신동호 | 코리아 뉴스와이어 편집장

인간은 왜 사랑을 하고 나서 후손을 낳고 죽는 것일까? 생물이라면 본능적으로 당연히 하는 일이 아니냐고 할지도 모른다. 그러나 사랑과 죽음은 섹스를 하는 생물에게만 나타나는 숙명적인 현상이다. 섹스의 즐거움이 있는 대신에 죽음의 고통이 있는 게 바로 인간이다. 무성생식을 하는 아메바 같은 하등동물에는 죽음도 사랑도 없다. 예를 들어 아메바는 환경만 적당히 주어지면 자신의 몸을 둘로 갈라 또 다른 자신을 만들어 낸다. 이때 만들어진 두 개체는 같은 유전 정보를 갖는 복제품이다. 물론 아메바도 언젠가는 죽는다. 하지만 자신의 몸에서 갈라져 나간 복제품이 대를 이어 수억 년 동안 계속 복제품을 남기게 된다.

돌연변이와 진화의 원동력
정자와 난자는 우리의 몸이 만들어 낸 가장 신선한 세포이다. 비록 몸은 바이러스나 기생충에 감염됐다 하더라도 우리 몸속 깊숙한 곳에 있는 생식세포에서 지금 바로 탄생한 정자와 난자는 청정 무공해 세포인 셈이다. 그래야 새로 태어난 아기는 기생충과 바이러스로부터 자유로운 것이다. 에이즈에 걸린 산모에게서 태어난 아이가 에이즈에 걸리지 않고 살아남을 수 있는 것도 바로 이런 이유 때문이다. 늘 기생충이나 바이러스와 전쟁을 해야 하는 유전자의 입장에서 보면 낡고 병든 '생존 기계'에 목을 매느니 차라리 낡은 기계는 버리고 새로운 기계를 만들어 쓰는 게 더 유리한 것이다.

인류의 역사는 바이러스 같은 기생충과의 전쟁의 역사라 해도 과언이 아니다. 바이러스는 지금도 인류를 위협하는 최대의 적이다. 1918년의 스페인 독감은 1년 동안 유럽에서 2100만 명의 목숨을 앗아갔다. 무서운 에이즈로 일부 아프리카 국가의 평균 수명은 거의 절반으로 뚝 떨어진 상태다. 우리의 몸에는 지난 수십억 년 동안 기생충과 전쟁을 벌여 온 상처와 흔적이 그대로 남아 있다. 조상이 기생충과 맞서 싸우면서 습득해 유전자를 통해 물려준 면역 체계가 그것이다. 천연두에 대한 면역 능력이 없었던 아메리카 인디언들은 콜럼버스의 미 대륙 발견 이후 유럽인들이 퍼뜨린 천연두에 맥없이 쓰러져 몰살당하다시피 했다.

때로는 기생생물이 우리 몸속에 들어와 우리 몸의 부속품이 되기도 한다. 대표적인 것이 인체 세포의 에너지 생산 기관인 미토콘드리아이다. 세포 내의 발전소로 불리는 미토콘드리아는 수십억 년 전 인간이 하찮은 하등동물이었을 때 우리 몸에 기생해 살림을 차렸다. 세포 내 기관 가운데 유일하게 미토콘드리아만이 자신의 유전 정보를 지닌 핵을 갖고 있다는 것이 기생의 증거다. 다행히 미토콘드리아가 엄청난 에너지를 만들기 때문에 우리는 걷고 뛸 수 있다.

인간 게놈 프로젝트를 통해서도 인간의 염색체에는 박테리아 유전자와 비슷한 유전자가 2백 개나 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 이 유전자들은 인간이 아직 하등한 무척추동물이었을 때 박테리아 감염 과정에서 우리 몸에 들어와 살림을 차린 것이다. 우리의 몸은 박테리아와 하등동물의 유전자를 짜깁기해서 만든 셈이다.

때로는 바이러스가 여러 숙주를 옮겨 다니면서 다른 생물의 유전자를 사람한테 옮기기도 한다. 또한 바이러스는 우리 몸에 들어와서 유전자를 망가뜨리기도 하지만 잠자고 있는 유전자의 스위치를 켜는 일도 한다. 인간은 바이러스에 맞서 면역 체계를 만들어 전쟁을 벌여 왔지만 한편으로는 바이러스가 돌연변이와 진화의 원동력이 된 것이다. 어렸을 적에 똥구멍을 가렵게 했던 기생충도 우리 몸에 꼭 해로운 것만은 아니다. 긁적거리면 어머니는 요충약을 먹였다. 요충은 항문을 가렵게 하지만 그다지 위험한 기생충은 아니다. 일부 의사는 우리 몸이 이 기생충과의 싸움을 통해 조금씩 전투력을 향상시키기 때문에 유아기 때는 오히려 우리 면역 체계의 훌륭한 스파링 파트너가 된다고 주장하기도 한다.

우리 몸속의 세균은 1㎏
사실 세균의 입장에서 보면 사람은 매우 아늑한 집이다. 음식이 저절로 굴러 들어오고, 입에서 항문으로 이어지는 길이 10m의 소화관 융모 조직은 표면적이 테니스 코트만큼이나 넓어 호화판 호텔과도 같다. 소화관에 사는 장내 세균은 무려 100조 개. 인체 내 세포의 개수와 맞먹을 정도로 많다. 세균을 다 합쳐 놓으면 무게가 1㎏이나 된다. 사람의 대변에서 수분을 빼면 무려 40%가 세균이다.

인체 내에 사는 장내 세균은 500종이나 된다. 사람의 배설물에 대해 유전체를 분석한 결과 인간의 내장에는 1200종의 바이러스가 살고 있으며 그 중 절반은 우리가 아직 모르는 것이다. 이들 바이러스는 박테리아를 감염시키거나 잡아먹어 대장 내의 세균 생태계를 조절한다. 장내 세균 가운데는 병원균도 있지만, 유산균이나 젖산균 등 유익한 세균도 많다. 장내 세균의 역할에 대해서는 과학자들이 그다지 많은 연구를 하지 않았다. 그저 소화를 돕는 정도의 역할만 하는 것으로 생각했던 것이다.

하지만 최근 연구가 활발해지면서 장내의 유익한 세균(Probiotics)이 병원균을 물리치고, 혈중 콜레스테롤을 줄이고, 독성물질과 발암물질을 분해하거나 생성을 억제하고, 소화관의 벽을 두껍게 해 면역 기능까지 높여 준다는 사실이 밝혀지고 있다. 그래서 유익한 세균은 '제3의 장기'로까지 불리기도 한다. 세균은 수백만 년 동안 사람과 싸우고 한편으로는 공생 관계를 이루며 진화해 마치 장기처럼 필수적인 존재가 되었다.

박테리아를 이용한 치료법
어떻게 해서 유산균이 암을 억제할까? 서울대 미생물학자인 지근억 교수는 쥐에게 대장암을 일으키는 발암물질과 함께 비피더스균을 먹이는 실험을 했다. 그 결과 유익한 세균인 비피더스를 대장암 유발물질과 함께 먹인 쥐는 대장암 발생률이 현저히 줄었다. 또한 비피더스를 먹은 쥐는 장관 벽이 두꺼워지면서 면역세포가 활성화됐다.

만일 우리 몸속에 세균이 없다면 어떻게 될까? 사람을 대상으로 실험을 할 수는 없으나 동물을 보면 쉽게 어떻게 될지 알 수 있다. 세균이 전혀 없는 인공 환경에서 사육한 무균동물은 몸이 허약해 항상 비실거린다. 무균동물은 장의 융모가 거의 발달하지 않고, 맹장은 기형적으로 크다. 스웨덴 카롤린스카 연구소가 이처럼 '약골'인 무균 쥐에게 유산균인 락토바실러스를 먹인 결과 소장의 융모세포가 빠르게 늘면서 창자벽이 두꺼워져 소화관 형태가 정상적으로 바뀌었다.

무균동물의 똥은 냄새가 나지 않는다. 똥에서 냄새가 나고 방귀에서 냄새가 나는 이유도 모두 장에 세균이 살고 있기 때문이다. 똥 냄새는 장내 세균이 음식을 소화한 뒤 내놓는 분비물이 주원인이다. 사람도 냄새가 나지 않는 똥을 쌀 때가 있다. 태어나서 가장 처음 누는 똥이다. 태아의 장은 무균 상태여서 세균이 없다. 그러나 아기가 음식을 먹기 시작하면서 음식을 통해 대장균, 유산균 등 수많은 세균이 장에 침입한다. 그래서 태어난 지 며칠만 지나도 아기의 똥에서 냄새가 나기 시작한다.

장내 세균들은 다른 생태계에서와 마찬가지로 영양분과 에너지 그리고 서식처를 놓고 경쟁하면서 서로 견제하고 침입자와 맞선다. 요즘에는 이를 이용해 유익한 세균을 인체에 투입해 병원균을 죽이거나, 병원균이 침입하지 못하게 하는 '박테리오 테라피'까지 등장하고 있다. 미국국립보건원 항생제연구소 펜티 후오비넨 박사는 항생제의 내성이 증가해 기존의 항생제로는 더 이상 치료를 할 수 없게 되자 병원균과 싸우는 새 방법을 열심히 찾고 있다. 그는 유익한 세균으로 병원체를 몰아내는 '박테리오 테라피'를 유력한 대안으로 보고 있다. 박테리오 테라피로 병을 고친 사례는 많다. 뉴욕 몬테피오레 병원은 장염 환자의 항문에 남편의 똥을 밀어 넣어 치료하는 데 성공했다. 항생제 남용으로 장내 세균 집단의 생태계 균형이 무너져 장염에 걸린 환자의 대장 생태계를 남편의 똥 속에 있는 장내 세균으로 복원한 것이다. 스웨덴 룬드비 병원 연구팀은 지난해 유산균인 스트렙토코커스를 어린이의 코에 스프레이처럼 뿌려 중이염 치료에 큰 효과를 거두었다. 지금까지 의사들은 중이염 환자에게 항생제를 투여했으나, 유익한 세균까지 모두 죽는 등 부작용이 컸다.

심한 방광염 환자는 카테터를 삽입해 소변을 보지만, 카테터 때문에 방광이 감염돼 고생하는 경우가 많다. 미국 휴스턴 소재 베일러 대학 의대 연구팀은 카테터로 인한 감염을 막기 위해 미리 해가 없는 세균인 대장균을 환자의 방광에 주입한 결과 치명적인 병원균의 침입을 막을 수 있었다는 연구 결과를 2003년에 보고했다.

그렇다면 제3의 장기인 장내 세균을 잘 기르고 장내 생태계의 균형을 잘 유지하는 생활 습관은 어떤 것일까? 유익한 세균을 가꾸려면 첫째, 부패 과정에서 독소를 내는 지방과 단백질을 과식하지 말고 식이섬유가 많은 야채와 과일을 먹어야 한다. 둘째, 항생제를 남용하면 안 된다. 셋째, 나이가 들수록 장내 유산균인 비피더스균이 줄어들므로 유산균 음료 등을 마시는 것이 좋다. 넷째, 적절한 운동을 해서 장이 활발하게 움직이도록 하는 것이 좋다.

털이 없는 것이 생존에 유리
최근 들어 사람이 털 없는 짐승이 된 것도 세균이나 기생충과의 싸움 때문이었다는 학설이 나오고 있다. 동물의 눈으로 본다면 사람은 매우 우스꽝스런 존재다. 머리만 빼고 온몸에 털이 거의 없다. 왜 사람은 235종의 영장류 가운데 유일하게 털이 없을까? 그리고 언제부터 옷을 입기 시작했을까? 털이 없는 포유류는 매우 드물다. 포유동물은 자신의 몸을 일정한 온도로 유지해야 하기 때문에 털이 필요하다. 원래 육지에 살던 젖먹이 동물이었던 고래나 해마는 바다로 간 뒤 털을 벗었다. 매끈한 몸이 스피드를 내는 데 유리했기 때문이다.

인간이 알몸이 된 것도 고래처럼 분명한 이유가 있지만 지금까지 정확한 이유는 밝혀져 있지 않았다. 막연히 체온 조절에 유리했기 때문이라는 가설이 나와 있을 뿐이다. 인간이 서늘한 숲의 그늘에서 영장류로 살던 때에는 털이 필요했다. 그런데 200만 년 전 빙하기가 지구를 덮치면서 인류의 요람인 아프리카에 급격한 기후 변화가 온다. 날씨가 건조해지면서 숲이 사바나 초원으로 바뀐 것이다. 나무에 매달려 사는 대신 초원에서 걷는 생활에 적응하면서 인간은 직립을 하게 됐고 털이 빠졌다는 게 지금까지의 생각이었다. 그러나 이 가설은 허점이 많아 도전을 받아왔다. 알몸으로 초원에서 뙤약볕을 쪼이면 털이 있는 것보다 오히려 더 많은 열을 흡수해 해롭다. 또 밤에는 춥다. 사바나 초원에서 체온을 유지하는 데는 알몸이 오히려 불리한 것이다. 왜 인간이 알몸을 선택했는지 설명해 주는 흥미로운 이론이 2003년 논문으로 발표됐다. 영국 레딩 대학 마크 페이겔 교수는 털에 붙어 피를 빨아먹는 이와 벼룩 같은 기생충과 이들이 퍼뜨리는 전염병으로부터 해방되는 데 유리했기 때문에 털이 빠지게 됐다고 논문을 통해 주장했다.

털이 없는 것이 생존에 유리해 자연선택이 됐고, 털이 없는 게 더 섹스어필해 성적 선택까지 일어났다는 것이다. 마치 공작의 꼬리 깃털이 커진 이유가 섹스어필이 이유였듯이 벌거숭이 인간이 상대를 유인하는 데 더 유리했고 따라서 후세에 더 많은 유전자를 남겼다는 것이다.

남성의 몸에 털이 더 많은 이유
털 없는 상대를 좋아하는 본능은 지금도 뿌리깊게 남아 있다. 요즘 여성들은 겨드랑이와 다리에 난 털을 깎는다. 남자도 매일 면도를 한다. 페이겔 교수는 이것이 모두 더 섹시하게 보이기 위한 행위라고 본다. 예를 들어 털이 전혀 없는 부위인 등을 드러낸 옷을 입은 여성 모델이 광고에 등장하는 것도 남성에게 섹시하게 보이기 때문이라는 것이다. 즉 '나는 벼룩이나 이가 없는 괜찮은 파트너'라는 강력한 신호가 된다는 것이다.

그러나 왜 여성은 남성보다 더 털이 적을까? 페이겔 박사는 털이 없는 여성의 성적 선택 압력이 남성보다 더 높았다고 본다. 요즘도 남성은 애인의 몸에 털이 난 것을 보고 알레르기 반응을 보이는 경우가 많다. 여성도 털이 적은 남성을 좋아하지만 그렇게 결정적인 선택 기준이 되지는 않는다.

이유야 어쨌든 인류가 털을 벗은 것은 언제쯤일까? 미국 유타 대학 로저스 교수는 피부색을 결정하는 MC1R 유전자를 분석해 120만 년 이전에 털을 벗게 됐다고 발표했다. 이 유전자는 피부색을 결정한다. 멜라닌 유전자의 스위치를 켜느냐 끄느냐에 따라 자외선으로부터 인체를 보호하는 검은 갈색이 되도 하고 자외선 차단 기능이 별로 없는 적황색이 되기도 한다. 아프리카에 살던 인류의 조상은 털이 빠지면서 한편으로는 자외선으로부터 몸을 보호해야 했기 때문에 검은색 피부를 갖게 됐지만 그 이전에는 침팬지처럼 털 속의 피부가 흑인도 흰색이었다. MC1R 유전자가 검은 색 피부를 만들기 시작한 시기는 지금으로부터 최소한 120만 년 전이다.

그렇다면 인간은 언제부터 옷을 입기 시작했을까? 독일 라이프치히 진화인류학연구소 마크 스톤킹 박사는 옷에 붙어사는 이의 유전자를 분석해 그 시기를 약 5만 년 전으로 추정했다. 하지만 그보다 훨씬 앞서 수십만 년 전부터 네안데르탈인도 조악한 옷을 입었다고 보는 학자들도 꽤 있다.