다르다. 틱타알릭의 머리는 어깨와 떨어져 자유롭게 움직인다. 이런 구조는 양서류, 파충류, 조류, 포유류, 그리고 인간이 공유하는 특징이다. 틱타알릭 같은 물고기가 작은 뼈 몇 개를 잃음으로써 이런 전체적인 변화가 시작되었던 것이다. ”

“ 손목, 갈비뼈, 귀, 그 밖에 인체 골격의 어떤 부분이라도 비슷한 방식으로 분석할 수 있다. 모든 속성들이 틱타알릭 같은 물고기까지 거슬러 올라가기 때문이다. 틱타알릭 화석은 '루시'라는 이름으로 유명한 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스Australopithecus afarensis 같은 아프리카 원인 화석만큼이나 인간 역사의 한 부분을 차지한다. 우리는 루시를 보면서 고등 영장류였던 인간의 역사를 이해하고, 틱타알릭을 보면서 물고기였던 우리 역사를 이해하는 것이다. 자, 지금까지 우리가 배운 것은 무엇일까? 세상은 아주 질서 있게 구성되어 있어서 동물원을 거니는 것만으로도 전 세계 암석층에 어떤 화석들이 들어 있을지 예측할 수 있다는 사실과, 그 예측을 바탕으로 화석을 발견하면 먼 옛날 생명의 역사에서 어떤 사건들이 벌어졌는지 밝힐 수 있다는 사실, 그리고 그런 사건들의 기록이 해부학적 조직의 형태로 여태 우리 몸 안에 남아 있다는 사실을 배웠다. 내가 아직 언급하지 않은 사실은 인류의 역사를 유전자, 즉 DNA를 통해 추적할 수도 있다는 점이다. 그 기록은 세상의 바위들 속이 아니라 인체의 세포들 속에 새겨져 있다. 나중에 우리 몸이 어떻게 만들어졌는지 이야기할 때는, 화석과 유전자를 둘 다 활용하게 될 것이다. ”