페트리 접시가 가르쳐 준 교훈 영리한 세포와 똑똑한 학생들

페트리 접시가 가르쳐 준 교훈 영리한 세포와 똑똑한 학생들

1. 카리브해의 의대생들이 일구어낸 학업적 기적

저자가 카리브해의 외딴섬에 있는 의과대학에 도착했을 때, 마주한 학생들은 미국의 명문 의대 입학시험에서 낙방하고 마지막 기회를 잡기 위해 모여든 낙오자 취급을 받던 이들이었습니다. 게다가 학기 도중 교수가 여러 번 바뀌는 최악의 교육 환경 탓에 학생들은 이미 학습 의욕을 잃고 깊은 절망과 패배감에 빠져 있었습니다. 저자는 이들에게 첫 시험으로 미국 본토 의대생들이 치르는 똑같은 난이도의 문제를 출제했고, 결과는 참담한 낙제 수준이었습니다. 하지만 저자는 이들의 가능성을 믿고 단순한 지식 암기가 아닌 자연의 단순하고 우아한 작동 원리를 바탕으로 세포학을 기초부터 차근차근 다시 가르치겠다고 약속했습니다. 교수의 진심 어린 격려와 헌신적인 야간 보충수업이 이어지자 학생들은 서로를 짓밟고 일어서려는 경쟁 심리를 버리고, 강한 학생이 약한 학생을 돕는 하나의 거대한 협동 팀으로 뭉치기 시작했습니다. 학기 말 최종 시험에서 이들은 미국 본토의 일류 의대생들과 완벽하게 동등한 수준의 놀라운 성적을 거두며 학업적 기적을 증명해 냈습니다.

2. 인간의 모든 신체 기능을 축소해 놓은 영리한 세포

저자가 학생들을 성공적으로 가르칠 수 있었던 핵심 비결은 세포를 인간의 축소판으로 바라보는 혁신적인 접근법에 있었습니다. 전통적인 생물학에서는 인간 외의 존재를 인간처럼 생각하는 의인화를 심각한 과학적 오류로 치부하지만, 실제로 세포를 깊이 연구해 보면 세포는 상상 이상으로 영리하고 고차원적인 기술을 구동하고 있습니다. 인간의 몸이 오십조 개의 세포로 이루어진 공동체인 것처럼, 단 하나의 세포 역시 소화, 호흡, 배설, 내분비, 근골격, 순환계는 물론이고 항체를 만들어내는 원시적인 면역계까지 인간이 가진 모든 신체 기능을 고스란히 가지고 있습니다. 세포들은 아무런 목적 없이 페트리 접시 안을 떠도는 물질이 아니라, 주변 미세환경에서 들어오는 수천 가지 신호들을 정밀하게 분석하여 자신에게 유익한 환경은 찾아가고 해롭거나 독성이 있는 환경은 필사적으로 회복하거나 피하는 뚜렷한 의지와 목적을 가진 지능적 존재입니다.

3. 세포의 놀라운 학습 능력과 유전적 기억의 형성

세포가 가진 놀라운 지능은 환경 경험을 통해 스스로 학습하고 이를 기억으로 만들어 후손에게 물려주는 과정에서 가장 명확하게 드러납니다. 예를 들어 어린아이의 몸에 홍역 바이러스가 침투하면 아직 성숙하지 않은 면역 세포들이 이를 방어하기 위해 완전히 새로운 항체 유전자를 만들어내기 시작합니다. 면역 세포는 수많은 디엔에이 조각을 무작위로 조립하고 조합하여 다양한 형태의 유전자를 시도한 뒤, 바이러스와 가장 잘 결합하는 형태를 찾아냅니다. 그리고 체세포 고빈도 돌연변이라는 경이로운 메커니즘을 통해 유전자의 모양을 정교하게 다듬어 바이러스를 완벽하게 무력화하는 맞춤형 항체를 완성합니다. 이렇게 환경과의 사투를 통해 습득한 유전적 방어 기억은 세포가 분열할 때 딸세포에게 고스란히 유전되어 전해집니다. 이는 세포가 고정된 설계도에 갇혀 있는 것이 아니라 환경에 맞춰 스스로 유전자를 재설계하고 진화해 나가는 뛰어난 지능적 생명체임을 보여주는 결정적인 증거입니다.

4. 적자생존의 오류를 넘어선 공존과 협력의 생물학

일천오백 년 전 찰스 다윈은 생명체들이 한정된 자원을 두고 끊임없이 피비린내 나는 전쟁을 벌이는 적자생존과 피조물의 투쟁을 진화의 핵심 원동력으로 보았습니다. 하지만 다윈보다 오십 년 앞서 진화론을 개척한 장 바티스트 라마르크는 생명체가 환경과 교감하며 생존에 필요한 형질을 습득하고 발전시켜 나간다는 훨씬 따뜻하고 협력적인 진화 모델을 제시했습니다. 현대 시스템 생물학은 다윈의 맹목적인 경쟁 이론이 틀렸으며, 오히려 라마르크의 협력 모델이 자연의 진짜 모습에 가깝다는 사실을 밝혀내고 있습니다. 인간의 장 속에 살며 소화와 비타민 흡수를 돕는 유익한 박테리아처럼 지구상의 수많은 종은 서로의 세포 공동체를 통합하고 유전자를 공유하며 공존해 왔습니다. 지구 전체를 하나의 거대한 유기체로 보는 가이아 가설처럼 생명의 진화는 뛰어난 개인의 승리가 아니라 공동체의 긴밀한 협력을 통해 이루어집니다. 카리브해의 학생들이 서로를 도우며 기적을 이뤄낸 것처럼, 우리 몸속의 세포들 역시 상호 협력과 공존을 통해 가장 건강하고 조화로운 생명을 유지해 나갑니다.