동물들처럼 - 인간의 노화에 대한 희망

어째서 어떤 종은 빨리 늙어 빨리 죽고, 겉보기에는 비슷해 보이는 다른 종은 늦게 늙어 늦게 죽는가?

 

 

진화 생물학으로 밝혀내는 늙기 않음의 과학

모든 생물은 시간 속에 죽음을 맞이한다.

얼마나 오랫동안 자연스러운 노화의 과정을 겪는가는 생물종에 따라 다르다.

생물이 가진 기본 수명 또한 그 생물이 처한 환경에 영향을 받는다.

 

이 책은 생물종이 변이 세포인 암을 얼마나 이겨내는 유전자를 가졌는가, 다른 생물을 통해 인간의 노화에 대해 초점을 맞추고 있다.

또한 저자의 희망은 이러한 인간 수명과 노화에 대한 연구가 지속되기를 바란다.

 

1. 저자는 스티븐 어스태드다.

 

엘라배마 대학교 생물학과 교수이자 생물학자다.

동물 조련사 일을 하다가 동물 행동에 관심을 갖게 되면서 대학에 다시 들어가 생물학을 전공했다.

하버드 생태학 교수로 재직 시 노화 연구를 시작하여 노화 연구를 진화 생물학의 관점에서 분석하는데 몰두하였다.

노화과정에 대한 생태학적 이해를 바탕으로 노화를 조절하는 약물 개발이 가능할 거라 기대하며, 스튜어트 제이 올샨스키 교수와 인간 최장 수명을 두고 내기를 한 것으로 유명하다. 이 내기는 아직도 유효하다.

저서로 [인간은 왜 늙는가]가 있다.

 

2. 이 책의 구성

 

이 책은 서론을 시작으로 총 4부로 구성되어 있으며, 마지막 부록에는 이 책에 등장하는 동물들의 최대 장수 기록이 있다.

 

서론의 내용은 더넷 박사의 풀머 갈매기 관찰 이야기를 토대로 노화와 수명을 바라보는 관점을 소개한다.

1) 자연에는 일반적으로 장수를 가로막는 두 가지 장애물이 있는데 대부분의 종은 이를 극복하기 어렵다.

- 그중 하나는 환경적 위험으로 포식자, 기근, 폭풍우, 가뭄, 독물, 오염, 사고, 감염성 질환 같이 생명을 위협하는 외부적 요인을 말한다.

- 장수를 가로막는 또 다른 장애물은 내부에서 온다. 이런 위험을 노화라고 부른다.

2) 노화는 동물 종에 따라 다른 속도로 일어난다.

3) 포유류, 조류, 파충류, 어류 등 거의 모든 종이 암에 걸린다.

4) 암은 세포가 통제를 받지 않고 미친 듯이 분열하는 것이다.

- 우리 몸의 조직 대부분은 낡고, 손상되고, 폐기된 세포를 교체할 새로운 세포를 지속적으로 공급받아야 한다.

- 이 새로운 세포는 기존 세포가 자라고 분열해서 만들어진다.

- 예를 들면, 피부세포는 1개월, 적혈구는 4개월마다 교체된다.

5) 세포가 분열하고 새로운 세포를 위해 새로운 DNA가 합성될 때마다 DNA복제 오류가 생길 수 있다. 이것을 돌연변이라 한다.

- 이런 중요한 돌연변이가 세포의 DNA에 축적되다가, 엄격하게 조절되는 복제 일정에 대한 통제력을 세포가 상실하게 되면 비로소 암이 발생한다.

- 정상적인 세포라도 몸에서 떼어내어 배양접시에서 키우면 특정 횟수만큼만 분열하고 영구적으로 분열을 멈춘다.

- 그러나, 암세포는 불멸이다. 계속해서 세포분열을 한다.

- 세포가 DNA 돌연변이 복제 오류에 제일 취약한 순간이 바로 세포분열을 할 때다.

 

6) 우리는 왜 늙는가?

- 모든 생물이 건강한 젊음을 영원히 유지하지 못하고 늙는 이유는 생물학의 풀리지 않는 수수께끼 중 하나다.

- 이 책에서 동물계 안에 특출한 장수 능력이 어떻게 분포되어 있는지 살펴보면서 그에 대해 설명해 준다.

- 야생에서 장수하기 위해서는 외부의 위험과 내부의 위험을 모두 극복해야 한다.

 

7) 장수란 무엇인가?

- 아리스토텔레스가 파악한 패턴은 몸집이 큰 동물이 작은 동물보다 일반적으로 더 오래 산다는 것이었다. 이것은 일반적인 패턴일 뿐 법칙은 아니다.

- 장수지수 : 한 종의 장수지수는 보호받는 조건 아래서 측정한 수명이다. 

 

8) 동물 나이의 정확성

- 20세기 들어 기록관리가 널리 일상화되기 전에는 동물이 얼마나 오래 사는지에 관해서 신뢰할만한 정보가 거의 없었다.

- 사람도 마찬가지다.

- 사람이든 동물이든 나이에 대한 과장은 사라지지 않는다.

 

1부 하늘의 오래 사는 동물들

 

1장 비행의 기원을 체구와 최초의 비행간의 상관관계를 통해 설명하고

곤충비행을 통해 알아본 생존유리성과 날개의 에너지 전달장치인 근육세포의 발달과

그것을 가능하게 해주는 미토콘드리아의 역할에 대해 설명한다.

또한, 에너지 전달과 사용 그에 따른 산소 유리기의 생산이 수명에서 핵심적인 요소임을 강조한다.

** 산소유리기

- 동식물의 체내 세포들의 대사과정에서 생성되는 산소화합물인 활성산소를 말하는 것으로, '프리라디칼'혹은 '자유기'라고도 불린다.

- 활성산소는 우리가 호흡한 산소가 에너지를 만들고 물로 환원되는 과정에서 나타나는 산화력이 높은 산소찌꺼기로, 체내에서 발생되거나 스트레스, 자외선, 세균침투에 의해서도 나타난다.

- 활성산소는 적당량이 있으면 세균이나 이물질로부터 몸을 지키지만 너무 많이 발생하면 정상세포까지 무차별 공격해 각종 질병과 노화의 주범이 된다.

- 세포의 건강을 유지하려면 항산화 방어 메커니즘을 통해 유리기를 신속하게 파괴하고 유리기로 인해 필연적으로 생길 수밖에 없는 손상도 신속하게 복구해야 한다.

 

2장 하늘을 난 최초의 척추동물인 익룡을 살핀다. 

세포생성, 유지보수의 특질을 곤충과 비교하며 비행을 해 나가는 과정을 설명한다.

익룡의 육중한 비행 근육에 필요한 에너지를 쏟아내는 과정에서 해로운 유리기를 해결하기 위한 효과적인 항산화를 개발했을 것이라 추정한다. 이것을 토대로 익룡과 공룡이 얼마나 살 수 있었는지를 추측한다.

 

3장 가장 오래 산 공룡인 새에서는 새의 가장 놀라운 신체 능력이 수명일지도 모른다는 가설과 가설 증명을 위한 하나의 예로 참새를 들었다.

현재 우리와도 지내는 새의 기원을 밝히며 새가 얼마나 오래 살 수 있는지에 대한 나이가 검증된 사육 앵무새의 이야기를 들려준다.

 

4장 가장 오래 산 포유류 박쥐 편에는 박쥐의 기원에 대해 잠깐 소개하고 진화적 의미에서 박쥐가 대단히 큰 성공을 거둔 동물임을 인정한다.

또한 거대한 포유류의 군집을 발명한 박쥐의 어두운 면과 밝은 면을 살펴본다.

박쥐는 얼마나 오래 살까라는 질문의 답을 위해 저자는 흡혈박쥐와 인도 왕박쥐, 브란트 박쥐의 예를 들었다.

 

2부 땅의 오래 사는 동물들

 

5장 땅거북과 투아타라, 섬의 장수 생물들에서는 코끼리 거북은 얼마나 오래 살 수 있는가에 대한 관찰과 추측이 들어있다.

또한, 코끼리 거북의 특징인 껍질이 없는 장수 생물 중 하나인 투아타라를 소개한다. 이들은 에너지 대사율이 매우 낮다.

그래서 조금만 먹어도 된다. 이들은 대사가 극적으로 느리고 체온도 낮기 때문에 산소유리기 생산도 적고, 단백질 변성도 더 느리게 일어난다. 이들에게서 얻은 지식이 인간의 건강을 개선하고 수명을 연장하는데 사용할 수 있는지 이해하려면 먼저 해당 종이 노화와의 전쟁에서 사람보다 큰 성공을 거두고 있는지, 그렇다면 그 비결이 무엇인지 알아야 한다. 이는 단순히 유전체 염기 서열 분석을 뛰어넘어 더 큰 연구가 필요한 어려운 주문이다.

 

6장 일생을 여왕으로 살기, 개미에 대한 관찰 (일반 개미와 흰개미의 예)을 통해 개미와 흰개미의 특성과 그들의 여왕개미가 장수하는 비결을 탐색한다. 장수하는 여왕개미는 아주 특별한 인슐린 비슷한 유전자의 활성 덕분에 장수를 하는 것인지 모른다.

그 유전자를 연구하면 장수에 관해 새롭고도 중요한 내용을 배우게 될지도 모른다.

 

7장 두더지쥐, 휴먼 피시 - 터널, 동굴에서의 분투

두더지쥐와 휴먼피시로 불리는 동굴도롱뇽붙이를 소개한다.

이들에게서 발견한 새로운 화학물질인 히알루론산의 특별한 형태가 암저항성을 높이는 물질인가에 대해 관심을 표하고, 

저산소와 고이산화탄소 환경에서 생명을 유지하는 능력에 있어서 사람보다 더 효과적인 방어 메커니즘을 가진다면 이것이 사람에게 도움이 될 수 있음을 밝힌다.

 

8장 거대동물인 코끼리의 삶을  통해 암을 극복하는 메커니즘을 살펴본다.

코끼리는 사람보다 50~100배 정도 체중이 무겁다. 따라서 암으로 변할 잠재력 있는 세포도 우리보다 대략 50~100 정도 많다.

코끼리에게는 '유전체 수호자'라는 별명을 갖고 있는 TP53이라는 종양억제 유전자가 있다. 

이것은 세포의 DNA에 가해진 손상을 감지해서 그에 대한 반응을 지원한다.

인간은 이러한 유전자 복사본을 부모로부터 1개씩 물려받는다. 코끼리는 12~19개가 있다.

인간의 암저항성에 일조할 수 있는 코끼리에 대한 연구가 지속되어야 한다.

 

9장 뇌크기와 수명의 관계를 영장류를 통해 살펴본다.

영장류의 뇌크기의 변화와 특성을 통해 영장류 뇌의 크기가 장수와 상관관계가 있음을 보여준다.

이 장을 이끌어가면서 제시한 전제 조건은 "뇌크기의 종간 차이를 고려하는 것이지, 한 종 안에서 개체 간의 차이를 다루는 것이 아니다.'라고 밝힌다.

영장류의 기원에서 인간과 영장류의 미세한 차이를 설명하고, 뇌 크기가 의미하는 바를 알려주며, 뇌 중에서도 소뇌에 대하여 특히 관심을 집중한다. 영장류의 예로 침팬지, 오랑우탄, 꼬리 감기 원숭이의 예를 보여준다.

영장류가 오래 사는 이유에 대해 풀어놓는다.

 

3부 바다의 오래 사는 동물들

 

지구에서 가장 장수하는 동물들이 사는 바다에 대해서, 그 속에서 사는 관벌레, 성게, 쌍각류인 조개, 굴, 백합조개를 통해 단백질 잘못 접힘에 의한 질병을 예방하는 데 사용할 수 있는 결과가 있음을 보여준다. 특히 쌍각류 중 아크티카 조개의 단백질 자체가 단백질 잘못 접힘에 대한 저항성이 있으며, 단백질 잘못 접힘에 의해 발생하는 알츠하이머 병을 고칠 수 있는데 이용할 수 있음을 말한다.

그 외 철갑상어, 볼락, 상어, 고래, 범고래, 수염고래, 북극고래 등의 생태와 그들을 관찰한 이야기를 이어나간다.

특히, 북극고래와 다른 대형고래에서 암저항에 관여하는 종양억제 유전자가 존재한다는 암시를 보여준다.

 

** 단백질 접힘 : 선형의 아미노산 복합체인 단백질이 개개의 단백질에 맞게 고유하게 정확히 접힌 구조를 형성하거나 안정화된 구조를 형성하는 과정을 말한다.

 

4부 인간의 장수는 인간의 수명 이야기를 들려준다.

초기 인류의 진화에서부터 현재의 인류까지 인류의 자연 수명과 인간이 얼마나 오래 살 수 있을까 하는 가정을 토대로 써 내려갔다.

특히, 저자가 주목한 것은 완경이다. 완경은 여성의 폐경을 완곡하게 이르는 말이다. 현대적인 기록관리를 토대로 인간의 수명을 예측하고, 인간의 수명이 기술적으로 발전된 국가에서는 산업혁명의 시작으로 극적으로 증가했음을 보여준다.

인간의 수명이 길어짐에 따른 문제점과 그 해결방법에 대해 말하고 있으며, 노화 자체를 하나의 질병으로 대하고 치료하는 것으로 본다.

저자가 희망을 걸고 있는 것은 성경 기록상 가장 오래 살았다고 하는 므두셀라처럼 장수하는 동물에 있다.

 

3. 읽으면서

 

원제는 므두셀라의 동물원이다. 

한글 번역본인 이 책의 제목 "동물들처럼"의 앞과 뒤에는 수많은 숨김말을 붙일 수 있다.

(몇몇 장수하는) 동물들처럼 (인간이 장수할 수 있는가)

(몇몇 장수하는) 동물들처럼 (인간인 장수를 하기 위한 방법은) 등등

 

인간은 오래 살기를 원하는가에 대한 질문과 오래 살려면 어떻게 해야 할까에 대한 자료를 보여주는 책이다.

초기 인류의 수명이 짧았을 때는 자연은 이러한 인류의 수명 단계를 빠르게 성장하고 빠르게 늙고 빠르게 죽어가도록 진화시켰을 것이다.

그러나, 산업사회 이후 위생 관련, 의학 관련 등의 발전으로 인간의 수명이 초기 인류의 수명보다 극적으로 증가하면서, 이제는 수명에 대한 것보다 노화에 대한 것으로 관심이 옮겨가는 것처럼 보인다.

수명과 노화는 상관관계가 있지만, 모든 사람이 원하는 것은 아프지 말고 건강하게 살다가 가는 것이리라.

아프면서 오래 사는 것을 원하는 사람은 없다.

건강하면서 짧게 살고 싶은 사람도 없다.

태어나는 것은 순서가 있어도 죽는 것은 순서가 없다는 말이 있다.

오늘날 우리는 예전보다 환경적 위험에서 조금 더 자유로워졌다. 

시선을 이제는 내부적 위험으로 돌렸으며, 내부적 위험을 극복하기 위해 수많은 연구가 이루어지고 있다.

 

인간의 수명은 어디가 한계일까? 

인간의 희망적 수명은 어느 정도면 만족할까?

죽음에 대한 거부감과 두려움으로 사람들은 영생을 꿈꾸고 있지 않을까?

만약 죽지 않고 계속 살 수 있다면 죽음 이후의 세계에 대해 생각하는 사람이 있을까?

대부분은 오래 살기를 원하지만, 고통스럽게 살고 싶어 하지 않는다.

젊음을 유지하기 위해 끊임없이 노력하지만, 세월엔 장사가 없다는 어르신의 말씀을 인정한다.

노화는 자연스러운 현상 중의 하나이지만, 젊게 보이고 싶어 하는 것은 인간의 자연스러움이다.

젊게 보이는 것과 젊은것은 차이가 있지만.

 

 

이 책은 장수하는 동물을 살펴봄으로써 인간이 이들의 특성과 장수하게 된 원인을 찾아, 궁극적으로 인간의 수명에 도움을 줄 수 있는가에 초점이 맞춰진 책이다. 또한, 그 동물을 연구가 지속되기를 바라는 희망이 들어있는 책이다.

저자는 답을 내리지 않는다.

저자는 인간 수명 한계 돌파에 대한 희망을 가지고 있다.

저자의 바람대로 인간 수명이 150세가 되면, 다른 과학자와의 내기에서 이긴다.

 

장수하는 동물을 살펴봄으로써 그들이 장수하는데 도움이 된 원인을 가진 동물들처럼 인간의 삶도 그러하기를.