<그레고어 멘델>
[가난한 농부의 아들]
[우수한 학생]
[공부하려 신부가 된 멘델]
[통계학]
[실패한 인생 , 위대한 업적]
[다윈과 멘델]
[멘델의 완두콩 실험]
[멘델의 법칙]
[묻혀버린 위대한 업적]
[내 시대가 올 것이다]
[유전학의 아버지]
<라봉봉>
[가난한 농부의 아들]
그레고어 요한 멘델은 1822년 7월 20일
오스트리아 실레지아의 하인젠도르프에서 태어났습니다
그곳에서 멘델은 농부인 부모님의 농장에서 두 자매와 함께 자랐고
멘델은 어린시절부터 아버지가 정원에 과일나우를 접목하는 것을 도우며
식물 유전학에 관심을 보였습니다
멘델은 11살때까지 어린 시절을 시골에서 보냈고
[우수한 학생]
마을학교를 졸업후 우수한 학생 멘델은
트로파우(오파바) 의 문법학교에 다녔고
원래 멘델은 가난때문에 학교를 더 다닐 수 없었지만
멘델의 배움에 대한 열의에 감명을 가진 그 지역 교사는
멘델을 트로파우의 중등학교로 보내 교육을 계속하도록 추천하며
풍부하고 매우 멀리 내다보던 12살 소년은 더 많은 교육기회를 가질 수가 있게됬고
가족들에게도 멘델의 교육을 위한 다른 지역으로 이주는 큰 경제적 부담이었지만
멘델의 여동생 테레지아가
똑똑한 멘델이 더 교육받은 사람이 되게 하려고
그녀의 인생의 많은 부분을 멘델을 위해 포기했고
이로인해 멘델은 학교를 중퇴할 필요 없이
나중에 비엔나 대학에서 공부 할 수 있게 됩니다
이로인해 멘델과 여동생은 평생동안 밀접한 관계를 유지하였고
멘델은 또한 그의 조카와도 밀접한 관계를 가져서
그들의 교육과 경력을 그가 도왔고
멘델은 학교를 다니며 개인가정교사로 일했고
멘델은 1840년 우등(1등)으로 학교를 졸업하게 됩니다
그 후 멘델은 올로모우츠 대학교의 철학연구소에서 2년과정을 등록했고
물리학과 수학에서 두각을 나타냈고
생계를 유지하려 여가시간에는 가정교사를 하였고
고학하며 고생하던 멘델은 우울증에 시달려 학업을 포기하기도 했지만
1843년 이 과정을 졸업하게 됬습니다
[공부하려 신부가 된 멘델]
같은 해 ,
멘델의 아버지는 졸업한 멘델이 가족농장을 물려받기를 기대했지만
멘델은 수도회에 입회하면 금전적 걱정 없이 공부할 수 있었기에
결국 신부가 되기로 결심하였고
수도원 생활을 통해 학업을 다시 유지할 수 있게 됩니다
멘델은 물리학 선생님의 추천으로
1843년 브르노의 아우구스티누스 수도회에 가입했고
브르노에 있는 토마스 수도원에서
그레고리우스라는 종교 이름을 얻게 됩니다
당시 이 수도원은 지역 문화 중심지로서
멘델은 회원들의 연구와 가르침을 즉시 접하게 되었고
수도원의 광범위한 도서관과 실험 시설에 접근할 수 있게 되었습니다
(과학자가 되고 싶었던 가난한 멘델은
아버지 말대로 농장에 가면 책을 구하기 어려웠기에
하는 수 없이 신부가 되기로 결정한듯..)
1845년 멘델은 브르노에서 신학을 공부하고
1847년 사제 서품을 받았고
신부님이 된 멘델은
신학공부를 하는 동안 과일 경작과 포도 재배에 대한 강의에 참석했습니다
그곳에서 멘델은 식물의 교배에 대한 첫 지식을 얻었고
이후 그가 할 연구에 대한 초석이 세워지게 됩니다
멘델의 상관들은 멘델이 과학에 흥미가 있음을 주목하고
멘델을 문법학교의 교사로 맡겼고
멘델은 이곳에서 총 14년을 일했습니다
<멘델의 수도원장>멘델은 사제 일은 서툴지만
자연과학에 대한 관심이 출중합니다
[통계학]
1849년 브르노에서 멘델은 사제일로 병에 걸릴 정도로 지치게 되자
멘델은 물리학 , 자연사 선생님이 되고싶어서
1850년 교수시험을 위해 비엔나 대학(빈 대학)에 입학했지만
독학하던 멘델은 성공하지 못했고
1851년~1853년동안 멘델은
빈에서 물리학 , 화학 , 수학 , 생물학을 공부하며
유명 물리학자 크리스천 도플러에게 실험을 양으로 계산하는 평가를 배웠고
멘델은 이후 이 지식을 여러 교차실험에 적용해
통계를 이용한 체계적인 유전학을 발명하게 됩니다
멘델은 유전법칙 업적 외에도
생물학에 최초로 수학과 통계학을 접목시켜 근대 생물학의 체계를 만들어
농사꾼 , 원예취미 , 수집꾼들로 여겨지던 생물학을
물리학 , 화학과 같이 어깨를 나란히 하게하는 하나의 과학학문으로 만들어버린
근대 생물학의 아버지 격 인물이기도 합니다
[실패한 인생 , 위대한 업적]
1853년 비엔나 대학에서 공부를 마친 멘델은
브르노에 있는 수도원에 돌아와 중등학교에서
10년 이상을 가르쳤습니다
세계적인 유전학의 아버지 , 생물학의 아버지인 멘델의 인생은
불후의 명성과는 별개로 실패의 연속이었습니다
1856년 멘델은 빈에서 교수시험을 치르려는 두 번째 시도마저 실패했고
그 후 멘델은 8년동안 완두콩에 대한 체계적 연구에 전념합니다
(그시절 멘델이 공부를 못하거나 재능이 없는 것도 아니고
하나님이 뭔가 일부로 넉넉한 완두콩 재배 실험시간 주려고
일부로 수도원으로 돌려보낸 느낌 ;;)
[다윈과 멘델]
근대부터 인류의 과학은 폭발적으로 발전하며
신학적 중세과학 , 미신에서 벋어나 점차 실험 , 연구결과와 진실에 의거한
근대과학이 발전하며
유럽은 '과학 혁명' 이 일어나고 있었고
이는 생물학계도 예외가 아니였습니다
세계적인 생물학의 아버지는 역시
1859년 '종의 기원' 을 집필한 19세기 가장 위대한 과학자
다윈이었고
다윈은 멘델과 동시대 투탑 생물위인으로서
멘델에게 엄청난 영향을 준 근대생물학자였고
생물종이 다양하게 변화한다는 다윈의 진화론은
인간의 기원을 둘러싼 격렬한 논쟁을 일으켰고
인간을 '절대적 존재' 에서 '생명들 중 하나' 의 존재로 내려온게 바로
다윈 덕분이었고
다윈의 이런 진화론에서는
유전학 개념이 반드시 필요한데
근대사람들은 이전부터 경험에 의거해
아이는 '아빠와 엄마를 반반씩 닮는다' 를 대충은 알고 있었지만
여러 그런 상식과 경험만으론
명확한 유전관계에 대한 설명까진 이끌어 내지 못하였고
이런 다윈의 진화론을 뒷받침해줄만한 올바른 유전이론은
뜻밖에 과학계와 전혀 연관 없어보이는
오스트리아 성 토마스 수도원에서 싹트고 있었고
멘델은 1854년 수도원 정원에서 34그루의 완두콩로 잡종교배실험을 시작하였고
이 시기부터 멘델은 식물 잡종에서 유전적 형질의 전달을 연구하기 시작합니다
[멘델의 완두콩 실험]
멘델이 연구하던 시기는
모든 종의 자손의 유전적 특성은 '부모' 에게 존재하는 특성의
흐석된 혼합에 불과하다고 생각할 뿐이었고
여러 세대에 걸쳐 잡종은 원래 형태로 돌아간다고 일반적으로 생각되었는데
이는 잡종은 새로운 형태로 만들 수 없다는 것을 암시하는 것이었고
멘델은 1856년부터 1856년까지 8년에 걸쳐
연구를 진행하며 수만 개의 개별 식물을 포함했습니다
대학 청강때 다윈의 진화론을 접한 멘델은
원래 수도원에서 진화론을 증명할 실험을 하려
쥐를 키우려 했지만 수도원에 쥐떼가 나오면 안됬기에
교회의 결사적 반대로 포기해야 했고
영양간식으로 키운뒤 먹기도 좋고 ,
빠르게 자라 수확이 가능해서 연구에도 유리하고 ,
수도원 뒤편에 무수히 자라던 완두콩을 수도원 뜰에 심으며 실험을 시작하였고
이로인해 다양한 종류의 완두콩을 실험에 사용키로 결정했고
멘델은 키가 작고 , 주름이 많고 , 녹색씨앗과 노란씨앗이 있는
분명히 반대되는 특징을 가졌으미 재배해서 연구하기 간편한
완두콩을 교배시켜 (식물계의 초파리) 그것에 대한 결과를 분석했습니다
[멘델의 법칙]
멘델은 29000포기의 완두를 길러내며
완두콩 실험을 통해 여러 결과를 발견하는데
이것은 1900년까지 코렌스 , 체르마크 , 드 브리스가 다시 멘델을 발견할때 까지는
빛을 보지 못하다
이들이 멘델을 다시 발견해 공동으로 논문을 발표하며
멘델의 업적에
'멘델의 법칙'
이라는 이름을 붙였고
멘델의 법칙은 크게 세 가지로 나눌 수 있는데
우열의 법칙 , 분리의 법칙 , 독립의 법칙
이 세 가지입니다
우열의 법칙(우성의 법칙) 은
1대 잡종에서는 대립형질(서로 다른 형질) 중 우성 형질만 나타난다는 것이고
분리의 법칙은
1대 잡종을 자가수분하면 2대에서는 우성과 열성이 3:1로 분리되어 나타난다는 것이고
독립의 법칙은 두 가지 이상의 형질이 유전될 때
각 형질은 서로 간섭하지 않고 독립적으로 분리의 법칙을 따른다는 것이었고
근성왕 멘델은 수 년 동안 지치지 않고
수 만개의 완두콩 노가다 , 완두콩 알까기 (6V충) 를 계속하며
오늘날 현대 유전학의 근본토대를 제공합니다
멘델의 법칙을 쉽게 이해하는 방법은
대문자 A와 소문자 a 로 표시하는 것인데
완두콩은 쭈굴쭈굴한 모양과 둥근 모양이 있는데
둥근 형질을 A , 쭈구리는 a 라 표시하면
둥글이 순종 완두콩은 AA 이고
쭈구리 순종 완두콩은 aa 인데
이 둘을 교배해서 잡종 1대를 만들면
AA 와 aa 가 각각 A 와 a 하나씩 물려주니
잡종 1대는 무조건 Aa 로 태어나게 되는 것이고
A와 a 라는 대립형질이 만나면 (Aa 완두콩)
a(쭈구리) 는 발현되지 않고 A(둥글이) 만 발현 되고
(즉 Aa 완두콩은 무조건 둥글이)
이로인해 A(둥글이)가 우성 , a(쭈구리) 가 열성인자인 셈이고
이런 Aa 인자를 가진 잡종 1대가 다른 Aa 잡종을 만나
잡종 2대를 만들면 이제는 경우의 수가 더 많아지는데
아빠에게 A나 a 두 가지를 받을 가능성이 있고
엄마에게 A나 a 두 가지를 받을 가능 성이 생기며
잡종 2대는 AA , Aa , aA , aa 이렇게 네 가지 가능성을 가지게 되고
이로인해 AA 와 Aa 와 aA 세 가지는 둥근 형질을 드러내고
aa만에 주름진 형질을 드러낼 것이므로
전체적으로 둥근 콩과 주름진 콩은 3:1 비율로 나타나게 되는 것입니다
(포켓몬스터 게임에서 6V 교배 알까기 노가다가 이런 원리고
포켓몬 원작가가 생물덕후라서 가능한일임 ;;)
이외에 제3법칙인 독립의 법칙은
서로 다른 두 개의 형질이 각각 독립적으로 유전된다는 건데
둥글고 노란 순종과 녹색인 순종을 교배하면
콩의 모양과 색깔은 서로 독립적인 형질로 발현되서
각각 잡종 2대에서 3:1 비율로 우열형질이 드러나는데
콩의 색을
B(노란색) 과 b(녹색) 으로 표시하면
둥글고 노란 콩은 AABB 이고 주름지고 녹색인 콩은 aabb 인데
이 둘이 만나서 잡종 1대를 만들면
AaBb 조합만 태어나게 되고
이는 둥글고 노란 콩입니다
만약 이런 조합의 콩이 다시 둘이 만나서
잡종 2대를 만들면 4X4로 총 16가지 가능성이 생기며
여기서 겉으로 나오는 표현은
둥근 노란색 , 둥근 녹색 , 주름진 노란색 , 주름진 녹색 네 가지 뿐인데
16개 조합 중 둥근 노란색은 9개 , 둥근 녹색은 3개 , 주름진 노란색 3개 ,
주름진 녹색은 1개 비율로 나뉘며
여기서 둥근 콩과 주름진 콩은 12(9+3):4(3+1) 로서
결국 3:1 비율을 보이게 되고 노란색과 녹색 비율도 마찬가지입니다
섹시하고 멍청한 연예인 엄마와
찐따에 서울대 의대나온 엘리트 아빠가
결혼한다치면
아들이나 딸은 각각 엄마 아빠의 유전을 하나씩 물려받아
섹시한 찐따(베리굿) ,
섹시한 의사(베리나이스) ,
멍청한 찐따(ㅠㅠ) ,
멍청한 의사(??)
이렇게 네가지가 나올 수 있고
남자아이 , 여자아이니 곱하기 2해서 총 8가지고
근데 문제는
섹시한 멍청한 엄마와
찐따 의사 아빠에 윗대에 또다른 형질이 존재해서
섹시한 멍청한 엄마의 엄마(할머니)가 사실 판검사였고 사실 과거를 숨긴 학폭일진녀출신이었고
찐따 의사 아빠의 엄마가 사실 키가 크고 운동선수출신이었으면
섹시하고 멍청한 엄마와 찐따 의사 아빠의 자녀 사이에서도
뜬금없이 부모랑 상관 없어 보이는 키가 큰 일진 ,
운동선수출신 판검사가 태어날 수 있고
물론 이건 극단적 비유로서 유사과학에 제가 지어낸 사이비 구라지만
대충 멘델의 완두콩교배는 이런식으로 완두콩을 계속 길러내
멘델이 수작업으로 노가다하며 연구한 것이었고
인간의 후천적 노력에 의해 얻어지는 직업과 성향은
실제로 부모빨이 아닌 개인의 노력빨이지만
인간도 사실 멘델이 발견한 완두콩 원리에 정확히 적용되는 사례가 하나 있는데
바로 '혈액형' 으로서
오늘날 세계인들은 ABO 혈액형 체계를 따르고 있고
혈액형은 각각 AA, AO, BB, BO,OO, AB등으로 유전되며
이들은 A형(AA, AO) , B형(BB, BO) , O형(OO) 및 AB형(AB)의 4가지로 나뉘며
멘델의 유전법칙을 그대로 따르고 있고
이로인해 A형 엄마와 A형 아빠가 밤에 술먹다가 실수하면
여러분 동생중 O형 아이가 뜬금없이 태어날 수 있고
이로인해 누구새끼냐 어떤새끼냐 부부싸움을 하다가
알고보니 엄마가 A(AO)형이고 아빠도 A(AO)형 인데
각각 O 형질을 물려받아 O(OO) 형 동생이 태어나며
엄마 아빠는 눈물흘리며 하나님의 선물에 감사하며 화해의 키스를 나누는 것이고
반대로 O형은 무조건 O(OO) 하나라
O형 부부가 만났는데 A형이나 B , AB형 동생이 태어나면
아빠 친자식이 아닐 확률이 99.9999999% 고
옆집 친절한 아저씨나 엄마 중학교 존잘동창의 선물일 확률이
99.99999999% 입니다
하여튼,,
멘델은 이렇게 당대 원예사나 육종가들을 난감하게 했던
부모세대에 없던 형질이 왜 자식세대에 나타나는가에 대한
의문을 풀수 있게 한 위대한 발견을 이뤄냈습니다
멘델은 이런 유전이 기본적인 통계법칙을 따를 것을 제안했고
멘델은 완두콩에 대해 실험을 수행했지만
멘델은 나아가 모든 생물이 이런 특성을 가지고 있다는 이론도 제시합니다
교배왕 멘델은 200회가 넘는 엄청난 교배를 통해 1만 종이 넘는 잡종을 수확하였고
멘델은 1856년부터 1863년까지 교배실험을 하여 얻은
29000여 개의 완두콩에 대한 형질 조사를 바탕으로 이런
'멘델의 유전법칙'
을 정리하였고
멘델은 수많은 완두콩을 키우는 실험을 통해
완두콩 식물에서 특정한 특성의 유전이
특정한 패턴을 따른다는 것을 관찰해 내었고
이것은 현대 유전학의 기초가 되고 유전에 대한 연구로 이어지게 됩니다
현재 세계적으로 유명한 멘델의 완두콩 교배실험의 실험실은
브르노에 있는 수도원의 정원이었는데
멘델의 완두콩 식물의 후손들 중 일부가
오늘날에도 여전히 자라고 있습니다
[묻혀버린 위대한 업적]
멘델의 연구결과는
자연사학회에 1866년(1865년 청중에 강의 , 다음해 발표) 논문으로 발표되었습니다
그러나 이것은 과학계로부터 중요한 반응을 이끌어내지 못했는데
사람들은 멘델의 연구 결과 제목이
'식물 잡종에 대한 실험들 Experiments on Plant Hybrids'
이라는 이상한 이름이어서 반응이 없었다고도 하고
상류층 출신이자 부유층 명문대 출신 다윈이 진화론을 발표하자마자
엄청난 세계적 주목과 명성을 받았던 것과 달리
당대 사람들 수준에 시대를 앞서가고 가난한 빈농 출신에 과학계와 연관 없어보이는
신부님이었던 멘델의 실험이 얼마나 중요한 지 어그로도 끌기 어려웠습니다
[내 시대가 올 것이다]
결국 수십 년 이 지나서야 식물학계에서
멘델의 양적 통계 분석의 가치가 인정되었고
멘델의 추상적인 용어인 AA , Aa , aA , aa 라는 것도
멘델이 살던 시기에 이해할 수 없는 상황이었고
멘델은 그 당시에 이렇게 말했습니다
<멘델>내 시대가 올 것이다 (My time will come.)
1865년 브르노에 강연에서 약 60명의 청취자들에게 발표한
40여 쪽의 '식물 잡종에 대한 실험' 은
당시 사람들에게 이해할 수 없는 상황에 직면했고
지역 신문들도 그것에 대해 보도했지만
아무도 그게 뭔지 , 세계과학사에 얼마나 중요한 발표인지 이해하지 못하였고 (ㅠㅠ)
1866년 출판된 멘델의 연구는 잊혀져버렸고 (ㅠㅠㅠ)
1900년이 되어서야 멘델의 연구는
휴고 드 브리스 , 칼 코렌스 , 에리히 체르마크 등 세 명의 연구자에게
거의 동시에 독립적으로 재발견 되었고
그러나 멘델은 1884년 이미 세상을 떠난 뒤였습니다
[유전학의 아버지]
1909년 과학계에서는 멘델의 '특성(traits)' 에
'유전자(gene)' 라는 이름을 도입시켰고
멘델이 죽은 지 100년 후
유전자의 화학적 성질인 DNA가 증명되었습니다
사람들은 멘델 당시에는 염색체 , 유전인자 등에 대해
아무것도 모르는 상태였지만
멘델의 유전법칙이 인정된 뒤부터 유전학은 비약적 발전을 일으켰고
이로인해 오늘날 ,
그레고르 멘델은
'유전학의 아버지'
로 여겨지고 있습니다
한편 살아있을때 멘델은 과학적인 업적은 잊혀져버렸지만 (ㅠㅠ)
워낙 사람이 좋고 능력이 좋아서
1868년 멘델은 그가 14년간 가르치던 학교의 수도원장으로 선출되었고
선거직후에도 과학자로서도 포기할 수 없었던 멘델은
수도원장이지만 그래도 과학실험을 계속할거라 공표했고
(종교인이지만 취미는 좀 봐주라 !!)
그럼에도 멘델은 수도원장이 되고서
점차 행정업무가 쏟아지고 쇠약해지는 시력에
과학적 연구를 하기 어려운 상황이 됬고
교회비용을 충당하려 수도원에 대한 세금을 인상하다
1874년 조세법에 대한 대중의 반대로
멘델은 동시대 사람들로부터 더욱 고립되었고
점차 멘델은 극심한 스트레스를 받으며 줄담배를 피우며 건강이 악화되었고
이외에도 멘델은 자신이 공동설립한 기상학회에서도 활동하고
1869년 브르노 자연연구회 부회장이 되었습니다
1870년 프란츠 요제프 황제는 멘델에게
성 프란츠 요제프 훈장을 수여했고
멘델은 그 해 과학적 관점에서 벌을 번식시키기 시작했습니다
(멘델 생애 당시 당대 사람들 모두
노벨상 3관왕급 업적을 남긴 멘델의 과학적 대업적은 아무도 몰랐지만
그냥 멘델을 완두콩 원예가에 적당히 유능한 과학덕후 신부님이라 생각함ㅋㅋ)
1883년 봄 ,
멘델은 신장병에 걸려
1884년 1월 6일 브르노에서 61세의 나에로 사망했고
멘델의 시신은 멘델이 생전 요청한 대로 해부되었고
멘델은 브르노 중앙 묘지 아우구스티누스 지하 묘지에 묻혔습니다
멘델의 장례식은 잘 치러졌지만
역시 멘델의 과학적 업적은 알려지지 않다가
멘델이 죽고나서야
점차 몇몇 저명한 유전학자 , 식물학자 , 생물학자들에 알려지며
멘델의 법칙으로 언급되기 시작했고
1900년 세 학자에 의해 멘델의 이름은 세계적으로 유명해지며
멘델은 현대 유전학의 아버지로 남게 되었습니다
<라봉봉>제가 이번 어린이 개인이야기에서
패러데이 , 라부아지에 , 멘델 이렇게 세 명을 연속으로 썼는데
각각 근대 물리학 , 근대 화학 , 근대 생물학 아버지로서
과학에서 세 명의 법칙은 각각 필수로 나오기에 전세계 과학자들 담당일진이신 분들이고
굉장히 직관적이고 확실한 근대적 실험을 최초로 해서
자기 분야 , 자기 시대를 연 인물들입니다
그들의 이론들은 각각 자기가 가진 시대 , 환경에도 굴하지 않고
살아남아 큰 공헌을 했으며
일단 멘델이 없었더라면 우린
혈액형이나 DNA , 유전 개념에 대해서 아무것도 모르고
오늘날 수천만 , 수억명이 유전적 질병에 대해 왜 일어나는지도 모르고
허망하게 죽었을 것이며
현대 생물학 , 의학이 체계적 학문으로 정립되는데
가장 큰 공을 세운 인물이 바로 멘델입니다
엄청난 대단한 업적에 비해
인생으로는 묻혀진 인물이었고
의외로 이런 위인들도 참 많고
아니면 멘델은 이름이라도 뒤늦게 알려졌지
아예 누가 발명했는지 기원도 정확하지 않은 발명품 , 이론도 많습니다
그리고 막 과학자들이 컴퓨터 키보드를 뿅뿅 엄청난 속도로 두들기리며
'됐어 !' 외치거나
펜대 굴리며 엄청 복잡한 공식을 칠판이나 머리속에 쓰고 고뇌하는 이런 이미지가
영화때문에 만들어졌지만
현실은 완두콩 알까기한 멘델처럼
그냥 수천 수만번을 생노가다한 경우가 많고
라부아지에 , 멘델 , 파브르 , 에디슨 , 파스퇴르 , 러더퍼드 같이
그냥 과학을 잘 모르는 일반인들이 보기에도
무식하게 힘들여서 수백 수천번의 노가다와 실험으로
기록해서 교과서에 실린 인물들이라
과학 꿈나무들은 펜대 잡고 하얀가운입고 대학다니며 가오잡을 생각만 하지말고 (영화)
부지런히 고구마 농사나 소돼지같은 가축도 키워보고
공사장에서 알바도 해보고
철봉이나 등산 , 마라톤 같은 체력운동도 꾸준히 해줘야 합니다 (현실)
