다윈의 진화론으로 본 과학의 작동방법

다윈의 진화론은 지구상의 유기체가 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하여 다양한 새로운 형태를 얻었는지 설명하고 설명합니다. 이 유명한 이론은 과학자가 어떻게 가설을 수립하고 어떻게 과학 이론이 성장하고 수용을 얻는지에 대한 좋은 예를 제공합니다. 찰스 로버트 다윈 (1809–1882)은 30년의 연구와 관찰 끝에 역사상 가장 유명하고 영향력 있는 책 중 하나를 쓴 영국의 박물학자였습니다. 이 책 '자연 선택에 의한 종의 기원', 즉 '생명을 위한 투쟁에서 선호되는 인종의 보존'은 출판되었을 때 돌풍을 일으켰고, 다윈이 표현한 사상은 그 이후로 인간 사상의 발전에 중심적인 역할을 해왔습니다.

다윈의 시대에, 대부분의 사람들은 다양한 종류의 유기체들과 그들의 개별적인 구조들이 창조주의 직접적인 행동으로부터 생긴다고 믿었습니다 (그리고 오늘날까지도 많은 사람들은 이것이 진실이라고 믿습니다). 종들은 시간의 흐름에 따라 특별히 창조되었고 불변이거나 불변이라고 생각되었습니다. 이러한 견해들과 대조적으로, 다수의 초기 철학자들은 지구상의 생명의 역사 동안 생물이 바뀌었을 것이라는 관점을 제시했습니다. 다윈은 이 과정에 대한 일관되고 논리적인 설명으로서 자연 선택이라고 불리는 개념을 제안했고, 그는 그의 생각을 대중들에게 널리 알렸습니다.

제목에서 알 수 있듯이, 그의 책은 기존의 통념과 확연히 다른 결론을 제시했습니다. 비록 그의 이론이 신성한 창조주의 존재에 도전하지 않았지만, 다윈은 이 창조주가 단순히 사물을 창조한 후 영원히 변하지 않고 방치하지 않았다고 주장했습니다. 대신, 다윈의 신은 시간에 따른 변화, 즉 진화를 만들어내는 자연 법칙의 작동을 통해 자신을 표현했습니다.
이러한 견해들은 다윈을 성경의 문자 그대로의 해석을 믿고 고정되고 일정한 세계에 대한 생각을 받아들였던 당대의 대부분의 사람들과 갈등하게 만들었습니다. 그의 혁명적인 이론은 그의 동시대의 많은 사람들뿐만 아니라 다윈 자신도 깊이 고민하게 했습니다. 다윈과 그의 이론에 대한 이야기는 그가 22살이었던 1831년에 시작됩니다. 캠브리지 대학의 교수 중 한 명의 추천으로, 그는 H.M.S. 비글을 타고 5년간 남미 해안 주변의 항해 지도 제작 탐험에 참여하기로 선택되었습니다. 이 긴 항해 동안, 다윈은 대륙과 섬, 먼 바다에서 다양한 식물과 동물을 연구할 기회를 가졌습니다. 그는 열대 우림의 생물학적 풍부함을 탐험하고, 남아메리카 남단의 파타고니아에 있는 거대한 멸종 포유류의 놀라운 화석을 조사하고, 남아메리카 서해안의 갈라파고스 섬에서 관련이 있지만 뚜렷한 일련의 생명체를 관찰할 수 있었습니다. 그러한 기회는 지구상의 생명체의 본질에 대한 그의 생각을 발전시키는 데 분명히 중요한 역할을 했습니다.

진화론

 

다윈의 과학적 작동방법

다윈의 시대에 진화론 수용을 가로막았던 장애물 중 하나는 당시 널리 믿었던 지구가 불과 수천 년 전이라는 잘못된 생각 이었습니다. 그 시대에 발견된 증거로 인해 이 주장은 점점 가능성이 낮아진 것처럼 보였습니다. 위대한 지질학자 찰스 라이엘(1797년~1875년)의 책인 지질학의 원리를 비글강을 항해하며 열심히 독서했던 다윈은 이 세계에서는 다른 종이 출현하는 동안 종은 끊임없이 멸종하고 다른 종들이 생겨나고 있었다는 것을 알게 되었습니다. 다윈이 찾으려고 한 것은 이런 세상 이었습니다.

 

비글호가 출항했을 때 다윈운 종은 불변이라고 완전히 확신하고 있었습니다. 실제로 그는 귀국한 지 2, 3년 후에야 비로소 그것들이 바뀔 수 있다는 가능성을 진지하게 생각하기 시작했습니다. 그럼에도 불구하고 다윈은 5년간의 선박 생활 중 최종 결론에 도달하는 데 있어 그에게 중요한 몇 가지 현상을 관찰했습니다. 예를 들어 남미 남부의 풍부한 화석층에서 그는 아직 같은 지역에 살고 있는 아르마딜로와 비슷한 멸종된 아르마딜로의 화석을 관찰했습니다. 왜 초기 형태가 다른 형태를 낳지 않는 한, 유사한 생물과 화석 생물은 같은 영역에 존재할까요?

다윈은 비슷한 종의 특성이 장소에 따라 다소 다르다는 것을 반복해서 보았습니다. 이러한 지리적 패턴은 종이 한 지역에서 다른 지역으로 이동함에 따라 생물학적 계통이 서서히 변화함을 그에게 시사했습니다. 에콰도르 앞바다의 갈라파고스 제도에서 다윈은 거대한 육지 거북과 조우했습니다. 놀랍게도 이 거북이들은 모두 같지 않았습니다. 실제로 현지 주민들은
그리고 먹이로 거북이를 잡은 선원들은 그 등딱지만 봐도 특정 거북이가 어느 섬에서 왔는지 알 수 있었습니다. 이 물리적 변이의 분포는 모든 거북이가 연관되어 있음을 시사했지만, 서로 다른 섬에서 고립된 후 겉모습은 조금 달라졌다는 걸 알수 있었습니다.

일반적인 의미에서 다윈은 비교적 젊은 화산섬의 식물과 동물이 근처 남아메리카 연안의 것과 비슷하다는 사실에 충격을 받았습니다. 만약 이 식물과 동물이 각각 독립적으로 단순히 갈라파고스 제도에 배치되어 있었다면, 왜 그것들은 아프리카 앞바다와 같은 기후를 가진 섬의 식물과 동물을 닮지 않았을까요? 왜 인근 남미 연안과 비슷할까요?

 

다윈은 비글호의 항해를 통해 관찰 할 수 있었던 화석과 패턴들로 진화가 일어났다는 확신이 생겨났습니다.

 

자연선택이론

 다윈의 위대한 업적은 자연 선택 때문에 진화가 일어났다는 가설을 세운데서 시작했습니다. 진화의 결과를 관찰하는 것과 진화가 일어나는 과정을 이해하는 것을 다른것이라 생각 했습니다.

 

다윈의 통찰력 발전에 중요한 것은 토머스 맬서스의 인구원리론(1798년)에 관한 연구였습니다. 맬서스는 저서에서 식물과 동물(인간 포함)의 개체 수는 기하급수적으로 증가하는 경향이 있는 반면 인간이 식량 공급을 늘리는 능력은 산술적으로만 증가한다고 지적했습니다. 기하급수적인 진행이란 요소가 일정한 계수만큼 증가하는 것입니다.

 

예를 들어 2, 6, 18, 54... 그럼 각 번호는 이전 번호의 3배가 됩니다. 이에 비해 산술급수는 요소가 일정한 차이로 증가하는 것으로 급수 2, 6, 10, 14…에서는 각 수가 앞의 수보다 4 큽니다. 개체수가 기하학적으로 증가하기 때문에 사실상 어떤 종류의 동식물도 그것이 체크되지 않은 상태에서 번식할 수 있다면 놀라울 정도로 짧은 시간 안에 세계 표면 전체를 뒤덮게 될 것입니다. 그 대신 죽음은 개체수를 제한하기 때문에 종의 개체수는 매년 상당히 일정하게 유지되고 있습니다. 맬서스의 결론
다윈이 진화는 자연 도태에 의해 일어난다는 가설을 발전시키기 위해 필요했던 중요한 요소를 제공했습니다.

맬서스의 생각에서 촉발된 다윈은 모든 생물이 생존할 수 있는 수보다 더 많은 자손을 낳을 수 있음에도 불구하고 실제로 생존하고 더 많은 자손을 낳을 수 있는 것은 제한된 수뿐이라는 것을 이해했습니다. 이 관찰과 비글호의 항해에서 본 것, 또 가축 사육에 관한 자신의 경험을 결합하면 다윈은 중요한 관련성을 갖게 되었습니다. 신체적, 행동적 또는 기타 특성이 뛰어난 개인은 덜 부여된 개인보다 생존할 가능성이 높습니다. 살아남음으로써 그들은 자신들의 것을 넘겨줄 기회를 얻어 그들의 아이들이 그 해택을 받는 것이 특징입니다. 이러한 특성의 빈도가 인구에서 증가함에 따라 인구 전체의 성격은 점차 바뀔 것이라는 것 입니다. 다윈은 이 과정을 자연적 선택이라고 불렀습니다. 그가 특정한 원동력은 종종 적자생존이라고 불립니다.

 

다윈은 길들여진 동물의 변이에 정통하고, '종의 기원'에 대해서는 비둘기의 번식에 관한 상세한 논의를 시작했습니다. 그는 사육자가 특정 종류의 비둘기나 개 등의 다른 동물을 선택한다는 것을 알고 있었습니다.이것은 다윈이 인공적인 선택이라고 부르는 과정입니다. 일단 이것이 이루어지면 동물은 선택된 특성에 대해 진정한 것을 번식시킬 것입니다. 다윈은 또한 길들여진 종족이나 품종 간에 의도적으로 발달한 차이가 야생종을 분리하는 차이보다 크다는 것도 자주 관찰했습니다. 예를 들어, 국내 비둘기 품종은 전 세계에서 발견되는 수백 종의 야생종 모두보다 훨씬 다양성을 보여줍니다. 이러한 관계는 다윈에게 자연계에서도 진화적 변화가 일어날 수 있음을 시사했습니다. 비둘기 사육자가 '인공적 선택'을 통해 이러한 변이를 키울 수 있다면 자연 역시 다음 세대를 선택할 때 사육자 역할을 할 수 있을 것입니다.다윈은 자연 선택이라고 불리는 과정입니다.

따라서 다윈의 이론은 진화의 가설, 자연도태의 과정, 그리고 다윈이 편찬한 진화와 자연도태 모두에 대한 새로운 증거의 대량을 포함하고 있습니다. 그래서 다윈의 이론은 생물학적 다양성에 대한 쉽고 직접적인 설명을 제공합니다. 왜냐하면 서식지는 필요조건이나 기회가 다르기 때문입니다. 자연 선택에 의해 국소적으로 선호되는 특성은 다른 장소에서 변화하는 경향이 있습니다

 

 

다윈의 진화론에 대한 초안

다윈은 1842년의 예비 원고에서 자연 도태에 의한 진화론의 전체적인 논거를 기초했습니다. 하지만 다윈은 이 원고를 친한 과학자 몇 명에게 보여준 뒤 서랍에 넣어 16년 동안 다른 연구로 눈을 돌렸습니다. 다윈이 왜 첫 원고를 발표하지 않았는지 아무도 확실히 모릅니다.그것은 매우 철저하며, 그의 생각을 상세하게 개략적으로 설명하고 있습니다. 일부 역사학자들은 다윈이 그의 진화론에 대한 대중의 비판에 불을 지필 것을 두려워한다고 시사하고 있습니다.그의 마음에는 자연 도태에 의한 진화론이 논쟁을 일으킬 것이라는 것에 의심은 없었을지도 모릅니다. 다른 사람들은 다윈이 그동안 계속 그의 이론을 개량하고 있었을 뿐이라고 제안하고 있지만, 그가 그동안 계속 첫 원고를 변경한 증거는 거의 없습니다.

다윈의 이론을 최종적으로 출판한 자극은 1858년에 그가 받은 에세이입니다. 알프레드 러셀 월리스(1823년~1913년)라는 젊은 영국 박물학자는 말레이시아에서 다윈에게 이 논문을 보내 자연선택에 의해 진화론을 간결하게 설명했습니다.
다윈과 마찬가지로 월리스도 맬서스의 1798년 에세이에 큰 영향을 받았습니다. 월리스의 동료들은 다윈의 일을 알고 다윈과 소통하도록 그를 격려했습니다. 월리스의 에세이를 받은 다윈은 런던 세미나에서 그들의 아이디어를 공동으로 발표하도록 주선했습니다. 그 후 다윈은 자신의 책을 완성하고 오래 전에 쓴 1842년 원고를 확대해서 출판에 제출했습니다.

 

다윈의 이론 발표

다윈의 책은 1859년 11월에 출판되어 즉각적인 센세이션을 일으켰습니다. 많은 사람들은 인간이 유인원과 같은 조상의 자손이라는 암시에 깊이 동요했습니다. 다윈은 실제로는 이 생각에 대해 그의 책에서 논하지 않았지만, 그것은 그가 개략적으로 설명한 원칙에서 직접 따랐습니다. 이후 저서 '인간의 강림'에서 다윈은 이 주장을 직접 제시해 인간과 살아있는 유인원이 공통의 조상을 가지고 있다는 강력한 사례를 구축했습니다. 인간은 여러 특징에 있어 유인원과 많이 닮았다는 것을 사람들은 오랫동안 받아들였지만, 직접적인 진화 관계가 존재할 가능성은 많은 사람들에게 받아들여지지 않았습니다. 그러나 다윈의 자연도태에 의한 진화론에 대한 주장은 매우 설득력이 있어 1860년대 이후 그의 견해는 영국의 지적 커뮤니티 내에서 거의 완전히 받아들여졌습니다.