알로스타시스(Allostasis)
알로스타시스(Allostasis)
  • 최종석 괴산중학교 교사
  • 승인 2022.01.26 18:04
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선생님이 들려주는 과학 이야기
최종석 괴산중학교 교사
최종석 괴산중학교 교사

 

활유어라는 작은 생물이 있다. 약 5억 5000만 년 전부터 바다에서 살았다. 빛을 감지하는 몇 개의 세포 덩어리만 있을 뿐 눈과 귀도 뇌도 신경도 없다. 지금도 잘살고 있다. 뇌가 왜 필요할까?

생물체는 끊임없이 환경의 변화에 적응하여야 한다. 몸 스스로 변화하여야 한다. 적응하고 살기 위하여 뇌가 필요하다. `뇌는 생각하기 위하여'라고 상향진보 방식으로 진화해왔다고 추정한다.

그러면 뇌가 없는 활유어가 지금까지 살아 있는 것은 무엇인가? 생각할 필요가 없이 단순하게 반응하여 살아온 것이다.

캄브리아기는 매우 많은 생물이 폭발적으로 출현하였던 시기이다. 항상 생물은 내가 필요한 영양물질을 어떻게 공급할 것인가를 생각한다. 반대로 내가 먹이가 될 수 있다. 생물들은 어떻게 반응하여야 할까? 이 피식과 포식의 관계에서 생존이라는 명제를 해결하여야 한다. 단순하게 먹이가 있으면 먹고 없으면 먹지 않는 생물체는 생존이 어렵다. 능동적인 의지를 갖추고 있어야 한다. 이때 필요한 것은 무엇인가?

뇌는 우리가 사용하는 에너지의 25% 정도를 사용한다. 매우 많은 에너지를 사용한다. 신체 에너지를 적절하게 사용하는 것이 생물체 생존의 기본이다. 알로스타시스(Allostasis)라는 것은 `몸에서 뭔가 필요할 때 충족시킬 수 있도록 자동으로 예측하고 대비하는 것'을 뜻한다.

미래의 환경은 과거의 정보를 통하여 예측할 수 있다. 예측할 수 없는 생물은 사라진다. 새롭게 변화할 수 없는 생물도 마찬가지다. 미래의 변화에 자동으로 예측할 수 있어야 하는 데 어려움이 많다. 자동으로 예측하는데 과거의 많은 정보는 중요하다.

점점 복잡하게 진화함으로써 신체예산프로세스가 복잡하고 어렵게 만들어졌다. 우리 뇌의 주요한 목표이다. 정보를 이용하고 활용하는 데 필요한 것인가 필요하지 않는가를 끊임없이 판단하고 결정을 한다.

지금도 많은 생물이 사라지고 있다. 자동으로 예측하고 대비하지 못하기 때문이다. 고등동물인 사람은 과거 얼마나 잘 적응하고 있는가? 자동으로 예측하고 있는가? 잘 적응하고 예측하기 때문에 전 세계에 인류가 존재하는 것일까?

코로나19의 변이종인 오미크론에 의하여 사람들이 긴장하고 있다. 많은 사람이 확진자로 나타나고 있다. 그러나 방역 당국에서 철저하게 대비하고 있다. 새로운 형태의 적응이 자동으로 예측하여 실현되고 있는 것이다.

과학은 많은 것을 변화시킬 수 있다. 이 어려운 난국을 이겨낼 수 있다. 우리의 뇌가 신체예산프로세스를 잘 활용한다면 미래에는 새롭게 변화할 것이다.


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