내 안의 물고기

이 책을 읽기 전에
머리말

1장_ 내 안의 물고기를 찾아서
진화의 증거, 화석
잃어버린 퍼즐 조각을 찾아내다

2장_ 손목을 가진 물고기
손과 팔을 구성하는 단 하나의 패턴
물고기의 팔굽혀펴기

3장_지느러미에서 손으로
손을 만드는 유전자들
상어에게 손 만들어주기

4장_도처에 이빨이 있다
우리에게 앞니, 송곳니, 어금니가 생기기까지
이빨과 뼈가 딱딱해진 까닭은?
이빨과 깃털, 비늘은 하나에서 시작됐다

5장_ 사람 머리의 기원
머릿속의 혼란
아가미궁과 뇌신경
내 안의 상어
머리의 시작은 초라했다

6장_ 최적의 신체 설계
공통의 설계도
배아 실험
파리와 인간
DNA와 형성체
내 안의 말미잘

7장_ 몸의 탄생
몸이 되기 위한 조건
최초의 몸을 캐내다
세포와 세포 사이
지구에서 가장 단순한 몸들
몸을 탄생시킨 최적의 환경

8장_ 코 그리고 냄새 맡기
냄새분자와 후각 신경세포의 결합
후각 유전자가 알려주는 비밀

9장_눈 그리고 보기
빛을 수집하는 광수용 분자
벌레와 사람의 눈을 잇는 조직
돌연변이 유전자의 비밀

10장_귀 그리고 듣기
파충류의 턱뼈에서 온 중이
겔이 움직이고, 털이 구부러지는 내이
눈과 귀의 기원, 해파리

11장 내 안의 물고기에 귀 기울이다
내 안의 동물원
동물원 산책
역사가 우리를 어떻게 아프게 하는가

맺는말
<내 안의 물고기>가 출간된 후
추천자료
감사의 말
찾아보기

사람 머리의 기원
사람과 이 작은 벌레들의 공통점이 한 가지 더 있다. 바로 아가미궁이다. 궁 하나가 작은 연골봉 하나에 해당하는데 사람의 턱, 귀뼈, 후두의 일부를 이루는 연골처럼 활유어의 연골봉들은 아가미틈을 지지한다. 따라서 사람 머리의 본질은 벌레로 거슬러 올라가는 셈이다. 그것도 머리가 없는 벌레로 말이다. _154쪽

몸이 되기 위한 조건
인간의 먼 선조가 단세포 생물을 벗어나 몸을 지닌 생명체가 되려 했을 때, 세포들은 새로운 협동 메커니즘을 배워야 했을 것이다. 실제로 10억 년 전에 그런 일이 일어났다. 세포들은 서로 소통하고, 새로운 방식으로 결합하고, 새로운 물질을 만들 필요가 있었다. 이를테면 기관들마다 독특한 특징을 부여하는 분자 같은 것을 만들 줄 알아야 했다. 따라서 세포들을 붙이는 접착제, 세포들이 서로 ‘말하는’ 방법, 세포들이 특수한 분자들을 만들어내는 것, 이 속성들이야말로 지구상의 모든 몸들을 만드는 데 필요한 도구상자 속의 핵심 연장이다.
이런 도구들의 발명은 가히 혁명이라 할만 했다. 단세포 동물이 몸을 지닌 동물로 전환하자, 전혀 새로운 세상이 열렸다. 새로운 재능을 갖춘 신생 생물들이 등장했다. 생물들은 크기가 커졌고, 돌아다닐 수 있게 됐고, 감각하고 먹고 소화하는 새로운 기관들을 발달시켰다. _186쪽

내 안의 물고기를 찾아서
북극은 넓고 텅 비어 있는 공간이다. 우리가 관심을 둔 암석은 무려 1,500킬로미터에 걸쳐 노출되어 있었다. 반면에 우리가 찾으려는 생물의 길이는 1.2미터 정도였다. 어떻게 해서든 화석을 보존하고 있을 작은 암석 덩어리를 콕 짚어내야 했다. 연구 지원금 신청을 심사하는 사람들은 지독하게 까다롭게 마련이어서, 이런 어려움을 귀신같이 들춰낸다. 예전에 패리시의 북극 탐사 지원금 신청을 심사했던 한 위원이 기막힌 말을 남겼다. 심사위원이 평가서에 쓴 문장을 옮기면(우호적인 태도가 아니었음을 밝혀둔다), 북극에서 새 화석을 발견할 확률은 “건초더미에서 바늘을 찾아낼 확률보다 낮다”. 우리는 6년 동안 네 차례에 걸쳐 엘스미어 섬을 탐사한 후에야 우리의 바늘을 발견했다. 행운이란 그런 것이다. _39쪽

손과 팔을 구성하는 단 하나의 패턴
생물들의 팔다리는 모두 공통의 설계를 따른다. 팔다리가 날개이든, 물갈퀴이든, 손이든 상관없다. 팔의 상완골이나 허벅지의 대퇴골처럼 먼저 한 개의 뼈가 있고, 거기에 두 개의 뼈가 관절로 연결되며, 거기에 또 작고 둥근 뼈들이 여러 개 붙어 있고, 마지막으로 손가락이나 발가락이 연결된다. 모든 팔다리의 구조에 이 패턴이 깔려 있다. 박쥐의 날개를 만들고 싶은가? 손가락들을 아주 길게 늘이면 된다. 말을 만들고 싶은가? 가운뎃손가락과 발가락을 길게 늘이고 나머지 것들은 줄이거나 없애면 된다. 그렇다면 개구리 다리는 어떨까? 다리뼈를 잡아 늘인 뒤 여러 뼈들을 한 덩어리로 뭉치면 된다. _58쪽

도처에 이빨이 있다
처음에 이빨이 생겨나지 않았다면 비늘도, 깃털도, 가슴도 절대 없었을 것이다. 피부 구조를 만드는 데 쓰이는 도구가 바로 이빨 발생 도구들을 변형한 것이기 때문이다. 이빨, 깃털, 가슴은 서로 무관한 기관처럼 보이지만, 깊은 의미에서는 하나의 역사로 얽혀 있다. _132쪽

딸꾹질을 일으키는 물고기와 올챙이의 과거
포유류의 호흡을 통제하는 것은 흉벽의 근육들, 그리고 가슴과 복부를 구분하는 막 형태의 근육인 횡격막이다. 횡격막이 수축하여 흡입을 통제하는데, 횡격막을 통제하는 신경들은 뇌에서 나온다. 어류와 마찬가지로 목 근처 뇌간에서 나오는 미주신경과 횡격막신경이 그것이다. 두개골 아래에서 뻗어 나온 두 신경은 흉곽을 거친 후에야 호흡을 통제하는 가슴 부위와 횡격막에 가 닿을 수 있다. 이렇게 뒤틀린 경로를 따르다 보니 문제가 생길 수밖에 없다. 합리적인 설계라면 신경이 목이 아닌 횡격막 근처에서 나와야 하지만 불행하게도 현실은 그렇지 않다. 따라서 신경들이 먼 여행을 하는 동안 간혹 무엇이든 신경 기능을 방해하여 경련을 일으킬 수 있다. _289~290쪽

탈장을 일으키는 상어의 과거
사람이 탈장을 일으키기 쉬운 까닭은 물고기의 몸을 주물러 포유류의 몸을 만들어냈기 때문이다. 적어도 사타구니 부위의 탈장은 그렇다. 어류의 생식선은 가슴 위쪽까지 뻗어 있어서 거의 심장 가까이 오지만 포유류는 그렇지 않다. 그것이 문제다. 물론 사람의 생식선이 가슴속, 즉 심장 가까이 있지 않다는 건 좋은 일이다(그랬다면 국기에 대한 맹세를 할 때마다 야릇한 기분을 느꼈을 테니). _292쪽