모두를 위한 생물학 강의 - 우리를 둘러싼 아름답고 위대한 세계 (사라시나 이사오, 2021)

책소개
다양한 생물에 둘러싸여 사는 우리에게 생물학은 가장 친숙하면서도 필수적인 학문이지만, 생물학이 무엇을 연구하며 현재 어느 정도 수준까지 발전되었는지는 모르는 경우가 많을 것이다. 이 책은 생물학을 알고자 하는 모든 사람들을 위한 입문서로, 생물의 정의에서부터 진화론과 관련된 오해와 진실, 불로불사의 줄기 세포의 개발 등 최근의 발견까지를 가로지르며 생물학이 가진 “아름다움”을 펼쳐 보인다.

저자 사라시나 이사오는 생물학에 대한 관심과 흥미가 우리 주변의 세상을 더 넓게 볼 수 있게 해줄 수 있다고 말한다. 『모두를 위한 생물학 강의』는 그동안 어렵게만 느껴졌던 생물학을 알기 쉬운 말과 예시로 설명하면서 우리 주변의 세계에 대한 호기심을 유발한다. 과학적 사고방식부터 생물학 분야의 최신 연구 성과까지 소개하는 이 책을 통해서 독자는 이제껏 잘 알지 못했던 생물학의 매력을 알게 될 것이다.

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목차
들어가며

제1장 레오나르도 다빈치의 살아 있는 지구
제2장 오징어의 다리는 10개일까?
제3장 생물을 감싸고 있는 것
제4장 생물은 흐르고 있다
제5장 생물의 특이점
제6장 생물일까, 무생물일까?
제7장 연두벌레는 동물일까, 식물일까?
제8장 움직이는 식물
제9장 식물은 빛을 찾아서 성장한다
제10장 동물에게는 앞과 뒤가 있다
제11장 커다란 단점이 있는 인류의 보행 방식
제12장 인류는 평화로운 생물
제13장 감소하는 생물 다양성
제14장 진화와 진보
제15장 유전의 원리
제16장 꽃가루 알레르기는 왜 생길까?
제17장 암은 진화한다
제18장 술을 단번에 마시면 안 되는 이유는?
제19장 불로불사와 iPS 세포

나가며
참고 문헌
옮긴이 후기
찾아보기

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생물의 기본 단위인 세포에서부터 현재 생물학의 최첨단에 이르기까지,
생물학을 알면 세상이 다르게 보인다!
한 권으로 만나는 가장 친숙하고도 신비로운 생물학의 세계
다양한 생물에 둘러싸여 사는 우리에게 생물학은 가장 친숙하면서도 필수적인 학문이지만, 생물학이 무엇을 연구하며 현재 어느 정도 수준까지 발전되었는지는 모르는 경우가 많을 것이다. 이 책은 생물학을 알고자 하는 모든 사람들을 위한 입문서로, 생물의 정의에서부터 진화론과 관련된 오해와 진실, 불로불사의 줄기 세포의 개발 등 최근의 발견까지를 가로지르며 생물학이 가진 “아름다움”을 펼쳐 보인다. 대중의 눈높이에 맞게 생물학적 지식을 설명하면서 고단샤 과학출판상을 수상한 바 있는 사라시나 이사오는 이 책에서 생물학이 세상을 이해하는 또다른 렌즈가 될 수 있다고 말하며, 생물학의 핵심을 유쾌한 일러스트와 함께 “중학생도, 할머니도 이해할 수 있도록” 차근차근 설명한다. 생물학 전문 지식은 물론 일상 속 호기심까지 명쾌하게 해결해주는 그의 설명을 따라가다 보면 어느덧 일상 곳곳에 생물학의 아름다운 세계가 함께하고 있음을 깨닫게 될 것이다. 한마디로 생물학의 매력을 한 권으로 집약한 마법과도 같은 책이다.

출간 4일 만에 1만 부 돌파! 우리가 읽고 싶었던 생물학 입문서
생물학은 우리 자신을 포함한 생물을 연구한다. 생물을 아는 것은 곧 스스로를 이해하는 것과 같으므로 인류는 끊임없이 생물에 대한 호기심을 놓지 않았고, 지금도 우리에게 커다란 영향을 미치고 있다. 그렇다면 우리는 생물학에 대해서 얼마나 알고 있을까? 『모두를 위한 생물학 강의』는 생물 과목을 어려워하는 청소년부터 생물학이 학자들만의 영역이라고 생각하는 성인까지 쉽게 접근할 수 있도록 모두의 앞에 낯설고도 친숙한 생물학의 세계를 펼쳐 보인다.

 

제1장과 제2장에서는 생물학의 세계로 들어서기에 앞서서 먼저 과학적 사고방식이 무엇인지를 살펴본다. 제1장은 지구가 생물이라는 자신의 가설을 증명하고자 했던 레오나르드 다빈치의 이야기를 소개한다. 비록 그의 가설은 검증되지 못했지만, 다빈치는 관찰과 사고실험을 통해서 지구와 생물의 공통점을 찾고자 했다. 제2장은 과학의 가장 기본적인 사고방식인 연역과 추론을 다룬다. 100퍼센트 확실한 결론을 도출하지만 새로운 지식을 만들지는 못하는 연역과 달리, 추론은 가설을 검증하는 과정을 통해서 지식을 확장한다.

 

제3장부터 제6장에서는 생물을 정의하는 세 가지 조건을 소개하면서 생물만이 가진 특징을 살펴본다. 제3장은 생물의 첫 번째 조건인 세포막을 소개한다. 세포막은 친수성과 소수성의 성질을 이용하여 화학반응이 일어나는 세포 내부를 보호하는 한편, 외부 물질을 출입시키는 역할을 한다. 제4장에서는 대사 활동을 살펴본다. 생물의 몸은 외견상 아무 일도 일어나지 않는 평형 상태를 유지하는 것처럼 보이지만, 에너지와 물질이 유입되고 노폐물이 배출되는 “산일 구조”를 띤다. 가령 인간의 몸은 약 10년이 지나면 많은 부분이 교체되기 때문에 10년 전의 몸과 현재의 몸은 다르다고 볼 수 있다. 제5장은 생물의 마지막 조건인 복제를 살펴본다. 이 장에서는 자연선택이 무엇이고 어떻게 작동하는지를 가상의 복제 로봇 이야기를 예로 들어서 전달한다. 제6장은 앞에서 정의한 세 가지 조건을 다시 검토하면서 각 조건을 하나라도 충족하지 않으면 생물로 볼 수 없음을 확인한다.

 

제7장부터 제8장에서는 생물의 다양성을 살펴본다. 제7장은 생물의 분류와 계통의 차이점을 설명하면서, 고세균을 하나의 분류군으로 볼 것인가를 두고 반목했던 에른스트 마이어와 칼 리처드 우즈의 일화를 소개한다. 마이어는 다양성이 낮은 고세균을 진핵생물과 대등하게 다룰 수 없다고 보았지만, 고세균 역시 다양성을 가지고 있음이 밝혀졌다. 제8장에서는 식물이 오래 살 수 있는 이유를 살펴본다. 몸 안의 죽은 부분인 심재(心材)와 그 주위의 살아 있는 변재(邊材)로 이루어진 나무를 보면, 다른 생물의 수명을 우리의 기준만으로 생각할 수 없음을 알게 된다.

 

제9장부터 제12장은 진화와 관련된 장으로, 다양한 동식물은 물론이고 인간의 진화도 다룬다. 제9장은 식물의 광합성 작용을 살펴보면서 엽록체의 기원과 식물이 높이 자랄 수 있는 이유를 알아본다. 식물은 광합성을 하기 위해서 빛이 많이 드는 높은 곳을 향해 자라는데, 이때 헛물관을 가진 겉씨식물들이 특히 높게 자란다. 한편 제10장은 동물의 ‘앞’과 ‘뒤’가 어느 쪽인지 살펴본다. 동물은 광합성을 할 수 없으므로 음식을 통해서 영양을 섭취한다. 이에 따라서 음식을 섭취하는 입이 있는 쪽이 곧 ‘앞’이 되었다. 제11장과 제12장은 인간의 진화에 대한 장으로, 인류를 다른 동물과 구분해주는 특징 가운데 하나인 직립 이족보행을 자세히 알아본다. 이족보행을 하는 동물은 인류 외에도 더 있지만, 직립 이족보행을 하는 생물은 인류뿐이다. 이는 직립 이족보행으로의 진화가 인류에게 특별한 이점을 가졌음을 방증한다. 제11장에서는 직립 이족보행에 대한 일곱 가지 가설과 직립 이족보행의 장점 및 단점을 소개한다. 제12장은 앞 장에서 제시한 가설들을 검토하면서 그중 가장 설득력 있는 가설로 인류가 자신의 자손에게 더 많은 음식을 가져다주기 위해서 직립 이족보행을 하게 되었음을 논증한다.

 

제13장부터 제15장까지는 생물 다양성과 그것을 가능하게 해준 진화에 대해서 살펴본다. 제13장은 생물 다양성이 무엇인지 설명한 뒤 지구의 생태계가 눈에 띄게 불안정해지고 있음을 지적한다. 오늘날의 지구는 인류라는 종의 폭발적인 증가와 환경 파괴로 생물 다양성이 급격히 낮아지고 있다. 한편 제14장은 진화론과 관련된 오해를 풀면서 “진화”는 “진보”와 다르다는 사실을 논증한다. 흔히 생각하는 것과 달리 다윈은 “진화(evolution)”라는 용어를 사용하지 않았다. 대신 그는 “변화를 동반한 계승(descent with modification)”이라는 말을 썼는데, 여기에는 “진보”의 의미가 없다. 각각의 생물은 자신을 둘러싼 환경에 적응한 결과일 뿐, 무엇이 더 뛰어나거나 더 열등하지 않기 때문이다. 이처럼 “진화”는 모든 생물을 각자의 환경에 맞추어 변화시킴으로써 생물 다양성을 실현하고 있다. 제15장은 생물 다양성을 만드는 데에 기초가 되는 유전에 대해서 살펴본다. 또한 생물의 유전 정보가 새겨진 DNA와 후성유전학적 유전을 소개한다.

 

제16장부터 제19장까지는 우리의 일상과 밀접한 생물학적 지식을 살펴본다. 제16장에서는 꽃가루 알레르기를 예시로 면역 체계가 작동하는 과정을 설명한다. 면역 체계는 자연면역과 획득면역으로 나뉘는데, 그중 획득면역이 작동할 때에는 수십억 종에 이르는 항체가 병원체를 공격한다. 그러나 항체가 너무 많이 작동할 경우에는 알레르기와 같은 문제를 야기하기도 한다. 제17장은 우리 몸속의 단세포 생물인 암에 대해서 살펴본다. 암세포는 자신의 복제를 만들고 진화하면서 우리를 위협하지만, 면역 세포인 킬러 T 세포의 활동을 돕는 단백질을 개발함으로써 암 치료의 새로운 길이 열렸다. 제18장은 알코올이 우리 몸에서 흡수되는 과정을 살펴보면서 술을 단번에 마시면 안 되는 이유를 설명한다. 알코올은 다른 음식물과 달리 우리 몸에 빠르게 흡수되며, 뇌를 포함한 온몸 구석구석에 퍼져나간다. 제19장에서는 줄기 세포가 무엇이고, 왜 중요한지를 살펴본다. 배아 줄기 세포(ES 세포)에 대한 연구는 복제 양을 탄생시키는 등 여러 가지 성과를 얻었지만, 이미 발생한 배아를 이용한다는 윤리 문제를 야기했다. 반면 유도 만능 줄기 세포(iPS 세포)는 배아가 아닌 성인의 체세포를 이용한 것으로, 재생 의료 등 많은 분야에서 응용될 것으로 기대된다.

 

이 책의 저자 사라시나 이사오는 생물학에 대한 관심과 흥미가 우리 주변의 세상을 더 넓게 볼 수 있게 해줄 수 있다고 말한다. 『모두를 위한 생물학 강의』는 그동안 어렵게만 느껴졌던 생물학을 알기 쉬운 말과 예시로 설명하면서 우리 주변의 세계에 대한 호기심을 유발한다. 과학적 사고방식부터 생물학 분야의 최신 연구 성과까지 소개하는 이 책을 통해서 독자는 이제껏 잘 알지 못했던 생물학의 매력을 알게 될 것이다.