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(2006-01-18 01:07:10)
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비판에 대한 답변: 출판하지 않으면 사라진다 (마이클 베히)


「출판하지 않으면 사라진다」에 대한 답변


Finding Darwin's God(Miller 1999)에서 케네스 밀러는 문헌들에 대한 나의 주장이 틀렸음을 보이려고 했다. (또는 그가 "고요의 소리(The Sound of Silence)"라는 절에서 인용하는 몇 개의 논문들은 나의 책이 출판된 후에 나온 것이기 때문에, 적어도 "지금은 사실이 아니라는 것"을 보이고 싶어한다). 그러나 그가 인용한 논문들 중에서 환원 불가능한 복잡성을 다루고 있는 것은 하나도 없다.

밀러가 논하고 있는 첫 번째 논문은 둘 다 이소시트레이트 디하이드로제나제(isocitrate dehydrogenase)라 불리는, 두 개의 구조적으로 유사한 효소들에 대해 다루고 있다. 그 둘 사이의 주된 차이는 하나는 조효소로 NADP를 사용하는 반면에 다른 하나는 NAD를 사용한다는 것이다. 두 개의 조효소들은 단 하나의 인산기가 유무가 다를 뿐 둘은 매우 유사하다. 그 연구에서 저자들은 그 효소들에서 몇 가지 잔여부분을 변이 시킴으로써 NAD와 NADP에 대한 특이성을 서로 바꿀 수 있었다는 것을 보였다. (Dean and Golding 1997) 그 연구는 매우 흥미롭기는 하지만, 기껏해야 단 하나의 단백질의 소진화에 대한 것이지, 환원 불가능한 복잡성을 갖는 시스템에서 일어난 진화에 대한 것은 아니다.

밀러가 언급하는 그 다음 논문은 "부동(antifreeze)" 단백질들에 대한 것이다. (Logsdon과 Doolittle 1997) 이들 역시 하나의 단백질들로 이루어져 있고 다른 구성요소들과 상호작용하지 않는다. 즉 이것들은 환원 불가능하게 복잡하지 않다. 사실, 이 단백질들은 내가 진화가 정말로 할 수 있는 것--우연히 어떤 것과 (이 경우에는 빙정핵이고, 다른 경우에는 항생제일 것이다) 결합된 하나의 단백질에서 출발해서 그런 성질을 좀 더 개선시키는 돌연변이를 선택하는 것이다.--이라고 인정하는 것에 대한 좋은 예들이다. 그러나 이것들은 환원 불가능하게 복잡한 시스템을 보여주지 못한다.

밀러가 언급한 또 다른 논문은 전자 전달에 관여하는 시토크롬 c 산화제 양성자 펌프(cytochrome c oxidase proton pump)(Musser and Chan 1998)에 대한 것이다. 인간에서는 6개의 단백질들이 그 기능에 관여한다. 어떤 박테리아에서는 더 적은 수의 단백질들이 관여한다. 매우 재미있기는 하지만, 우리가 그 시스템의 메커니즘이 어떻게 진행되는지를 이해할 정도로 충분히 자세하게 알려지지 않았다. 그 시스템은 많은 부분이 블랙 박스인 채로 남아 있다. 게다가 전자 전달 기능은 여러 개의 단백질 구성요소를 필요로 하지도 않고, 그러므로 환원 불가능하게 복잡할 필요가 없다. 끝으로 그 연구는 비판할 수 있을 정도로 자세하지가 못하다. 그 연구에서는 다음과 같이 이야기한다 ."시토크롬 bc1 과 시토크롬 c 산화제 복합체가 일련의 유용한 돌연변이를 통해서 원시적인 퀴놀 종단 산화제 복합체(quinol terminal oxidase complex)로부터 생긴다는 점에서 진화적인 의미가 있다." 자연선택이 그 일을 하는지를 판단하기 위해서 우리는 "일련의 유리한 돌연변이"들을 알아야만 한다." 그렇지 않으면 이것은 일련의 유리한 돌연변이들을 통해서, 한 부분으로 이루어진 쥐덫으로부터 다섯 부분으로 이루어진 쥐덫이 생길 수 있다고 말하는 것과 같다.

끝으로 밀러는 핵심적인 대사 과정 중 하나인 TCA 회로의 유기 화학 구성요소들이 점진적으로 생길 수 있는지에 대한 한 가지 방식을 다루는 논문에 대해서 이야기한다.(Melendez-Hevia 등. 1996) 이것은 몇 가지 문제가 있다. 첫째로 그 논문은 유기 분자들의 화학적인 상호전환을 다루고는 있지만, 대사과정 중의 효소나 그것들의 조절에 대해서는 다루지 않는다. 비유를 들자면 어떤 사람이 어떻게 원유(原油)가 점진적으로(천연 그대로의 기름에서 시작해서 중간 단계들을 거쳐서 가솔린으로 끝나는) 정제되는지를 설명한다고 가정하자. 그 사람은 그 과정에서의 화학적 작용들이 부드럽고 연속적이라는 것을 보여주긴 하지만, 정제를 하거나 조절을 하는 실제적인 기계에 대해서나 밸브나 스위치에 대해서 이야기를 하지 않는 것과 같다. 마찬가지로, 하나의 대사과정이 다윈주의적인 방식으로 진화될 수 있음을 보여주는데 매우 관심이 있는 사람이라면, 효소와 대사과정의 조절에 대해서 다뤄야만 한다.

두 번째 더 중요한 문제는 그 논문은 매우 흥미롭기는 하지만 환원 불가능한 복잡성을 설명하지 않는다는 것이다. 밀러는 내 책에서 내가 대사과정에 대해서 말한 것을 읽지 않았거나 고의로 그것을 무시했다. 나는 「다윈의 블랙박스」에서, 구성요소들이 기존의 경로에 점진적으로 더해질 수 있기 때문에 대사 과정은 환원 불가능하게 복잡하지 않다는 것을 분명하게 말했다.(Behe 1996)(pp. 141-142;150-151). 그러므로 대사 경로는 단순히 혈액 응고 연쇄 반응이나 박테리아의 편모와는 같은 범주에 속하지 않는다. 밀러는 구분하지 못했지만, 다른 과학자들은 그렇지 않다. 최근 한 논문에서 Thornhill 과 Ussery는 그들이 일련의 직접적인 다윈주의적 진화라고 부르는 것이 "환원 불가능하게 복잡한 구조들을 만들어 낼 수 없다"고 썼다. 그러나 그들은 일련의 직접적인 다윈주의적인 진화는 "TCA 회로와 같은(Behe, 1996 a, b)." 환원 가능한 구조들은 만들어 낼 수 있을 것으로 생각했다.(Thornhill and Ussery 2000) 다시 말하면 Thornhill과 Ussery는 TCA 회로는 내 책에서 내가 쓴 것처럼 환원 불가능하게 복잡하지 않다는 것을 인정한 것이다. 밀러는 그 점을 이해할 수 없거나 이해하려 하지 않는 것 같다.


References

Behe, M. J. (1996). Darwin's black box: the biochemical challenge to evolution. (The Free Press: New York.)

Dean, A. M. and Golding, G. B. (1997). Protein engineering reveals ancient adaptive replacements in isocitrate dehydrogenase. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 94, 3104-3109.

Logsdon, J. M., Jr. and Doolittle, W. F. (1997). Origin of antifreeze protein genes: a cool tale in molecular evolution. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 94, 3485-3487.

Melendez-Hevia, E., Waddell, T. G., and Cascante, M. (1996). The puzzle of the Krebs citric acid cycle: assembling the pieces of chemically feasible reactions, and opportunism in the design of metabolic pathways during evolution. Journal of Molecular Evolution 43 , 293-303.

Miller, K. R. (1999). Finding Darwin's God: a scientist's search for common ground between God and evolution. (Cliff Street Books: New York.)

Musser, S. M. and Chan, S. I. (1998). Evolution of the cytochrome c oxidase proton pump. Journal of Molecular Evolution 46, 508-520.

Thornhill, R. H. and Ussery, D. W. (2000). A classification of possible routes of Darwinian evolution. Journal of Theoretical Biology 203, 111-116.




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