생글생글

과학과 놀자

아삭한 채소를 개발한 한국 대표 농학자 우장춘

국립중앙과학관과 함께하는 과학 이야기 (12)한국을 대표하는 전통 음식 김치는 배추와 무 등 신선한 채소가 있어야 제맛을 낼 수 있다. 아삭아삭하게 씹히는 배추와 무의 식감이 김치 맛을 더해 준다. 그런데 우리가 먹는 배추와 무가 원래부터 그렇게 아삭아삭했던 것은 아니다. 그런 배추와 무를 개발해 보급한 사람은 한국을 대표하는 농학자 우장춘(1898~1959)이다.우장춘 이전에 과학자들은 생물 종의 탄생을 진화론으로 설명했다. 19세기 영국 생물학자 찰스 다윈은 <종의 기원>에서 생존에 유리한 변이(생물 개체가 가진 특성)가 자연 선택에 의해 살아남으면서 새로운 종으로 진화한다고 봤다. 나무가 새 가지를 치며 자라듯이 생물 종도 기존 종에서 새로운 종이 갈라져 나오면서 다양해진다는 것이다.그러나 우장춘은 종의 분화만으로는 생물 종의 탄생을 설명할 수 없다고 생각했다. 그는 종이 달라도 같은 속(屬)에 들어가는 식물을 교배하면 새로운 종을 만들어 낼 수 있다고 봤다. 우장춘은 이를 증명하기 위해 종은 다르지만 같은 속인 배추와 양배추를 교배해 제3의 식물인 서양 유채를 만들고, 염색체 분석을 통해 이들 사이의 세포학적 관계를 밝혀냈다. 즉, 유채가 배추와 양배추의 자연적인 잡종 결과 탄생한 새로운 종이라는 사실을 밝혀낸 것이다.이처럼 서로 다른 종이 합쳐져 새로운 종이 되는 것을 '종의 합성'이라고 한다. 우장춘은 1936년 도쿄제국대학 농학박사 학위 논문인 '배추 속(屬) 식물에 관한 게놈 분석'에서 이 같은 이론을 세계 최초로 제시했다. 이 이론은 같은 종끼리만 교배가 가능하다고 본 당시의 패러다임을 깨뜨린 것이었다.종의 합성은 두 식물을 교배해 세

과학과 놀자

진화는 생물들이 환경에 적응하는 과정일까…생존에 유리한 개체만 살아남는 자연에 의한 선택

생물에 관해 생각하다 보면 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)은 도대체 왜 전염성이 클까 또는 왜 새는 날개를 가졌을까와 같은 의문점이 들 때가 있다. 이와 같은 의문점은 약 160년 전 영국의 생물학자이자 자연학자인 찰스 다윈이 발견한 자연선택의 원리로 답할 수 있다.자연선택의 원리는 적응 진화를 설명한다. 적응 진화는 생물 집단(같은 종에 속하는 개체들의 모임)이 시간에 따라 환경에 적응해 가는 과정이다. 구체적으로 말하면, 생물 집단이 시간에 따라 환경에 좀 더 적합한 개체들로 채워지는 것이다. 생물을 둘러싼 환경은 끊임없이 변하고 있다. 기후변화, 질병, 포식자, 기생충 등 생명체의 생존과 생식을 위협하는 요인들은 계속해서 나타나고 있으며, 이 환경에 적응한 집단은 계속 생존해 나갈 수 있지만 그렇지 못하면 절멸해 사라지게 된다.갈라파고스 핀치새의 각각 다른 부리 형태이러한 적응 진화를 설명하는 자연선택의 원리는 1859년 찰스 다윈이 《종의 기원》에서 제시했다. 이 원리는 다윈이 자신의 경험을 바탕으로 당대 제시된 여러 원리를 종합해 만든 것이다. 다윈은 1831~1836년의 5년간 비글호를 타고 남아메리카를 비롯한 여러 지역의 동물상과 식물상을 관찰하고 수집했다. 다윈은 에콰도르에서 서쪽으로 약 1000㎞ 떨어진 화산섬인 갈라파고스 제도에서 생물이 적응 진화한다는 것을 경험했다. 그는 갈라파고스의 핀치새를 관찰하면서 이 핀치새들이 각각의 섬에서 주어진 먹이에 적합한 형태의 부리를 갖고 있으며 그에 따라 갈라파고스의 여러 섬에서 매우 다양한 종류가 존재한다는 것을 발견했다. 그는 또한 이 핀치새들이 남아메리카의 핀치새와 유사하지만 다르다