진화는 진보가 아닌, 무질서 하다. (사람의 눈)

진화는 진보가 아닌, 무질서 하다.  (사람의 눈)

 

 

인간의 눈은 경이로운 진화의 산물이라 할 수 있다.

하지만, 이런 눈에는 수많은 설계적 오류로 매우 부실한 편이다.

 

절대다수의 사람들은 살아가는 동안 중대한 시력 손실을 겪으며, 심지어 그중 상당수는 사춘기 이전에 된다.

 

대다수의 많은 사람들은 근시와 난시를 겪는다.

사람은 어린 나이에 안경을 쓴다. 안경이 세상에 발명된 건 그리 오래된 일이 아니다.

사냥과 수렵 활동을 통해 삶을 살았다는 점에서 눈에 장애가 있는 것은 치명적인 문제라 추측한다. 하지만, 대다수의 인류가 어릴때부터 시력 손실을 겪는다는 것은 초기 인류도 약한 시력이 생존에 큰 문제는 아니었다는 뜻이 되기도 한다.

 

 

 

 

 

 

 

<눈의 기능적 한계>

사람의 시력은 새의 시력에 비하면, 그중에서도 독수리 같은 맹금의 날카로운 시력과 비교하면 더더욱 보잘것없다.

새들은 인간보다 더 넓은 파장의 빛을 볼수 있다.

 

실제로 철새들은 북국과 남극을 자기장을 통해 구별할 수 있다고 한다.

거기에 많은 새들은 눈꺼풀 말고도 반투명한 눈꺼풀이 추가로 있어, 오랫동안 해를 직접 쳐다봐도 망막이 상하지 않는다.

 

사람의 시력은 낮에만 부실한게 아니라, 야간도 취약하다.

기껏해야 그냥 저냥 실루엣만 볼 수 있을 정도이다.

 

고양이는 야간 시력이 어찌나 뛰어난지 방안에 광자 하나를 감지가 가능하다고 한다.

참고로 조명을 밝게 켜둔 방안에는 약 100억 개의 광자가 늘 존재한다.

 

사람의 망막 세포에 있는 광수용체 중에는 광자 하나에 반응이 가능하기도 하다,

하지만 눈의 배경 신호에 묻혀 버린다. 사람에겐 광자 하나를 인식하는 게 현실적으로 불가능하다. 사람이 빛을 의식적으로 지각하려면 광자가 최소 5-10개가 잇따라 망막에 연속으로 닿아야 한다. 사람이 볼수 있는 색의 종류가 개보다 많을지 모르지만, 밤에는 개들이 더 똑똑하게 본다.

 

 

 

사람은 모두가 색을 제대로 구별할 수 있는 게 아니다.

남성의 약 6%는 여러 형태의 색맹이다. 특히 남자가 여자보다 색맹인 확률이 더 높다.

그 이유는 색맹을 일으키는 유전자 결합이 대부분 열성이며, X 염색체에 들어 있기 때문이다.

여자는 X 염색체가 2개여서 오류가 난 사본을 물려 받았어도 나머지가 멀쩡하면 색맹이 되지 않는다.

 

 

 

 

지구상에는 약 70억 명이 살고 있으므로 적어도 2억5,000만 명, 그러니까 미국 인구와 맞먹는 사람들이 색을 제대로 구별하지 못하는 셈이다. 이것은 사람의 눈이 가진 기능적 문제에 불과하다.

 

 

 

 

 

 

 

 

<눈의 물리적 설계 오류>

눈은 물리적 설계 오류도 갖고 있다.

대부분 좋지도 나쁘지도 않음으로 계속 이어진다.

 

 

자연에 설계 하자가 있음을 보여주는 가장 유명한 예는 어류에서

포유류에 이르는 모든 척추동물의 망막이다.

 

 

척추동물 망막의 광수 용체 세포는 거꾸로 설치되어 있다. 배선이 빛을 향해 있고 광수용체가 안쪽을 향해 있는 것이다.

 

 

광수용체 세포는 마이크처럼 생겼다.

마이크의 수부(部)에는 음성 수신기가 있고 반대쪽에는 신호를 앰프에 전달하는 선이 달려 있다.

그런데 안구 뒤쪽에 위치한 사람의 망막은 작은 마이크들이 죄다 엉뚱한 방향을 향하도록 설계되어 있다.

선이 달린 쪽이 앞쪽을 바라보고, 수음부는 망막 조직의 텅 빈 벽을 바라본다.

 

예를 들어 마이크를 거꾸로 들고 말하더라도, 마이크 민감도를 높이고 크게 말하면 소리가 약하게나마 전달되는데, 같은 원리가 시각에도 적용된다. 게다가 빛이 광수용체에 도달하려면 조직과 혈관의 얇은 막을 통과해야만 한다.

 

 

 

척추동물의 망막이 왜 거꾸로 달려 있는지 타당한 설명과 가설은 아직 없다.

아마도 진화는 효율성과 성능의 극대화가 아니라, 마구 잡이로 발달했는데 그중에 살아남은 놈만 남아서 그 성질이 계속 유지되었다는 게 타당한 설명이 된다.

 

 

처음에는 나중에 망막으로 진화한 감광 부위가 어느 방향을 보든 기능적으로는 별 차이가 없었을 것이다. 하지만 눈이 계속 진화하면서 빛 센서들이 구멍 안으로 이동했고 그 구멍은 안구가 되었으며, 그제야 광수용체 세포가 거꾸로 설치되었음이 명백하다.

 

그러나 너무 늦었다. 돌연변이 한두번으로 전체 구조를 뒤집을 수는 없다.

그러려면 모든 절단부와 이음매도 뒤집어야 하니까 내 실수를 바로잡으려면 아예 처음부터 시작하는 수밖에 없었다.

마찬가지로 거꾸로 설치된 척추동물의 망막을 바로 잡으려면 아예 처음부터 다시 시작하는 수밖에 없다.

 

 

 

 

 

 

<완벽한 눈을 가진 문어와 오징어>

흥미롭게도 문어와 오징어 같은 두족류의 망막은 뒤집혀 있지 않다.

두족류의 눈과 척추동물의 눈은 놀랍도록 닮았지만 서로 독자적으로 진화했다.

 

자연은 카메라처럼 생긴 눈을 적어도 두 번 한 번은 척추동물에게서, 한 번은 두족류에게서 발명되었다.

두족류 눈의 진화 과정에서 망막은 광수용체가 빛을 향하도록 하는 더 합리적인 형태를 갖추었다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<사람에게 맹점이 생기는 이유>

인간의 망막 한가운데에는 시신경 원반이라는 구조가 있다.

광수용체 수백만 개의 축(軸)이 여기에서 하나로 묶여서 시신경을 형성한다.

 

시신경 세포들은 어딘가에 전부 합쳐야 하기 때문에 꼭 필요한 구조다.

안구가 거꾸로 되어 있지 않았다면, 안구 뒤쪽 깊숙한 곳에 위치해도 무방했다.

하지만, 인간의 눈은 뒤집혀 있다.

 

 

아주 작고 수백만개의 가느다란 선이 안구의 가운데에 위치하고 있다.

그리고 여기에는 광수용체 세포가 단하나도 없다.

생물학적으로 우리의 눈은 중앙부를 보지 못함으로 사물의 일부분은 검게 보여야 정상이다.

그리고 수많은 핏줄도 함께 보여야 정상이다.

하지만 뇌가 우리를 대신해 구멍 난 부분을 채워 넣는다.

 

이렇기 때문에 양눈에 맹점이 존재한다.

두눈이 시차와 패턴을 확인해 맹점을 보완한다.

척추 동물은 모두 맹점이 있다.