도시에서는 동물, 곤충 그리고 식물들이 어떻게 진화할까요

도시에서는 수많은 식물, 동물 그리고 곤충들이 인간이 만들어낸 거주환경에 적응하면서 놀라운 방향으로 끊임없이 진화하고 있습니다. 진화 생물학자인 메노 쉴트히젠은 패스트푸드를 좋아하는 생쥐와 스스로 체온을 낮추는 달팽이를 소개하며 끊임없이 변화하는 도시 야생동물들의 경이로움을 보여 줍니다. 그리고 이러한 현상을 관찰하기 위한 열정적인 시만 과학자들의 전 세계적 탐사망에 대해서도 설명합니다.

여기가 제가 자란 곳입니다.

네덜란드 로테르담 근처의
작은 마을이죠.

1970년대 그리고 1980년대,
제가 십대였던 시절엔

이 지역은 아주 조용한 곳이었습니다.

농장, 들판 그리고 늪으로
가득 차 있었고

저는 거기서 홀로
자유시간을 즐겼습니다.

이런 유화를 그리기도 하고,

야생화를 모으고, 새를 관찰하고,

또 곤충들을 수집했습니다.

이것은 제가 아끼는
발견물들 중 하나입니다.

아주 특별한 딱정벌레인데요.

개미 딱정벌레라고도 불리는
놀라운 딱정벌레죠.

이 딱정벌레 종은 평생을
개미의 둥지 속에서 생활합니다.

개미와 소통하도록 진화한 종이죠.

이들이 사용하는 화화적 신호 물질은

개미들이 의사소통에
사용하는 냄새와 동일하며

여기 이 딱정벌레는 일개미에게
이렇게 말하고 있습니다.

"저기, 나도 일개미인데,
배고파. 제발 먹을 것 좀 줘"

그러면 개미가 그것에 응합니다.

딱정벌레가 같은 화학물질을
이용하고 있기 때문이죠.

지난 몇백만 년을 거쳐

이 딱정벌레는 개미 사회에서
살 수 있도록 진화했습니다.

수년 동안 저 마을에서 살면서

저는 2만 마리가 넘는
딱정벌레를 수집했습니다.

그리고 박제 표본을 만들었죠.

그러면서 저는 아주 어릴 때
진화에 흥미를 갖게 되었습니다.

어떻게 이렇게 다른 모양들이,
이 다양함이 생기는 것인지 궁금했죠.

그래서 진화 생물학자가 되었습니다.

찰스 다윈처럼요.

그리고 찰스 다윈이 그랬듯이,
저 역시 금세 실망하게 되었습니다.

진화의 대부분은 이미 과거에
일어났다는 사실에 말이죠.

오늘날 우리가 연구하는
진화의 유형들은

이미 과거에 일어난 진화를
이해하기 위한 것이죠.

하지만 현재 일어나고 있는 진화는
절대로 알 수 없습니다.

관찰할 수가 없죠.

다윈도 이미 이렇게 말했습니다.

"우리는 이렇게 느리게 진행 중인
변화들은 절대 볼 수 없습니다.

시간의 손이
긴 세월을 새기기 전까지는."

정말일까요?

지난 몇십 년 동안,

진화 생물학자들이 알아낸 사실은

때론 진화는 비교적 빠르게 진행되고

실제로 관찰이 가능하다는 것이었습니다.

특히나 환경이 급격하게 변화하고

적응해야 할 필요가 클 경우에요.

당연하게도 최근에 일어나는

심각한 환경 변화는 대부분
우리 인간에 의해 발생합니다.

우리는 벌초하고, 물을 대고,
경작하고, 건물을 짓죠.

우리가 공기 중에 뿜어대는 온실가스로

기후 변화가 일어나고,

외래종의 동식물을

그들이 살지 않던 곳에 풀어놓습니다.

생선을 잡고, 나무를 베고,
사냥도 하죠.

음식이나 그밖의 필요에 따라서요.

이 모든 환경 변화들은
도시가 진원지입니다.

도시들은 우리가 만든 것과는
전혀 다른 서식지를 형성합니다.

벽돌, 콘크리트, 유리, 강철로 덮힌
도시의 단단한 표면에는

식물들이 뿌리를 내리기가
매우 어렵습니다.

또한 도시엔 화학적 오염물이
집중되어 있습니다.

인공 조명과 소음도 많죠.

그리고 세계 각지의 동식물들이
도시에서 발견되기도 합니다.

정원, 수족관, 애완동물 시장에서
빠져나온 것들이죠.

그런 종들은 어떻게 될까요?

완전히 다른 환경에서 살아야 한다면요.

슬프지만 당연하게도
많은 종들이 멸종하게 됩니다.

하지만 멸종하지 않는 종들은

놀라운 방식으로 적응합니다.

생물학자들이 최근 알게 된 사실은

도시들이 바로
진화의 압력솥이라는 것입니다.

도시야말로 야생 동물과 식물이

우리가 보는 중에도
아주 빠르게 진화하며

새로운 도시 환경에
적응하고 있는 곳입니다.

개미 딱정벌레가 수백만 년 전에

개미 집단 속으로
들어갔던 것과 다름없이

이제는 동식물들이
인간집단 속으로 이동해 와

우리 도시에 적응하는 걸 볼 수 있죠.

그 과정에서

사실은 진화가 아주 빠르게 진행될 수
있다는 것도 알게 되었습니다.

진화가 항상 아주 오랜 세월에 걸쳐
일어나는 것이 아니라

우리 눈으로 관찰할 수도
있다는 것입니다.

그 예가 바로 이 흰발쥐입니다.

뉴욕 주변에 서식하는 포유류이며

400년도 이전에
도시가 세워지기 전에는

이 쥐는 여기저기에 살았습니다.

하지만 오늘날엔
좁은 녹지에 갇혀 있습니다.

아스팔트와 자동차의 바다에 둘러싸인
섬과 같은 도시 공원에서 살고 있죠.

다윈이 말한 갈라파고스 핀치 새들의
현대판처럼 보이기도 합니다.

다윈의 핀치 새들처럼

분리된 각각의 공원에서 살던 쥐들은

서로 다르게 진화하기 시작했습니다.

이분은 제 동료인
제이슨 먼시사우스입니다.

포드햄 대학에서
이 과정을 연구하는 중입니다.

뉴욕시 공원에 사는
흰발쥐의 DNA를 연구하며,

지형적으로 분리된 섬들에서
그들이 어떻게 진화하기 시작하는지

이해하려고 노력 중입니다.

그리고 DNA 지문 같은 것을 활용하는데

누군가 쥐 한마리를 주면

어디에서 왔는지 이야기해 주지 않아도

그 쥐의 DNA만 봐도

그 쥐가 어느 공원 출신인지
정확히 구분할 수 있다고 했죠.

쥐들은 그 만큼이나 다르게 변했습니다.

또한 제이슨이 알아낸 사실은

그 변화, 그 진화적 변화들이

마구잡이가 아니라
뭔가 의미가 있다는 것이었습니다.

예들 들어, 센트럴 파크에서는

쥐들의 특정 유전자가 변화하여

고지방 음식을 잘 소화시키도록
진화했다는 것도 알아냈죠.

인간의 음식이요.

매년 2500만 명이
센트럴 파크를 방문합니다.

북아메리카에서 가장
방문자가 많은 공원이죠.

그리고 사람들이 과자를 떨어뜨리거나

땅콩이나 햄버거 등을 흘리면

쥐들이 그 음식들을 먹기 시작했습니다.

그건 쥐들이 원래 먹던 것과는
전혀 다른 먹이이고

수년이 지나면서

사람을 위한 고지방 음식에
적합하게 진화해 왔습니다.

이건 도시물이 들어버린
또 다른 동물입니다.

유럽의 정원달팽이죠.

아주 흔한 달팽이종으로서

온갖 색깔별로 존재합니다.

옅은 노랑부터
어두운 갈색까지 다양하죠.

그리고 그 달팽이의 색깔은
온전히 DNA에 의해 결정됩니다.

그리고 그 등껍질의 색깔에 따라

그 안에 사는 달팽이의
체온 조절도 달라집니다.

예를 들어,

달팽이 한 마리가 밝은 태양의
햇빛 아래 앉아있다고 하면,

옅은 노란색 등껍질을 가진 달팽이는

짙은 갈색 등껍질의 달팽이보다
덜 뜨거워질 것입니다.

마치 하얀 차 안에 앉아 있을 때가

검은 차 안에 앉아 있을 때보다
더 시원한 것과 비슷하죠.

오늘날에는 도시 열섬이라는
현상이 있습니다.

대도시의 중심에서는

도시 외곽 지역보다 몇 도 정도
온도가 더 높을 수 있다는 것입니다.

이와 관련된 것이

수백만 명의 사람들의 밀집,

인간의 활동과 기계들이
발생시키는 열입니다.

또한 높은 건물들이 바람을 막고,

철, 벽돌 그리고 콘크리트가
태양열을 흡수한 다음

밤에 방출하기 때문이기도 합니다.

그래서 대도시의 중심에는
뜨거운 공기방울이 형성되죠.

제 학생들과 저는
그 정원달팽이들은 아마도

다양한 등껍질을 이용해서

도시 열섬에 적응하고 있을지
모른다는 생각을 했습니다.

아마도 도심에서는

추측건대 등껍질 색깔의 변화가

달팽이의 과열을 줄이는 방향으로
진화했을 거라고 생각했죠.

우리는 이 가설을 연구하기 위해
시민과학 프로젝트를 시작했습니다.

무료 스마트폰 앱을 개발해서

네덜란드 전역에 사는 사람들이

정원, 길거리 그리고 시골에 있는
달팽이들의 사진을 찍어

시민과학 프로젝트 홈페이지에
올릴 수 있도록 했죠.

1년이 넘는 기간 동안

네덜란드에서 찍힌 달팽이들의
사진 10,000장이 모였고

그 결과를 분석하기 시작했을 때

우리가 세운 가설이
사실로 확인되었습니다.

도시 열섬의 중심에서는

달팽이들이 진화하여

등껍질이 더 노랗고, 더 연한 색상으로
변화했다는 것을 발견했습니다.

도시의 달팽이와 맨해튼의 생쥐,
이 두 가지 사례는

동식물이 새로운 서식환경에 적응하여
진화한 사례의 일부일 뿐입니다.

인간이 만든 도시환경에서 말이죠.

이 주제를 다룬 제 저서에

도시 속 진화에 관한 더 많은
사례가 소개되어 있습니다.

예를 들면

포장도로에서 더 잘 발아하도록
진화한 잡초도 있었습니다.

시끄러운 도로와 가까이 사는 메뚜기들은

더 높은 음역대로 노래하도록 진화해 가고,

모기들도 진화하여

지하철역 안에서 통근하는
인간의 피를 빨아먹습니다.

심지어 흔한 도시의 비둘기들도

중금속 중독을 스스로 막기 위해

중금속 물질을 깃털에 축적시키는
방향으로 진화해왔습니다.

저와 같은 전 세계 생물학자들은

이 매혹적인 도시 진화 과정에
점차 흥미를 갖게 되었습니다.

지구의 생물 역사상 아주 독특한 사건을
경험하고 있음을 깨닫고 있습니다.

완전히 새로운 생태계 안에서

인간이 만든 서식 환경에
적응하고 진화하고 있는 것이죠.

학계의 사람들뿐만 아니라

도시에 존재하는 수백만 쌍의 손, 귀
그리고 눈을 모집하기 시작했습니다.

시민과학자들, 학생들--

그들과 함께 국제적인 관찰망을 구축하여

도시에서 현재 일어나고 있는
진화 과정을 관찰하고 있습니다.

실시간으로 말이죠.

또한 이를 통해서 일반인들로 하여금

진화는 추상적인 분야가 아니고

연구를 위해 갈라파고스에 가야 하거나

고생물학자나 이해할 수 있는 게
아니라는 사실도 깨닫게 해줍니다.

진화는 아주 평범한 생물학적 과정으로

언제 어디서나 일어나고 있습니다.

집 뒷마당이나 길거리에서도 일어나고

이 행사장 바로 밖에서도 일어나죠.

하지만 저의 열정에도
물론 이면은 있습니다.

제가 자란 마을에 다시 가보면

어린시절 알던 들과 늪을
더 이상 찾을 수 없습니다.

지금은 커져 가는 로테르담의
도시 단지에 흡수되어

그 자리에 쇼핑몰이 들어 서고

교외 주택단지와 버스노선이 만들어졌죠.

친숙했던 많은 동식물들도
사라져버렸습니다.

그 개미 딱정벌레를 포함해서요.

하지만 위안이 되는 점은

현재 그 마을에서 자라는 아이들이

제가 자랄 때의 전통적 자연을
더 이상 경험하지는 못하지만

새로운 종류의 자연, 새로운 생태계에
둘러싸여 있다는 사실입니다.

그들에게는 이 새로운 생태계가
흥미진진할 것입니다.

과거의 자연이 제게 그랬던 것처럼요.

그 아이들은 현대의 새로운
갈라파고스에 살고 있습니다.

시민 과학자들, 그리고 저와 같은
진화 생물학자들이 팀을 꾸림으로써

그 아이들은 21세기의 찰스 다윈으로서

도시 진화를 연구하게 될지도 모릅니다.

감사합니다.

(박수)