종의 기원/ 불완전한 지질학적 기록

중간적 변종의 부재

  • 종의 형태가 명확한 차이를 나타내고 있어서 그것들이 무수한 이행적 고리로 묶여 있지 않다는 반박에 대한 설명을 하기는 어렵다.
  • 나는 이에 대해 여러 설명을 해 왔는데 그것은 다음과 같다.
    • 각 종들의 생활은 기후보다는 다른 종류의 생물들과의 관계에 의존적이라 지배적인 생활 조건은 온도나 습도처럼 연속적으로 변화하는 것이 아니다.
    • 또한 중간적인 모든 변종은 그것들에 의해 결합하는 종류보다 개체수가 적기 때문에 변화와 개량이 진행되는 동안 파괴되어 소멸해 버린다.
    • 무수한 중간적인 고리를 볼 수 없는 주된 원인은 바로 자연도태 과정 자체에 있다. 새로운 변종이 나타나서 그 부모를 대신하고 그것을 파괴해 버리는 것이다.
  • 일찍이 지상에 존재했던 중간적인 변종이 수가 많았을 것인데 왜 지질학에서는 점진적으로 이행하는 그러한 생물의 연쇄를 볼 수 없을까? 나는 그것이 지질학적 기록이 매우 불완전하기 때문이라는 것이 그 이유라고 믿는다.
  • 나의 학설에 의하면 어떤 종류의 중간 형태가 일찍이 존재했었다는 것을 염두해 두어야 한다.
    • 나 자신도 2가지 종을 볼 때 종종 그 둘의 중간 형태를 상상하기 쉬운데, 이는 잘못된 것이다. 우리는 언제나 각각의 종과 그들의 공통 조상 사이의 중간적인 형태를 찾아야 한다.
    • (비둘기, 말의 예시 생략)
  • 물론 현존하는 생물 두 종류 가운데 한쪽이 다른 쪽에서 유래했다는 것도 가능하다.
    • 이를테면 말이 맥에서 유래했다는 식인데, 이 경우 둘 사이에 직접적인 중간 연쇄가 존재했을 것이다.
    • 이 경우 한 종류는 매우 긴 기간 동안 변화하지 않은 반면 그 자손은 매우 큰 폭의 변화를 하게 된 셈인데, 생물들 간의 경쟁 원칙을 생각해 보면 이것은 매우 드문 일일 것이다. 왜냐면 새로운 종이 기존의 낡은 종을 구축하는 경향이 있기 때문이다.
  • 자연도태설에 의하면, 모든 현생종은 같은 종의 변종 사이에서 볼 수 있는 차이보다 작은 차이로 각각 속의 조상종과 연결되어 있다.
    • 그리고 지금은 일반적으로 절멸해 버린 그 한 속 전체의 조상종 역시 더 낡은 조상종과 같은 방법으로 연결되어 있다. 이와 같은 식으로 각각의 각각의 큰 강의 공통 조상으로 점차 집약되어 가면서 거슬러 올라가는 것이다.
    • 그러므로 모든 현생종과 절멸종 사이의 중간적이고 이행적인 고리의 수는 상상할 수 없을만큼 많았을 것이 분명하다. 그리고 이 학설이 옳다면 분명히 그 많은 생물이 지상에 존재한 셈이 된다.

팽대한 시간의 기념비

  • (지층이 쌓이는데 굉장히 오랜 시간이 걸린다는 이야기. 생략)
    • 장래의 역사가가 자연과학에 혁명을 일으킨 작품으로 인정할 만한 찰스 라이엘의 대 저작 ‘지질학의 원리’를 읽고서도 과거의 시대가 시간적으로 얼마나 무한하고 광대했었는지 인정하고 싶지 않은 사람은 당장 이 책을 덮는 것이 좋다.

빈약한 화석

  • 지질학적으로 발굴된 지구 표면은 전체의 매우 작은 부분에 지나지 않으며, 더욱이 충분한 주의를 기울여 발굴된 부분은 없다.
    • 유명한 고생물학자인 에드워드 포브스는 “우리가 가지고 있는 대부분의 화석종은 조금 파손된 단 하나의 표본에 의해, 또는 어느 한 장소에서 수집한 소수의 표본에 의해 알려져 있거나 명명되어 있다.”고 했다.
  • 더불어 온몸이 연약한 생물은 보존되기 매우 어렵다.
    • 조개껍질이나 뼈도 침전물이 쌓여 있지 않은 바다 속에 남겨지면 이내 분해되어 소멸해 버린다.
  • 토사 또는 자갈 속에 매몰되어 있는 시체는 지층이 융기했을 때 탄산을 포함한 빗물이 스며들어 분해되어 버린다.
    • 썰물 때 수위와 밀물 때 수위 중간에 살고 있는 많은 동물 가운데 화석으로 보존되는 것은 극히 조금뿐이라고 생각한다.
    • 이를테면 사말라스 속의 몇몇 종 무한히 많은 개체들이 세계 곳곳에 살고 있지만 그 중 오직 한 종만 화석으로 발견되었다.
  • 축적되는데 엄청난 시간이 요구되는 많은 거대한 침전물에는 전혀 생물이 없다.
    • 이것은 우리로서는 참으로 까닭을 알 수 없는 일이다.
  • 제 2기 중생대 및 고생대에 서식했던 육지 생물에 대해 우리가 갖고 있는 증거가 극도로 단편적이라는 것은 설명할 필요도 없을 것이다.
    • 이를테면 광대한 어느 시대에 속한 것으로 알려진 육서패류는 라이엘 경과 도슨 박사에 의해 북아메리카의 석탄기층에서 발견된 한 가지 종을 제외하면 최근까지 전혀 알려지지 않았었다.
    • 라이엘 씨의 소책자에 실린 일람표를 보면 포유류 화석이 보존되는 것이 얼마나 희귀한 일인지 알 수 있다.

지층의 단속

  • 지질학적 기록이 불완전한 더 큰 이유는 여러 개의 지층이 많은 세월의 경과로 서로 떨어져 있기 때문이다.
  • 자연계의 지층은 연속적이지 않을 뿐더러 지층과 지층 사이에는 크나큰 간격이 있다.
    • 어떤 나라에서는 공백이었던 시기에 다른 나라에서는 새롭고 특수한 형태의 생물을 가진 대량의 침전물이 쌓여 있기도 하다.
  • 각 지역의 지질학적 누층이 단속적인 까닭은 지층의 융기 때문이다.
    • 남아메리카 서쪽에 융기하고 있는 해안에서 제 3기 화석을 가진 볼 수 없는데, 이는 육지가 완만하게 융기하는 가운데 파도의 파쇄 작용으로 퇴적물이 끊임없이 씻겨나갔기 때문이다.
  • 두껍고 거대한 침적물이 퇴적되는 데는 2가지 방법이 있다.
    • 하나는 깊은 바다 밑에 퇴적되는 것으로 포브스의 연구로 볼 때 심해에는 생물이 그다지 많이살지 않으므로 그 거대한 덩어리가 융기해도 당시에 존재했던 생물의 종류는 지극히 불완전한 기록으로밖에 남지 않는다고 할 수 있다.
    • 다른 하나는 얕은 바다 밑이 천천히 침하할 때 그 위에 침적물이 일정한 두께와 넓이로 쌓여가는 방법인데, 이 경우 침하 속도와 침적물의 공급이 서로 거의 균형을 유지 하는 한 바다는 얕아서 생명체도 풍부하게 존재할 것이다. 그리하여 융기했을 때 어떤 침식이 일어나도 충분히 견딜 수 있는 두꺼운 화석층이 형성된다.
  • 나는 ‘화석이 풍부한’ 고대 지층은 거의 모두 이렇게 침하하는 동안 형성된 것으로 믿는다.
    • 이 문제에 대한 나의 견해를 발표한 1845년 이후 많은 연구자들이 저마다 여러 형태의 커다란 누층을 취급하고 그것이 침하하는 동안 퇴적했을 것이라는 결론에 도달하는 것을 보고 놀랐다.
    • (뜬금없이 본인 자랑)
  • 모든 지질학적 사실은 모든 지역이 완만한 상하운동을 여러 번 경험했으며 이러한 변동이 광대한 범위까지 영향을 미쳤음을 분명히 말해준다.
    • 따라서 화석이 많고 그 뒤에 오는 붕괴 작용도 견딜 수 있는 두께와 넓이를 가진 지층은 침하하는 시기에 넓은 범위에 걸쳐 형성된 것으로 생각된다.
    • 다만 그것은 얕은 바다가 유지되고 유해가 분해되기 전에 묻어서 보존하는데 충분한 침적물이 그 바다에 공급되는 곳에 한정되어 있다.
    • 이에 비해 바다 밑이 변동하지 않고 있을 때는 ‘두꺼운’ 침전물이 생물에게 가장 유리한 얕은 바다에 퇴적될리가 없는데, –특히나 상승하는 기간에는 더더욱– 이는 퇴적이 일어난 바다 밑이 융기하여 파도의 파괴 작용 범위 안에 들어오면 퇴적물이 곧바로 침식하기 시작했을 것이기 때문이다.
  • 이와 같은 원리는 주로 해안의 침적물과 바다 밑 침적물에 적용된다.
    • 예컨대 깊이가 30피트 또는 40피트에서 60피트까지 변화하는 말레이제도와 같은 넓고 얕은 바다의 경우에는 바다 밑이 융기하는 시기에는 광대한 지층이 형성될 수 있었겠지만, 그 완만한 융기에 이어 바다 밑이 두드러지게 침강하는 일은 없었을 것이다.
  • (홉킨스 씨의 침적 방식에 대한 주장과 그 반박 설명 생략)
  • 융기하는 기간에는 육지와 거기에 이어진 얕은 바다 부분의 면적이 증대하여 생물의 새로운 서식 장소가 생기는 일이 곧잘 있는데, 이러한 장소는 새로운 변종과 종의 형성에 유리한 환경이다. 그러나 이 기간은 일반적으로 지질학적 기록의 공백기다.
  • 이에 비해 침하하는 기간에는 생물이 서식하는 면적도 서식하는 개체수도 감소한다. 따라서 침하 기간에는 멸종하는 것이 많지만 새로운 변종이나 종이 형성되는 일은 비교적 적다. 그런데 이 침하 기간 동안 화석이 풍부한 침적층이 생긴다.
  • 따라서 자연은 이행기에 해당하는 연결 부분의 모습을 좀처럼 드러내지 않는다.

중간적 변종의 누락

  • 지금까지의 여러 고찰에 의하면 지질학적 기록은 극도로 불완전하다는 것은 의심할 여지가 없다. 그러나 만약 우리가 어느 하나의 누층만 주목한다면, 그 층의 시작과 끝에 생존했던 근연종 사이에 극히 점진적으로 이행하는 변종들이 발견되지 않는 까닭을 이해하기는 쉽지 않다.
    • 같은 누층의 상부와 하부에 같은 종의 다른 변종이 기록되어 있는 경우도 있다. 트라우트숄트 박사의 암모나이트 예, 힐겐도르프 박사의 멀티포르미스 종의 예가 그것인데, 이런 예는 드물기 때문에 여기서는 제쳐두자.
  • 각 지층의 처음과 끝에 서식했던 종들을 연결하는 점진적인 일련의 계열이 들어 있지 않은 이유에 대해 몇 가지 이유를 들 수 있다.
  • 각 지층이 그야말로 장대한 시간의 경과를 나타내고 있기는 하지만, 그것은 어떤 종이 다른 종으로 변화하는데 필요한 기간에 비하면 짧을 것이다.
    • 브롱과 우드워드는 각 누층의 평균 기록 기간은 종의 평균 형성 기간의 2배-3배 정도라고 결론을 내렸는데, 내가 보기에는 이 문제에 올바른 결론에 도달하는 것을 방해하는 극복하기 힘든 어려움이 있는 것으로 생각된다.
  • 한 종이 어떤 누층에 처음 출현한 것을 보고 그것이 이전에 다른 데서 존재하지 않았다고 추론하는 것이나, 이 누층의 마지막 층이 퇴적하기 전에 어떤 종이 사라진 것을 보고 그 종이 이미 완전히 멸종해 버렸다고 상상하는 것은 속단이다.
  • 모든 종류의 해서동물은 기후와 그 밖의 변화에 의해 대규모로 이동했다고 추정할 수 있다. 따라서 어떤 종이 어떤 누층에 처음으로 출현했다면, 그 종은 단순히 그때 처음으로 그 지역으로 이주했을 가능성이 있다.
    • 세계 여러 곳의 퇴적층을 조사해 보면 아직 현존하는 어떤 소수의 종이 퇴적층 속에 있는데도 바로 그 주위의 바다에서는 전멸해 버린 것을 볼 수 있다.
    • 이와 반대로 현재 인접한 바다에 많이 있는 종이 퇴적층 속에는 드물게 있거나 때로 전혀 없는 경우도 있다.
  • 같은 누층의 상부와 하부에서 발견되는 두 종의 사이를 조금씩 단계적으로 잇는 완벽한 연쇄가 존재하기 위해서는, 변이의 완만한 과정이 일어나기에 충분한 아주 긴 기간 동안 끊임없이 퇴적이 일어나지 않으면 안 된다. 즉, 그 침적물은 매우 두꺼워야 한다.
    • 게다가 변화가 계속되고 있는 종은 그동안 내내 같은 지방에서 생활하지 않으면 안된다. 그러나 우리는 이미 이들 전체의 화석을 풍부하게 품고 있는 두꺼운 지층은 침하 기간에만 퇴적될 수 있음을 알고 있다.
  • 또한 같은 종이 같은 지역에서 생활하기 위해서는 물의 깊이가 거의 일정하게 유지되는 것이 필수조건이다.
    • 그런데 수심이 거의 일정하게 유지되려면 침적물의 공급량이 침하 속도와 균형을 이루지 않으면 안되는데, 침하운동 자체가 침적물이 생기는 지역까지 수면 아래로 가라앉히므로 침하 운동이 계속되는 동안 침전물의 공급은 줄어들게 된다.
    • 따라서 침적물의 공급과 침하의 크기가 거의 정확하게 균형을 이루는 것은 흔히 볼 수 없는 우연이다.
  • 각각의 누층은 단속적으로 퇴적한 것으로 생각될지도 모른다.
    • 하나의 누층이 각각 다른 광물성분을 함유한 암상으로 이루어져 있는 것을 보고 침적 과정이 이따금 중단된 것으로 추측하는 것은 당연한 일이다. 왜냐하면 해류의 변화나 여러 다른 성질의 퇴적물의 공급 같은 현상은 일반적으로 많은 시간이 필요한 지리적 변화에 의해 일어났을 것이기 때문이다.
  • 하나의 누층을 면밀히 조사해 보아도 그 침적에 소비된 시간에 대해 어떤 관념도 얻을 수 없다.
    • 어디서는 수천 피트 두께로 쌓인 누층이 다른 장소에서는 몇 피트 밖에 되지 않는 예도 많다.
  • 살아 있을 때처럼 직립해 있는 거대한 화석목이 침적 과정에서 생긴 긴 시간의 간격과 해수면의 변화를 뚜렷히 증명하고 있는데 만일 이 우연한 수목이 없었더라면 누가 그런 일을 상상할 수 있었겠는가?
  • 라이엘과 도슨은 캐나다에서 1400피트 두께의 석탄기 지층 속에 태곳적 식물 뿌리를 품은 층이 68가지가 넘는 여러 다른 층에서 퇴적 되어 있는 것을 발견했다.
    • 글서 같은 종이 하나의 누층 하부와 중앙부와 상부에 나타나 있을 떄는 그러한 수목은 침적의 전 기간 동안 같은 장소에서 계속 자란것이 아니라, 같은 지질시대 동안 되풀이하여 자취를 감췄다가 다시 나타난 것으로 생각된다.
  • 만일 이런 종이 어느 지질시대 동안 현저히 많은 변화를 일으켰다 하더라도, 누층의 한 단면은 나의 학설에 의하면 반드시 있었던 것이 틀림없는 사소한 중간적인 단계적 변화를 모두 포함하지는 않고, 매우 경미하겠지만 갑자기 변화한 종류를 포함하게 될 것이다.

화석의 종과 변종

  • 내추럴리스트들은 종과 변종을 구별해 내는 황금률을 갖고 있지 않다.
    • 내추럴리스트들은 두 형태 사이에서 큰 차이를 발견하고 그들 사이를 밀접하게 이어주는 중간 단계를 발견하지 못하면 그것들을 종으로 분류한다.
    • 그런데 어느 하나의 지질 단면에서 이런 중간 연결을 찾아내는 것은 거의 불가능한 일이다.
  • B, C라는 종이 있고 제 3의 종 A가 그 아래 암상 속에서 발견되었다고 가정하자. 설령 A가 B, C의 중간이라 할지라도 동시에 A가 양쪽 모두의 형태와 밀접하게 연결되어 있지 않는 이상 그것은 제 3의 종으로 분류되어 버린다.
    • A가 실제로 B, C의 공통 조상일 수도 있지만, 그 구조가 엄밀하게 B, C의 중간은 아닐 것이기 때문이다.
    • 결국 우리가 조상종과 무수히 변화한 자손을 하나의 누층에서 발견해도 다수의 이행적인 중간 단계를 찾지 못하면 그 혈연관계를 인정받지 못하며, 그것들은 모두 다른 종으로 분류 된다.
  • (이후 분류 문제에 대한 내용 생략)
  • 지질학은 어떠한 연쇄적 형태도 나타내고 있지 않다.
  • 지질학 연구가 수없이 많은 미세한 점진적 단계의 변종이 이전에 존재했다는 사실을 암시해 주지 않고 있어서 내 학설에 반대하는 이론이 되고 있다. 때문에 그에 대한 설명을 해보겠다.
    • (말레이 제도의 침하에 대한 내용 생략)
  • 단계적 이행을 지층 속에서 발견하기를 기대해서는 안된다. 그저 어떤 것은 서로 비교적 밀접한, 어떤 것은 비교적 먼 유연 관계를 가진 소수의 고리를 찾는 것 밖에는 할 수 없다.

갑작스런 군의 출현

  • 한 종의 모든 군이 어떤 지층에 갑작스럽게 출현하는 양상은 수많은 고생물학자에 의해 종의 변천을 믿는 신념에 대한 치명적인 반증으로서 내세워져 왔다.
  • 그런데 지질학적 기록의 완전성을 언제나 과대평가하는 버릇이 있다.
    • 어떤 속 또는 과가 어떤 지층 밑에서는 눈에 띄지 않았다는 이유만으로 그것들이 그 전에는 아예 존재하지 않았다고 잘못된 판단을 내리기도 한다.
    • 수많은 종의 무리가 다른 곳에서 오래오래 살면서 천천히 번식한 뒤 유럽이나 미국으로 건너왔을 가능성이 있다는 사실을 망각하기도 한다.
  • 연속적으로 쌓인 누층 사이에 삽입되어 있었을지 모르는 광대한 시간 경과도 올바르게 고려하지 않고 있다. 그 시간은 어쩌면 각 누층이 퇴적되는데 소요된 시간보다 더 길었을지 모른다.
    • 그리고 이러한 시간 간격은 하나 또는 여러 원형에서부터 많은 종이 생겨나서 증가할 시간을 주었을 것이다. 그래서 어떠한 잇따른 지층에서 그러한 군이나 종이 갑작스럽게 생겨난 것처럼 나타나게 된다.
    • (이 파트의 내용은 이것이 핵심)
  • 종의 모든 군이 돌발적으로 발생한 것이라 추측할 때 얼마나 쉽게 오류가 일어나는지 몇 가지 실례를 들어 설명해 보겠다.
    • (이하 예시와 설명 생략)

가장 오래된 화석층

  • 지금까지 논의한 것 외에 훨씬 더 중요한 난제가 하나 남았는데, 그것은 이미 밝혀진 화석층 가운데 최하층에서 동물계의 대다수에 속하는 종들이 별안간 출현하고 있다는 것이다.
    • (캄브리아기 대폭발에 대한 내용)
    • (지질학적으로 캄브리아기 생물이 그 이전에 살던 생물과 판이하게 달랐다는 내용 생략)
  • 이 가장 오래된 시대의 기록이 왜 캄브리아계 이전에서는 발견되지 않는걸까? 이 의문에 대해 나는 만족할만한 답변을 할 수 없다.
    • (캄브리아기 이전의 퇴적층과 다윈의 가설 생략)

간추림

  • 계속해서 생기는 누층 속에서 미세한 과도기적 형태는 발견되지 않았다는 점, 유럽에 있는 여러 지층에서 종의 수많은 무리가 돌연히 출현했다는 점, 오늘날 알려진 바로는 캄브리아기보다 아래층에는 화석을 포함한 지층이 전혀 없었다는 점 등은 지극히 주요한 문제이다.
    • 때문에 많은 고생물학자들이 종의 불변성을 역설했는데, 찰스 라이엘 경은 종의 불변성에 대해 중대한 의심을 품었다.
  • 지질학적 기록이 완전하다고 믿는 사람들에게는 라이엘 경의 방언으로 적힌 세계 역사의 비유를 들려주고 싶다.
    • 우리는 이 역사 중에서도 겨우 두세 나라의 역사에 대해 실려 있는 마지막 한 권만 소유하고 있을 뿐인데, 이 마지막 한 권 조차 여기저기 짤막한 장만 보존되어 있고 각 페이지도 불과 몇 줄만이 남아 있을 뿐이다. 또한 역사를 기록했다고 여겨지는 언어도 서서히 변화하고 있으므로 띄엄띄엄 이어지는 장과 장 사이에서는 단어도 조금씩 달라진다.

10장 요약

지질학적 기록은 화석이 남는 것 자체가 어렵고, 침전물이 쌓이기도 쉽지 않고, 지층이 연속적이지도 하고, 그 화석 기록을 분류하는 등의 문제도 있고 등등 대단히 불완전하다.

따라서 화석 기록으로는 종의 이행단계를 확인할 수 없다.

때문에 화석기록의 부족함으로 자연선택 설을 비판하는 것은 부질없는 일이다.

[ssba]

The author

지성을 추구하는 디자이너/ suyeongpark@abyne.com

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