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계속해서 추락하는 가지나방의 진화 이야기
(Peppered Moths Without Evolution)
CEH

   나방의 위장술(moth camouflage)에 대한 한 새로운 과학적 연구는 진화론의 문제점을 다시 한번 보여주고 있었다.

한국의 진화 생물학자들은 나무 가지 위에 쉬고 있는 나방을 촬영했다. PhysOrg 지에 따르면, 그들은 나방이 나무껍질 위에서 잘 위장하기 위해 스스로 정렬하는 방법을 이해하기 위해 노력해왔다는 것이다. 그것은 가지나방(peppered moths, 후추나방)의 자연선택을 연구했던 케틀웰(Kettlewell), 마제루스(Majerus) 및 과거 연구자들이 제기했던 질문과는 매우 다른 질문인 것이다. 오래된 이들의 연구에서 위장술은 나방이 의도한 행동이 아닌, 단지 하나의 우연(happenstance)이라고 말해졌었다. 그러나 이 기사의 서문은 그러한 주장을 일축하는 것처럼, 그 오래된 개념에 대해 언급하고 있었다 :

나방은 위장술의 대표적인 사례이다. 나방의 날개 색과 패턴은 자연선택에 의해서, 나방이 쉬는 나무껍질이나 잎사귀와 같은 자연의 모습과 일치되는 모양을 갖게 되었다는 것이었다. 그러나 최근 발견에 따르면, 외형적 일치는 나방이 몸을 숨기기 위한 전부가 아니었다. 이들 상징적 곤충에 대한 오래된 연구 역사에도 불구하고, 나방이 스스로 더 잘 숨기 위한 방향으로 행동하는지 아닌지는 밝히지 못했었다.   

즉, 케틀웰과 마제루스는 나방의 행동(moths’ behavior)을 고려하지 않았다는 것이다. 그들은 나방이 무작위적으로 나무 줄기 위에 내려앉는 수동적 생물로써 취급했었다. 그들은 나방의 자연선택이 위장술에 대한 능력보다는 새들에게 취약한(잘 드러나는) 색깔에만 집중했었다.

대신에 한국의 연구자들은, 나방의 행동이 위장술에 중요한 역할을 하는 것을 발견했다. 그들은 ”나방은 휴식을 위해 자리를 잡기 전까지 나무껍질 위를 걷는다는 것을 발견했다. 그 곤충은 실제적으로 보이지 않도록 하는 위치와 몸의 방향을 능동적으로 찾고 있는 것처럼 보였다.” 그 기사에 포함된 비디오 클립은 이와 같은 나방의 행동을 보여주고 있었다.

이 마지막 지점에서 나방이 정말로 잘 보이지 않는지를 확인하기 위해서, 연구자들은 최초 착륙 지점(나방이 처음 내려앉은 위치)과 나방이 휴식하기로 결정한 최종 지점에서 나방 사진을 찍었다. 그리고 사진에서 나방의 위치를 가능한 빠르게 찾아보라고 사람들에게 요청했다. 사람들은 최초 착륙 지점보다 최종 지점에서 나방을 찾아내는 것을 더 어려워했다. 놀랍게도 이것은 그 나방 종(Hypomecis roboraria)이 몸체의 색깔이나 모습을 바꿈 없이, 나무껍질 위에서 휴식 위치를 바꿈으로써 몸을 위장할 수 있었다. 따라서 연구자들은 나방이 능동적으로 포식자의 눈에 띄지 않는 장소를 선택할 수 있는 것처럼 보인다고 결론지었다. 나방은 최종 위치가 새들에게 잘 보이지 않을 것이라는 것을 어떻게 아는 것일까? 이제 연구팀은 다음 단계로 이러한 질문에 대한 답을 찾기 위해 노력하고 있는 중이다.

그 기사에서 ‘진화’라는 말은 다음에서 언급되고 있었다. 1)연구자들은 자신을 '진화 생물학자'라고 부르고 있었다. 2)그들은 행동생태 및 진화연구소에서 일하고 있다. 3)그들의 연구는 진화생물학 저널에 발표됐다. 그 논문의 요약글은 진화를 매우 조심스럽게 추정하고 있는 것처럼 보였다. ”나방의 컬러 패턴과 같은 형태학적 적응의 진화는 행동 표현형(behavioural phenotype)의 고려 없이 완전히 이해될 수 없음을 우리의 연구는 입증했다. 행동 표현형은 형태학적 특성의 적응치(adaptive value)를 증가시키기 위해 형태와 함께 진화했다.” 저자들은 위장술과 행동의 상호 진화를 제시하고 있었지만, 그 말은 나방의 행동을 소홀히 했던 초기의 진화 연구들을 빙돌려서 비난하고 있었던 것이었다.  

나방에 대해 보도하면서, Live Science 지는 ”당신이 나방에 대해서 알지 못하고 있는 7가지 사실”이라는 흥미로운 목록을 제시했다. 여기에는 나방의 꽃가루 매개자(pollinators)로서의 중요성, 다른 많은 동물에 대한 먹이사슬로의 역할, 11km나 떨어진 곳에서도 암컷의 냄새를 맡을 수 있는 수컷의 능력... 등이 포함되어 있었다. 만약 우리가 역겨움만 극복할 수 있다면, 애벌레는 많은 필수 영양분을 가지고 있는 우수한 영양식품이 될 수도 있을 것이다. 나방은 나비와 함께 인시목(Order Lepidoptera)에 속하며, 많은 특성을 나비와 공유하고 있다.

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이 이야기는 진화론의 무용성을 밝히 드러내고 있다. 수십 년 동안 진화생물학자들은 가지나방을 진화의 상징물로 선전하면서도 작은 일에 소홀했음이 드러났다. 그들은 나방의 날개가 나무껍질과 일치하는 지와 같은 단순한 것만 보았다. 그러나 나방의 복잡성과 같은 것들은 대수롭지 않게 생각하며 무시했다. 당신의 정원에서 날아다니는 이 작은 비행 생물은 경이롭도록 복잡한 기계이다. 나방은 그들의 작고 가벼운 몸체에 수백의 면(facets)들을 가진 겹눈, 관절지, 소화기관, 생식기관, 네비게이션 시스템, 통신 시스템, 비행 시스템...등 수많은 기관들을 모두 가지고 있다.

진화론이 더 견디기 힘든 것은 나방은 변태(metamorphosis)를 진행한다는 것이다. 나방은 그들의 생활사에서 3번 그들의 몸체를 완전히 변형시킨다. 알에서 애벌레로, 애벌레에서 번데기로, 그리고 번데기에서 비행하는 나방으로 말이다. 이 놀라운 장면은 Illustra의 아름다운 DVD인 ‘변태(Metamorphosis)’에서 볼 수 있다. 진화론이 맞는다면, 나방은 왜 이렇게도 복잡한 과정을 갖도록 진화했는가? 진화론은 이러한 생물의 변태 능력을 설명할 수 없음을 이 DVD는 보여주고 있다.

그러나 수십 년 동안 진화론자들은 자연선택에 대한 사례라며 밝은 또는 어두운 나뭇가지 위에 착륙하는 한 종의 나방에만 집착하고 있었다. 이제 한국의 연구자들은 ”나방의 색깔 패턴과 같은 형태학적 적응의 진화는 행동 표현형의 고려 없이 완전히 이해될 수 없다”고 말한다. 다른 말로 해서, ”나무 줄기 위에 가지나방을 고정시켜서” 진화를 이야기할 수 없다는 것이다. 당신은 살아있는 가지나방이 나무에 앉은 후에 취한 행동을 봐야만 한다. 만약 케틀웰이 접착제로 나방을 붙이는 지저분한 행동을 하지 않았다면, 검은 나방이 밝은 가지 위에(또는 흰 나방이 어두운 가지 위에) 앉은 후에 잘 보이지 않는 위치로 이동하여 숨는 것을 발견했을 수도 있었을 것이다. 더 많은 가능성은, 나방은 매우 현명하여 처음부터 눈에 잘 띠는(몸체 색깔이 대조되어 잘 드러나는) 곳에는 앉지 않을 수도 있는 것이다.

마법의 단어인 ‘상호진화(coevolution)’에 호소하는 것은 어리석은 일이다. 그것은 두 번의 기적에 호소하는 것을 의미한다 : 첫째, 날개 색깔과 나무줄기 색깔이 일치하도록 우연히 돌연변이들이 일어났고, 둘째, 위장에 적당한 지점을 찾아서 선택할 수 있는 능력이 우연히 생겨나야 한다. 무엇이 그 행동의 원인이었는가? 연구자들은 알지 못했다. 언제나처럼 미래에 떠넘기며 회피하고 있었다 : ”더 많은 연구들이 필요하다” 그 논문에서 그들은 어떠한 단서도 없음을 고백하고 있었다. ”나방은 최종 위치가 새들에게 잘 보이지 않을 것이라는 것을 어떻게 아는 것일까? 이제 연구팀은 다음 단계로 이러한 질문에 대한 답을 찾기 위해 노력하고 있는 중이다.” 다음 단계의 수고를 절약하기 위해서, 창조론자에게 물어보라.  


*참조 : 나무껍질에 교묘히 숨어드는 나방 의태의 비밀 밝혀져 (2012. 8. 3. 한겨레, 동영상 포함)
http://ecotopia.hani.co.kr/56308

가지나방의 비밀 (애니메이션)
http://www.creation.or.kr/library/itemview.asp?no=860

 

출처 : CEH, 2012. 7. 31.
URL : http://crev.info/2012/07/peppered-moths-without-evolution/
번역자 : IT 사역위원회

관련 자료 링크:

1. 굿바이, 가지나방 : 추락한 한 고전적인 진화 이야기 (Goodbye, peppered moths : A classic evolutionary story comes unstuck)
2. 또 다시 선전되고 있는 가지나방 (Peppered moths -back on the agenda?)
3. 폐기된 미신들 (Obsolete Superstitions) : 발생반복설, 흔적기관, 가지나방, 말, 원시스프, 유인원 등
4. 영국 학교 교실에서의 잘못된 교육 : GCSE 생물학 교과서에 아직도 실려있는 가지나방 (Error in the UK classroom)
5. 나방들은 암흑 속에서도 바람을 거슬러 항해한다. (Moths Navigate in the Dark Against the Wind)
6. 나비 날개의 경이로운 나노구조 (Butterfly Wings Flash Shiny Optical Tricks)
7. 경탄스런 나방 날개의 디자인 (Marvellous moth motif)
8. 4700만 년 전(?) 화석 나방은 아직도 그 색깔을 가지고 있었다. (Fossil Moth Still Shows Its Colors)
9. 선전되고 있는 다윈의 상징물들 : 가지나방, 핀치새, 틱타알릭 (Polishing Darwin’s Icons)
10. 미션 임파서블 : 제왕나비 (Mission Impossible : the Monarch Butterfly)
11. 올챙이에서 개구리로의 변태 : 이 놀라운 변화가 우연한 돌연변이로? (From a frog to a … frog)
12. 불가능한 곤충들 : 위장술의 대가 대벌레(또는 잎벌레) The ‘impossible’ insects : the phasmids
 
 
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