진화 적응지형도
진화 적응지형도
  • 최종석 괴산북중학교 교사
  • 승인 2024.01.31 19:52
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선생님이 들려주는 과학이야기
최종석 괴산북중학교 교사
최종석 괴산북중학교 교사

 

방학 중에 발명품에 대한 카톡이 왔다. 2개의 작품을 구상 중인데 선생님의 조언을 듣고 싶다는 것이다. 많이 생각한 흔적이 보였다. 그중에 한 작품을 집중적으로 찾아보라고 하였다. 창의적인 생각이 솟아오르는 모양이다. 참 즐거운 소식이다.

창의적인 생각은 생명체의 기본적인 능력이다. 진화의 과정에서 최고의 창의적으로 만들어진 것이 현재 지구에 살고 있는 개체이다. 창의적이지 않으면 지구에 존재하기가 불가능하다.

창의적인 현상을 탐구하는 것 중의 하나가 진화 적응 지형도이다. 진화과정을 시각화하는 데 사용되는 개념이다. 적합도를 나타내는 2차원 평면으로 적합도가 더 높은 지형은 더 높은 고도에 나타난다. 유기체의 특성이나 환경 요인과 같은 다양한 변수에 따라 생성될 수 있다.

적응지형도는 수학적 모델링, 컴퓨터 시뮬레이션, 실험 연구를 통하여 생성될 수 있다. 진화가 어떻게 돌연변이, 자연선택 및 유전적 부동과 같은 다양한 요인을 설명하는데 도움을 준다.

열대지방에 사는 아름다운 나비의 날개에 비슷한 선을 그었다. 그 나비는 시간이 지나면서 사라졌다. 적응지형도에서 점점 낮아지고 눈에 띄어서 잡아 먹이게 된 것이다. 사람이 보기에는 아름다운 나비의 날개에 있는 선을 우습게 보는데 오랜 세월 동안 진화의 결과이다. 인공적인 선의 가미는 나비에게 심각한 위협이 될 수 있다.

기후가 심각하게 변화하고 있다. 폭설, 한파, 가뭄 등 진화의 적응지형도에 심각하게 영향을 미친다. 인간에게 직접적으로 영향을 주고, 주변의 유기체도 같은 영향을 받는다. 적응지형도가 변화는 중이다. 이에 적응하느냐, 적응하지 못하느냐는 유기체 자체의 문제이다. 유기체 자체가 창의적인 결과물이기 때문에 창의적으로 적응할 것이다. 피해의 크기는 다양할 것이다.

인간이 할 수 있는 환경 변화를 줄이는 것에는 한계가 있다. 그 피해를 줄이는 것도 인간이 할 수 있다. 적응지형도를 높이를 높이는 방법이다.

인간의 창의성은 다양한 방향에서 이루어진다. 수많은 과학적인 현상이 우연에서 시작되었다. 듀퐁에서 일했던 화학자 로이 플렁켓은 새로운 냉매를 개발하려고 애쓰던 중에 우연히 테프론 섬유를 만들어냈다.

18세기 영국의 발명가 토마스 뉴커먼은 증기 엔진 외부 덮개의 깨진 틈을 통해 차가운 물이 실린더 안으로 들어가는 것을 보고 대기압 증기 엔진을 만들어냈다. 루이 파스퇴르는 상한 배양균이 닭에게 면역성을 길러줄 수 있다는 사실을 우연히 발견되었다.

발명은 작고 보잘것없어 보여도 인간의 미래에 중요한 역할을 할 수 있다. Al가 일반화되어 정보를 찾는 것이 어렵지 않다. 누구나 발명에 도전할 수 있다. 메이커스페이스에서 자신의 꿈을 펼칠 수 있다. 인간의 적응 지형도가 변할 것이다.


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