내가 사랑한 생물학 이야기

들어가며 | 생물 탐구는 인간의 삶을 어떻게 변화시켰을까?

PART 1 의학과 건강 발전에 이바지한 생물들
01 몸속에서 빛을 내 위치를 알려주는 발광평면해파리의 ‘GFP’
02 ‘난생’인 닭이 ‘태생’인 인간을 바이러스에서 구하다
03 건강의 비결은 ‘장내세균총’에 있다!
04 우리는 ‘암’을 이용해서 살아가고 있다
05 ‘반복배열’에서 탄생한 DNA 감정

PART 2 세균·식물·동물의 생존 전략
01 ‘반면교사’는 하렘을 보호하기 위한 논리?
02 ‘왜웅’에게 배우는 자손 번영의 비결
03 ‘공진화’로 번영을 손에 넣은 국화과 식물
04 세력권행동이 만들어낸 자연의 특효약
05 항생물질과 세균 사이의 끊임없는 악순환

PART 3 생명을 유지하기 위한 생물의 구조
01 생물에게 배우는 기술, 바이오미메틱스
02 주목받고 있는 DNA 기술
03 지구의 생명을 지탱하는 ‘광합성’
04 식물의 육상 생활에 도움을 준 ‘큐티클’
05 식물의 ‘증산’이 만들어낸 자연의 에어컨

PART 4 불가능을 가능으로 바꾼 식물의 지혜
01 우주에서 발아한 오이의 ‘페그’를 통해 얻은 교훈
02 식물의 신비한 능력, 굴지성
03 나이가 들어도 ‘무한성장’을 하는 식물
04 척박한 땅에서도 살아남는 콩류 식물의 ‘뿌리혹’ 파워
05 식충식물인 ‘벌레먹이말’의 생육에서 배우다

PART 5 의외로 알려지지 않은 생물의 신비
01 혈액형으로 과테말라인의 성격을 알 수 있을까?
02 사람처럼 생긴 ‘체강’의 구조
03 진화 수준은 ‘심장’의 높이로 정해진다?
04 식물세포의 형태는 왜 그렇게 다양할까?
05 단풍과 꽃을 물들이는 ‘액포와 색소체’

PART 6 생물학의 뼈대를 이루는 법칙과 발견
01 ‘대립형질’로 유전에 관한 수수께끼를 파헤치다
02 DNA의 이해를 도운 ‘센트럴 도그마’
03 ‘피토크롬’으로 개화시기를 감지하는 나팔꽃
04 100년 동안 정체를 드러내지 않은 ‘청색광수용체’
05 꽃은 잎이 변형된 기관?! 괴테의 가설을 ‘ABC모델’로 입증하다
06 생물학 발전에 기여한 성게의 ‘조정란’

PART 7 우리가 잘 몰랐던 생물학 이야기
01 삼색털 고양이로 알아낸 ‘클론’의 정체
02 인기가 많아야 ‘살아 있는 화석’이 될 수 있다?
03 챔피언 데이터와 멘델의 법칙

끝마치며 | 생물이 가르쳐준 지혜로 더불어 발전하는 세계를 꿈꾸며

지금으로부터 약 37억 년 전, 지구에 생명이 탄생하고 그 생명의 기나긴 역사 속에 모습을 드러낸 인간은 지구의 다양한 생물과 관계를 맺으며 여러 혜택을 누려왔습니다. 그야말로 인간은 ‘다른 생물 덕분에’ 살아남을 수 있었던 것이지요.
이 책에서는 지구상의 생물이 긴 역사 속에서 체득한 생명의 신비한 구조와 그것이 우리 인류의 생활에 얼마나 도움이 되었는지를 알기 쉽게 설명하려고 합니다. 이 글을 통해 생물의 세계가 얼마나 심오하고 흥미로운지, 수많은 생물이 우리의 삶에 얼마나 깊숙이 관여하고 있는지 느껴보길 바랍니다.
들어가며 | 생물 탐구는 인간의 삶을 어떻게 변화시켰을까?

장내세균이 어떤 존재인지 쉽게 이해하기 위해 인간의 생활에 비유해서 설명해보려고 합니다. 장내를 ‘마을’에 세균을 ‘마을 주민’으로 바꿔서 상상해봅시다.
이 마을(장내)은 외부 지역의 영향을 받지 않으며 기후가 일정해서 흡사 사시사철 따뜻한 남쪽 나라와도 같은 곳입니다. 또한 하루에 세 번이나 하늘에서 무료로 음식이 제공되지요. 음식 중에 특히 사람들(세균)에게 인기가 많은 것은 식이섬유로, 이를 받은 사람들은 무척이나 기뻐합니다. 마치 낙원과 같은 이 마을에는 사람들이 많이 살아서 인구밀도가 매우 높습니다. 도시의 고층 아파트에 비할 바가 아니지요. 출퇴근 시간 무렵 혼잡한 도로에 맞먹을 정도로 북적이는 곳이랍니다.
그런데 이 마을에 이주민(세균)이 새로 들어오려고 합니다. 아무래도 이곳이 마음에 들어 정착하고 싶지만 이제는 남은 땅이 없는 상황입니다. 그들은 하는 수 없이 마을을 지나쳐가고 맙니다. 이주민 중에는 강압적으로 원주민을 밀어내고 마을로 들어가려는 병원성을 지닌 나쁜 무리도 있었지만, 마을을 지키는 경찰(면역세포)들이 물리쳐주었습니다.
반정부 세력처럼 이주민들이 한꺼번에 들이닥치면 어떻게 될까요? 경찰이 손 쓸 수 없을 정도로 많은 수가 밀려들어와 이제까지 살고 있던 원주민을 억압하고 결국에는 마을 일부를 점거해버릴 때도 있습니다. 이렇게 되면 하늘에서 마을 전체를 강제로 쓸어버리는데, 사람의 몸에서 이러한 현상은 ‘설사’로 나타나게 됩니다.
이처럼 병원성 세균을 조금 먹게 되더라도 쉽게 감염되지 않는 이유는 원래 우리 몸에 살고 있는 장내세균 덕분이랍니다.
PART 1 의학과 건강 발전에 이바지한 생물들

DNA 종이접기의 최대 장점은 DNA가 스스로 달라붙어 구조를 만든다는 점입니다. 나노 크기의 DNA를 핀셋을 이용해 조합하는 일은 불가능에 가깝지만 그럴 필요조차 없는 것이지요. DNA 염기가 쌍을 이루는 배열을 찾아내서 이중나선을 이루려고 하는 성질을 효과적으로 이용하기만 하면 되니까요.
준비물은 세로실과 가로실로 사용할 DNA와 온도를 조절할 수 있는 작은 장치뿐으로, 집에서 사용하는 냄비를 이용해도 됩니다. 예를 들어 DNA 종이접기로 속이 빈 입체 상자를 만들어서 그 안에 세포에 손상을 주는 약제를 넣어둡니다. 생체물질인 DNA로 감싸서 평소엔 인체에 해롭지 않으나 암세포를 만났을 때엔 그 상자의 뚜껑을 열어 내부의 약제를 방출하게 하는 것이지요. 이처럼 선택적으로 암을 제거하는 치료법이 개발되고 있습니다.
실용화를 기다리는 DNA 나노기술은 셀 수 없이 많으며, 한발 더 나아가 이제까지의 상식을 뛰어넘는 놀라운 가능성을 품고 있답니다.
PART 3 생명을 유지하기 위한 생물의 구조