Identity and Self as Physical Signatures of Life in Dictyostelium and Multicellular Systems

당신은 무언가를 "살아있다"라고 정의하는 기준이 무엇인지 알아내려 노력하고 있다고 상상해 보세요. 보통 우리는 생명체가 하는 일들의 목록을 살펴봅니다. 먹고, 자라고, 스스로를 고치고, 새끼를 낳는 것 같은 일들 말이죠. 하지만 이 논문은 더 깊은 질문을 던집니다. 무엇이 생명체를 하나의 구별된 '개체'처럼 느끼게 만드는가, 그리고 그 개체 내부의 주인(보스)은 누구인가?

저자인 예후다 로스(Yehuda Roth)는 생명이 단순히 과업을 수행하는 것이 아니라, 자신의 정체성을 "어떤 대가를 치르더라도" 지키려 싸우는 물리적 정체성을 갖는 것이며, 그 보호를 위한 규칙을 쓰는 내부적인 **자아(Self)**를 갖는 것이라고 제안합니다.

다음은 쉬운 비유를 사용한 이 논문의 주요 아이디어 정리입니다.

1. "이기적 유전자"로서의 신분증

당신의 DNA를 단순한 분자가 아니라 당신의 신분증이라고 생각해 보세요. 살아있는 세포 내부의 기제들(수리 도구, 복제 기계들)은 그 신분증을 완벽하게 유지하기 위해 끊임없이 작동합니다. 만약 바이러스가 그 위에 낙서를 하거나 화학적 사고로 얼룩이 생긴다면, 세포는 즉시 당황하며 이를 수정합니다.

• 핵점: 생명은 당신의 특정 "신분(유전적 구성)"을 정확히 그대로 유지하기 위한 이 강렬하고 에너지 넘치는 투쟁으로 정의됩니다. 설령 그것이 세포에 많은 에너지를 소모하게 할지라도 말입니다.

2. 컴퓨터 vs 살아있는 세포 ("자아"의 문제)

논문은 살아있는 세포를 첨단 컴퓨터와 비교합니다.

• 컴퓨터: 해커로부터 자신을 방어하도록 프로그래밍된 컴퓨터를 상상해 보세요. 이 컴퓨터는 방화벽과 백신 프로그램을 가지고 있습니다. 이것은 자신의 "정체성(소프트웨어)"을 보호하는 것처럼 보입니다. 하지만 누가 방화벽을 만들었나요? 바로 프로그래머입니다. 컴퓨터는 외부의 명령을 따르고 있을 뿐입니다. 컴퓨터는 스스로를 보호하고 싶어 하는 것이 아니라, 그렇게 하라고 지시를 받은 것입니다.
• 살아있는 세포: 세포는 다릅니다. 세포는 외부 엔지니어로부터 규칙을 부여받지 않았습니다. 세포는 프로그래머인 동시에 컴퓨터 그 자체입니다. 세포는 자신의 존재를 보호하기 위해 내부에서 스스로 규칙을 생성합니다.
• 교훈: 어떤 시스템이 단지 자신을 보호한다고 해서 진정으로 "살아있는" 것은 아닙니다. 그 시스템이 내부로부터 스스로의 보호 규칙을 직접 써 내려갈 때 비로소 살아있는 것입니다. 이 내부적인 저작권(authorship)이 저자가 말하는 **"자아(Self)"**입니다.

3. "질량 중심" (자아가 없는 집단)

함께 날아가는 새 떼를 상상해 보세요. 관찰자에게 그들은 하나의 커다란 움직이는 형체로 보입니다. 당신은 그 무리의 한가운데에 점을 찍고 "저것이 집단의 중심이다"라고 말할 수 있습니다.

• 문제: 새들이 그 "중심 점"을 보호하기 위해 그렇게 날아다니기로 결정한 것이 아닙니다. 외부 관찰자가 단지 그들을 하나의 집단으로 보기로 선택했을 뿐입니다. 새들 자신은 "집단 정체성" 따위에는 관심이 없습니다. 그들은 각자의 생존에 관심이 있습니다.
• 교훈: 무언가가 함께 움직인다고 해서 반드시 "자아"를 가진 것은 아닙니다. "자아"가 되려면 시스템이 내부로부터 자신의 통일성을 적극적으로 방어해야 합니다.

4. 박테리아 테스트: 누가 결정하는가?

논문은 박테리아를 통해 "자아"가 어떻게 작동하는지 보여줍니다.

• 시나리오: 과학자들이 박테리아가 병들게 하고 성장을 늦추는 새로운 DNA 조각(플라스미드)을 강제로 운반하게 합니다.
• 반응: 박테리아는 이를 싫어합니다. 박테리아는 이 새로운 DNA를 침입자로 간주합니다. 박테리아는 이를 내쫓거나, 변이를 일으켜 없애거나, 이를 제거하려다 죽는 한이 있더라도 필사적으로 싸울 것입니다.
• 이유: 왜냐하면 박테리아의 "자아"는 원래의 건강한 상태로 정의되기 때문입니다. 박테리아는 자신의 생존을 위협하는 모든 것에 적극적으로 맞섭니다. 만약 변화가 너무 해롭다면, "자아"는 그것을 거부합니다.

5. 거대한 반전: 군집 vs 진정한 유기체

이 부분이 논문에서 가장 흥-미로운 부분입니다. 이 논문은 군집(개체들의 집단)과 진정한 유기체(많은 부분으로 이루어진 하나의 몸) 사이의 차이를 예측합니다.

• 군집 (이기적인 집단): 함께 사는 박테리아 그룹을 상상해 보세요. 만약 개별 박테리아에게는 해롭지만 집단에게는 도움이 되는 새로운 규칙이 등장한다면, 박테러들은 그것을 거부할 것입니다. 왜냐하면 군집에서는 여전히 "자아"가 개별 세포이기 때문입니다. 각 세포는 이렇게 말할 것입니다. "나는 집단을 위해 나 자신을 희생하지 않겠어!" 그들은 자신을 구하기 위해 문제를 해결하려 할 것입니다.
• 진정한 유기체 (희생하는 몸): 이제 다세포 유기체(인간이나 점균류 같은)를 상상해 보세요. 여기에서 "자아"는 개별 세포가 아니라 전체 몸입니다.
  • 비유: 인간의 몸을 생각해 보세요. 당신의 피부 세포는 매일 죽고 떨어져 나갑니다. 당신의 적혈구도 수명이 짧습니다. 이 세포들은 전체 몸의 이익을 위해 "희생"됩니다.
  • 예측: 진정한 유기체에서는 만약 어떤 특성이 특정 세포에게는 해롭지만 전체 몸을 구하는 데 도움이 된다면, 유기체는 그 특성을 유지합니다. "자아"(몸)는 더 큰 정체성을 보존하기 위해 그 희생을 받아들입니다.

6. 주인공: 디크티오스텔리움 (Dictyostelium, 점균류)

논문은 이 점을 증명하기 위해 디크티오스텔리움이라는 특정 생물을 사용합니다.

• 먹이가 풍부할 때: 이들은 그저 독립적인 개별 아메바들입니다. 이들은 군집처럼 행동합니다. 무언가 자신을 해치려 한다면, 자신을 구하기 위해 싸웁니다.
• 먹이가 떨어졌을 때: 이들은 뭉쳐서 슬러그(민달팽이) 같은 몸을 형성합니다. 갑자기, 이들은 단일 유기체가 됩니다. 이 새로운 몸의 일부 세포들은 줄기(stalk)가 되어 죽고, 그 덕분에 꼭대기에 있는 포자들이 날아가 번식할 수 있게 합니다.
• 결과: 단일 아메바로서 자신의 삶을 위해 싸웠던 바로 그 유전 코드가, 이제는 더 큰 "자아"의 일부로서 기꺼이 자신을 희생합니다. "자아"의 수준이 개별 세포에서 전체 집단으로 이동한 것입니다.

요약: 생명이란 무엇인가?

논문은 우리가 "생명은 무엇을 하는가?"라고 묻는 것을 멈추고, **"누가 주인인가?"**라고 묻기 시작해야 한다고 결론짓습니다.

• 생명은 정체성(특정한 유전 코드와 같은)을 가진 시스템입니다.
• 생명은 또한 "자아"를 가진 시스템, 즉 그 정체성을 보호하기 위한 규칙을 스스로 써 내려가는 내부 메커니즘을 가진 시스템입니다.
• 진정한 생명은 시스템이 어떤 조직 수준이 가장 중요한지를 스스로 결정할 때 일어납니다. 군집에서는 "자아"가 개별자입니다. 유기체에서는 "자아"가 전체 집단이며, 전체를 구하기 위해 부분을 기꺼이 희생합니다.

요약하자면, 생명이란 자신의 "자아"를 정의하고, 그 자아가 단일 세포이든 다세포의 전체 몸이든 상관없이 그것을 지키기 위해 싸우는 능력입니다.