세상에서 가장 재미있는 32가지 생물학 이야기

이나가키 히데히로 지음 | 서수지 옮김

사람과나무사이 2024년 02월 27일 출간 국내도서 : 2024년 02월 29일 출간

작품소개

책소개

ㆍ 궁금증 하나. “황제펭귄은 왜 한창 성장 중인 어린 펭귄이 어른 펭귄보다 몸집이 클까?” 혹독한 남극의 환경 때문이다. 펭귄들은 매서운 추위와 굶주림을 견디기 위해 몸에 지방을 축적해야 하는데, 성장 과정에 있는 새끼는 어른 펭귄보다 훨씬 많은 영양분과 지방이 필요하다.
ㆍ 궁금증 둘. “쇠무릎은 왜 자신을 해치려 드는 천적 애벌레의 ‘성장’을 적극적으로 도울까?” 여기에는 쇠무릎의 영리하고도 섬뜩한 속내가 있다. 즉, 쇠무릎은 자기 잎에 애벌레의 성장을 촉진하는 성분을 지니고 있는데, 그 탓에 쇠무릎의 잎을 뜯어 먹은 애벌레는 탈피를 반복하다가 잎을 많이 축내지 않고 어른 벌레가 되어 날아간다.
ㆍ 궁금증 셋. “하마는 왜 ‘입 크기’로 승부를 가리는 독특하고도 정교한 규칙을 고안하고 발달시켰을까?” 이는 수컷 하마들끼리 힘자랑하며 싸우다가 다치거나 죽는 경우가 많아져 무리 전체의 세력이 약해질 위험성을 줄이기 위해서다. 그렇게 되면 자칫 다른 하마들에게 영역을 빼앗길 수 있기 때문이다.

그 밖에도 이 책에는 성체가 되면 오히려 몸집이 작아지는 패러독스 개구리 이야기, 일정 기간 육아휴직을 내고 새끼들을 돌보는 우두머리 수컷 고릴라 이야기, ‘급한 성격의 씨앗’과 ‘느긋한 성격의 씨앗’을 동시에 키워 영리하게 살아남는 식물 도꼬마리 이야기 등이 소개되고, 포유동물 새끼가 귀여울 수밖에 없는 생물학적 원인, 개복치 부부가 한꺼번에 3억 개의 알을 낳아 그중 두 마리 정도만 성체로 키우는 이유, 시력이 뛰어나고 완벽한 본능을 가진 잠자리가 푸른색 천막 위에 알을 낳는 까닭 등 읽다 보면 시간 가는 줄 모르고 빠져드는 흥미롭고도 기상천외한 생물학 이야기로 빼곡하다.

목차

①장_ 황제펭귄은 왜 다 자란 새끼가 어른보다 몸집이 클까?

1. 황제펭귄은 왜 다 자란 새끼가 어른보다 몸집이 클까?
어른과 아이의 차이는? | 황제펭귄 새끼가 어른 펭귄보다 몸집이 클 수밖에 없는 생물학적 이유 | 성체가 되면 오히려 몸집이 작아지는 패러독스 개구리 | 생물이 어른이 된다는 것은 뭔가를 얻는 동시에 잃는 것

2. 쇠무릎이 천적 애벌레의 ‘성장’을 돕는 영리하고도 섬뜩한 속내는?
애벌레의 존재 가치는? | 애벌레일 때 먹는 먹이의 양이 장수풍뎅이의 몸집을 결정한다고? | 쇠무릎의 달콤하고도 치명적인 속삭임, “빨리 어른이 되렴!”

3. 어린 말미잘은 해파리처럼 헤엄쳐 다니는데, 어른 말미잘이 바위에 붙어 여생을 보내는 이유는?
어른과 아이가 역할을 분담하는 생물은 서로 다르게 생겼다? | 아기가 깜찍하게 귀여운 것은 ‘넓은 이마’ 때문이다?! | 포유동물 새끼가 귀여울 수밖에 없는 생물학적 이유

4. 집게벌레는 왜 새끼들이 자기 몸을 뜯어 먹는 동안 천적으로부터 새끼들을 보호하기 위해 싸우며 죽어갈까?
‘새끼를 지키고 돌보는’ 습성은 강한 생물에게만 주어진 특권이다? | 눈물겹고도 비극적인 모정을 보여주는 어미 집게벌레 | 어미의 체액을 빨아 마시며 생존해야 하는 애어리염낭거미의 기구한 운명 | 본능에 따라 행동하는 무척추동물 vs. 지능에 따라 행동하는 척추동물

5. 수컷과 암컷 개복치 두 마리가 한꺼번에 3억 개의 알을 낳아 그중 두 마리 정도만 성체로 키우는 까닭은?
개복치의 알이 모두 성체로 자라면 무슨 일이 일어날까? | 척추동물 중에서 최초로 본격적인 ‘육아’에 나선 동물은? | 포유동물이 육아를 선택한 것은 강해서가 아니라 살아남기 위해서라고?

②장_ 우두머리 수컷 고릴라는 왜 육아휴직을 내고 새끼들을 돌볼까?

6. 배우지 않고도 살 수 있는 곤충 새끼 vs. 배우지 않으면 아무것도 할 수 없는 포유동물 새끼
‘놀이’는 왜 포유동물에게 중요한 생존 수단일까? | 본능을 가장 고도로 발달시킨 생물종은?

7. 시력이 뛰어나고 본능이 발달한 잠자리는 왜 푸른색 천막 위에 알을 낳을까?
말벌이 먹이를 둥지로 가져가는 도중에 떨어뜨려도 찾지 않고 그대로 날아가는 생물학적 이유 | 포유동물이 발달시킨 ‘지능’의 치명적 함정

8. AI를 창조한 인간이 어느 시점부터 AI를 절대 이길 수 없는 이유는?
‘기계가 스스로 학습하는’ 딥 러닝 시스템으로 인간의 능력을 넘어서기 시작한 AI | 인간의 ‘경험’이 AI의 정보량을 넘어선다고? | 경험의 위대함과 명백한 한계

9. 먹잇감으로 잡아다 준 초식 동물과 노는 새끼 치타를 어미는 어떻게 교육해서 어엿한 육식 동물로 키울까?
포유동물 새끼에게 ‘놀이’가 생존과 직결되는 중요한 문제인 까닭 | ‘지능 전략’에 따라 살아가는 데 필요한 ‘최소한의 기술’을 열심히 가르치는 어미 포유동물

10. 수달 등의 포유동물은 왜 교육받지 못하면 살 수 없는 위험천만한 구조로 생명을 이어나가는 ‘지능 전략’을 채택했나?
동물원의 동물이 새끼를 돌보지 못하거나 버리는 이유는? | 포유동물은 왜 본능이라는 뛰어난 생존 시스템을 주요 전략으로 채택하지 않았을까? | 불변의 상황에는 본능으로, 변화하는 상황에는 지능으로 대응하도록 진화한 포유동물

11. AI가 아직 인간의 능력을 완벽하게 넘어서지 못하는 이유는 인간의 ‘오감’을 얻지 못했기 때문이다?!
기호 정보로 입력할 수 없는 개념을 배우지 못하는 AI의 한계 | AI가 넘어서기 어려운 장벽, ‘심벌 그라운딩 문제’ | 말 울음소리만으로 말이라고 인식할 수 있는 인간의 능력

12. 포유동물 못지않게 새끼를 정성껏 양육하는 새는 왜 지능이 아닌 본능을 따르는 전략을 택했나?
아기 새는 왜 태어나서 처음 눈에 들어오는 대상을 어미로 인식할까? | 포유동물은 살아가는 데 필요한 ‘지능’을 발동하는 가장 기본적인 정보를 어디에서 얻을까? | 음식이 뼈와 근육을 만들듯, 인간의 경험은 지능 개발의 근간이 된다 | 포유류가 진화 과정에서 획득한 모유 수유가 획기적 시스템인 이유

13. 하마는 왜 ‘입 크기’로 승부를 가리는 독특한 규칙을 고안하고 발달시켰나?
새끼 새가 난생처음 본 ‘움직이는 장난감’의 꽁무니를 졸졸 따라다니는 이유는? | 수컷 하마는 왜 피 흘려 싸우는 대신 입 크기로 경쟁하는 독특한 시스템을 발달시켰나? | 무리를 이루어 생활하는 포유동물의 수컷이 새끼들에게 규칙을 가르치는 생물학적 이유는?

14. 우두머리 수컷 고릴라는 왜 육아휴직을 내고 새끼들을 돌볼까?
고릴라는 수컷이 육아를 전담한다는데? | 사람 손에서 자란 동물원의 고릴라는 새끼를 돌볼 줄 모른다고? | 새끼 원숭이를 안고 소꿉놀이해본 원숭이가 육아도 잘한다?

③장_ 키 큰 기린과 덩치 큰 코끼리 중 어느 동물이 더 클까?

15. 도꼬마리가 자기 열매 속에 바로 싹을 틔우는 ‘급한 성격의 씨앗’과 좀처럼 싹을 틔우지 않는 ‘느긋한 성격의 씨앗’을 동시에 키우는 기상천외한 이유는?
성격이 다른 두 종류의 씨앗을 준비하는 도꼬마리의 선택이 매우 영리한 전략인 까닭 | 민들레는 잎 모양이 다양한데 꽃 색깔이 모두 노란색인 생물학적 이유 | 생물이 진화한 결과 획득한 또 하나의 전략, ‘불규칙성’

16. 숫자를 무한대로 처리하는 컴퓨터를 개발한 인간의 뇌는 왜 숫자가 많아지면 혼란스러워할까?
생물은 불규칙성이 전략인데 인간의 뇌는 왜 불규칙에 약할까? | ‘숫자가 많아지면’ 갈피를 잡지 못하고 헤매는 인간의 뇌 | 인간의 뇌가 한 줄로 순서를 매겨 정리하는 방법을 선호하는 이유

17. 키 큰 기린과 덩치 큰 코끼리 중 어느 동물이 더 클까?
복잡한 것을 싫어하는 뇌가 이해하기 쉽도록 인간의 뇌가 스스로 고안한 추상적 개념, ‘평균값’ | 호랑이, 사자, 고릴라 중에서 가장 강한 동물은? | 인간은 왜 불규칙성이 지배하는 생물 세계에 자꾸 규칙성을 부여하려 할까?

18. ‘평범한 개는 존재하지 않는다’라는 말의 의미는?
평범한 사람도 평범한 생물도 존재하지 않는다?! | 아기의 성장 발육 곡선 그래프가 위험한 이유 | 생물계가 생존을 위해 선택한 두 가지 전략, ‘불규칙한 성장 분포’와 ‘고르지 않은 능력 분포’

19. 민들레 등의 식물이 솜털 같은 홀씨를 이용해 씨앗을 최대한 멀리 날려 보내기 위해 노력할 수밖에 없는 까닭은?
민들레 씨앗이 부모 식물 근처에 떨어진다면 부모 식물이 가장 위협적인 존재가 된다고?! | 식물이 씨앗을 최대한 먼 곳으로 보내려는 생물학적 이유 | 민들레는 왜 꽃을 다 피운 뒤 스스로 줄기를 쓰러뜨려 땅바닥에 누울까?

20. 새끼를 살뜰히 돌보던 여우가 갑자기 돌변해서 무섭게 구는 이유는?
인간보다 더 인간적인 여우의 출산과 육아법 | 다정다감하던 여우가 갑자기 돌변해서 새끼에게 먹이를 주지 않고 굶기는 이유 | 인간의 육아 기간은 왜 다른 포유동물에 비해 유난히 길까?

21. 인간은 ‘자녀가 부모를 돌보는’ 유일한 생물이다?!
인간의 어린 시절이 유난히 긴 이유는 ‘이족보행’ 때문이다? | 150그램으로 태어나 3년 만에 훌륭한 어른 판다로 폭풍 성장하는 자이언트판다 | 인류는 왜 생존 전략으로 ‘느린 성장’을 선택했을까?

22. 아이는 어른이 되기 위해 살고 어른은 아이를 만들기 위해 산다!
어린 생물의 역할은 ‘어른이 되는 것’이라고? | 모든 생물은 영원히 지속되는 릴레이 경주에 참여하는 달리기 주자다?! | 인간은 미래 세대를 희생해서 현재를 살아가려는 유일한 생물종

23. 할머니가 인류를 진화시켰다고 말하는 이유는?
할아버지와 할머니의 존재가 인간이 진화한 비결이라고? | 육아를 위해 ‘가족’과 ‘사회’ 구조를 발달시킨 인간 | 할아버지와 할머니는 ‘부양해야 할 대상’이 아니라 ‘지혜를 전수하는 사람’

④장_ ‘잡초는 밟혀도 다시 일어난다’라는 말이 어불성설인 까닭은?

24. 식물의 성장 여부를 판단할 때 길이보다 ‘높이’를 유일한 기준으로 잡는 방식이 왜 문제가 될까?
나팔꽃의 성장을 측정하는 가장 정확한 방법은? | 식물의 성장을 재는 두 가지 방법, ‘초고’와 ‘초장’ | ‘초고’의 기준이 전혀 맞지 않는 대표적 식물, 클로버 | 성장을 측정할 때 ‘높이’만 기준으로 하는 방식이 합리적이지 않은 이유

25. ‘잡초는 밟혀도 다시 일어난다’라는 말이 어불성설인 까닭은?
잡초의 정체성, ‘밝히면 일어나지 않는다’ | 밟힌 잡초에 ‘일어나기’보다 더 중요한 일은 ‘꽃피우기’

26. 매일 물 주며 가꾸는 채소는 쉽게 죽는데, 물도 주지 않고 돌보지 않는 잡초는 왜 잘 자랄까?
전혀 성장하지 않는 것처럼 보이는 겨울에 뿌리 성장에 집중하는 식물의 지혜 | 잡초가 땡볕에서도 싱싱함을 유지하는 비결은 뿌리를 뻗는 방법이 다르기 때문이다? | 중요한 성장은 눈에 보이지 않는다?!

27. 잘라주면 오히려 튼튼하게 자라 많은 꽃을 피우고 튼실한 열매를 맺는 식물의 이치는?
잘라주면 오히려 튼튼하게 자라 수많은 꽃을 피우고 튼실한 열매를 맺는 식물 | 성장이 멈추었을 때 힘을 발휘하는 식물의 ‘마디’

28. 나무 세포의 성장에 끝이 있음에도 나무가 천 년을 살며 아름드리 거목으로 자라는 이유는?
생물의 성장이 일직선이 아니라 ‘S자’ 형을 이루는 이유 | 천 년을 사는 나무는 천 년 동안 계속 성장할까?

29. 벼에 이삭이 나와 더 자라지 않는 것처럼 보여도 성장을 멈춘 것이 아닌 까닭은?
높이 무성하게 자랐으나 꽃이 피지 않은 A 식물과 키가 작지만 많은 꽃이 핀 B 식물 중 더 성장한 식물은? | 가로로 자라는 성장, ‘분얼’ vs. 세로로 자라는 성장, ‘절간신장’

30. 생물의 세계에서도 성숙이 빠진 성장이 공허한 이유는 뭘까?
일조량이 적고 기온이 낮은 날이 많으면 벼의 키가 더 커지는 까닭은? | 생물이 어른이 되는 과정에 성장 못지않게 ‘성숙’이 중요한 이유는?

⑤장_ 생물의 성장에 ‘노력’이 필요하지 않은 이유는?

31. 생물의 성장에 ‘노력’이 필요하지 않은 이유는?
식물을 성장시키는 비타민, 물 | 생물의 성장에 ‘노력’은 필요하지 않다고? | 어른도 성장하는 힘을 지니고 있다?

32. ‘벼농사를 짓는다’라는 말이 명백히 틀린 표현인 까닭은?
오이 덩굴에 오이가 열리면 그만이지 가지가 열릴 필요는 없다?! | 대지를 박차고 뛰어다니는 타조는 하늘을 날 수 없다고 한탄하지 않는다 | 벼 성장의 주체는 인간이 아니라 벼 자신이다 | 벼를 키우는 것은 사람이 아니라 태양과 물과 흙이다

책 속으로

패러독스 개구리의 올챙이는 25센티미터가량 되는 우람한 몸집을 자랑한다. 그런데 어른 개구리는 6센티미터로 올챙이보다 작다. 놀랍게도 성체가 되면 몸집이 4분의 1 정도로 줄어든다. 몸집이 커지며 성장한 새끼가 성체가 되면 오히려 몸집이 작아지는 신기한 개구리다. 이름처럼 ‘패러독스’다.
패러독스 개구리는 왜 올챙이가 성체보다 몸집이 클까? 그리고 성체가 되면 왜 몸집이 작아질까? 안타깝게도 그 이유는 밝혀지지 않았다.
패러독스 개구리는 염분 농도가 높은 바다 근처에서 서식하는데, 올챙이일 때는 염도가 높은 물에 대항하기 위해 몸집이 커지는 거라고 추정하는 가설이 있다. 하지만 아직 확실히 규명되지는 않았다. 어쨌든 패러독스 개구리의 올챙이가 성체보다 몸집이 큰 데는 나름대로 합리적인 이유가 있을 것이다.

- 본문 「성체가 되면 오히려 몸집이 작아지는 패러독스 개구리」 중에서 (30p.)

포유동물의 새끼는 모두가 귀엽게 생겼다. 아기 때는 아직 앳되고 귀여운 티가 나지만, 자랄수록 점점 귀여움이 사라진다.
인간은 어른과 아이의 모습이 다르긴 해도 개구리와 올챙이처럼 딴판은 아니다. 굼실굼실한 나비 애벌레를 귀엽다고 느끼는 사람은 소수에 불과하고 대부분 징그럽다며 눈살을 찌푸린다.
그런데도 포유동물 새끼는 귀여워 보인다. 앙증맞은 움직임을 보면 입가에 흐뭇한 미소가 저절로 떠오른다. 물론 그러는 데는 이유가 있다. 포유동물 새끼는 ‘어른이 지켜줘야 하는 존재’이기 때문이다.
포유동물은 새끼를 돌보는 동물이고, 포유동물 새끼는 ‘돌봄을 받는’ 존재다. 그래서 어른이 지켜줄 수 있도록 귀여운 모습을 짓는 것이다. 거북이 딱딱한 등딱지로 몸을 지키듯, 쐐기벌레가 독이 들어 있는 쐐기로 몸을 지키듯, 포유동물 새끼는 ‘귀여움’으로 무장하고 자기 몸을 지킨다.
아기의 얼굴을 보면 이마가 널찍하다. 이마가 넓으면 왜 귀여워 보일까? 이마가 넓은 생물을 귀엽다고 느끼도록 어른의 뇌에 프로그램되어 있어, 이마가 널찍한 사람은 아기가 아니더라도 귀여워 보인다. 이마가 넓어서 귀여운 게 아니라 빨간불이 ‘정지’ 신호이듯 넓은 이마가 ‘공격해서는 안 된다’, ‘지켜줘야 한다’는 신호를 보내는 것이다.

- 본문 「포유동물 새끼가 귀여울 수밖에 없는 생물학적 이유」 중에서 (41p.)

작디작은 벌레가 새끼를 돌보기란 쉽지 않다. 그런데 우리가 주위에서 볼 수 있는 곤충 중에서 집게벌레가 새끼를 돌보는 것으로 알려져 있다. 집게벌레는 이름 그대로 꼬리 끝에 큼직한 집게가 달려 있는데, 이 집게를 무기 삼아 적으로부터 몸을 지킨다. 집게벌레는 지킬 힘을 가지고 있기에 새끼를 돌볼 수 있는 것이다.
성충이 된 집게벌레는 돌 아래에 알을 낳은 뒤 부화할 때까지 고이 감싸듯 품고 열심히 지킨다. 이때 돌멩이를 들어보면 어미 집게벌레는 집게를 치켜들고 필사적으로 적을 쫓으려 안간힘을 쓴다.
어미 집게벌레는 알이 부화할 때까지 한 달에서 두 달이 넘는 동안 아무것도 먹지 않고 오로지 알을 지키는 일에만 전념한다.
드디어 알에서 작은 애벌레가 꿈틀꿈틀 깨어난다. 그렇다고 어미의 일이 끝나는 것은 아니다. 집게벌레는 육식 곤충이라서 작은 곤충 등을 먹이로 삼는다. 하지만 갓 부화한 작은 애벌레는 사냥감을 잡을 수가 없다. 그래서 어미는 새끼들에게 자기 몸을 내준다.
갓 태어난 새끼들은 어미의 몸을 아귀아귀 갉아 먹는다. 그리고 새끼들에게 먹히면서도 어미 집게벌레는 마지막 힘을 짜내 집게를 휘둘러 적을 쫓으려 애쓴다.
이처럼 어미 집게벌레는 새끼를 돌보기 위해 자신의 모든 것을 희생하고, 마지막에는 목숨까지 내주는 눈물겨운 모정을 발휘한다. 어미를 먹어 치운 뒤 먹을 것이 떨어지면 애벌레들은 뿔뿔이 흩어져 제 갈 길을 간다.

- 본문 「눈물겹고도 비극적인 모정을 보여주는 어미 집게벌레」 중에서 (46~48p.)

포유동물은 생존에 가장 기초적인 먹이를 잡는 기술조차 학습으로 터득해야 한다. 그리고 새끼에게 학습시키는 기술도 학습으로 터득해야 한다.
만약 부모가 적절한 학습 과정을 거치지 못하면 새끼를 기를 수 없다. 새끼도 적절한 교육을 받지 못하면 살아갈 수 없다. 이 얼마나 위험천만한 구조인가? 포유동물은 왜 이렇게 위험한 구조로 생명을 이어나가게 되었을까? 바로 포유동물이 발달시켜온 ‘지능’이라는 전략 때문이다.
본능에는 생존 기술이 프로그램되어 있다. 이 프로그램에 따라 갓 태어난 새끼도 누구의 도움 없이 살아갈 수 있다. 본능이란 굉장한 시스템이다. 그런데 본능은 환경 변화에 적응하지 못한다는 결점이 있다. 아무리 상황이 변해도 생물은 ‘본능’이라는 프로그램에 따라서만 행동해야 한다. 환경 변화에 맞춰 본능을 관장하는 프로그램이 수정되려면 기나긴 진화의 역사가 필요하다. 진화에 실패하면 시대에 뒤처져 멸종할 수도 있다.
반면 지능은 스스로 상황을 판단하는 힘을 지닌다. 그래서 지능을 지닌 동물은 환경이 변해도 상황에 따라 행동을 수정할 수 있다. 그러나 지능도 학습을 통해 수많은 정보를 입력하지 않으면 아무것도 할 수 없다는 결점이 있다.
본능이나 지능 모두 장단점이 있다. 이 두 전략 중 포유동물은 지능을 선택해 진화를 거듭했다. 물론 포유동물에게도 본능은 있다. 갓 태어난 아기는 배우지 않아도 어미 젖을 빨아 배를 채우며, 사랑의 계절이 오면 수컷은 암컷을 찾고 암컷은 수컷의 품을 그리워한다. 환경이 달라져도 변화하지 않는 부동의 행동은 본능에 프로그램되어 있다.
그렇다면 포유동물의 ‘생존 기술’은 어쩌다 지능에 의존하게 되었을까?

- 본문「포유동물은 왜 본능이라는 뛰어난 생존 시스템을 주요 전략으로 채택하지 않았을까?」중에서 (83~85p.)

인간과 가까운 고릴라는 수컷이 육아를 전담하는 것으로 알려져 있다. 고릴라는 수컷 한 마리가 우두머리가 되어 여러 암컷을 거느리며 무리를 이룬다. 일단 어린 새끼를 돌보는 것은 어미의 몫이다.
갓 태어난 새끼 고릴라는 몸무게가 200그램 정도로 매우 작기 때문에, 세 살 때까지 젖을 먹으며 엄마 품에서 어리광을 부린다. 이처럼 새끼가 어릴 때는 어미가 줄곧 품에 안고 애정을 듬뿍 쏟는다.
그러다가 젖 뗄 무렵이 되면 수컷 고릴라가 육아를 맡는다. 어미는 수컷 고릴라 곁에 새끼를 두고 볼일을 보러 다닌다. 고릴라 무리에는 암컷이 여러 마리 있어, 다른 암컷 고릴라도 마찬가지로 새끼를 데리고 온다. 따라서 수컷 고릴라 주위에는 새끼 고릴라가 바글바글 몰려 있다. 마치 유치원 같은 풍경이다. 이렇게 몰려든 새끼들은 수컷 고릴라 곁에서 어울려 논다.
수컷 고릴라는 새끼들을 뒤치다꺼리하지 않는다. 새끼들이 노는 모습을 그저 지켜볼 따름이다. 그러다가 새끼들이 티격태격 싸움을 시작할라치면 심판처럼 끼어들어 중재에 나선다. 수컷 고릴라의 중재는 평등하다. 나이가 어린 새끼와 공격받은 쪽의 새끼를 보호한다. 이러면서 새끼 고릴라들은 고릴라 무리의 규칙과 사회성을 배운다.
우두머리 수컷 주위에 모인 새끼들은 모두 아비가 같다. 그래서 수컷 고릴라는 편애하지 않는다. 어미는 아무래도 자기 새끼 편을 들 수밖에 없다. 각자 제 새끼 편을 들면 무리가 잠잠할 날이 없기에 수컷 고릴라가 새끼들을 돌보는 것이다. 그리고 새끼들은 수컷 고릴라 아래에서 ‘사회의 규칙’을 몸으로 익힌다.
이렇게 성장한 새끼들은 어미와 아비 사이를 왔다 갔다 한다. 마치 ‘어리광’과 ‘자립’ 사이를 오가는 사춘기 청소년과 같다. 그리고 새끼들은 어미의 잠자리가 아닌 아비의 침대에서 자고, 더 성장하면 아비 근처에 잠자리를 마련한다. 고릴라가 자기 잠자리를 만드는 것은 자립했다는 증거다.
고릴라는 성체가 되는 데 10~15년 정도 걸린다. 포유동물 중에서 상당히 긴 편에 속한다. 이렇게 긴 세월에 걸쳐 천천히 새끼를 기르는 것은 고릴라가 새끼를 지킬 힘이 있다는 방증이기도 하고, 어른이 되기 위해서는 배울 것이 많다는 뜻이기도 하다.

- 본문「고릴라는 수컷이 육아를 전담한다는데?」중에서 (107~109p.)

그렇다면 식물에 중요한 것은 무엇인가? 바로 꽃을 피우고 씨앗을 남기는 것이다. 그렇다면 밟혔을 때 일어나는 것은 상당히 불필요한 에너지 낭비다. 쓸데없는 데 힘을 쓰기보다 밟히더라도 꽃을 피우는 데 에너지를 쓰는 게 합리적이다. 다시 일어날 에너지가 있다면 그 에너지로 씨앗을 남겨야 한다. 그래서 밟힌 잡초는 일어나지 않는다.
밟히면 다시 일어나야 한다는 것은 인간의 관점이다. 식물은 빛을 따라 위로 자란다. 그러나 위로 자라야 한다는 생각도 선입견이다. 밟히는 장소에서까지 위로 자랄 필요는 없다. 모난 돌이 정 맞는다고, 고개를 꼿꼿이 드는 잡초는 밟힐 테니 말이다. 주위에 위로 자라는 식물이 없다면 땅바닥에 납작 엎드려 있어도 충분히 빛을 받을 수 있다.
밟히고 또 밟혀도 꿋꿋하게 다시 일어나는 질긴 삶의 방식도 나쁘지 않지만 꽃을 피울 수 없다면 아무 소용 없다. 에너지를 중요한 곳에 써야 한다. 노력은 중요한 때를 위해 아껴둬야 한다. ‘중요한 것을 간과하지 않는 것’이야말로 잡초의 진정한 정체성이다.

- 본문「밟힌 잡초에 ‘일어나기’보다 더 중요한 일은‘꽃피우기’」중에서 (182~183p.)

출판사 서평

생존과 성장을 둘러싼 흥미진진하고도 기상천외한 생물학 이야기
- 이 책의 32가지 생물학 이야기 한 편 한 편에는 궁극의 우주와 자연의 이치,
그리고 세상을 사는 데 도움 되는 지혜가 담겨 있다

▣ 황제펭귄과 패러독스 개구리는 왜 어른보다 새끼의 몸집이 클까?

하나, 황제펭귄은 다 자란 새끼가 어른 펭귄보다 몸집이 크다. 어째서일까? 이는 황제펭귄이 서식하는 환경 때문이다. 즉, 남극과 같은 특수한 지역에서 사는 생물은 혹독한 겨울을 견뎌내야 하는데, 펭귄도 마찬가지다. 특히 새끼 펭귄은 굶주림을 견디기 위해 몸에 지방을 많이 축적해야 한다. 물론 어른 펭귄도 굶주림을 견디기 위해 지방을 충분히 축적해야 하지만, 성장 과정에 있는 새끼는 훨씬 많은 양의 영양분과 지방이 필요하다. 어른 펭귄보다 새끼 펭귄의 몸집이 더 큰 것은 그래서다.
또 하나, 패러독스 개구리의 올챙이는 약 25센티미터로 매우 크다. 그렇다면 어른이 된 패러독스 개구리는? 놀랍게도, 겨우 6센티미터 정도로 올챙이보다 훨씬 작다. 성체가 되면 몸집이 4분의 1 정도로 줄어드는 셈이다. 녀석의 이름이 ‘패러독스 개구리’인 것도 바로 이런 독특한 특성 때문이다. 대다수 생물과 달리 새끼 시절 몸집이 컸다가 성체가 되면 오히려 몸집이 작아지니 그럴 만도 하다.
왜 이런 현상이 일어날까? 정확한 원인은 아직 밝혀지지 않았다고 한다. 다만, 과학자들은 패러독스 개구리가 염분 농도가 높은 바다 근처에서 서식하는 점에 주목해 올챙이 시절 염도가 높은 물에 대항하기 위해 몸집이 커지는 것으로 추정한다.
이렇듯 인간 사회와 마찬가지로 생물계 역시 아이와 어른의 차이는 단지 몸집 크기만은 아닌 모양이다. 아무리 몸집이 커도 성숙하지 않은 새끼 펭귄과 패러독스 개구리는 어른이 될 수 없다.

▣ 쇠무릎이 천적 애벌레의 ‘성장’을 돕는 영리하고도 섬뜩한 속내는?

애벌레는 식물 잎을 갉아 먹고 산다. 식물도 가만히 당하고 있지만은 않는다. 애벌레에게 자기 잎을 먹히지 않기 위해 온갖 수단을 동원하는 거다. 그중 하나로, 어떤 식물은 잎에 독 성분을 지니고 있다. 그러나 특단의 대책도 소용없을 때가 더러 있다. 해독 작용을 발달시켜 무력화하는 만만치 않은 애벌레도 적지 않기 때문이다. 이런 녀석들은 식물이 독성 물질을 발산해 자신을 지키려 해도 눈 하나 깜짝하지 않고 잎을 갉아 먹는다.
애벌레에게 먹히지 않기 위해, 혹은 피해를 줄이기 위해 깜짝 놀랄 만큼 기발한 방법을 동원하는 식물도 있다. 바로 ‘쇠무릎’이다. 이 식물은 어떤 방법을 사용해 위기를 모면할까?
쇠무릎은 자기 잎에 애벌레의 성장을 촉진하는 성분을 지니는 방향으로 진화했다. 그런 까닭에 애벌레가 쇠무릎 잎을 먹으면 탈피를 반복한다. 한데 탈피 과정에 있는 애벌레는 먹이를 먹지 않기 때문에 쇠무릎 잎을 많이 축내지 않고 어른벌레가 되어 날아간다.
칼과 창에 맞서기 위해 방패가 발명되듯 독을 지닌 식물을 만난 애벌레는 필사적으로 대항책을 마련하는 방향으로 진화하겠지만, 쇠무릎 잎을 먹은 애벌레도 그저 조금 빨리 어른이 되는 것이기에 대응책을 강구할 필요를 느끼지 않는다. 이렇듯 흥미롭게도 쇠무릎은 천적 애벌레의 성장을 적극적으로 돕는 방식으로 몰아낸다.
그렇다면 애벌레의 입장에서 빨리 성충이 되는 개체는 이득일까 손해일까? 명백히 손해다. 왜냐하면 애벌레 시절 잔뜩 먹고 부지런히 영양을 보충해야 제대로 된 어른벌레가 될 수 있는데, 잎을 충분히 먹지 못하고 어설프게 어른이 되면 몸집도 상대적으로 작고 튼튼하지 않아 알을 낳지 못하기 때문이다.
“빨리 어른이 되렴.”
애벌레의 성장을 돕는 쇠무릎의 작전이 매우 영리하면서도 섬뜩하다고 말할 수밖에 없는 것은 바로 그래서다.

▣ 집게벌레는 왜 새끼들이 자기 몸을 뜯어먹는 동안 천적으로부터 새끼들을 보호하기 위해 싸우며 죽어갈까?

많은 생물, 그중에서도 특히 대다수 곤충은 자신이 낳은 새끼를 돌보지 않는다. 예를 들어 나비, 잠자리 등의 곤충은 어미가 알을 낳고 난 뒤 뒤도 돌아보지 않고 떠나 자기 삶을 산다. 알에서 깨어난 애벌레는 스스로 거친 세상을 살아가야 한다.
그러나 모든 일에 예외가 있듯 곤충 세계도 마찬가지다. 주위에서 쉽게 볼 수 있는 곤충 집게벌레가 그런 경우다. 집게벌레는 자기 새끼를 헌신적으로 돌본다. 녀석은 이름에 걸맞게 꼬리 끝에 커다란 집게를 가지고 있는데, 이 집게를 무기 삼아 적으로부터 몸을 지킨다.
여기서 드는 의문 한 가지. ‘왜 집게벌레는 대다수 곤충과 달리 알을 낳은 뒤 떠나지 않고 성심성의껏 새끼를 돌볼까? 이는 녀석이 스스로를 돌보고 새끼를 지킬 힘이 있기 때문이다. 위에 언급한 대로, 녀석에게는 강력한 집게가 있기에 그 집게를 무기로 자신을 돌보고 새끼들을 보호할 수 있는 것이다. 이는 전갈도 마찬가지다. 전갈 역시 새끼를 돌보는 곤충으로 알려져 있는데, 무서운 독성을 지닌 독침이 있기에 그것을 무기 삼아 자신을 지키고 새끼들을 보호할 수 있다.
다시 집게벌레로 돌아가자. 성충이 된 집게벌레는 돌 아래에 알을 낳은 뒤 부화할 때까지 정성껏 품고 지킨다. 이때 만일 누군가가 그 돌멩이를 들춰보면 어미 집게벌레는 어떻게 반응할까? 녀석은 마치 전장에 나간 장수처럼 집게를 치켜들고 필사적으로 적을 쫓아내려 안간힘을 쓸 것이다.
어미 집게벌레는 알이 부화할 때까지 짧게는 한 달에서 두 달이 넘도록 아무것도 먹지 않고 알을 지키는 일에만 전념한다. 어미의 이런 헌신적인 노력 덕분에 마침내 알에서 작은 애벌레가 꿈틀꿈틀 깨어난다. 그러나 아직 어미의 일이 끝난 것은 아니다. 집게벌레는 육식 곤충이므로 작은 곤충 등을 먹이로 삼는데, 갓 부화한 애벌레는 제 힘으로 사냥감을 잡을 수가 없다. 어미 집게벌레가 새끼들에게 자기 몸을 먹이로 내주는 것은 이런 이유에서다.
갓 태어난 새끼들은 어미 집게벌레의 몸을 게걸스럽게 갉아먹기 시작한다. 이때 어미는 새끼들에게 먹히면서도 혼신의 힘을 다해 집게를 휘두르며 적을 내쫓는 일에 몰두한다. 이처럼 어미 집게벌레는 새끼를 돌보기 위해 자신의 모든 것을 희생하고, 마지막에는 목숨까지 내주는 눈물겨운 모정을 발휘한다.

▣ 수컷 하마는 왜 피 흘려 싸우는 대신 입 크기로 경쟁하는 독특한 시스템을 발달시켰나?

대다수 생물은 ‘본능’을 고도로 발달시켜 그 본능의 힘으로 생존한다. 그에 반해 포유류는 ‘지능’을 발달시켜 생존할 뿐 아니라 육아에도 지능의 힘을 활용한다. 이 책의 저자에 따르면, “‘본능’이 자연계에서 살아남기 위한 최소한의 프로그램이라면 ‘지능’은 환경에 적응해 그 프로그램을 변화시키는 어댑터이거나 새로운 형태로 업그레이드할 수 있는 도구”라고 할 수 있다.
이런 맥락에서 포유류 세계에는 본능의 힘에 의지해서만 생존하는 생물에게서는 찾아볼 수 없는 고도로 발달한 정교한 프로그램이 존재하는데, 이것을 ‘규칙’이라고 한다. 그런 정교한 프로그램, 즉 규칙의 대표적인 예로 저자는 ‘수컷 하마가 입을 최대한 크게 벌려 서로 입 크기를 견주는 행위’를 든다.
수컷 하마들은 왜 이런 독특한 행위를 할까? 이는 수컷들 간에 펼쳐지는 힘겨루기의 일환이라고 한다. 즉, 서로 입을 최대한 크게 벌려 조금이라도 입이 큰 하마가 승자가 되는 식이다. 그렇다면 수컷 하마들은 왜 사자나 호랑이 등의 다른 힘센 포유류 동물들처럼 직접 부딪쳐 싸우거나 하는 방식으로 승부를 가리지 않고 ‘입 크기’로 경쟁하는 독특한 시스템을 발달시켰을까? 이는 하마들이 지능을 발달시킨 결과이며, 자신의 무리를 보존하고 소중한 영역을 다른 경쟁자들에게 빼앗기지 않기 위한 목적에서다. 그도 그럴 것이 만일 실제로 몸무게가 수 톤이나 나가는 하마들이 누가 더 강한지 가리기 위해 사생결단으로 싸울 경우 그 과정에서 다친 수컷이 많아져 무리 전체의 세력이 약해지고 위험에 빠지기 십상이다. 그렇게 되면 자칫 다른 하마 무리에게 영역을 빼앗길 수도 있다.
저자에 따르면, 수컷 하마들의 입 크기가 힘의 세기를 증명하는 명백한 기준인지는 알 수 없으나 동족 간의 불필요한 싸움을 되도록 피해 다 같이 살아남고자 나름대로 정교한 이런 규칙을 발달시킨 것만은 분명해 보인다.

▣ 우두머리 수컷 고릴라는 왜 육아휴직을 내고 새끼들을 돌볼까?

고릴라는 다른 대다수 포유류 동물들과 마찬가지로 어미가 어린 새끼를 돌본다. 갓 태어난 새끼 고릴라는 몸무게가 200그램 정도로 매우 작은데, 세 살쯤 될 때까지 사람처럼 어미 품에 안겨 젖을 먹으며 어리광을 부린다. 그러다가 새끼가 젖을 뗄 무렵이 되면 수컷 고릴라가 본격적으로 육아를 전담한다. 어미는 수컷 고릴라 곁에 자기 새끼를 놓아두고 볼일을 보러 다닌다.
한데, 고릴라 무리에는 여러 마리의 암컷이 같이 살고 있으므로 다른 암컷 고릴라도 제 새끼를 우두머리 수컷에게 맡긴다. 그런 까닭에 수컷 고릴라의 주위에는 새끼 고릴라들이 바글바글 모여 있다. 마치 인간 사회의 ‘유치원’ 같은 풍경이라고나 할까?
수컷 고릴라는 새끼들을 일일이 뒤치다꺼리하지 않고 노는 모습을 조용히 지켜본다. 그러다가 새끼들끼리 티격태격 싸움을 벌이기라도 하면 심판처럼 끼어들어 중재에 나선다. 이때 수컷 고릴라의 중재는 매우 합리적이고 평등하다. 상대적으로 나이가 어린 새끼와 공격받은 쪽의 새끼를 보호하는 식이다. 이 과정에 새끼 고릴라들은 고릴라 무리의 고유한 규칙과 사회성을 배워 나간다.
이것이 바로 고릴라 무리, 즉 고릴라 사회가 본격적인 육아를 암컷이 아닌 수컷이 전담하는 시스템을 발달시킨 이유다. 즉, 어미는 제각각 달라서 어미 고릴라는 아무래도 팔이 안으로 굽어 자기 새끼 편을 들 수밖에 없는 반면 아비 고릴라 입장에서는 모두 자기 새끼이므로 편애하거나 차별대우할 필요가 없는 것이다.

그 밖에도 이 책에는 모든 생물 종을 통틀어 유일하게 ‘자녀가 부모를 돌보는’ 생물인 인간 이야기, ‘급한 성격의 씨앗’과 ‘느긋한 성격의 씨앗’을 동시에 키워 영리하게 살아남는 식물 도꼬마리 이야기, 새끼를 살뜰히 돌보다가 갑자기 돌변해서 무섭게 구는 어미 여우 이야기, 포유동물 새끼가 귀여울 수밖에 없는 생물학적 원인, 개복치 부부가 한꺼번에 3억 개의 알을 낳아 그중 두 마리 정도만 성체로 키우는 이유, 시력이 뛰어나고 완벽한 본능을 가진 잠자리가 푸른색 천막 위에 알을 낳는 까닭 등 읽다 보면 시간 가는 줄 모르고 빠져드는 흥미롭고도 기상천외한 생물학 이야기로 빼곡하다.



알면 알수록 더 신기하고 궁금해지는 생물학 이야기

ㆍ 황제펭귄은 왜 성장 중인 새끼가 어른보다 몸집이 클까?
ㆍ 쇠무릎이 천적 애벌레의 ‘성장’을 돕는 영리하고도 섬뜩한 속내는?
ㆍ 어린 말미잘은 해파리처럼 헤엄쳐 다니는데, 어른 말미잘은 바위에 붙어 여생을 보내는 이유
ㆍ 집게벌레는 왜 새끼들이 자기 몸을 뜯어 먹는 동안 천적으로부터 그 새끼들을 살리기 위해 싸우며 죽어갈까?
ㆍ 시력이 뛰어나고 완벽한 본능을 가진 잠자리는 왜 푸른색 천막 위에 알을 낳을까?
ㆍ 수달은 왜 교육받지 못하면 살 수 없는 위험천만한 구조로 생명을 이어나가는 ‘지능 전략’을 택했나?
ㆍ AI가 아직 인간의 능력을 완벽하게 넘어서지 못하는 이유는 인간의 ‘오감’을 얻지 못했기 때문이다?!
ㆍ 하마는 왜 ‘입 크기’로 승부를 가리는 독특하고도 정교한 규칙을 고안하고 발달시켰나?
ㆍ 우두머리 수컷 고릴라는 왜 육아휴직을 내고 새끼들을 돌볼까?
ㆍ 숫자를 무한대로 처리하는 컴퓨터를 개발한 인간의 뇌는 왜 숫자가 많아지면 혼란스러워할까?
ㆍ 도꼬마리가 자기 열매 속에 바로 싹을 틔우는 ‘급한 성격의 씨앗’과 좀처럼 싹을 틔우지 않는 ‘느긋한 성격의 씨앗’을 동시에 키우는 기상천외한 이유는?
ㆍ 키 큰 기린과 덩치 큰 코끼리 중 어느 동물이 더 클까?
ㆍ 새끼를 살뜰히 돌보던 여우가 갑자기 돌변해서 무섭게 구는 이유는?
ㆍ 인간은 ‘자녀가 부모를 돌보는’ 유일한 생물이다?!

작가정보

저자(글) 이나가키 히데히로

일본에서 최고 권위를 인정받는 농학 박사이자 식물학자. 농업생태학ㆍ잡초과학ㆍ농업연구에 종사하면서 저술과 강연으로 대중에게 식물의 위대함과 매력을 전해주는 일본의 대표적인 식물학자다. 1968년 시즈오카현에서 태어났다. 오카야마대학 대학원 농학 연구과에서 잡초생태학을 전공하고 농학 박사학위를 받았다. 농림수산성, 시즈오카현 농림 기술연구소 등을 거쳐 시즈오카대학교 농학부 교수로 후학을 양성한다. 주요 저서로 『세계사를 바꾼 13가지 식물』 『싸우는 식물』 『재밌어서 밤새 읽는 식물학 이야기』 『풀들의 전략』 『이토록 아름다운 약자들』 『식물도시 에도의 탄생』 『도시에서, 잡초』 『식물의 진화』 『잡초의 성공전략』 『유쾌한 잡초 캐릭터 도감』 등이 있다. 그동안 저자는 권위를 인정받는 식물학자로서 여러 권의 저서를 통해 역동적이고 흥미진진한 식물의 세계를 대중에게 알리고자 노력해왔다.

번역 서수지

대학에서 철학을 전공했지만 직장생활을 하면서 접한 일본어에 빠져들어 회사를 그만두고 본격적으로 일본어를 공부해 출판 번역의 길로 들어섰다. 옮긴 책으로 『과학잡학사전 통조림 - 일반과학편』 『과학잡학사전 통조림 - 인체편』 『과학잡학사전 통조림 - 우주편』 『세상에서 가장 재미있는 63가지 심리실험 - 뇌과학편』 『세상에서 가장 재미있는 61가지 심리실험 - 인간관계편』 『세상에서 가장 재미있는 88가지 심리실험 - 자기계발편』 『세상에서 가장 재미있는 물리 이야기』 『소수는 어떻게 사람을 매혹하는가?』『세계사를 바꾼 10가지 약』 『세계사를 바꾼 13가지 식물』 『세계사를 바꾼 37가지 물고기 이야기』 『세계사를 바꾼 21인의 위험한 뇌』 『세계사를 결정짓는 7가지 힘』 『로마사를 움직이는 12가지 힘』 『한 권으로 읽는 미생물 세계사』 등이 있다.