세상에서 가장 재미있는 32가지 생물학 이야기
이나가키히데히로
저자:이나가키히데히로
일본에서최고권위를인정받는농학박사이자식물학자.농업생태학·잡초과학·농업연구에종사하면서저술과강연으로대중에게식물의위대함과매력을전해주는일본의대표적인식물학자다.1968년시즈오카현에서태어났다.오카야마대학대학원농학연구과에서잡초생태학을전공하고농학박사학위를받았다.농림수산성,시즈오카현농림기술연구소등을거쳐시즈오카대학교농학부교수로후학을양성한다.주요저서로『세계사를바꾼13가지식물』『싸우는식물』『재밌어서밤새읽는식물학이야기』『풀들의전략』『이토록아름다운약자들』『식물도시에도의탄생』『도시에서,잡초』『식물의진화』『잡초의성공전략』『유쾌한잡초캐릭터도감』등이있다.그동안저자는권위를인정받는식물학자로서여러권의저서를통해역동적이고흥미진진한식물의세계를대중에게알리고자노력해왔다.
역자:서수지
대학에서철학을전공했지만직장생활을하면서접한일본어에빠져들어회사를그만두고본격적으로일본어를공부해출판번역의길로들어섰다.옮긴책으로『과학잡학사전통조림―일반과학편』『과학잡학사전통조림―인체편』『과학잡학사전통조림―우주편』『세상에서가장재미있는63가지심리실험―뇌과학편』『세상에서가장재미있는61가지심리실험―인간관계편』『세상에서가장재미있는88가지심리실험―자기계발편』『세상에서가장재미있는물리이야기』『소수는어떻게사람을매혹하는가?』『세계사를바꾼10가지약』『세계사를바꾼13가지식물』『세계사를바꾼37가지물고기이야기』『세계사를바꾼21인의위험한뇌』『세계사를결정짓는7가지힘』『로마사를움직이는12가지힘』『한권으로읽는미생물세계사』등이있다.
①장_황제펭귄은왜다자란새끼가어른보다몸집이클까?
1.황제펭귄은왜다자란새끼가어른보다몸집이클까?
어른과아이의차이는?|황제펭귄새끼가어른펭귄보다몸집이클수밖에없는생물학적이유|성체가되면오히려몸집이작아지는패러독스개구리|생물이어른이된다는것은뭔가를얻는동시에잃는것
2.쇠무릎이천적애벌레의‘성장’을돕는영리하고도섬뜩한속내는?
애벌레의존재가치는?|애벌레일때먹는먹이의양이장수풍뎅이의몸집을결정한다고?|쇠무릎의달콤하고도치명적인속삭임,“빨리어른이되렴!”
3.어린말미잘은해파리처럼헤엄쳐다니는데,어른말미잘이바위에붙어여생을보내는이유는?
어른과아이가역할을분담하는생물은서로다르게생겼다?|아기가깜찍하게귀여운것은‘넓은이마’때문이다?!|포유동물새끼가귀여울수밖에없는생물학적이유
4.집게벌레는왜새끼들이자기몸을뜯어먹는동안천적으로부터새끼들을보호하기위해싸우며죽어갈까?
‘새끼를지키고돌보는’습성은강한생물에게만주어진특권이다?|눈물겹고도비극적인모정을보여주는어미집게벌레|어미의체액을빨아마시며생존해야하는애어리염낭거미의기구한운명|본능에따라행동하는무척추동물vs.지능에따라행동하는척추동물
5.수컷과암컷개복치두마리가한꺼번에3억개의알을낳아그중두마리정도만성체로키우는까닭은?
개복치의알이모두성체로자라면무슨일이일어날까?|척추동물중에서최초로본격적인‘육아’에나선동물은?|포유동물이육아를선택한것은강해서가아니라살아남기위해서라고?
②장_우두머리수컷고릴라는왜육아휴직을내고새끼들을돌볼까?
6.배우지않고도살수있는곤충새끼vs.배우지않으면아무것도할수없는포유동물새끼
‘놀이’는왜포유동물에게중요한생존수단일까?|본능을가장고도로발달시킨생물종은?
7.시력이뛰어나고본능이발달한잠자리는왜푸른색천막위에알을낳을까?
말벌이먹이를둥지로가져가는도중에떨어뜨려도찾지않고그대로날아가는생물학적이유|포유동물이발달시킨‘지능’의치명적함정
8.AI를창조한인간이어느시점부터AI를절대이길수없는이유는?
‘기계가스스로학습하는’딥러닝시스템으로인간의능력을넘어서기시작한AI|인간의‘경험’이AI의정보량을넘어선다고?|경험의위대함과명백한한계
9.먹잇감으로잡아다준초식동물과노는새끼치타를어미는어떻게교육해서어엿한육식동물로키울까?
포유동물새끼에게‘놀이’가생존과직결되는중요한문제인까닭|‘지능전략’에따라살아가는데필요한‘최소한의기술’을열심히가르치는어미포유동물
10.수달등의포유동물은왜교육받지못하면살수없는위험천만한구조로생명을이어나가는‘지능전략’을채택했나?
동물원의동물이새끼를돌보지못하거나버리는이유는?|포유동물은왜본능이라는뛰어난생존시스템을주요전략으로채택하지않았을까?|불변의상황에는본능으로,변화하는상황에는지능으로대응하도록진화한포유동물
11.AI가아직인간의능력을완벽하게넘어서지못하는이유는인간의‘오감’을얻지못했기때문이다?!
기호정보로입력할수없는개념을배우지못하는AI의한계|AI가넘어서기어려운장벽,‘심벌그라운딩문제’|말울음소리만으로말이라고인식할수있는인간의능력
12.포유동물못지않게새끼를정성껏양육하는새는왜지능이아닌본능을따르는전략을택했나?
아기새는왜태어나서처음눈에들어오는대상을어미로인식할까?|포유동물은살아가는데필요한‘지능’을발동하는가장기본적인정보를어디에서얻을까?|음식이뼈와근육을만들듯,인간의경험은지능개발의근간이된다|포유류가진화과정에서획득한모유수유가획기적시스템인이유
13.하마는왜‘입크기’로승부를가리는독특한규칙을고안하고발달시켰나?
새끼새가난생처음본‘움직이는장난감’의꽁무니를졸졸따라다니는이유는?|수컷하마는왜피흘려싸우는대신입크기로경쟁하는독특한시스템을발달시켰나?|무리를이루어생활하는포유동물의수컷이새끼들에게규칙을가르치는생물학적이유는?
14.우두머리수컷고릴라는왜육아휴직을내고새끼들을돌볼까?
고릴라는수컷이육아를전담한다는데?|사람손에서자란동물원의고릴라는새끼를돌볼줄모른다고?|새끼원숭이를안고소꿉놀이해본원숭이가육아도잘한다?
③장_키큰기린과덩치큰코끼리중어느동물이더클까?
15.도꼬마리가자기열매속에바로싹을틔우는‘급한성격의씨앗’과좀처럼싹을틔우지않는‘느긋한성격의씨앗’을동시에키우는기상천외한이유는?
성격이다른두종류의씨앗을준비하는도꼬마리의선택이매우영리한전략인까닭|민들레는잎모양이다양한데꽃색깔이모두노란색인생물학적이유|생물이진화한결과획득한또하나의전략,‘불규칙성’
16.숫자를무한대로처리하는컴퓨터를개발한인간의뇌는왜숫자가많아지면혼란스러워할까?
생물은불규칙성이전략인데인간의뇌는왜불규칙에약할까?|‘숫자가많아지면’갈피를잡지못하고헤매는인간의뇌|인간의뇌가한줄로순서를매겨정리하는방법을선호하는이유
17.키큰기린과덩치큰코끼리중어느동물이더클까?
복잡한것을싫어하는뇌가이해하기쉽도록인간의뇌가스스로고안한추상적개념,‘평균값’|호랑이,사자,고릴라중에서가장강한동물은?|인간은왜불규칙성이지배하는생물세계에자꾸규칙성을부여하려할까?
18.‘평범한개는존재하지않는다’라는말의의미는?
평범한사람도평범한생물도존재하지않는다?!|아기의성장발육곡선그래프가위험한이유|생물계가생존을위해선택한두가지전략,‘불규칙한성장분포’와‘고르지않은능력분포’
19.민들레등의식물이솜털같은홀씨를이용해씨앗을최대한멀리날려보내기위해노력할수밖에없는까닭은?
민들레씨앗이부모식물근처에떨어진다면부모식물이가장위협적인존재가된다고?!|식물이씨앗을최대한먼곳으로보내려는생물학적이유|민들레는왜꽃을다피운뒤스스로줄기를쓰러뜨려땅바닥에누울까?
20.새끼를살뜰히돌보던여우가갑자기돌변해서무섭게구는이유는?
인간보다더인간적인여우의출산과육아법|다정다감하던여우가갑자기돌변해서새끼에게먹이를주지않고굶기는이유|인간의육아기간은왜다른포유동물에비해유난히길까?
21.인간은‘자녀가부모를돌보는’유일한생물이다?!
인간의어린시절이유난히긴이유는‘이족보행’때문이다?|150그램으로태어나3년만에훌륭한어른판다로폭풍성장하는자이언트판다|인류는왜생존전략으로‘느린성장’을선택했을까?
22.아이는어른이되기위해살고어른은아이를만들기위해산다!
어린생물의역할은‘어른이되는것’이라고?|모든생물은영원히지속되는릴레이경주에참여하는달리기주자다?!|인간은미래세대를희생해서현재를살아가려는유일한생물종
23.할머니가인류를진화시켰다고말하는이유는?
할아버지와할머니의존재가인간이진화한비결이라고?|육아를위해‘가족’과‘사회’구조를발달시킨인간|할아버지와할머니는‘부양해야할대상’이아니라‘지혜를전수하는사람’
④장_‘잡초는밟혀도다시일어난다’라는말이어불성설인까닭은?
24.식물의성장여부를판단할때길이보다‘높이’를유일한기준으로잡는방식이왜문제가될까?
나팔꽃의성장을측정하는가장정확한방법은?|식물의성장을재는두가지방법,‘초고’와‘초장’|‘초고’의기준이전혀맞지않는대표적식물,클로버|성장을측정할때‘높이’만기준으로하는방식이합리적이지않은이유
25.‘잡초는밟혀도다시일어난다’라는말이어불성설인까닭은?
잡초의정체성,‘밝히면일어나지않는다’|밟힌잡초에‘일어나기’보다더중요한일은‘꽃피우기’
26.매일물주며가꾸는채소는쉽게죽는데,물도주지않고돌보지않는잡초는왜잘자랄까?
전혀성장하지않는것처럼보이는겨울에뿌리성장에집중하는식물의지혜|잡초가땡볕에서도싱싱함을유지하는비결은뿌리를뻗는방법이다르기때문이다?|중요한성장은눈에보이지않는다?!
27.잘라주면오히려튼튼하게자라많은꽃을피우고튼실한열매를맺는식물의이치는?
잘라주면오히려튼튼하게자라수많은꽃을피우고튼실한열매를맺는식물|성장이멈추었을때힘을발휘하는식물의‘마디’
28.나무세포의성장에끝이있음에도나무가천년을살며아름드리거목으로자라는이유는?
생물의성장이일직선이아니라‘S자’형을이루는이유|천년을사는나무는천년동안계속성장할까?
29.벼에이삭이나와더자라지않는것처럼보여도성장을멈춘것이아닌까닭은?
높이무성하게자랐으나꽃이피지않은A식물과키가작지만많은꽃이핀B식물중더성장한식물은?|가로로자라는성장,‘분얼’vs.세로로자라는성장,‘절간신장’
30.생물의세계에서도성숙이빠진성장이공허한이유는뭘까?
일조량이적고기온이낮은날이많으면벼의키가더커지는까닭은?|생물이어른이되는과정에성장못지않게‘성숙’이중요한이유는?
⑤장_생물의성장에‘노력’이필요하지않은이유는?
31.생물의성장에‘노력’이필요하지않은이유는?
식물을성장시키는비타민,물|생물의성장에‘노력’은필요하지않다고?|어른도성장하는힘을지니고있다?
32.‘벼농사를짓는다’라는말이명백히틀린표현인까닭은?
오이덩굴에오이가열리면그만이지가지가열릴필요는없다?!|대지를박차고뛰어다니는타조는하늘을날수없다고한탄하지않는다|벼성장의주체는인간이아니라벼자신이다|벼를키우는것은사람이아니라태양과물과흙이다
생존과성장을둘러싼흥미진진하고도기상천외한생물학이야기
-이책의32가지생물학이야기한편한편에는궁극의우주와자연의이치,
그리고세상을사는데도움되는지혜가담겨있다
황제펭귄과패러독스개구리는왜어른보다새끼의몸집이클까?
하나,황제펭귄은다자란새끼가어른펭귄보다몸집이크다.어째서일까?이는황제펭귄이서식하는환경때문이다.즉,남극과같은특수한지역에서사는생물은혹독한겨울을견뎌내야하는데,펭귄도마찬가지다.특히새끼펭귄은굶주림을견디기위해몸에지방을많이축적해야한다.물론어른펭귄도굶주림을견디기위해지방을충분히축적해야하지만,성장과정에있는새끼는훨씬많은양의영양분과지방이필요하다.어른펭귄보다새끼펭귄의몸집이더큰것은그래서다.
또하나,패러독스개구리의올챙이는약25센티미터로매우크다.그렇다면어른이된패러독스개구리는?놀랍게도,겨우6센티미터정도로올챙이보다훨씬작다.성체가되면몸집이4분의1정도로줄어드는셈이다.녀석의이름이‘패러독스개구리’인것도바로이런독특한특성때문이다.대다수생물과달리새끼시절몸집이컸다가성체가되면오히려몸집이작아지니그럴만도하다.
왜이런현상이일어날까?정확한원인은아직밝혀지지않았다고한다.다만,과학자들은패러독스개구리가염분농도가높은바다근처에서서식하는점에주목해올챙이시절염도가높은물에대항하기위해몸집이커지는것으로추정한다.이렇듯인간사회와마찬가지로생물계역시아이와어른의차이는단지몸집크기만은아닌모양이다.아무리몸집이커도성숙하지않은새끼펭귄과패러독스개구리는어른이될수없다.
쇠무릎이천적애벌레의‘성장’을돕는영리하고도섬뜩한속내는?
애벌레는식물잎을갉아먹고산다.식물도가만히당하고있지만은않는다.애벌레에게자기잎을먹히지않기위해온갖수단을동원하는거다.그중하나로,어떤식물은잎에독성분을지니고있다.그러나특단의대책도소용없을때가더러있다.해독작용을발달시켜무력화하는만만치않은애벌레도적지않기때문이다.이런녀석들은식물이독성물질을발산해자신을지키려해도눈하나깜짝하지않고잎을갉아먹는다.애벌레에게먹히지않기위해,혹은피해를줄이기위해깜짝놀랄만큼기발한방법을동원하는식물도있다.바로‘쇠무릎’이다.이식물은어떤방법을사용해위기를모면할까?쇠무릎은자기잎에애벌레의성장을촉진하는성분을지니는방향으로진화했다.그런까닭에애벌레가쇠무릎잎을먹으면탈피를반복한다.한데탈피과정에있는애벌레는먹이를먹지않기때문에쇠무릎잎을많이축내지않고어른벌레가되어날아간다.
칼과창에맞서기위해방패가발명되듯독을지닌식물을만난애벌레는필사적으로대항책을마련하는방향으로진화하겠지만,쇠무릎잎을먹은애벌레도그저조금빨리어른이되는것이기에대응책을강구할필요를느끼지않는다.이렇듯흥미롭게도쇠무릎은천적애벌레의성장을적극적으로돕는방식으로몰아낸다.그렇다면애벌레의입장에서빨리성충이되는개체는이득일까손해일까?명백히손해다.왜냐하면애벌레시절잔뜩먹고부지런히영양을보충해야제대로된어른벌레가될수있는데,잎을충분히먹지못하고어설프게어른이되면몸집도상대적으로작고튼튼하지않아알을낳지못하기때문이다.
“빨리어른이되렴.”애벌레의성장을돕는쇠무릎의작전이매우영리하면서도섬뜩하다고말할수밖에없는것은바로그래서다.
집게벌레는왜새끼들이자기몸을뜯어먹는동안천적으로부터새끼들을보호하기위해싸우며죽어갈까?
많은생물,그중에서도특히대다수곤충은자신이낳은새끼를돌보지않는다.예를들어나비,잠자리등의곤충은어미가알을낳고난뒤뒤도돌아보지않고떠나자기삶을산다.알에서깨어난애벌레는스스로거친세상을살아가야한다.그러나모든일에예외가있듯곤충세계도마찬가지다.주위에서쉽게볼수있는곤충집게벌레가그런경우다.집게벌레는자기새끼를헌신적으로돌본다.녀석은이름에걸맞게꼬리끝에커다란집게를가지고있는데,이집게를무기삼아적으로부터몸을지킨다.
여기서드는의문한가지.‘왜집게벌레는대다수곤충과달리알을낳은뒤떠나지않고성심성의껏새끼를돌볼까?이는녀석이스스로를돌보고새끼를지킬힘이있기때문이다.위에언급한대로,녀석에게는강력한집게가있기에그집게를무기로자신을돌보고새끼들을보호할수있는것이다.이는전갈도마찬가지다.전갈역시새끼를돌보는곤충으로알려져있는데,무서운독성을지닌독침이있기에그것을무기삼아자신을지키고새끼들을보호할수있다.
다시집게벌레로돌아가자.성충이된집게벌레는돌아래에알을낳은뒤부화할때까지정성껏품고지킨다.이때만일누군가가그돌멩이를들춰보면어미집게벌레는어떻게반응할까?녀석은마치전장에나간장수처럼집게를치켜들고필사적으로적을쫓아내려안간힘을쓸것이다.
어미집게벌레는알이부화할때까지짧게는한달에서두달이넘도록아무것도먹지않고알을지키는일에만전념한다.어미의이런헌신적인노력덕분에마침내알에서작은애벌레가꿈틀꿈틀깨어난다.그러나아직어미의일이끝난것은아니다.집게벌레는육식곤충이므로작은곤충등을먹이로삼는데,갓부화한애벌레는제힘으로사냥감을잡을수가없다.어미집게벌레가새끼들에게자기몸을먹이로내주는것은이런이유에서다.갓태어난새끼들은어미집게벌레의몸을게걸스럽게갉아먹기시작한다.이때어미는새끼들에게먹히면서도혼신의힘을다해집게를휘두르며적을내쫓는일에몰두한다.이처럼어미집게벌레는새끼를돌보기위해자신의모든것을희생하고,마지막에는목숨까지내주는눈물겨운모정을발휘한다.
수컷하마는왜피흘려싸우는대신입크기로경쟁하는독특한시스템을발달시켰나?
대다수생물은‘본능’을고도로발달시켜그본능의힘으로생존한다.그에반해포유류는‘지능’을발달시켜생존할뿐아니라육아에도지능의힘을활용한다.이책의저자에따르면,“‘본능’이자연계에서살아남기위한최소한의프로그램이라면‘지능’은환경에적응해그프로그램을변화시키는어댑터이거나새로운형태로업그레이드할수있는도구”라고할수있다.이런맥락에서포유류세계에는본능의힘에의지해서만생존하는생물에게서는찾아볼수없는고도로발달한정교한프로그램이존재하는데,이것을‘규칙’이라고한다.그런정교한프로그램,즉규칙의대표적인예로저자는‘수컷하마가입을최대한크게벌려서로입크기를견주는행위’를든다.
수컷하마들은왜이런독특한행위를할까?이는수컷들간에펼쳐지는힘겨루기의일환이라고한다.즉,서로입을최대한크게벌려조금이라도입이큰하마가승자가되는식이다.그렇다면수컷하마들은왜사자나호랑이등의다른힘센포유류동물들처럼직접부딪쳐싸우거나하는방식으로승부를가리지않고‘입크기’로경쟁하는독특한시스템을발달시켰을까?이는하마들이지능을발달시킨결과이며,자신의무리를보존하고소중한영역을다른경쟁자들에게빼앗기지않기위한목적에서다.그도그럴것이만일실제로몸무게가수톤이나나가는하마들이누가더강한지가리기위해사생결단으로싸울경우그과정에서다친수컷이많아져무리전체의세력이약해지고위험에빠지기십상이다.그렇게되면자칫다른하마무리에게영역을빼앗길수도있다.저자에따르면,수컷하마들의입크기가힘의세기를증명하는명백한기준인지는알수없으나동족간의불필요한싸움을되도록피해다같이살아남고자나름대로정교한이런규칙을발달시킨것만은분명해보인다.
우두머리수컷고릴라는왜육아휴직을내고새끼들을돌볼까?
고릴라는다른대다수포유류동물들과마찬가지로어미가어린새끼를돌본다.갓태어난새끼고릴라는몸무게가200그램정도로매우작은데,세살쯤될때까지사람처럼어미품에안겨젖을먹으며어리광을부린다.그러다가새끼가젖을뗄무렵이되면수컷고릴라가본격적으로육아를전담한다.어미는수컷고릴라곁에자기새끼를놓아두고볼일을보러다닌다.한데,고릴라무리에는여러마리의암컷이같이살고있으므로다른암컷고릴라도제새끼를우두머리수컷에게맡긴다.그런까닭에수컷고릴라의주위에는새끼고릴라들이바글바글모여있다.마치인간사회의‘유치원’같은풍경이라고나할까?
수컷고릴라는새끼들을일일이뒤치다꺼리하지않고노는모습을조용히지켜본다.그러다가새끼들끼리티격태격싸움을벌이기라도하면심판처럼끼어들어중재에나선다.이때수컷고릴라의중재는매우합리적이고평등하다.상대적으로나이가어린새끼와공격받은쪽의새끼를보호하는식이다.이과정에새끼고릴라들은고릴라무리의고유한규칙과사회성을배워나간다.이것이바로고릴라무리,즉고릴라사회가본격적인육아를암컷이아닌수컷이전담하는시스템을발달시킨이유다.즉,어미는제각각달라서어미고릴라는아무래도팔이안으로굽어자기새끼편을들수밖에없는반면아비고릴라입장에서는모두자기새끼이므로편애하거나차별대우할필요가없는것이다.
그밖에도이책에는모든생물종을통틀어유일하게‘자녀가부모를돌보는’생물인인간이야기,‘급한성격의씨앗’과‘느긋한성격의씨앗’을동시에키워영리하게살아남는식물도꼬마리이야기,새끼를살뜰히돌보다가갑자기돌변해서무섭게구는어미여우이야기,포유동물새끼가귀여울수밖에없는생물학적원인,개복치부부가한꺼번에3억개의알을낳아그중두마리정도만성체로키우는이유,시력이뛰어나고완벽한본능을가진잠자리가푸른색천막위에알을낳는까닭등읽다보면시간가는줄모르고빠져드는흥미롭고도기상천외한생물학이야기로빼곡하다.