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상동기관

Homology made simple

 

Dominic Statham , 이종헌 역, Creation ex nihilo, Vol. 34(2012), No. 4, pp. 43-45

 

서로 다른 동물들 사이에 많은 유사성이 존재하는 것을 주목하여 본 적이 있는가? 많은 동물들이 두 개의 눈과 두 개의 귀와 네 개의 다리와 하나의 심장, 하나의 뇌, 다섯 개의 손발가락 등을 가지고 있다. 자연의 세계는 이러한 종류의 양상으로 가득한데 진화론자들은 그것들에 대해 특별한 용어를 가지고 있다. 그들은 그것을 상동혹은 상동기관혹은 상동구조라고 부른다. 진화론자들에 의하면 상동이란 단순히 공통조상으로부터 유전된 것으로 인한 유사성을 일컫는 말이다.

 

따라서 진화론자들에 따르면, 그림 1의 아래 줄에 있는 여러 동물들의 눈은 그들이 눈을 가진 공통조상으로부터 유전된 것이므로 상동기관이라고 말한다. 마찬가지로, 이 동물들의 다리는 다리를 가진 공통조상으로부터 유전되었다고 추정되므로 상동구조이다. 그러므로, 그림 1에 있는 도표를 다시 참조하면, 개구리와 바다표범과 새와 사람은 위에 있는 그림과 같은 무언가를 닮은 공통조상으로부터 유전되었기 때문에 눈과 다리를 가지고 있다고 말한다.

 

 

cr074-1.jpg

 

진화론을 가르치는 전형적인 생물학 교과서를 펼치면 그림 2-3과 같은 도표를 발견할 수 있을 것이다. 그 그림들은 다양한 동물들의 앞발(앞 다리 혹은 앞 팔) 사이의 유사성을 보여준다. 각각의 상완(humerus)은 초록색으로 표시되어 있으며, 요골(radius)은 파랑색, 척골(ulna)은 갈색, 그리고 손발가락(digit)은 노란 색으로 표시되어 있다. 물론 진화론자들은 이들 유사성에 대해 매우 직설적인 설명이 가능하다고 주장한다. , 그들 말에 의하면 진화의 공통조상으로부터 유전되었다는 것이다. 그들의 주장에 따르면, 앞발은 상동에 관한 훌륭한 예라고 한다. 아마도 다른 무엇보다도 이런 종류의 도표로 인하여 많은 사람들이 진화가 사실이라고 확신하고 있을 것이다. 그러나, 진화에 대한 다른 모든 논점과 마찬가지로, 표면 밑을 살짝만 긁어보더라도 그런 논점은 곧 붕괴된다는 것을 알 수 있다. 면밀히 조사할 경우 그런 내용이 어떻게 붕괴되는지를 알아보자.

 

cr074-2&3.jpg

 

 

배아의 비밀

 

사람과 개구리는 모두 손발가락 즉, 손가락과 엄지손가락과 발가락을 가지고 있다. 사람과 개구리가 공통조상으로부터 유전되었기 때문에 손발가락을 가지고 있다면, 그 손발가락들이 유사한 방식으로 자라야 한다. 그들이 공통조상으로부터 전해 내려온다고 알려진 방식으로, 사람과 개구리의 배아에서 손발가락이 기본적으로 동일하게 자라는 것을 예상해야 한다. 그러나 사람과 개구리에 있어서 손발가락의 발생이 다르다.

 

cr074-4.jpg

 

 

그림 4를 참고하면, 사람에 있어서는 삽모양의 구조에서 출발하여 손발가락 손가락과 발가락 이 살들 사이가 갈라지는 방식으로 발생한다. 손발가락 사이의 살이 제거된다. (당신이 어머니의 자궁에 있을 때 손가락이 생겨나는 방식이다.) 개구리에 있어서는 다르다. 손발가락이 아체(bud)로부터 밖으로 그리고 독립적으로 자라난다. 살이 붙어난다. 사람과 개구리 둘 다에 있어서 손발가락이 생겨나는 방식에 대해 진화론의 설명이 맞다면 그들 배아의 성장이 유사하리라고 기대할 수 있다. - , 사람과 개구리가 유전된 손발가락을 가졌을 뿐 아니라, 유전자를 공유하기 때문에 유사성이 있어서 손발가락의 발달 과정이 같아야 한다고 기대할 수 있다. 그런데 흥미롭게도 사지의 발달은 같은 양서류, 예를 들면 개구리와 불도마뱀 사이에서도 다르다. 더욱 더 중요한 것은 이들만 예로 들 수 있는 것이 아니라는 것이다. 소위 말하는 상동구조의 배아 발달이 종종 다르며, 사지에 관한 것만 그런 것이 아니다.

 

 

오래 전 1894년에도, 미국의 발생학자 에드문드 윌슨은 이렇게 썼다. “분명히 상동이라고 ... 생각되던 부분이 ... 그들의 형성 양상에 있어서 ... 매우 많이 다르다는 것은 익숙한 사실이다.”

 

 

더군다나 스페인의 발생학자 고 페르 알베르히(Pere Alberch) 박사에 의하면 상동구조가 서로 다르게 발달한다는 것은 예외가 아니라 규칙이다고 한다.

 

 

 

상동 진화론자들에게 큰 문제

 

 

가뱅 드 베르(Gavin de Beer) 경은 20세기 일류의 발생학자 중 하나이다. 그는 영국 학술원의 특별회원이었고 런던 자연사박물관의 관장이 되었다. 1971년에 그는 상동: 풀리지 않은 문제라는 제목의 논문을 썼다. 가뱅 드 베르는 진화론자였으며 다윈의 진화론을 믿었다. 그러나 그는 이것과 발생학의 사실과 조화를 시킬 수 없었다. 그는 그의 논문에서 난자 혹은 배아의 다른 부분으로부터 그리고 다른 유전자의 제어 아래, 상동구조가 매우 다른 방식으로 발달하는 예들을 제시했다. 그에게 있어서 그것은 미스테리였다. 왜냐하면 그가 진화론자로서 발견하리라고 예상했던 것과 반대되기 때문이다. 그래서 그의 논문의 제목에서 상동을 풀리지 않은 문제라고 불렀다. 그는 결코 이 문제를 풀지 못했으며, 다른 어느 누구도 풀지 못했다.

 

 

군터 와그너(Gunter Wafner)는 예일대학의 생태학 및 진화생물학 교수이다. 이 동일한 문제, 즉 발생학의 사실과 진화론을 조화시키는 문제에 관해 말하면서 그는 이렇게 썼다. “상동에 관한 생물학적 기초를 정립하려는 시도에 관련된 혼란스럽도록 많고도 깊은 문제는 반복적으로 제시되어 왔다.”(강조는 추가한 것임.)

 

 

지금 그들은 학교에 있는 젊은이들과 대학교의 학생들에게, 진화란 생물학에 있어서 통일된 위대한 원리라고 말하고 있다. 그들은 우리에게, 다윈이 생명의 다양성을 설명했다고 말한다. 명성있는 진화론자인 데오도시우스 도브잔스키(Theodosius Dobzhansky)는 우리에게 생물학에 있어서 진화론에 비추지 않고서는 아무것도 의미가 없다고 확신했다. 그러나 간단히 말해서 이것은 사실이 아니다. 생물학의 사실과 다윈의 이론을 조화시키려는 시도는 많고도 깊은 문제를 일으킨다는 것이 현실이다.

 

 

 

상동에 관한 창조론자의 해석

 

 

그렇다면 우리는 이런 유사성에 대해 무엇을 해야 하는가? 왜 그렇게 많은 동물들이 두 개의 눈과 두 개의 귀와 하나의 심장과 폐 등등을 가졌는가? 서로 다른 동물끼리 왜 앞발들이 그렇게 유사한가? 자연 세계에는 이런 종류의 양상이 왜 가득 차 있는가? , 보통은 사람들이 어떤 양상을 볼 때 그들은 설계자가 있어야 한다고 생각한다. 그리고 만족할만한 진화론적인 설명이 없다면 자연에 있어서의 강한 양상들은 분명히 설계자, 즉 창조자를 가리킨다. 자연세계는 해부학적 구조가 같으며, 이는 단 하나의 창조자가 있다는 것을 가리킨다. 많은 신들과 많은 창조자가 있어서 근본적으로 다른 부분으로부터 급진적으로 다른 생명의 형태를 만든 것이 아니다. 한 분의 하나님 창조주가 있으며, 그분의 창조는 이를 반영한다.

 

 

 

부록: 상동(相同, Homology)과 상사(相似, Homoplasy)

 

 

생명 세계를 통하여 보이는 양상의 유사성은 진화를 지지하는 것이 아니라, 한 명의 설계자에 대한 증거를 제공할 뿐 아니라(본문을 보라), 실제로 널리 퍼져있는 상사의 증거들이 지적하듯이 자연주의적 설명을 부정한다. 설명하자: 매우 종종 동물들은 진화론자들 생각에 공통조상을 가지고는 설명할 수 없는 유사한 기관 혹은 구조를 가지고 있다. 좋은 예가 렌즈와 망막을 갖는 카메라 눈으로써 그런 설계는 사람과 낙지 모두에게서 발견된다(그림 5를 보라). 사람과 낙지는 공통조상으로부터 눈을 유전받지 않은 것으로 생각되기 때문에, 이들이 상동이라고 여겨지지 않는다. 대신에 진화론자들은 이것을 상사의 예로 간주한다. 이것은 또한 수렴의 진화라고 알려져 있는데 이는 진화의 과정이 독립적으로 같은 설계로 수렴되었기 때문이라고 이해된다. 상사라고 주장하는 예들이 많이 있다. 박쥐와 돌고래는 둘 다 인간이 만든 수중음파탐지기와 동일한 방식으로 작동하는 반향정위(echolocation) 시스템을 가지고 있다. 어떤 물고기는 전기를 발생시켜서 먹이를 기절시키거나 혹은 공격자를 격퇴시키는데, 이 능력은 여섯 번에 걸쳐서 독립적으로 진화된 것으로 짐작된다. 마찬가지로 참치와 청상아리는 둘 다 힘줄과 함께 지느러미에 부착된 붉은 색의 강한 중앙 근육을 이용하여 꼬리지느러미를 움직인다. 그렇지만 진화론적으로 말해서, 그들은 (물고기로서는 통상적이지 않은) 이런 메카니즘을 공통조상으로부터 얻을 수 없었다. 이러한 수준의 유사성을 만들어 내는 과정의 진화적 가능성은 우연한 돌연변이가 임의적으로 변하는 환경에서의 선택에 의해 걸러진다는 것에 근거하는데, 그럴 가능성은 매우 희박한 것으로 보인다. 일부 연구자에 의하면 눈은 독립적으로 다른 60여 회에 걸쳐 진화해 왔다고 믿고 있다.

 

cr074-5.jpg

 

 

(사람같은) 태반류는 아이를 엄마의 자궁에서 내부적으로 발육시키며 탯줄을 이용하여 영양을 공급하는 포유류이다. (캥거루같은) 유대류는 아기를 외부적으로 육아낭에서 옮기고 젖을 먹이는 포유류이다. 진화론에 따르면 태반류와 유대류는 현대의 뾰족뒤쥐와 다소 닮은 공통조상으로부터 유전되었다. 이들 초기의 태반류와 유대류는 여러 다른 동물들로 진화되었다고 여겨진다. 그러나 진화론자들이 설명하기 참으로 어려운 것은 매우 많은 경우에 있어서 태반류들이 왜 그렇게 유대류와 거의 동일한 형태로 진화했는가이다(그림 6을 보라).

 

cr074-6.jpg

 

 

많은 식물들은 음식을 내며 태양으로부터 에너지를 이용하여 광합성이라고 하는 복잡한 과정을 통하여 성장한다. 이에 대한 한 가지 형태로 ‘C4 광합성이라는 것이 있는데 그것이 특별히 복잡하다. C4 과정을 이용하는 식물들 사이의 다양성 때문에, 진화론자들은 또 다시 이것이 30 이상의 독립적인 단계를 거쳐 진화했다고 주장해야만 한다. 그렇게 복잡한 과정이 한번에 진화할 수 있다면 그것은 놀라서 펄쩍 뛸 일이지만, 이것이 매우 여러번에 걸쳐 일어난다면 모든 이유를 뛰어넘어 신빙성을 가질 수 있다고 주장하는 것이다. 진화론자가 되려면 맹신을 필요로 한다!

 

 

또한, 진화의 계통수가 바뀌면 때로는 상동이라고 주장되던 구조가 그와는 다른 상사로 설명해야만 할 때가 있다. 예를 들면, 두개골과 이빨의 상동적인 특징 때문에 고래는, 지금은 멸종된 매우 큰 형태의 육식성 유제류(발굽이 있는 동물)인 메소니키즈로부터 진화했다고 단언적으로 주장되어 왔었다. 그러나 DNA의 유사성으로 인하여 고래가 다른 그룹인, 하마와 유사한 아르티오닥틸스(‘우제목’ - 짝수의 발굽을 가진 우제류)로부터 진화했다고 진화론자들이 확신하고 있다. 과거에는 단정적으로 상동이라고 주장되던 것들이 이제는 상사라고 재해석되어야 하는 것이다.

 

 

 

진화에 대한 증거?

 

 

진화론자들은 유사성이 공통조상에 대한 부정할 수 없는 증거라고 말한다. 그러나 위에서 보였듯이 이것은 사실이 아니다. 왜냐하면, 비슷한 유사성은 진화론자들이 공통조상으로는 설명할 수 없다고 인정하는 생물들 가운데서도 종종 발견되기 때문이다. 이럼에도 불구하고, 진화론자들은 상동을 심지어 공통조상(즉 진화)으로 인한 유사성으로 정의한다. 동시에 상사란 ‘(수렴적) 진화로 인한 유사성이라고 정의한다. 따라서 진화론자들의 생각에 있어서 공통조상과 관련된 유사성은 진화에 대한 증거이며, 공통조상과 관련 없는 유사성도 진화에 대한 증거이다. 즉 그들이 어떤 유사성이라도 발견하면 그것이 진화에 대한 증거라는 것이다.

 

 

상사는 설명을 위해 가면을 쓴 용어일 뿐이다. 상사에 대한 개념은 과학적인 증거에서 나온 것이 아니라 맹신에서 나온 것이다. 이 믿음은 자연적인 과정이 모든 것을 설명한다는 임의의 가정에 근거하고 있다. 여기에는 만연하는 수렴을 포함하지만, 이것이 일어날 가능성은 없다.

 


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