서적소개
인간은 왜 늙는가 : 진화로 풀어보는 노화의 수수께끼
스티븐 어스태드 / 최재천 역 / 궁리 / 2005.1.10
‘인간은 왜 늙는지, 그리고 얼마나 오래 살 수 있는지’ 에 대한 의문은 지금까지 계속되어 왔다. 과학의 발달과 인간의 끈질긴 노력으로 평균수명이 40세에서 80세까지 늘어나긴 했으나 몸이 쇠퇴하는 속도 자체는 그때나 지금이나 같은 결과를 나타내고 있다.
좀 더 오래 건강하게 살 수 있는 방법은 없는 것일까? 코끼리와 고래는 암세포가 생길 확률이 인간보다 훨씬 큰데도 오래 살고 새는 인간보다 훨씬 치명적인 세포 손상 과정에 노출되고도 건강을 지켜냈다. 저자는 이런 점에 착안하여 진화라는 더 크고 긴 관점에서 노화를 들여다본다. 지금까지 주로 세포나 유전자 차원에서 연구해 왔던 ‘노화’의 비밀을 의학, 비교동물학, 진화생물학, 통계학, 인류학 등을 통해 종합적으로 통찰하여, 노화란 무엇이고 이를 극복할 방법은 어떤 것이 있는지를 모색한다.
음식 섭취 제한, 운동, 산화 방지제, 비타민, 멜라토닌, 호르몬, 디프레닐 등 노화 방지 요법으로 알려진 것들에 대해 세세하게 검토하며 건강과 수명에 대한 실질적이고 실현 가능한 전망을 제시한다.
.노화란 무엇이고 왜 일어날까? 노화에 대해 면밀히 탐색하여 이를 어떻게 극복할 수 있을지를 ‘진화’라는 관점에서 모색하는 책
의학, 비교동물학, 진화생물학을 통찰하여 노화 연구의 역사와 방법론을 총망라해 노화에 대한 생태학적 이해를 돕는다.
저자는 진화생물학의 관점에서 노화의 과정을 느리게 만드는 처방을 개발하는데 노력을 기울인다면 인간은 건강하고 오래 살 수 있을거라 제안한다.
– 목차
한국어판 서문
옮긴이 서문
서문
1. 노화의 패러독스
2. 나이 부풀리기와 생명의 한계
3. 노화도 시대에 따라 변해왔나
4. 노화는 유전되는가
5. 노화는 왜 일어나는가
6. 생명 활동 속도
7. 진화로 풀어보는 노화
8. 노화를 유발하는 과정
9. 생식 노화, 완경 그리고 건강
10. 노화 늦추기와 수명 연장 : 치료와 예측
주
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– 저자소개 : 스티븐 어스태드
영문학을 전공하고 우연히 동물조련사 일을 하다가 동물 행동에 관심을 갖게 되면서 대학에 다시 들어가 생물학을 전공하였다. 하버드 대학에서 생태학 교수로 있을 때, 야외생물학자로서는 드물게 노화 연구를 시작하여 세포생물학자나 생화학자들이 독점하다시피 했던 노화 연구를 진화생물학의 관점에서 분석하는데 몰두하였다. 어스태드는 울산스키와 함께 인간의 최장수명에 대해 내기를 한 것으로도 유명하다. 130세를 주장한 올산스키는 생물학이란 운명이어서 노화 속도를 크게 바꿀 수 없을 거라고 보는 반면, 150세를 주장한 어스태드는 10~20년 내에 획기적인 생의학 발전이 일어나 수명을 급속하게 늘일 수 있다고 믿는다. 그리고 그것은 노화 속도 자체를 조절하는 약품 같은 것으로 가능할 것이며, 기존의 엉터리 노화 방지 약물들과는 차원이 다르게 노화 과정에 대한 생태학적인 이해를 바탕으로 만들어져 우리의 기억과 면역력을 더 오래 유지해 줄 것이라고 기대하고 있다.
.역자 : 최재천 (崔在天)
과학의 대중화에 앞장서는 학자로, 에드워드 윌슨의 ‘통섭’을 번역하여 국내외 학계의 스타가 되었다. 그러나 1995년 이래로 시민단체, 학교, 연구소 등에서 강연을 하거나 방송출연, 언론기고를 통해 일반인에게 과학을 알리는 작업을 해왔다.
1953년 강원 강릉에서 4형제의 장남으로 태어났다. 학창 시절 대부분을 서울에서 보냈지만 방학만 되면 어김없이 고향의 산천을 찾았다. 1979년 유학을 떠나 1982년 미국 펜실베이니아주립대에서 생태학 석사학위, 1990년 하버드대에서 박사학위를 받았다. 이어 하버드대 전임강사를 거쳐 1992년 미시간대의 조교수가 됐다. 1989년 미국곤충학회 젊은과학자상, 2000년 대한민국과학문화상을 수상했고, 1992-95년까지 Michigan Society of Fellow의 Junior Fellow로 선정되었다. 2004년 서울대 자연과학대학 생물학과 교수로 부임하였으며 환경운동연합 공동 대표, 한국생태학회장 등을 지냈고, 2006년 이화여대 자연과학대로 자리를 옮겨 에코과학부 석좌 교수, 이화여대 에코과학연구소 소장으로 있다. 분과학문의 경계를 넘어 새로운 지식을 만들어 내고자 설립한 통섭원의 원장이며, 기후변화센터와 136환경포럼의 공동대표도 맡고 있다.
그 밖에도 ‘국제환경상’ ‘올해의 여성운동상’ ‘대한민국 과학기술훈장’ 등을 수상했고, 「진화심리학(Evolutionary Psychology)」을 비롯하여 4개의 국제학술지의 편집위원을 역임하였다. 해외에서는 주로 열대의 정글을 헤집고 다니며 동물들의 삶을 들여다보고, 국내에 머물 때면 “알면 사랑한다!”
라는 좌우명을 받쳐 들고 자연사랑과 기초과학의 전도사로 전국을 누비고 다닌다.
하버드 시절 세계적 학자인 에드워드 윌슨의 제자로 있었으며, 그의 개념을 국내에 도입하였다. ‘통섭’이라는 학문용어를 만들어 학계 및 일반사회에 널리 알리고 있다. 1998년부터 국립자연사박물관 건립 자문위원으로 활동하였다. 과학기술부 과학교육발전위원회의 전문위원을 맡아 청소년의 이공계 진출을 촉진시킬 수 있는 방안을 마련하는 등 과학의 대중화를 실천하기 위해 다방면에서 노력하고 있다.
수 많은 어린이책에 과학적인 내용을 감수하는 것도 같은 맥락에서다. 이러한 활동 외에도 최 교수는 영장류연구소를 설립하여 침팬지들을 연구하고 있으며 일반인들이 생태계의 가치를 몸으로 체험할 수 있는 장소로도 이곳을 활용하려는 계획을 갖고 있다. 생물학자에서 출발하여 사회생물학, 생태학, 진화심리학 등 학문의 범위를 확장하고 있는, 언제나 공부하는 과학자이다. 그는 인문학과 자연과학의 통합을 꿈꾼다. 학문 간 벽을 허물고 통합적으로 사고해야만 더 크게 발전할 수 있다고 생각하기 때문이다.
과학자이자 지식인으로서 한국 사회에 중요한 화두를 던져온 최재천은 에드워드 윌슨의 『통섭:지식의 대통합』을 번역 소개하여 학문 간 교류와 소통의 필요성을 널리 알렸으며, 저서 『당신의 인생을 이모작하라』를 통해 생물학적인 시선으로 고령화 사회의 해법을 제시하여 큰 주목을 받기도 했다. 최근에는 21세기가 요구하는 인간상으로 ‘호모 심비우스’를 제시하여 극단적인 경쟁과 환경 파괴로 위기를 맞고 있는 현대인에게 새로운 화두를 던지고 있다.
『여성시대에는 남자도 화장을 한다』는 여성의 세기는 반드시 올 수밖에 없는 생물학적 필연성을 지니고 있다고 주장한다. 이 책에서 그는 사회생물학이라는 렌즈를 통해 진정한 여성성이 회복되기 위해서는 어떻게 해야 하는지, 그렇다면 그 새 시대를 어떻게 맞이해야 하는지, 결국 여성과 남성이 더불어 잘사는 길은 무엇인지에 대해 이야기하고 있다.
『과학자의 서재』와 『생명이 있는 것은 다 아름답다』를 비롯하여 30여 권의 책을 저술하거나 번역했다. 그가 한국어로 쓴 최초의 저서 『개미제국의 발견』은 2012년 봄에 영문판 The Secret Lives of Ants로 존스홉킨스대학출판부에서 출간될 예정이다.
영국 케임브리지 대학교 출판부에서 출간한 영문서적을 비롯하여 다수의 전문서적들과 『개미제국의 발견』『생명이 있는 것은 다 아름답다』『인간의 그늘에서』『여성시대에는 남자도 화장을 한다』『인간은 왜 늙는가』『당신의 인생을 이모작하라』『통섭』『알이 닭을 낳는다』『최재천의 인간과 동물』『알이 닭을 낳는다』『벌들의 화두』『상상 오디세이』, 『경이로운 꿀벌의 세계』, 『21세기 다윈 혁명』, 『개미』, 『인문학 콘서트』, 『과학자의 서재』, 『통섭의 식탁』, 『호모심미우스』, 『다윈지능』, 『당신의 인생을 이모작하라』, 『여성시대에는 남자도 화장을 한다』 등의 저 · 역서 외에도 여러 책에 감수자로 참여했다.
– 출판사 서평
1.“통계청이 발표한 2002년 생명표에 따르면 남성의 평균수명은 73.4세, 여성은 80.4세다. 신생아 100명 중 80세 이상 장수할 확률은 남자가 37.9%, 여자가 61.8%로 여자의 장수 비율이 높았지만 남녀간 격차는 점차 좁혀지는 추세다. 50세 남자의 경우 80세까지 생존할 확률이 1991년에는 29.0%였으나 2002년에는 40.9%까지 높아졌다. 40대 이상 남성들의 간질환, 교통사고가 줄었기 때문이다.” — 경향신문 2004년 12월 21일
“미래에는 질병을 하나둘씩 없애는 것이 인간의 수명에 커다란 영향을 미치지 못할 것이다. 인간의 수명을 엄청나게 늘리려 하는 희망만이 노화의 본성 자체를 보게 하고, 노화의 모든 과정을 느리게 만드는 처방을 개발하도록 하는 새로운 통찰력이 될 수 있다.” — 1장 노화의 패러독스 중에서
노화란 ‘시간이 지나면서 모든 신체 기능이 점점 쇠퇴하는 것’이다. 일반적으로 ‘얼마나 오래 살았는지’(수명)로 노화를 측정할 수 있다고 믿는데, 어스태드는 이것부터 바로 잡는다.
신경생물학자인 케일럽 핀치는 ‘사망률배가시간’, 즉 사망률이 두 배가 되는 데 걸리는 시간의 변화로 노화를 설명했다. 산업사회에 사는 현대인은 사망률배가시간이 8년 정도다(이것은 국가에 따라 7∼10년까지 좀 차이가 있다). 생명보험회사의 보험료를 확인해보면 생명보험료가 거의 8년마다 두 배가 되는 것을 알 수 있다. 놀랍게도 1980년대 미국 여성이나 제2차 세계대전 중에 일본군 포로로 잡힌 오스트레일리아인, 석기시대인들 모두 사망률 배가시간이 똑같이 8년이다. 포로수용소의 사망률은 보통보다 열 배가 높고, 석기시대의 사망률은 오늘날보다 150배나 높았는데 말이다. 냉장고 안의 집파리는 상온의 집파리보다 열 배나 더 오래 살지만 사망률배가시간은 똑같다. 파리의 수명을 연장할 순 있어도 노화를 늦출 수는 없는 것이다.
‘최장수명’은 어떤가? 오늘날 100세까지 건강하게 사는 장수 지역으로 꼽히는 코카서스 지방, 카라코람 산맥, 그리고 북안데스 산맥을 보면, 그 명성은 ‘출생기록이 제대로 되어 있지 않은 점’ 덕분인 듯하다. 어떤 요인이 장수에 영향을 미치는지 관심이 많은 수많은 과학자들이 이 지역을 방문했지만, 원주민들이 자의적으로 나이를 부풀렸으리라는 의혹만 확인했을 뿐이다.
‘기대수명’을 역사적으로 살펴보면 어떨까? 기대수명을 가장 정확하게 측정한 자료에 따르면, 아주 오래 전부터 위생과 공중보건이 좋아진 18세기에 이르기까지 노화 속도는 거의 변하지 않았고 기대수명은 30세 이하에 머물러 있었다. 오늘날 기대수명은 80세 가까이 된다. 이것은 신체의 쇠퇴 속도는 변함이 없는데 단지 안전한 환경과 더 좋은 위생과 건강관리 덕분에 오늘날 오래 살게 된 것을 의미한다.
결국 환경의 척박함과 상관없이 노화를 측정할 수 있는 불변의 기준이 있다면, 그것은 사망률배가시간이지 최장수명과 기대수명이 아니다. 그리고 이 사망률배가시간은 시대와 장소를 통틀어 7년부터 그 세 배가 넘지 않는 26년 사이의 수준으로 일정한 편이다. 결국 수천 년 동안 인간은 몸이 쇠퇴하는 속도에는 어떠한 영향도 미치지 못한 것이다. 이렇듯 어스태드는 1∼3장에 걸쳐 통계학과 인류학을 동원해 ‘노화’에 대한 객관적인 기준을 제시함으로써 ‘노화 연구’의 근본적인 문제의식을 이끌어낸다. “노화의 본성 자체에 주목하는 것, 더 크고 긴 관점에서 노화의 진화를 분석하는 것”이 그것이다.
2.“오랫동안 과학자들은 인간 수명의 한계가 120세라고 생각해왔다. 그러나 최근 5년을 생존한 생쥐가 나타남에 따라 인간 수명의 한계는 점점 늘어날 것으로 기대된다. 생쥐에게 5년이란 인간으로 환산하면 150세에 해당하기 때문이다. 인간이 좀더 오래, 좀더 건강하게 살 수 있는 길이 열린 것이다.” — 경향신문 2004년 10월 5일
“다행히 인간이 왜 늙는지는 인간이 어떻게 늙는지보다 훨씬 이해하기 쉽다. 인간이 왜 늙는지를 이해하는 데는 세 가지 이론만 고려하면 되고 그 가운데 두 개는 이미 거짓임이 입증되었기 때문이다. 이 세 이론을 종의 이익 이론, 생명 활동 속도 이론, 노화의 진화 이론이라 부를 것이다.” — 5장 노화는 왜 일어나는가 중에서
어스태드의 제안대로 노화의 본성 자체를 보려면, 인간이 어떻게 늙는지보다 인간이 왜 늙는지 알아야 한다. 사실 인간이 어떻게 늙는지 설명하는 수백 가지의 노화 이론은 모두 정답일 수 있지만, 단지 기계론적 이론일 뿐이다. 그러나 왜 노화가 일어나는지에 대한 인과론적 설명을 모른다면 노화의 기본과정을 이해할 수 없을 것이다.
▶ 종의 이익 이론 : 초기 노화 이론은 보편적인 현상에는 뭔가 이로운 점이 있을 거라는 가정에서 출발했다. 시간이 지나면서 점점 쇠약해지는 노화는 개체에게는 결코 이익이 아니지만, 개체 말고 전체 즉 종種에게는 이익이 되리라는 것이다. 환경의 변화나 다른 생명체의 진화를 따라잡아 살아남는 종이 되려면 세대교체를 거쳐 계속 새로운 변이로 거듭나며 진화해야 하므로, 죽음은 진화의 필수 단계라는 논리다.(104쪽)
그러나 종의 이익 이론은 두 가지 이유에서 잘못되었다. 우선 그 논리는 죽음과 노화를 혼동하고 있다. 진화가 천천히 진행되더라도, 늙지 않는다고 해서 죽지 않을 수는 없는 것이다. 다음으로는 이 이론은 진화의 오류를 담고 있다. 자연에서 발견된 어떤 형질은 바로 그 형질을 지니고 있는 종이나 개체군에 이익이 되기 때문에 진화한 결과라는 가정이다. 그러나 때로는 개체에게 이익이 되는 것과 개체군 또는 종에 이익이 되는 것 사이에 대립이 일어날 수도 있다.(106∼113쪽)
▶ 생명 활동 속도 이론 : 이 이론은 말 그대로 생명체가 살아가는 속도가 노화를 유발한다는 생각이다. 에너지 소비 속도─즉 대사 속도─와 그에 따른 생화학 작용의 속도가 노화를 유발하고 조절하므로, 연료를 넣고 출발한 자동차처럼 연료를 빨리 소비하면 쥐처럼 일찍 죽을 것이고 연료를 천천히 소비하면 거북처럼 오래 살 것이다. 막스 루브너(130∼132쪽)가 이를 최초로 연구했고, 레이먼드 펄(132∼138쪽)이 이를 철저히 실험했으며, 조지 사커와 클라이브 매케이(139∼144쪽)가 이를 지지하였다.
그러나 생명체는 그렇게 단순하지 않다. 새의 경우 포유류에 비해 대사 속도가 두 배 이상 되지만 포유류에 비해 세 배 가까이 오래 산다. 무엇보다도 인간은 체구를 고려할 때 예상되는 수명보다 네 배 이상 오래 산다. 이렇듯 대사와 수명의 관계를 자세히 살펴보게 되면서 생명 활동 속도 이론은 더 이상 유용하기 않게 되었다. 다만 이 이론의 맥락에서 대사와 노화 속도와의 연관을 연구하던 데넘 하먼(144쪽)이 대사의 부산물인 자유라디칼 때문에 세포가 손상되므로 노화가 발생한다는 메커니즘을 발견한 것은 노화 연구에 획기적인 기여를 하였다.
▶ 노화의 진화 이론 : 이 이론의 선구자는 유전학자 홀데인이다. 홀데인(162∼166쪽)은 헌팅턴병을 연구하다가, 중년 이후에야 영향력을 발휘하는 유전자는 일생 동안의 생식에 비교적 적은 영향을 미칠 것이므로, 그러한 유전자를 개체에서 제거하는 자연선택의 효력은 감소할 것이라고 생각했다. 그리고 이것으로 노화의 진화도 설명할 수 있을 거라고 생각한 이가 바로 피터 메다워(166∼173쪽)로서 그는 득이 되는 유전자를 선택하거나 해가 되는 유전자를 선택하지 않는 과정을 통해 훌륭하게 조율된 효율적인 신체를 설계하는 자연선택의 힘이 늙어가면서 어떻게 점점 없어지는가를 설명함으로써 노화 문제를 해결하였다.
그리고 조지 윌리엄스(173쪽)가 초년에는 뼈의 강화를 촉진하여 뼈를 튼튼하게 만들지만 말년에는 동맥벽을 점점 석회화시켜 결국은 동맥경화증을 유발하는 유전자를 예로 들어 초년에는 유익한 영향을 미치고 자연선택의 힘이 약해지는 노년에는 해로운 영향을 미치는 유전자를 증명하였다. 나아가 제임스 해밀턴(174쪽), 로더릭 브론슨(175쪽), 존 메이나드 스미스(178쪽) 등은 생식을 위해 수명을 줄이는 여러 증거들을 발견하여 노화와 성(생식)의 관계를 조명했으며, 마이클 로즈(179∼181쪽)는 노년기 번식 적응도를 높여 노화 속도를 느리게 함으로써 원래의 초파리보다 두 배나 오래 사는 초파리를 만들어내는 데 성공했다. 그리고 저자인 어스태드(181∼192쪽)는 포유류인 므두셀라 쥐에게서도 자연 상태에서 같은 효과를 증명해냈다.
이렇듯 노화의 진화 이론은 자연계에서 일반적으로 보는 노화 유형의 상당 부분을 설명하며, 복합적인 생태적 환경을 고려할 때 어떤 동물이 이례적으로 효과적인 방어 및 치유 능력을 진화시켜왔는지를 분석하면 노화를 늦추는 방법을 찾을 수 있을 것이라는 것이 어스태드가 이 책에서 주장하는 핵심이다.
크리스천라이프 편집부