가이아-살아있는 생명체로서의 지구

제임스 러브록 지음/ 홍욱희 옮김  갈라파고스 출판사 2012. 9.8 읽음

 

가이아는 고대신화에 나오는 대지의 여신을 이름이다. '파리대왕'이라는 작품으로 노벨문학상을 받았던 윌리엄 골딩이 지구를 표현하는 명칭으로 가이아란 이름을 제안했다. 1970년대 무렵에 가이아이론을 내 놓았고 그 동안 수 많은 논란을 거쳐 현재 주류과학으로의 위상을 갖추어가고 있다. 그리고 이 책은 고전으로 자리를 잡아가고 있다.

 

나사의 화성 생명체 탐사 계획에 참여했던 러브룩은 가장 근원적인 질문에 봉착하게 된다.

"생명이란 무엇인가?" 나아가 "어떻게 생명의 흔적을 찾아낼 수 있을까?"

생명체는 생명을 유지하기 위해 주위에서 에너지를 흡수하고, 그 대사활동의 결과로 폐기물을 주위환경에 배출하게 된다는 가정하에

그는 생명을 둘러싼 가장 큰 환경인 대기를 조사해 보는 것이 생명체의 존재 유무를 찾아보는 가장 손쉬운 길이라는 결론을 내게 된다.

 

지구의 대기의 구성은 화학적 평형상태와는 큰 괴리를 보여준다. 예를 들며 화학평형상태의 대기 구성이라면 이산화탄소가 98% 질소 0% 산소는 0%이어야 한다. 하지만 실제 대기는 78%의 질소와 21%의 산소 그리고 이산화탄소는 고작 0.03%에 불과하다. 생명체가 존재하지 금성과 화성에서의 대기조성은 이산화탄소가 각각 98%와 95%에 달하며, 질소는 1.9%, 2.7%에 불과하다. 그리고 산소는 극미량, 0.13% 함량이다. 지구의 대기가 화학적 평형상태에 도달하지 않고 생물이 존재하기에 알맞은 대기조성을 갖고 있다는 것은 무엇을 의미하는 것일까? 생명체가 살아가기에 적합하도록 환경을 조절하는 장치를 지구 자체가 가지고 있는 것이 그 대답이다.

 

사이버네틱스라는 새로운 과학분야가 있다. 시스템을 평형상태로 유지하기 위한 순환회로가 존재하여 피이드백을 통한 자가조정을 하는 시스템에 대한 연구분야이다. 가이아는 거대한 전 지구적 규모의 사이버네틱스로 운영되고 있다

 

지구의 대기권의 적정한 산소농도는 생명의 존속에 필수불가결한 요소이다. 과연 무엇인 이 산소농도를 적정하게 유지하고 있는가?

해양의 염도는 해양생물의 생명에 결정적인 역할을 한다. 생명에 필요한 광물들-황,인,요오드등이 해마다 엄청난 양이 대양으로 흘러드는데, 염도가 일정수준 이상으로 증가하지 않는 것은 무엇때문인가? 또한 지상의 생명체가 살아가기 위해 필수적인 물질들이 어떻게해서 대양에 지속적으로 축적되지 않고 육지로 순환되는가? 이러한 문제들을 전일적인 관점에서 연구조사를 하게 되며 가이아라는 실체를 인식하게 된다는 것이 필자의 주장이다.

 

지구에 살고 있는 생명체들은 전체적으로 생물권을 이루고 있으며, 이러한 생물권들은 이러저러한 방법으로 협력하여 하나의 목적 즉 생명을 위한 전지구적인 활동을 해나가고 있다. 가이아가 지성을 가지고 활동하고 있다는 것이다.

 

생명을 위한 항상성을 유지하는데 필수 불가결한 가이아의 부분은 대륙붕, 열대우림, 습지등이다. 이곳에 살아가는 수많은 미생물들과 식물들은 자연의 순환에 깊숙히 관련되어 활동하고 있기때문에 보다 신중하게 이러한 지역을 파괴하지 않도록 유의해야 한다.

 

인간이 자연에 막대한 영향을 미칠 수 있는 존재가되고 있기때문에, 인간들 스스로 가이아의 존재를 인식하고 그녀와 협조하여 복구불가능의 상태를 만들지 않기위해 노력해야 한다.

 

이상이 간결하게 정리해본 러브록의 가이아 이론이다. 과학이 발전하면서 나타나는 하나의 병폐라 하면 숲은 보지 못하고 나무만 보는 시야를 가지게 되는 경향이 있다. 가이아 이론은 여러 분야를 아우르는 시각이 필요하다. 대기학, 해양학, 생물학, 생태학 등 모든 분야들을 아울러 연구하고 통합해서 바라보아야만 한다. 이건 굉장히 어려운 작업이긴 하지만 그래도 나아가야 할 길이리라.

이 분야는 아직은 밝혀지지 않은 점들이 너무나 많아 대부분의 내용들은 가정과 추측, 또는 합리적인 논리로 진행되고 있음이 아쉬우며, 향후 새롭게 밝혀지는 내용들에 의해 세부적인 내용이 조정될 여지가 많다는 느낌이다. 토마스 쿤의 '과학혁명의 구조'에 비추어 볼 때, 가이아 이론은 이제 정상과학의 자리를 서서히 잡아가고 있으며, 이제 이 패러다임내에서 수많은 현상들에 대한 세부적인 이론들이 나오면서 점점 발전하게 될 것이라 기대해 본다.

 

여러 학문분야에서 한 분야가 아주 세부적인 분야로 나뉘어 가는 추세이다. 한 분야에서만도 연구해야 할 것이 불감당인 정도인것이다. 하지만 새로운 세계를 위해서는 통합적인 연구가 비록 어려울지라도 필요하리란 생각이다.

수학과 물리학도 마찬가지이다. 1900년대 초 힐베르트를 거의 마지막으로 하여 수학전반을 연구하는 것은 불가능한 일이 되었다. 하지만 때때로 수학의 여러 분야들을 결합해서 연구하는 것은 놀라운 결과를 보여주기도 한다. 정수론 논문을 심심풀이로 읽던 군론 수학자는 이 둘 사이의 유사성에 놀라게 된다. 또한 전혀 관련이 없을 것 같았던 정수론이 소수이론이 물리학의 소립자연구부분에 아주 놀라운 일치점을 보여주어 새로운 발전을 기약하는 기회가 되기도 한다.

 

통합과학에서 세부과학으로 진행되던 경향은 다시 통합으로 나아가야 새로운 지평을 열게될 것이라 기대된다.