삶과 죽음

학생들에게 이런 얘기를 하고 있다.

"이미 영생하고 있으므로 다시 영생할 필요는 없다." "외계인 E.T.의 나이가 300살이라며 놀라는 영화가 있었는데, 그것은 사실이 아니다. 사실을 말하자면 외계인 E.T.가 손가락을 마주쳐 지구인 소년의 나이를 재게 되면, 36억 살이란 수치가 나올 터이므로 놀래야 하는 쪽은 외계인 E.T.인 것이다."

생물학자가 생각하는 생명의 개념이란 무엇일까?
생물학 교과서에는 생명의 특징 몇 가지가 항상 소개되곤 한다. 그러나 그런 특징을 이해한다고 해서 생명의 개념이 뚜렷해지는 것 같지는 않다. 최근에 발전한 분자 생물학의 도움을 빌면 생명이란 곧 복제 능력을 의미할 것이다. 나도 그렇게 생각하고 있다.

살아간다고 하는 것은 생명체의 몸 속에서 일련의 연속적인 화학반응이 일어난다는 것이다. 화학반응이 멈추게 되면 생명현상이 중지되거나 죽는 셈이 될 것이다. 그리고 생물이나 생명체라고 하는 것은 복제할 수 있는 능력을 가지고 있는 것으로 정의해 볼 수 있을 것이다.

"생명있는 것은 반드시 생명있는 것에서 생겨난다." "저절로 생겨나는 법이란 없다." 그런 주장을 생물속생설이라고 한다. 프랑스의 유명한 생물학자인 파스퇴르가 백조 목 플라스크를 이용한 실험을 통해 비록 세균이라 할지언정 기존의 살아 있는 세균에서 생겨나는 것이지 저절로 생겨날 수는 없다는 것을 보여준 적이 있다.

세균과 같은 생물은 자신의 몸이 둘로 쪼개진 다음 그 각각이 다시 자라는 식으로 하여 생명이 이어져 가게 된다. 물론 몸이 둘로 쪼개질 때 가장 중요한 일은 몸의 각 부분에 대한 정보를 갖고 있는 유전자 또는 DNA를 정확히 둘로 복제한 다음 서로 똑같이 나눠 갖는 일일 것이다.

인간과 같은 생물은 몸이 둘로 갈라져 다시 원래 생물과 같아진다는 방식을 취하지는 않는다. 남녀나 암수와 같은 성의 구별이 있는 생물은 정자나 난자를 만들어 내고 그 정자나 난자가 만나서 다시 합치고 그런 다음 그것이 자라서 원래의 생물 모양을 갖게 되는 방식을 택하고 있다. 소위 유성생식이라고 하는 것이다.

정자나 난자는 생식을 위한 특별한 임무를 띤 세포라고 하여 생식세포라고 부른다. 몸을 이루는 나머지 세포는 체세포라고 부른다. 성(性)이라고 하는 것을 생물이 갖게 되자 세포는 곧 생식세포와 체세포의 식으로 서로 하는 일을 달리 하게 되는 분화(分化)라는 개념을 도입하게 되었다.

그리고 장차 생식세포가 될 운명을 갖는 세포는 목숨에 제한이 없지만 체세포라는 것은 목숨에 한정을 갖게 되었다. 정자나 난자를 만드는 세포는 영생불멸의 개념이지만 몸의 나머지를 이루는 세포는 죽게끔 정하게 되었다. 그래서 그 때부터 죽음이란 개념이 생겨나게 된 것이다.

물론 몸을 이루는 세포라고 다 목숨에 한정이 있는 것인지는 자신할 수 없다. 혈액세포를 만들어 내는 세포나 피부세포를 만들어 내는 세포 등 꽤 목숨이 긴 세포도 있기 때문이다. 그러나 일반적으로 몸을 이루는 세포들은 수명이 정해져 있다는 식이다. 비록 건강하여 질병에 걸리지 않는다고 해도 우리 몸은 노화라는 자연스런 과정을 통하여 몸을 이루는 세포 하나하나가 죽도록 되어 있는 것이다.

체세포가 죽지 않을 수도 있지만 죽는 쪽을 택했다는 것이 생물학자의 연구 결과이다. 대를 이어 영원히 살아가는 역할은 생식세포가 맡도록 했으니 체세포가 굳이 영원히 살 이유는 없으므로 체세포는 죽어도 좋다는 식이다. 몸을 이루고 있는 세포를 떼어놓아도 살 수 있는 볼복스라는 군체(群體) 생물이 있다. 우리 몸을 이루고 있는 세포를 떼어낸다고 하면 그 세포는 물론 죽게 될 것이다. 볼복스라는 생물은 세포가 독립해서 살 수도 있고 다세포생물로서 서로 붙어서도 살 수 있는 특수한 생물이다. 몸을 구성하고 있는 세포의 분업(分業)이 완전하지 않기 때문에 일어날 수 있는 일일 것이다.

연못에 살고 있는 볼복스는 가을이 와 연못물이 차가와지면 추위를 견디어 겨울을 나는 생식세포를 만들게 된다. 그리고 생식세포가 만들어지게 되면 남은 몸은 죽게 된다. 그냥 생식세포를 만들다 보니 영양을 소진하게 되어 죽는다거나 사고로 죽는다거나 하는 식이 아니다. 스스로 유전자의 프로그램을 작동시켜 자살해서 죽게 된다. 만약 죽지 않게 되면 다음 해 봄이 되었을 때 새로 깨어나게 된 새끼와 겨울을 넘긴 어미가 같은 연못 속에서 먹이를 두고 서로 경쟁해야 할 것이다. 그렇게 하는 것보다는 어미가 죽어 그 자신의 영양물질을 연못 속에 환원하는 것이 새로 깨어날 새끼에 유리할 것이다. 생물학자는 그런 식으로 어미의 자살을 설명하고 있다.

인간은 살고 죽는 일을 생각으로 결정할 수 있지만 볼복스에게는 생각이란 것이 있을 수 없다. 그가 하는 모든 일은 자신이 가진 유전자 속에 적혀 있는 대로의 일일 뿐이다. 유전자 속에는 자신의 몸이 가져야 할 구조와 일어나야 할 화학반응이 적혀 있다. 유전자의 지시에 의해 일어나는 행동을 우리는 흔히 본능이라고 부르고 있다. 볼복스가 가진 유전자 속에는 자신이 죽어야 할 일도 적혀 있는 것이다.

생물학자가 볼복스의 유전자를 조작하여 자살 유전자를 고쳐 놓게 되면 볼복스는 생식세포가 빠져나간 뒤에도 물론 죽지 않게 된다.

생물의 유전자에 적혀 있는 내용은 긴 세월이 흐르는 동안 변해 왔고 또 앞으로도 변하여 갈 것이다. 이런 주장을 '진화'라고 부른다. 볼복스 중에는 자살하는 볼복스도 있었고 자살하지 않는 볼복스도 있었는데 자살하는 볼복스가 자손을 불리는 데 유리했기 때문에 오늘날의 볼복스는 모두 자살하게 된 것이다. 이런 설명을 '자연에 의한 변이(變異)의 선택', 더 간단히 '자연선택'이라고 부르고 있다. 과거에는 흔히 '자연도태'라고 하였다. 동전의 앞면을 보는 것은 '자연선택'인 셈이고 뒷면을 보는 것은 '자연도태'인 셈이다.

이 같은 설명은 인간의 죽음에도 적용시켜 볼 수 있을 것이다. 인간이 노화의 연구를 통해 수명을 연장시켜 간다면 태어나서 자라나는 젊은이와의 경쟁은 더욱 심해져 갈 것이다. 노인이 먹는 음식과 젊은이가 먹는 음식이 동일한 한, 노인의 수가 많아질수록 젊은이에겐 살기 힘든 세상이 되고 말 것이다.

노인의 몸으로 사는 것 보다는 젊은이의 몸으로 사는 것이 좋다는 것이 볼복스 자살의 이유라면 인간의 수명을 늘리기 위한 노력은 어떻게 받아들여야 할 것인가?

정리를 해 보자. '죽음'이란 결국, '성'의 등장 후 체세포가 살 수도 있었고 죽을 수도 있었지만 생물이 체세포가 죽는 쪽을 선택했기 때문에 생기게 된 현상이다. '성'이 등장하기 이전까지의 생물은 불사(不死)였다. 사고사(事故死)는 있었겠지만, 죽게 된다거나 죽어야 한다거나 하는 것은 없었다. '성'이 없는 생물이 영생하고 있다는 것을 이해하는 것은 하등 어려운 일이 아닐 것이다. 그들은 때가 되면 몸이 둘로 나뉘어 새로운 삶을 살아가게 된다. 사고로 죽지 않는 한, 영원히 그렇게 이어갈 수 있는 것이다. 현재 존재하는 세균은 그런 식으로 36억년을 살아 온 셈인 것이다. 물론 몸이 둘로 갈라졌으니 어버이니 자식이니 하는 구별이 성립할 수 없다. 항상 한 몸일 뿐이다.

영생과 관계하여 어버이날에 학생들에게 이런 얘기를 한 적이 있다. "아버지나 어머니를 존대한다는 의미에서 사용하는 '당신'이라는 표현을 나는 몹시 싫어 하는데, 그 이유는 '당신'이라는 표현이 2인칭에 해당하여 나를 표현하는 1인칭과는 다르기 때문이다. 여러분은 부모님과 자신의 관계를 어떻게 생각하느냐?" 대략 그런 얘기였다.

세균의 몸이 둘로 갈라져 각각 자라나게 되면 이들은 부모와 자식이 아니고 다만 같은 몸일 뿐이다. 그들은 붕어빵처럼 같은 존재일 것이다. 계속해서 늘어나게 되면 유전적으로 동일한 집단이므로 클론이라고 말할 수 있게 된다.

그러나 분열이라는 방식이 아닌 유성생식이란 방법으로 번식을 하게 되면 자식이니 부모니 하는 관계가 생겨나게 되고 자식은 부모와 유전적으로 같아질 수 없게 된다. 유성생식으로 태어난 부모와 자식은 얼마만큼 다른 존재이고 얼마만큼 같은 존재일까?

우리는 흔히 콩 심은 데 콩 나고 팥 심은 데 팥 난다는 말을 한다. 콩이면 다 같은 콩이고 팥이면 다 같은 팥이라고 여기지, 콩이나 팥도 유성생식을 하는 생물이니까 자식 콩은 부모 콩과는 다른 것이라고 말하지는 않을 것이다.

인간의 인식이 구별해 내는 차이란 것도 허무한 측면이 있는 것 같다. 그는 빨간 콩이니 검은 콩이니 하며 색깔로서 콩을 구별한 다음, 서로 다른 콩이라고 주장할런지 모른다. 그러나 콩 자신으로 보면 그 같은 색깔의 차이란 콩 자신의 삶에 얼마나 의미가 있는 일일 것인가? 그보다 훨씬 더 중요한 차이가 콩 자신의 내부에 있을지 모르지만 우리는 그런 것을 알아낼 재간이 없으므로 단순히 눈에 보이는 시각정보에만 의존하여 같다거나 다르다거나 하는 판단을 내리게 될 것이다.

인간과 침팬지의 유전자는 95%만큼 닮았다는 얘기를 어딘가에서 들은 것 같다. 무엇을 근거로 하여 그런 수치가 계산되어 나왔는지 알 수는 없지만, 막연히 생각해도 그런 정도이거나 그보다 더 높은 정도일 것이다. 하물며 똑 같은 사람이 되면 그 닮은 정도는 99%를 가볍게 넘어서지 않을까? 우리는 피부색이나 얼굴 모양과 같은, 눈에 쉽게 띄는 특징을 들어 서로 다르다는 것을 강조하기 쉽지만, 그런 것은 실상 빙산의 일각에 지나지 않고 보이지 않는 더 중요한 특징들은 다 똑같다는 것이 진실일 것이다. 인간의 피부색이니 얼굴 모양이니 하는 것이 곰이나 사자, 모기나 파리에게 무슨 중요한 의미가 있겠는가?

우리에게 모든 파리나 모기가 같아 보이듯이 파리나 모기에겐 인간이 모두 같아 보일 것이다.

장자는 제물론(齊物論)에서 새가 높이 날라 올라가면 갈수록 지상의 사소한 차이는 동일한 것으로 인식될 것이란 주장을 편 적이 있다. 바로 그런 셈이 아니겠는가?

나는 일전에 주사전자현미경(SEM)의 실습을 받은 적이 있다. 그때의 특별한 경험은, 아무리 직선으로 보이는 것이라도 자꾸만 확대하여 보게 되면 결국 직선일 수 없다는 것이었다. 10만 배의 배율로 확대하여 보게 되는 화상의 세계는 특별한 감회가 있었다. 아무리 똑같아 보이는 것이라도 자꾸만 확대해 가면 똑같을 순 없다는 것을 실감시켜 주었다.

무엇이 무엇과 같거나 다르다는 표현을 우리는 즐겨 사용하고 있지만, 실제로 이것과 저것이 같은지 다른지를 말한다는 것은 쉬운 일이 아닌 것 같다. 같은 종에 속하는 이 파리와 저 파리가 같은지 다른지를 말한다는 것은 인간에겐 거의 불가능한 문제일 것이다. 파리 또한 이 인간과 저 인간을 구별해 내는 일이 쉬운 일일 수 있겠는가?

개인의 취향에 따라 인간의 동질성을 강조하거나 개체간의 차이를 부각시키거나 하게 되겠지만, 인간끼리의 차이란 다만 인간 자신에게나 의미가 있는 정도라는 게 역시 타당한 시각이지 않겠는가. 자신의 부모와 자신 또는 형제와 자신이란 관계에 이르게 되면 어떻게 될 것인가. 생물학적으로 본다면, 그것은 거의 동일하다는 개념이 아닐까?

한 생물의 몸이 둘로 복제되어 갈라지는 방식을 36억 년 전부터 반복하여 오늘에 이르고 있다는 것을 우리들은 어떻게 받아들일 수 있을까?

처음의 생물은 몸이 둘로 나뉘어 복제하는 방식이었을 것이다. 그러다가 중간에 성(性)의 개념이 생겨나게 되었을 것이다. 그것은 다세포생물이 체세포와 생식세포라는 분화 과정을 도입함으로써 생겨났을 것이다. 생식세포에 정자와 난자라는 구별이 있지는 않았을 것이다. 다만 생식세포라는 한 가지 종류로서 시작했을 것이고 더욱 진화한 끝에 나중이 되어서야 서로 다른 모양과 기능을 갖는 정자와 난자로 되어 갔을 것이다.

생물학에서 생각하는 성(性)의 의미는 생식에 있다기보다 오히려 유전적인 다양성의 확보에 있다고 말할 수 있을 것이다. 생식을 위해서라면 복제의 쪽이 성(性)보다 더 확실할 것이다. 부모와 유전적으로 다른 자식을 만들어 냄으로써 집단 내에 유전적으로 다양한 개체가 존재하도록 한다는 것이 성(性)의 의미일 것이다. 자식을 부모와 유전적으로 달라지게 만드는 것은 감수분열이란 과정에 의해서 가능하게 된다.

감수분열(meiosis)이란 세포가 둘로 나뉘어 가는 일종의 세포분열 과정인데, 보통의 세포분열 과정에선 유전자가 정확히 복제된 다음, 두 세포에 동일하게 분배됨에 반해 감수분열 과정에서는 상동염색체를 딸 세포가 서로 다르게 가져 가게 됨으로써 유전적으로 서로 달라지게 된다. 그러므로 이와 같은 특수한 세포분열 과정이 일어나기 위해선 세포가 상동염색체를 가져야 할 필요가 있다. 상동염색체를 갖지 않는 원핵세포는 물론 감수분열을 할 수 없다. 상동염색체는 진핵세포만이 갖고 있다.

상동염색체며 염색체에 대해 간단히 설명해 보는 것이 좋겠다. 생물의 몸을 구성함에 필요한 건축 정보와 생명현상을 가능케 하는 화학 정보는 정보물질인 DNA속에 들어 있게 된다고 앞서 말하였다. 처음 나타난 생물인 원핵세포는 DNA를 그냥 사용하였다. 그러나 후에 나타난 생물인 진핵세포는 DNA를 염색체란 형태로 포장하게 되었고 다시 이를 핵이란 구조물 속에 따로 보관하게 되었다.

염색체는 DNA에 히스톤이란 단백질이 결합한 것으로서 세포의 상태에 따라 굵어 지면 염색체라 부르고 가늘어 지면 염색질이라고 부르게 된다. 즉, 염색체 상태와 염색질 상태를 오가게 된다. DNA는 실과 같이 긴 분자에 해당하므로 이의 개수가 늘어난 상태에서 복제하여 딸세포 속에 동일하게 분배하려면 DNA실이 엉키게 되는 상황이 일어나게 될 것이다. 이를 피하는 방법으로 세포가 택한 것은 실을 새끼줄 꼬듯이 꼬아 굵게 만든다는 것이었다. 굵게 만들어 실이 엉키지 않게 하여 반으로 나눈 다음, 서로 가져가서 다시 풀면 된다는 것이었다. 굵게 꼬여 있어 광학현미경으로 관찰할 수 있을 만큼의 크기가 된 것을 염색체라 부르고 풀어져서 안 보이게 되는 것을 염색질 상태라 부른다. 염색체란 이름을 갖게 된 것은 염색이 잘 되었기 때문이다.

염색체가 가장 굵어지는 것은 세포가 분열할 때이다. 이 때 염색체를 염색하여 사진을 찍게 되면 서로 모양이 비슷한 것끼리를 짝지을 수 있다. 이렇게 짝지은 다음, 염색체의 이상 유무를 검사하는 것을 핵형분석이라고 한다. 염색체의 수적 이상이나 모양의 이상은 흔히 유전병과 관련하므로 유전병 검사에서 생략할 수 없는 검사이기도 하다. 모양이 서로 닮은 이러한 염색체를 상동염색체라고 부른다.

이러한 상동염색체는 감수분열을 할 때, 같은 것끼리 서로 짝을 이루어 결합하게 된다. 그리고 딸세포는 짝 중에서 어느 한 쪽만을 가져 가게 됨으로써 서로 유전적으로 달라지게 된다. 상동이란 말은 생물학도를 애먹이는 말 중의 하나이다. 상동염색체란 서로 닮았지만 서로 다른 염색체란 뜻이다. 만약 똑 같다고 한다면 그 반쪽을 가져옴으로써 딸세포가 유전적으로 달라질 수는 없을 것이다. 상동염색체의 각각은 36억년이란 긴 시간 동안 서로 다르게 진화해 온 물질이다. 그러므로 유전적으로 서로 같을 수가 없는 것이다. 아마 처음에 하나 있던 염색체가 우연히 똑 같은 두 개로 되는 일이 일어났고 그 것이 서로 다른 길을 걸어 오늘에 이르렀다는 것이 상동염색체일 것이다. 중간에 너무 달라지게 된 것은 탈락시킴으로서 서로 닮았으면서도 서로 다른 관계라는 독특한 성질을 유지할 수 있었을 것이다.

생식과정을 통해 유전적으로 서로 달라질 수 있게 되는 것은 감수분열 과정 중에 짝 지은 상동염색체를 나눠 갖는 일이 일어나기 때문이다. 보통 사람들은 다른 사람의 생식세포와 결합하니까 달라지는 것이라고 생각하기 쉬울 것이다. 그러나 그게 아니고 인간을 유전적으로 서로 달라지게 하는 가장 큰 요인은 인간이 갖고 있는 23쌍의 상동 염색체가 생식세포인 딸세포에 분배되는 경우의 수인 223인 것이다. 즉 어느 한 사람은 최소한 8,388,608가지의 수만큼이나 많은, 서로 다른 생식세포를 만들어 낼 수 있는 것이다. 어떤 한 부부에 의해 태어나게 될 자식에 대한 경우의 수는 8백만의 재곱이 될 것이다. 한 부부가 수십억의 자식을 낳는다 해도 같은 자식이 태어날 수 없다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러나 형제가 비록 같지 않다고는 해도 서로 닮는 것을 피할 수는 없을 것이다. 그 같은, 서로 다르지만 닮게 되는 성질은 인간이 유전물질을 쌍으로 갖게 됨으로써 즉, 비슷하지만 서로 다른 상동염색체를 갖게 됨으로써 일어나는 현상일 것이다.

그러므로 인간이 서로 다르다고 하는 것은 상동염색체가 그 정도의 차이까지는 허용해 주겠다는 틀 안에서의 차이에 불과한 것이다. 인간의 유전정보가 진화한 끝에 돼지나 양의 유전정보에 닮게 되는 일이 일어날 수도 있었겠지만, 그렇게 되면 상동염색체의 짝짓기 단계에서 검열을 받게 되어 아마 탈락하게 되었을 것이다. 상동염색체의 짝짓기란 검열을 통하여 유성생식하는 생물들은 일정한 틀 안에서의 다양화란 결과를 가능케 할 수 있었을 것이다.

얘기를 다시 간추려 보자. 처음에는 세균과 같은 생물이 있었을 것이다. 그는 자신의 유전자를 복제하여 정확히 나눠 갖는 방식을 통해 분열 증식했을 것이다. 그러다가 유전정보가 두 배로 느는 돌연변이가 생겨나게 되었을 것이다. 상동염색체가 생겨나게 되었을 것이다. 이 사건은 세균과 바이러스 종류를 제외한 나머지 생물들의 조상이 되는 진핵세포의 출현과 때를 같이하여 생겨난 사건이기도 했다.

진핵세포는 세균의 분열방식과 닮은 체세포분열(mitosis)에 의해 증식했을 것이다. 그리고 진핵세포 중의 일부는 다세포생물로 진화했을 것이고 또 일부는 효모와 같은 단세포생물로 남게 되었을 것이다. 그 후 체세포분열(mitosis) 과정에 일부 변화가 생겨나 감수분열(meiosis)이란 과정이 나타나게 되었을 것이다. 감수분열과 체세포분열이란 두 가지 세포분열 방식을 갖게 된 다세포생물은 두 가지 방식에 의해 생기는 세포에게 각각 다른 운명을 부여하는 분화를 채택하게 되었을 것이다.

감수분열 과정에 의해 생겨난 세포는 생식세포가 되어 종의 존속과 불사(不死)의 운명을 갖게 되었지만 체세포분열(mitosis) 과정에 의해 증식하는 세포는 이윽고 죽어야 하는 운명을 갖게 되었을 것이다. 물론 이 같은 여러 사건들은 세포가 끊임 없이 분열해 오는 중에 일어난 사건들이었다. 사건들이 발생하는 동안 세포분열은 멎은 적이 없었으므로 생명 또한 중단된 적은 결코 없었다.

설명의 많은 부분이 가정으로 이루어져 있고 이러한 생물학적인 지식을 이해하는 일 또한 쉬운 일이 아니므로 일반인은 여전히 생명의 영속성을 받아 들이기 어려울지 모르겠다. 그러나 우리가 우리 부모와 동일하고, 우리의 자식이 우리와 동일하다는 인식에 이르게 된다면, 우리의 나이가 36억 살이고 또 우리가 이미 영생하고 있다는 주장은 그다지 어렵지 않게 받아 들일 수 있을 것이다.

이 같은 인식이 성립한다면 인간의 체세포 복제에 대한 생각도 한결 달라질 것이다. 자식이 있는 이라면 자신이 이미 영생에 성공한 셈이므로 더 이상 체세포복제라는 방법을 통한 특별한 형식의 영생을 고집하지는 않게 될 것이다. 과거에 부모가 자식의 생명을 위해 자신의 목숨을 가볍게 버릴 수 있었던 것은 자식과 자신을 동일시했기 때문에 가능한 일이 아니었겠는가? 많은 동물이 가진 모성본능이란 것은 실은 새끼를 자신과 동일시하기 때문에 일어나는 일이 아니겠는가?

근래의 인간만이 자신과 어버이를 달리 여겨 어버이를 '당신'으로 표현한다든지, 자식을 자신과 구별하여 따로 더 오래 살기를 구한다든지 하여 이상한 일들을 벌이고 있을 뿐이고 과거의 인간들은 위에서 말한 바처럼 인식하기 이전에 이미 행동으로서 "영생"의 개념을 실천하고 있었던 것 같다.

회귀하여 산란한 후에 강에서 죽게 되는 연어, 역시 많은 알을 낳은 후에 죽고 마는 오징어, 알이 부화하도록까지 먹지도 않고 일념으로 알을 지킨 후 몸이 너덜너덜해져 죽게 되는 바다 물메기, 암컷과의 교미 후에는 자신의 몸까지 암컷에게 희생하는 거미나 사마귀 등의 행동은 모두 종의 존속을 위해 생물 자신이 개체의 죽음을 하나의 수단으로서 선택해 왔음을 보여 주는 좋은 보기에 해당할 것이다.

물론 죽은 것은 어디까지나 죽어야 할 운명이었던 체세포의 덩어리인 몸이었지 생식세포가 아니었다. 생식세포가 삶을 이어가게 되면 체세포의 역할은 그로써 끝난다는 것이 그들 생물의 살아가는 전략일 것이다. 어버이가 자식과 자신을 일체로 여기고 있느냐 하는 질문은 그들 생물에겐 단순한 우문에 지나지 않을 것이다.

앞으로의 관점들
RNA WORLD, 존엄사와 안락사

우리들의 정확한 나이?

유전정보의 나이는 36억살이다.
유전정보를 담고 있는 유전물질과 몸의 나머지 물질은 끊임없이 교체되고 있으므로 그들의 나이란 것은 일률적으로 말할 수 없다. 겉으로 몸이란 것이 유지되고 있지만, 그 내부에선 끝없는 생성과 소멸이 반복되고 있다는 것이 진실이다. 생명도 시간처럼 연속하고 있는 것이므로 이를 끊어서 나이를 말하려고 하는 것은 엄밀하게는 무리이다. 인간이라고 하는 존재는 출생 때부터가 시작일 것인가, 아니면 정자와 난자의 결합인 수정란에서부터가 시작일 것인가? 어느 쪽으로 하든 명심해야 할 것은 우리가 맘대로 시간에 턱을 만들어 2000년이니, 새해니, 오늘이니, 아침이니 정하고 있지만 시간에 무슨 턱이 있는 것은 아니라는 점일 것이다. 시간은 다만 연속하고 있을 뿐인 것이고 우리 인간들이 자기 맘대로의 약속에 의해 아침이니, 밤이니, 오늘이니, 내일이니를 만들어낸 것처럼 생명도 연속하고 있을 뿐이지, 부모니 자식이니의 정확한 경계가 있는 것은 아닌 것이다. 생명도 유구한 시간의 흐름만큼이나 자연스럽게 연속해 가고 있는 중인 것이다.

저 세상?

시간은 자연스레 연속하고 있는 것이지 덜컹거리며 연속하고 있는 것이 아니다. 생명 또한 그렇게 연속하고 있는 것이지 한 생명체와 그 후손 사이에 특별한 경계가 있는 것이 아니다. 이렇게 이어져 가고 있는데 다시 저 세상이 필요할 것인가. 성원이란 영화에서 저 세상에선 우리 이별 없기를 이라고 했지만, 그런 세상이 존재할 필요가 무엇일 것인가. 생명이 연속해 가고 있으므로 죽어야 하는 체세포는 분해되어 자연으로 되돌아 가면 족할 것이다. 그 다음 다시 다른 생명체를 구성하는 물질로 이용되면 좋을 것이다. 내세나 다른 세상이 달리 있어야 할 필요는 없을 것이다. 사랑의 마지막 남은 미련을 다른 세상에서 기약하는 사람들은 행복한 사람들이다. 헛된 것이라도 그렇게 믿을 수 있는 순간에는 얼마나 행복하겠는가.

세포의 죽음

에이팝토시스와 세포예정사를 통한 죽음의 재해석

생명체의 죽음은 성의 분화와 더불어 시작된 개념이란 것을 앞서 설명하였다. 그리고 분화는 다세포생물에서만 일어나는 일이므로 단세포생물에선 죽음이 있을 수 없음도 언급하였다.

단세포생물은 몸이 둘로 나뉜 다음 그 각각이 다시 성장하는 방식으로 증식해 가는 생물이므로 본질적으로 영생이다. 사고에 의하여 죽지 않는 한, 그들은 영생하게 될 것이므로 죽음은 그들에게 결코 필연의 일이 아닌 셈이다.

그러나 다세포생물을 이루는 세포는 사고로 죽기도 하지만, 세포 자신의 필요에 의해 스스로 죽기도 한다. 즉, 세포의 자살이란 것도 알려져 있다.

다세포생물을 이루는 세포 즉, 진핵세포의 죽음은 크게 두 가지로 나누고 있다. 사고에 의한 죽음은 일반적으로 괴사(necrosis)로 분류되는 특징을 보이게 된다. 세포가 터져 죽게 되며 흘러 나온 세포의 내용물이 이웃 세포를 다치게 한다. 이에 비해 자살에 의한 세포의 죽음은 에이팝토시스(apoptosis)로 분류되는 특징을 보이게 된다. 세포가 결코 터지는 일이 없으며 이웃 세포에 피해를 미치게 되는 일도 없게 된다.

기계적인 충격이나 화학약품 등의 예기치 못한 손상으로 세포가 죽게 되면 세포는 괴사라고 불리는 일련의 과정을 거쳐 죽게 된다. 이 때는 세포가 파열될 때 소화효소를 잔뜩 가진 세포소기관을 방출시킴으로써 이웃 세포도 덩달아 소화시켜 죽게 만들 가능성이 높다.

그러나 예정된 이유나 기타 자극으로 인해 세포가 에이팝토시스의 죽음 과정을 거치게 되면 세포는 관련된 유전자를 발동시켜 스스로를 해체시켜 가게 된다. 핵 속에 있는 자신의 유전자를 일정한 조각으로 분해시킴으로써 유전자의 기능을 정지시키게 되며, 세포 자체도 여러 개의 조각으로 안전하게 해체시킴으로써 청소세포에게 먹히기 쉽도록 만들게 된다.

에이팝토시스 형태의 세포사는 다세포생물이 자신의 몸을 만들어 가는 도중 많은 세포가 죽게 되는 소위 세포예정사(programmed cell death)에서 잘 알려져 있다.

다세포생물은 정자와 난자라는 두 생식세포가 결합하여 하나의 세포인 수정란을 형성한 후, 이의 연속적인 세포 분열을 통해 새로운 몸을 만들어 가게 된다. 구형(球形)인 하나의 세포로부터 많은 부분으로 구성되는 입체적인 몸을 만들어 내기 위해서는 복잡한 전략이 필요할 것이다. 몸을 만들어 가는 발생과정을 통하여 세포의 복잡한 이동이 일어나야 함은 두말할 필요도 없을 것이다.

다세포생물은 자신의 복잡한 몸을 만들기 위한 전략으로서 세포의 죽음도 채택하게 되었다. 발생과정 중에 일어나는 세포의 죽음은 이제 특수한 상황이 아니라 많은 사례로 인해 거의 일반적인 상황에 해당한다 할 것이다.

올챙이가 개구리로 변태하는 과정에서 올챙이의 꼬리는 소멸하게 된다. 올챙이의 꼬리를 구성하는 세포들은 영양공급이 차단된다든지 하는 상황에서 죽어가는 것이 아니라 스스로 죽음의 프로그램들을 발동시켜 죽게 되고 그 몸은 다른 세포에 의해 흡수됨으로써 재활용된다.

사람의 손가락 사이의 공간도 원래 그곳에 있던 세포들이 자살함으로써 생겨나는 것이다. 일단 주걱 손의 형태로 생겨난 후, 사이에 있는 세포가 자살함으로써 손의 모습을 완성하게 된다. 처음부터 손가락이 생겨나지 않는 이유로는 그 섬세한 손가락이 다칠 경우라든지, 몸의 다른 부분을 다치게 할 경우라든지를 생각할 수 있다.

세포의 이동에 의한 형태형성(morphogenesis)이 일반적이겠지만, 생물은 형태형성을 위해 세포의 자살도 마다하지 않았음을 알 수 있을 것이다. 물론 이 같은 일은 발생과정 중에 이미 예정되어 있는 일이다. 유전자를 통해 죽어야 할 것이 프로그램되어 있는 것이다. 만약, 생물학자가 예정사와 관련한 유전자를 조작하게 되면 죽지 않게 되는 일이 일어나게 될 것이다.

형태형성뿐만이 아니라 특수한 기능의 발휘를 위한 세포예정사도 많이 알려져 있다. 생물에서 기능이란 구조물과의 관계없이 성립할 수 있는 것이 아니므로 기능의 출현이 형태형성의 결과임은 물론일 것이다.

우리 몸의 면역기능을 맡는 면역계는 그 복잡하고 다양한 기능으로 인해, 최근 많은 생물학자들의 주목을 받아 왔다. 몸을 이루고 있는 세포 중에서 가장 흥미를 끌고 있는 몇 안 되는 세포 중의 하나가 면역세포일 것이다. 이들이 가진 특수한 능력은 많이 있지만, 자기 몸을 구성하는 세포와 그렇지 않은 세포를 구별하는 능력은 정말 특수한 능력에 속한다 할 것이다. 면역이란 자신의 몸을 이루는 세포나 물질이 아닌 외부에서 침입한 세포나 물질을 구별해서 공격하는 능력을 의미한다고 말할 수 있을 것이다.

우리 몸을 구성하고 있는 많은 종류의 세포와 많은 물질을 모두 기억하여 그것들은 공격하지 않는 대신, 외부에서 들어온 세포나 이물질은 공격해야 하는 것이다. 외부에서 침입한 것들을 공격하지 못하게 되면 어떤 일이 벌어지는가에 대해선 AIDS의 문제로 일반인들도 익숙하게 알고 있을 것이다. 자신의 몸을 구성하고 있는 세포나 자기 분자를 공격하게 되면 어떤 일이 벌어지는가는 자가면역질환(autoimmune disease)이란 종류의 병을 통해 알 수 있을 것이다. 류머티스 관절염을 예로 들 수 있을 것이다.

자신은 공격하지 않고 침입자만 공격할 수 있는 능력은 자신을 공격하는 면역세포가 모두 죽게 됨으로써 가능해 진다고 생물학자들은 생각하고 있는 것 같다. 그러므로 수많은 면역세포가 생겨난 후, 자신을 인식하게 된 면역세포는 모두 자살함으로써 자신을 공격하는 일을 막을 수 있게 되는 것이다.

면역계 못지않게 복잡한 신경계의 발생과정에서도 대량의 세포사가 보고 되어 있다. 신경세포는 다른 세포와 달리 세포의 일부를 늘어뜨려 축삭이란 구조물을 만들어 냄으로써 신경신호를 전달하는 일을 맡게 된다. 모든 신경세포는 뇌 또는 척수로 구성되는 중추신경계에서 출발하여 몸의 각 부분으로 이동하여 목적지를 찾아가게 된다. 이동해 간 신경세포 중에는 목적지를 잘못 찾아간 것도 있을 것이다. 그리고 잘못 연결된 신경세포도 있을 것이다. 이 같은 부적절한 신경세포는 모두 스스로 죽음 유전자를 발동시켜 아마 죽게 될 것이다.

발생 도중에 세포예정사이면서 동시에 에이팝토시스의 형태로 세포사가 일어나는 것은 선충에서도 알려져 있다. 선충의 몸을 이루는 수천개의 세포는 그 계보가 밝혀져 있다. 즉, 수정란이란 하나의 세포로부터 분열을 시작하여 어떻게 수천개의 세포가 생겨나게 되는지가 추적되어 알려져 있는 것이다. 세포예정사를 수행해야 하는 세포의 계보도 물론 밝혀져 있으며 죽음유전자도 또한 밝혀져 있다.

다세포생물은 진화과정을 통해 자신을 구성하는 특정 세포를 죽게 하는 것이 자신에게 이롭다는 것을 알고 죽음이란 것을 하나의 전략으로써 채택해 왔음을 이상으로서 알 수 있을 것이다.

다세포생물에서 죽음은 하나의 방편인 것이고 생물이 스스로 선택한 결과인 것이지 피할 수 없었기에 감수해야 했던 운명이 아닌 것이다. 각 생물이 가진 수명이란 것 역시 마찬가지일 것이다. 수명 또한 유전적인 요인과 환경 사이의 상호작용에 의해 대강 정해지게 된 진화의 산물일 것이다. 무조건 오래 사는 것을 모든 생물이 택하여 진화해 오지 않았음은 앞으로의 연구를 통해 자명해 질 것이다.

2000년 2월 6일