지구 생물의 비밀에 매료된 과학자들의 탐험

과학자들의 모험에 매혹된 만화가의 그래픽 노블

『김명호의 생물학 공방』을 쓰고 그린 김명호 작가는 『이종필 교수의 인터스텔라』, 『하리하라의 과학 24시』을 비롯한 과학 대중서부터 어린이 과학 월간지인 《과학쟁이》까지 다양한 과학 관련 매체에 삽화를 그렸으며, 연구 윤리 정보 센터, 엔씨 소프트 홈페이지 등에 과학과 관련한 여러 주제의 만화를 연재한 바 있다. 그중에서도 이 책은 오랫동안 과학 전문 일러스트레이터로 활동한 김명호 작가가 지구 곳곳의 생물들이 던진 난제들과 그 어려움에 오히려 매혹된 과학자들의 열정을 결합시킨 놀라운 과학 만화책이다.

저자는 이 책에서 다룬 5개의 주제를 직접 선정했을 뿐만 아니라, 단행본은 물론 영어 논문까지 방대한 자료를 섭렵하여, 일반 독자들이 접하기 어려운 생물학의 원리와 그것이 규명되기까지의 긴 역사를 친절하게 알려 준다. 이렇게 전문성과 대중성이라는 두 가지 성과를 아우른 덕분에, 《한겨레》의 과학 웹진인 《사이언스온》에 연재될 당시부터 여러 과학자들에게 큰 관심과 사랑을 받았다. 매일 수많은 과학자들의 연구 성과와 의견이 오가는 매체에서, 과학을 전공하지 않은 저자가 ‘호랑이굴’에 들어가는 각오로 연재한 이 작품의 가치를 확인할 수 있는 대목이다. 오랫동안 그림으로 대중에게 과학의 즐거움을 알린 저자는 글과 사진이 설명하기 어려운 과학을 친절하게 전달할 수 있는 그림만의 가능성을 이 책에서 증명했다.

오늘날 누구나 아는 심해 생태계의 존재, 박쥐의 초음파, 세균 감염의 위험성과 같은 생물학 지식의 형성 과정은 오랫동안 수많은 과학자들이 참여한 흥미진진한 모험이었다. 이 책에서는 충분한 자료와 상세한 묘사로, 어느 책에서도 접할 수 없었던 이 모험에 생기를 불어넣었다. 더 나아가 지구 곳곳의 생물들이 감춘 비밀들 속에서 과학자들이 끈질긴 탐구 끝에 찾아낸 원리가 응용되어 현대 과학과 의학의 성과에 이르렀다는 사실도 확인하게 된다. 이와 같은 과학자들의 경이로운 탐험을 저자가 다양한 자료들을 뒤져 가며 재구성해 내는 과정 역시, 오직 이 책에서만 만날 수 있는 또 다른 모험이다. 잊힌 탐험을 찾아가는 과정이 새로운 모험이 된 것이다.

박쥐의 초감각을 알아내려는 시도들은 결국 바다 깊은 곳에서 숨죽여 움직이는 잠수함까지 찾아내는 음향학의 놀라운 발달을 이끌어 냈다. 비료와 농기구 등으로 소모되던 투구게의 혈액 응고 현상과 인간의 면역 반응 사이의 유사성을 찾아낸 덕분에 수천 년 동안 수많은 사람들의 목숨을 앗아간 세균 감염을 막을 수 있었다. 이 책은 이탈리아의 동굴 속에서 태평양의 밑바닥에 이르는 공간의 한계와 19세기의 해양 과학으로부터 21세기의 첨단 의학에 이르는 시간의 경계를 넘나드는 생물학 대탐험을 화려한 그래픽 노블로 탄생시켰다. 일찍이 이러한 가치를 인정받아서 한국출판문화산업진흥원의 2015년 ‘우수 출판콘텐츠 제작 지원’ 사업에 선정되었다.

과학의 세계로 떠난 만화가가 건져 올린

누구도 상상하지 못했던 생명의 신비

세계 최초로 심해 생태계를 증명한 19세기 영국의 챌린저호 탐사는 왜 시작되었으며, 아득한 중생대부터 바다에서 산 투구게가 인간을 세균 감염으로부터 지켜 주는 원리는 무엇일까? 19세기에 세계를 석권한 영국이 엄청난 예산과 자원을 투입해 시행한 챌린저호 탐사는, 당시에 부정되던 심해 생물의 존재를 강하게 암시한 바다나리를 건져내면서 시작되었다. 신대륙 발견 당시부터 광범위한 목적으로 사용되며 멸종될 뻔했던 투구게는, 특유의 면역 체계 탓에 인간이 감염될 수 있는 세균을 대신 탐지하는 수단이 되었다. 이렇게 현재의 생물학은 과학자들의 열정과 집념이 우리가 상상하기 어려운 생명의 신비를 밝혀낸 결과였다.

지금은 다양하며 무수한 수중 생물들이 사는 심해 생태계의 존재를 누구도 의심하지 않고, 눈에 보이지 않는 크기의 바이러스에 감염되어 우리의 생명이 위험해질 수 있다는 사실을 이해한다. 과거에는 누구도 몰랐던 생물학적 사실들이 현재는 상식이 된 것이다. 하지만 이러한 생물의 세계와 원리, 그리고 그것을 증명한 생물학의 성장 과정은 어디서도 만나기 어렵다. 그 내용이 복잡할 뿐만 아니라, 일반 대중의 눈높이에서 이러한 생물학 지식과 역사를 아우르는 책이 없었기 때문이다. 『김명호의 생물학 공방』이 펼치는 지구 곳곳에서 살아가는 생물들의 신비롭고 매혹적인 세계를 만나 보자.

1장 ‘심해’는 1841년에 해저 탐사를 하고 심해에는 고산 지대처럼 생물종이 극히 희박하다는 ‘무생대 이론’을 주장했던 에드워드 포브스로 시작한다. 오늘날에는 누구나 심해에 수많은 생물들이 서식한다는 사실을 알지만, 포브스의 무생대 이론은 그 후에도 25년간이나 마치 진실처럼 세계 과학계에 통용되었다. 이 이론이 부정된 계기가 1872～1876년에 4년 동안 11만 킬로미터에 걸쳐 전 세계 바다를 조사한 챌린저호의 항해였다. 당시 심해 탐사에 적합한 여러 도구들이 개발된 덕분에 챌린저호는 거대한 다양한 심해 생태계의 존재를 세상에 알릴 수 있었다. 또한 이 탐험은 무생대 이론이 등장하고 부정되는 과정을 통해 과학에서 권위와 편견이 어떤 문제를 야기하는지 엿볼 수 있는 소중한 기회였다.

2장 ‘바다나리’는 오늘날 심해 생태계의 존재를 밝힌 탐사로 인정받는 1872년의 챌린저호 항해를 이끈 찰스 와이빌 톰슨을 매혹시켰던 바다나리를 깊이 탐구한다. 겉모습은 영락없는 식물인데, 실제로는 플랑크톤을 잡아먹으며 사는 극피동물이라는 사실만으로도 바다나리의 존재는 신기하다. 무려 고생대 시절, 바다에 처음 등장해 오늘날까지 끈질기게 살아남은 바다나리의 비결은 서식 환경에의 완벽한 적응이다. 대멸종의 위기를 극복하고 생김새만 봐서는 도저히 상상하기 어려운 이동 능력까지 갖게 된 바다나리의 흥미진진한 생존기를 확인할 수 있다.

3장 ‘유체 골격’에서는 여느 때는 부드럽지만, 언제든 딱딱해지는 생물들의 원리에 대한 재치 넘치는 이야기를 잔뜩 만날 수 있다. 땅속의 지렁이부터 남성 신체의 가장 깊은 곳까지 지구상의 다양한 생물들이 감춘 유체 골격의 비밀을 샅샅이 파헤쳤다. 단순히 딱딱하기만 한 골격에서는 도저히 불가능한 수준의 동작들과 극적인 부피 변화까지 가능한 유체 골격의 놀라운 가능성을 확인할 수 있다. 오래전부터 지구 생물들이 자유롭게 활용해 온 이 원리가 첨단 로봇 공학의 핵심 기술로 각광받게 되는 과정 역시 우리의 흥미를 자극하기에 충분하다.

4장 ‘박쥐의 난제’는 지금 우리에게는 매우 기초적인 상식인 박쥐가 보내고 받는 초음파의 존재가 확인되기까지의 기나긴 여정을 생생하게 보여 준다. 초음파는 200년 가까운 시간 동안 ‘박쥐의 난제’라고 불리며 수많은 과학자들을 괴롭혀 왔다. 처음으로 박쥐의 초음파 능력에 과학적인 관심을 품었던 18세기의 과학자 라차로 스팔란차니가 들어간 이탈리아 북쪽 아펜니노 산맥의 깊은 동굴에서 이야기가 시작된다. 초음파의 존재를 몰랐던 시대에 박쥐의 ‘초감각’에 매료된 여러 과학자들이 주고받은 가정과 오해가 교차하며, 초음파의 실체가 서서히 드러나는 경이로운 과정을 확인할 수 있다. 이렇게 박쥐가 반사된 초음파를 수신해서 비행하는 방식은 ‘반향 위치 측정’이라는 새로운 연구 주제를 개척하고 더 나아가 생리학, 유전학까지 확장되었다. 들을 수도 상상할 수도 없었던 이 소리가 지금처럼 당연한 사실로 우리에게 전해지게 된 이 극적인 변화를 재현한 저자의 탐험까지 동시에 경험할 수 있다.

5장 ‘투구게’는 의외의 지점에서 시작한다. 우리 신체를 박테리아의 침입에서 막아 주는 면역 시스템의 존재를 미처 알지 못했던 19세기 의학계의 비극과 수천 년 동안 인류의 생명을 위협한 공포스러운 세균 감염 질환부터 이야기한다. 아득히 먼 중생대에 유럽의 바다에서 등장해 인간에게 무수히 이용되며 19세기 후반에는 멸종 위기까지 이르렀던 투구게가 인간의 세균 감염에 맞서서 다시 등장한다. 과학자들이 세균 감염에 고도로 민감하게 반응하는 투구게의 면역 체계를 꾸준히 연구한 결과, 오늘날 투구게의 혈액은 인체에 감염될 수 있는 세균의 존재를 미리 검사하는 핵심 재료가 되었다. 면역력이 약한 환자나 노약자들에게 사용되는 의료 용품에 존재할지 모를 위험한 세균을 투구게의 혈액으로 미리 찾아내서 인류가 비로소 세균의 위협에서 벗어나게 되는 장대하며 경이로운 여정을 박진감 있게 보여 준다.

과학자들이 사랑한 만화

드디어 책으로 만나다!

맺음말에서 저자는 배경 지식을 먼저 알아야 하는 과학 대중서에서 삽화의 유용성을 강조한다. 삽화는 글로 이해하기 힘든 부분을 쉽게 풀어 주고, 사진에서 중요도에 따라 구별되지 않는 정보를 명확하게 나누어 전달할 수 있다. 더 쉽게 과학을 말하기 위해서가 아니라, 글과 그림을 함께 이용해 어디서도 보기 힘든 생물학 지식을 가치와 의미에 따라 재구성하기 위해 저자는 만화라는 새로운 수단을 택한 것이다.

그 결과 이 책은 쉽게 접하기 힘든 생물학의 세계를 어린이부터 성인까지 각자의 수준에서 이해할 수 있도록 도와준다. 배경 지식의 공백을 그림으로 채워 주어 미지의 분야에 대한 부담감 없이 누구나 지구 곳곳의 생물들을 접할 수 있기 때문이다. 글과 그림이 조화를 이룬 까닭에, 저자가 전하는 여러 생물들에 얽힌 다양한 이야기를 저마다 직관적으로 파악할 수 있다.

또한 긴 세월 동안 살아남은 지구 생물들의 원리를 연구하는 과학자들이 가설을 세우고, 검증하여 새로운 이론을 정립해 가는 과학 탐구의 과정을 이 책에서 확인할 수 있다. 실험 도구의 발달, 당대 과학계를 지배하는 권위와 편견과 같은 다양한 요인의 영향을 받으며, 과학자들이 생물들에 감춰진 비밀들을 규명하는 과학의 역사를 함께 짚으며 과학을 전공하지 않은 이들도 생물학 연구의 현장을 간접적으로 체험하게 될 것이다. 오랜 세월 동안 과학자들이 지구 생물들에서 찾아낸 원리가 인류의 삶을 개선할 새로운 기술로 활용되는 과정은 기초 과학과 기술 발전의 상호 작용을 명쾌하게 설명해 준다. 이제 어디서도 만나지 못한 과학의 경이로움을 친절하게 그림으로 풀어 낸 『김명호의 생물학 공방』과 함께 시공간을 넘나드는 생물 대탐험을 떠나자.

머리말

1장 심해: 깊은 바다 밑을 향한 호기심과 해양 과학의 부상

2장 바다나리: 바다 속에서 피는 백합은 어떻게 진화하였나

3장 유체 골격: 남자의 음경이 지렁이가 아닌 이유

4장 박쥐의 난제: 암흑 속을 비행하는 박쥐의 능력을 밝히기 위한 200년간의 방황

5장 투구게: 사람과 미생물의 전쟁에 휘말린 투구게의 사정

맺음말

감사의 말

참고 문헌