심장 박동에서 보여지는 지적설계 : 창조 설계-지적설계 [한국창조과학회 자료실]

심장 박동에서 보여지는 지적설계

미디어위원회

창조설계-지적설계

2023-11-13

심장 박동에서 보여지는 지적설계

(See Intelligent Design in a Heartbeat)

by Jerry Bergman, PhD

심장은 마치 행진하는 군악대처럼 일사불란하게 박동하기 시작한다.

지적설계(intelligent design)에 대한 일반적인 논거는 ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성(irreducible complexity, 비축소적 복잡성, 환원 불가능한 복잡성)’이다. ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성’이란 기계 또는 시스템이 작동되기 위해서는 모든 부품들이 동시에 모두 있어야만 한다는 것을 말한다. ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성’의 예로는 모든 단백질들, 쥐덫, 세포소기관, 인간과 같은 생물체 등이 있다. 이 개념은 지적설계를 옹호하기 위해서, 마이클 베히(Michael Behe)에 의해 사용되어 대중화되었지만, ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성’ 개념은 수세기 동안 다양한 학문 분야에서 사용되어 왔었다.[i]

대표적인 한 예가 사람의 몸이다. 해부학을 공부한 학생이라면 누구나 알고 있듯이, 각 기관계에 대해서 논의할 때, 그 구성 요소들이 각 계(system)가 기능하는 데 있어서 중요한 이유에 대해 자세히 설명을 듣는다. 포유류의 심장은 판막, 심박조율(심장박동의 시작), 심장벽, 관상동맥, 관상정맥을 포함하여 핵심 요소(부품)들이 모두 존재하지 않고는 기능할 수 없다. 이 예에서 볼 수 있듯이 ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성’은 진화론의 주요한 문제점이다.[2]

진화론자들이 ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성’에 대항하는 한 가지 논거는 '공동 선택(co-option)'이다. 공동 선택은 한 가지 목적을 위해 진화한 것으로 추정되는 특성이 나중에 다른 목적을 위해 함께 선택되었다는 개념이다. 진화론자들이 주장하는 가장 잘 알려진 예는 부레이다.

부레(gas bladder)는 진골어류(teleost fishes)에서 부력을 조절하는 "호화로운 기관"이다... 진골어류에서 아가미(gills)가 호흡의 모든 부담을 떠맡았지만, 부레는 소화관에서 분리되어 부력을 조절하는 기능을 하게 되었다. 반면에 육기어류(lobe-finned fishes)에서는 부레가 폐(lung) 역할을 하도록 점점 더 변형되면서, 아가미는 결국 사라졌다.

이 진화 이야기는 마치 진화의 세부 사항이 경험적으로나 역사적으로 관찰된 것처럼 이야기되고 있지만, 실제로는 그렇지 않다. 공동 선택은 흔히 '전적응(pre-adaptation)'이라고도 말해진다. 맥클란(McLannan)은 다음과 같이 지적하고 있다.

"전적응"이라는 단어는 그 자체에 눈에 띄는 문제점을 갖고 있다. 즉, 그것은 진화의 방향이나 목적(형질을 적응하도록 만들기 위한)이 있다는 것을 암시하는데, 사실 생물학적 특성의 현재 상태를 바탕으로 미래를 어느 정도 정확하게 예측하는 것은 불가능하다. 진화는 미래의 문제를 해결하지 못한다. 진화는 현재 진행 중인 과정이며, 지나고 나서야 인식할 수 있는, 미래에나 결과를 알 수 있는 것이다.[4]

이것이 바로 '공동 선택'의 유효성에 대한 많은 우려가 존재하는 이유이다.

제브라피쉬 연구

.성체 제브라피쉬 <Wiki Commons>

제브라피쉬(zebrafish)에 대한 새로운 연구는 ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성’에 대한 통찰력을 제공하고 있다. 제브라피쉬는 옆구리의 굵은 검은색 선이 얼룩말과 닮아 얼룩말의 이름을 따서 붙여진 이름이다. 제브라피쉬는 전체 유전체(genome)의 염기서열이 밝혀져 있고, 유전자 조작이 비교적 쉬우며, 번식력이 높고, 외부 수정이 가능하며, 발육이 빠르기 때문에, 연구에 많이 사용되고 있는 동물이다. 제브라피쉬의 난자는 어미의 몸 밖에서 수정되고 발달하기 때문에, 생물체의 초기 발달을 연구하는 데 이상적인 모델 생물이다. 또 다른 장점은 배아가 거의 투명하다는 것이다.

최근 하버드 대학의 블룸캣(Bloomekat) 교수 등의 제브라피쉬 연구에 따르면, "제브라피쉬의 심장 세포들은 갑자기 한꺼번에 뛰기 시작하여, 동시화된 심장 박동을 형성한다."[5] 제브라피쉬 심장이 발달하면, 부화 후 24시간 만에 각 세포들이 스스로 뛸 수 있다.[6] 심장과 순환계가 존재하고 이미 기능하고 있을 때까지, 세포 박동은 자연선택에 의해서 선택되지 않았을 것이다. 저자들은 "첫 번째 심장 박동은 원시 심장관(심장 발달 과정에서 형성된 최초의 기능적 구조)이 형성되기 전에도 발생한다"[7]라고 말한다.

다시 말해, 물고기의 심장은 혈액을 체내로 운반하는 관이 형성되기 전에도 작동한다. 이 심장은 물고기의 다른 기관이 기능을 발휘하기 전에도 작동하고 있었다. 성체 제브라피쉬 심장과 달리 배아 심장 박동은 특수한 심박조율세포(pacemaker cells)에 의해 제어되지 않는다.[8] 하버드 대학 연구자들은 제브라피쉬의 "심장 세포는 칼슘 수준과 전기 신호가 증가함에 따라 갑자기 한꺼번에 박동하기 시작한다"는 사실을 발견했다. 또한 각 심장 세포는 심장조율세포 없이도 스스로 박동할 수 있으며, 심장 박동은 서로 다른 위치에서 시작될 수 있다"라고 설명한다. 구체적으로, 연구자들은 형광단백질과 주사전자현미경 이미지를 사용하여,

발달 중인 제브라피쉬 배아의 심장세포에서 칼슘 수치와 전기 활동의 변화를 포착했다. 놀랍게도 연구자들은 모든 심장세포들은 비박동 상태에서 박동 상태로 갑자기 전환되고 있었는데, 이는 칼슘과 전기 신호의 동시 급증을 특징으로 한다. 이것은 마치 누군가 스위치를 켠 것처럼, 즉시 동시화되어 박동하기 시작하는 것을 발견했다.[9]

심장은 먼저 심장박동 시계 없이도 속도를 유지하고, 개별 세포가 빠르게 협력하여 규칙적인 심장박동을 생성하여 "완전히 엉망인 것처럼 보이는 것에서부터, 생명이 시작될 때 매우 빠르게 조직화된다"는 것이다.[10].

.제브라피쉬 배아 발달 <Wiki Commons>

분석

제브라피쉬의 세포들은 심장 박동을 하도록 특별히 설계되었다. 나중에 생명이 주어질 때를 위해서 하나씩 진화되어온 것이 아니다. 이것은 설계된 전적응의 한 사례인 것이다. 소수의 세포만 박동할 때, 세포가 생성하는 전기장은 박동의 협동에 약간의 원인이 되지만, 이것은 "쓸모없는" 단계인 것이다. 나중에 세포들이 모두 모여서 기능할 때에만 기능적인 심장을 형성한다. 이는 발생하도록 세포 안에 프로그래밍 된 반응이다.

다음으로, 순환계는 심장이 발달하고 기능할 수 있도록 영양분과 산소를 심장으로 운반하도록 설계되어있다. 심장과 순환계는 다시 몸 전체에 영양분과 산소를 공급한다. 동물이 살아가기 위해서는 이 모든 독립적인 설계들이 동시에 존재해야 하며, 이 중 하나라도 부족하면 제브라피쉬는 죽게 된다. 블룸캣과의 연구에 따르면, 제브라피쉬의 세포 설계는 제브라피쉬의 생명에 필수적인 요소인 것이다.

요약

연구자들은 제브라피쉬가 수정된 세포에서 성체로 성장하는 과정이 점진적으로 진행될 것으로 예상했었다. 하지만 연구자들은 "개별 세포가 점진적으로 온라인 상태가 되는 것이 아니라, 세포들이 침묵에서 상당히 규칙적인 박동으로 갑자기 바뀌는 것을 발견했다... 갑자기 큰 섬광처럼 이 모든 것이 발생했다."[11] 이 예상치 못한 갑작스러운 섬광, 즉 침묵에서 조직 전체의 활동으로 갑자기 전환되는 것이 연구팀의 흥미를 끌었다는 것이다. “그것은 마치 한 번도 걸어본 적 없는 사람들이 일제히 행진을 시작하는 것과 같았다."[12] 물론 물고기의 행동이 한 번도 걸어본 적이 없던 사람들이 일제히 행진하는 것처럼 변한 것이 아니다. 그것은 신호에 따라 일제히 행진하도록 DNA에 프로그래밍되어 있기 때문인 것이다. 그것들은 행동하도록 프로그램된 대로 행동한다.

세포들은 설계된 대로 반응하고, 박동하고, 전기자극에 반응하고, 나중에 집합적으로 동시에 박동하도록 프로그래밍 되어있었다. 이것은 창조론적 세계관이 옳다는 것을 입증하는 또 하나의 사례인 것이다. 이러한 사실이 발견되었을 때, 창조론자들은 조금도 놀라지 않는다.[13] 인간의 경우 여러 구성 요소(구조)들을 갖고 있는 심장은, 미리 설계된 지침에 따라 일평생 약 30억 번을 박동한다.[14]

References

[1] Bergman, Jerry. The Last Pillars of Evolution Falsified: Further Evidence Proving Darwinian Evolution Wrong. WestBow Division of Thomas Nelson and Zondervan, Bloomington, IN, 2022.

[2] Bergman, 2022.

[3] McLennan, Deborah. The Concept of co-option: Why evolution often looks miraculous. Evolution: Education and Outreach 1:247–258; https://evolution-outreach.biomedcentral.com/articles/10.1007/s12052-008-0053-8, 2008.

[4] McLennan, 2008.

[5] Caruso, Catherine. How the heart starts beating. Harvard Medical School;

https://hms.harvard.edu/news/how-heart-starts-beating, 27 September 2023.

[6] Bloomekat, Joshu, and Nel Chi. Coordinating the first heartbeat. Nature 622(7981):37-39; p. 37 https://www.nature.com/articles/d41586-023-02938-2, 27 September 2023.

[7] Bloomekat and Chi, 2023.

[8] Bundel, Shamini. The very first beat: how a heart starts to pulse. Hours of footage of zebrafish embryos let researchers capture and study this key moment in development. Nature; https://www.nature.com/articles/d41586-023-03052-z, 27 September 2023.

[9] Caruso, 2023.

[10] Caruso, 2023.

[11] Gerhard, Danielle. Emerging from silence: Capturing the first heartbeat. The Scientist;

https://www.the-scientist.com/news/emerging-from-silence-capturing-the-first-heartbeat-71396, 27 September 2023.

[12] Gerhard, 2023.

[13] Gerhard, 2023.

[14] Bloomekat and Chi, 2023. p 37.

*참조 : DNA의 이중 나선을 푸는 모터, 국소이성화효소 : ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성(환원 불가능한 복잡성)’의 한 사례

https://creation.kr/LIfe/?idx=2229846&bmode=view

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