[사이언스 데일리] 16세기까기 거슬러 올라가는 문서들이 다윈의 기념비적인 연구에 독특한 통찰을 가져다 주었다는 연구가 공개되었다. 1862년에 다윈은 어떤 식물 종이 두 개의 꽃 형태를 가지는 경우를 발표했다. 하지만 다윈이 이러한 ‘다른꽃술(heterostyly)’ 현상을 처음 관찰한 사람은 아니었다. 실제로 이 현상은 16세기, 17세기, 그리고 18세기에도 식물학 문헌에서 발견된다. 하지만 두 개의 꽃 형태의 진정한 중요성을 그 당시의 사람들은 알아차리지 못했다.

(2015년 8월 9일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 이스트 앵글리아 대학

16세기까기 거슬러 올라가는 문서들이 다윈의 기념비적인 연구에 독특한 통찰을 가져다 주었다는 이스트앵글리아 대학의 연구가 공개되었다. 1862년에 다윈은 어떤 식물 종이 두 개의 꽃 형태를 가지는 경우를 발표했다. 하지만 다윈이 이러한 ‘다른꽃술(heterostyly)’ 현상을 처음 관찰한 사람은 아니었다. 실제로 이 현상은 16세기, 17세기, 그리고 18세기에도 식물학 문헌에서 발견된다. Credit: University of East Anglia

16세기까기 거슬러 올라가는 문서들이 다윈의 기념비적인 연구에 독특한 통찰을 가져다 주었다는 이스트앵글리아 대학의 새로운 연구가 공개되었다.

1862년에 다윈은 어떤 식물 종이 수술과 암술의 높이와 배열에서 차이를 보이는 두 개의 꽃 형태를 가지는 경우를 보고하면서 ‘다른꽃술(heterostyly)’ 현상이라고 이름붙였다.

다윈은 자신의 자연선택 가설을 종의 기원 (1859년) 에 발표했는데 이것은 다른꽃술 현상을 처음으로 알아차리기 불과 1 년 전이었다. 그 후 다윈은 결국 이러한 생식 기작의 기원과 결과를 알아내게 되었다.

내일 (2015년 8월 10일) 출판될 연구에서는 다윈이 ‘다른꽃술’ 현상을 처음 관찰한 사람은 아니었음을 보여준다. 이 현상은 사실 17세기와 18세기에도 몇몇 식물학 문헌에서 발견된다.

심지어 이 현상을 16세기에도 알아차린 사람이 있었다. 16세기는 사람들이 식물을 의학적인 효능이나 때로 마법이나 주문에 사용하기 위해 연구하고 목록을 만들던 시절이었다. 하지만 두 개의 꽃 형태가 실제로 얼마나 중요한지 당시의 사람들은 알아차리지 못했다.

주연구자인 이스트앵글리아 대학 생명과학부의 필 길마틴 교수는 이렇게 말한다. “다윈이 최초로 앵초꽃에서 긴술과 짧은술을 연구했다고 널리 알려져 있고, 이러한 두 가지 형태를 가지는 꽃의 기능적 중요성에 대한 설명을 제공한 최초의 사람이라는 것은 분명합니다.”

“하지만 윌리엄 커티스의 책 ‘런던의 식물상 (Flora Londinensis)’ 에 수록된 삽화를 살펴보면서 앵초꽃을 묘사한 판화를 보고 충격을 받았습니다. 그 동판화에 그려진 그림은 분명히 두 종류의 꽃을 보여주고 있었고, 책이 출판된 것은 1700년대 말이었습니다. 다윈의 관찰보다 70여년 정도 이른 것이었죠.”

이것을 깨닫고 난 후 길마틴 교수는 16세기까지 거슬러 올라가는 식물학 문헌, 편지, 동판화, 그리고 삽화들을 뒤지기 시작했다. 다윈과 그의 아이디어에 영향을 주었음직한 더 이른 시기의 문서를 찾기 위해서였다.

그 결과가 논문으로 만들어져 내일 학술지 ‘뉴 피톨로지스트 (New Phytologist)’ 에 출판되며 길마틴 교수는 여기에서 다윈의 다른꽃술 현상 발견에 대한 온전한 역사를 최초로 보여준다.

“다른꽃술 현상이 일찌기 1583년에 기술되었다는 것을 이제는 알고 있습니다.” 길마틴 교수의 말이다. “하지만 이번 연구는 초기의 꽃 판화를 포함하여 기존에 존재하는 모든 문헌을 그러모아 다른꽃술 현상이라는 아이디어의 역사를 3 세기 넘게 거슬러 올라가는 것입니다.”

“16세기로 곧바로 들어가면 많은 문헌들이 ‘약초지’ 의 형태로 존재하고 있습니다. 즉 의학적 목적으로 식물에 대한 설명을 모아놓은 것이지요. 이런 종류의 문헌은 때로 식물의 마법적 힘이나 그 식물과 관련된 전설에 대한 정보도 담고 있습니다.”

“다윈 시대에 오면 과학이 많이 발전했지요. 하지만 우리는 다윈이 한 작업의 기원을 우리가

다른꽃술에 대한 최초의 관찰이라고

생각하는 바로 그곳까지 추적했습니다. 다윈의 기념비적인 논문이 있기 3세기 전까지요. 최소한 일곱 명의 식물학자들이 다윈이 관찰하기 전, 3세기 동안 두 가지 형태의 꽃을 그리거나 기술했습니다. 하지만 이들은 자신들이 문서로 남기고 있는 그 현상을 머리 속에서 연결시키지 못했고 중요성도 알아차리지 못한 것입니다.”

다윈의 서신들을 살펴보자 그가 돌파구를 찾을 수 있었던 이유 중에는 연구를 위해 522 개의 꽃대를 모아온 자식들의 도움도 있었음을 알 수 있었다. 하지만 다윈과 동시대인이었던 프리드리히 힐데브란트는 그런 행운을 얻지 못했다. 힐데브란트의 식물들은 본에 있는 ‘식물원에서 아이들에 의해 파괴’ 되었고 힐데브란트의 노력은 좌절되었다.

콘과 공저자들이 2005년에 밝혔듯이 캠브리지 시절 다윈을 가르친 멘토였던 존 스티븐스 헨슬로우는 1826 년에 두 가지 형태의 꽃을 그림으로 그렸고 헨슬로우를 포함하여 다른 식물학자들도 이 현상을 인지하고 있었다.

기록을 살펴보면 두 가지 형태를 가진 꽃은 또 1818 년 프랑스의 식물학자이자 의사였던 프랑소와-피에르 쇼메르통이 저술한 ‘약용 식물 (Flore Medicale)’ 이라는 책에도 피에르 장 프랑소와즈 튀르팽의 삽화로 기록되어 있다.

다른 기록들로는 1848년 빌리발트 아르투스의 ‘의학 및 약용 식물 간편 도해집 (Hand-Atlas sammtlicher medicinisch-pharmaceutischer Gewachse)’ 과 1791년 3월 1일 출판된 윌리엄 커티스의 ‘런던의 식물상 (Flora Londinensis)’ 등이 있고, ‘런던의 식물상’ 은 다윈이 사용하기 100년 전에 ‘긴술(pin-eyed)’ 과 ‘짧은술(thrum-eyed)’ 이라는 용어가 인쇄되어 있는 최초의 예이다.

다윈은 아마 자신의 할아버지인 이래즈머스 다윈이

1781년 11월에

윌리엄 커티스와 서신교환을 하면서 커티스의 책 ‘런던의 식물상’ 이 나오자마자 구입해서 매우 기뻤다고 이야기한 것을 몰랐을 것이다.

길마틴 교수의 말이다. “다윈이 커티스의 책에 대해서 몰랐다는 것은 놀라운 일입니다. 하지만 우리가 수집한 증거에 따르면 다윈은 ‘런던의 식물상’ 에 실린 긴술과 짧은술 꽃에 대한 설명 및 판화에 대해서 몰랐다는 것이 분명합니다.”

“다윈의 멘토였던 헨슬로우는 이 삽화에 대해 알고 있었습니다. 헨슬로우는 두 형태의 꽃에 대한 그림을 그리긴 했지만, 출판하지는 않았습니다. 만일 헨슬로우가 이것을 출판했다면 앞서 있었던 커티스의 관찰을 분명히 인용했을 것입니다.”

다윈은 식물학자이자 균류 전문가로 가난에 찌들어 은둔하며 말년을 보냈던 크리스티안 헨드릭 페르순이 1794년 앵초꽃에서 다른꽃술 현상을 최초로 관찰했다고 인용하고 있다. 하지만 다윈이 알아차리지 못했던것은 페르순의 정보출처가 사실 커티스의 책 ‘런던의 식물상’ 이었다는 점이다.

더 과거의 역사로 거슬러 올라가보면 앵초꽃을 해부하여 긴술과 짧은술 형태를 반드시 따로따로 보여주었던 고화질 삽화로는 1737-1739 년에 출판된 엘리자베스 블랙웰의 ‘진기 약초지 (Curious Herbal)’, 1780년 식물삽화가 조하네스 조른의 ‘약용 식물 도해 (Icones Plantarum Medicinalium)’ 에 실린 그림 하나, 그리고 독일 식물학자이자 의사였던 게오르그 크리스티안 외데르 (1761-1883) 의 ‘덴마크의 식물상 (Flora Danica)’ 등이 있다.

연구자들이 찾아낸 최초의 앵초의 긴술과 짧은술 꽃 그림은 1614년, 1611년, 그리고 1605년에 그려진 그림들이다.

크리스핀 판 데 파세 2세의 1614 년 책 ‘꽃들의 정원 (Hortus Floridus)’ 에는 동판화로 ‘실제에 충실하게’ 그려진 꽃 그림들이 계절별로 정리되어 있는데 그 중 앵초의 짧은술 꽃이 봄에 피는 꽃으로 분류되어 있다. 1614 년 이전에 출판된 것으로 생각되는 ‘꽃들의 정원’ 두번째 책에서는 앵초의 긴술 꽃을 볼 수 있다. 이 책은 1605년 경에 출판된 것으로 보이는데 식물을 식용과 약용으로 정리했다. 또 폴 르놈의 ‘식물의 역사 (Historiae Plantarum Plantae)’ 는 1611년에 출판되었는데 앵초 긴술꽃의 동판화 그림을 싣고 있다.

하지만 1583년 식물학자 카롤루스 클루시우스 – 네덜란드에 튤립을 소개한 것으로 유명하다 – 의 라틴어로 된 문장이 아마도 앵초 꽃의 긴술과 짧은술 형태를 최초로 기술한 것으로 보인다. 이 사실은 1943년 네덜란드 식물학자인 반 다이크가 클루시우스의 1601 년 책 ‘희귀 식물의 역사’ 를 읽다가 재발견하었다. 긴술과 짧은술 꽃에 대한 기술이 반 다이크의 주의를 끌었고 이와 동일한 설명이 클루시우스의 1583년 책 ‘Rariorum Aliquot Stirpium’ 에서도 발견된다.

길마틴 교수의 말이다. “다윈이 1877년에 ‘다른 형태의 꽃들’ 을 출판했을 당시 다윈은 다른꽃술 현상이 이전에 관찰 및 기록되었다는 것을 알게 되었습니다.”

“초기 식물학자들은 그저 자신들이 기록하고 있는 것의 중요성을 깨닫지 못했던 것 뿐입니다. 1583년에 클루시우스는 자세한 관찰에 초점을 맞췄지만 반 다이크가 강조했듯이 클루시우스는 두 가지 형태가 같은 종에서 나타나는 것이라는 것은 깨닫지 못했습니다. 만일 그걸 깨달았다면 다윈보다 279년 앞서 두 형태의 꽃에 대한 최초의 설명을 해낼 수 있었겠죠.”

“폴 드 르놈은 1611년에 다른꽃술들 형태의 중요성을 지적함으로써 중요한 관찰을 한 것입니다. 르놈은 꽃을 계절과 꽃 피는 시기로 분류하려던 동시대인들과 달리 식물을 형태로 분류하려는 시도를 했습니다.”

르놈은 두 가지 형태를 마크로스틸로스 (Makrostylos 긴술) 와 아노스테몬 (Anostemon 짧은술) 이라고 기술하였고, ‘이런 사소한 세부사항도 신께서 허투루 만든 것이 아니며 자연이 이를 구분하는 데는 이유가 있을 것’ 이라고 결론내리고 있다. 하지만 르놈은 그 이유를 파고들지는 않았다.

그 반면, 스웨덴의 식물학자였던 칼 린네우스는 1792년에 ‘식물학자는 사소한 변이에 대해서는 신경쓰지 않는다’ 면서 앵초의 한 종인 프리물라 코롤라스 (Primula corollas) 를 예로 들어 ‘꽃 애호가들은 꽃의 작은 세부사항에 집중하지만 제정신인 식물학자라면 그런 것들을 중요하게 여기지 않는다’ 고 쓰고 있다.

길마틴 교수의 말이다. “세부사항에 대해 얼마나 주의를 기울이는지가 이들의 차이점이었고, 18세기와 19세기에 지배적이었던 린네식 사고 때문에 사람들이 꽃의 형태학적 특징이 얼마나 중요한지를 깨닫지 못했던 것입니다.”

“클루시우스, 드 르놈, 커티스, 페르순, 헨슬로우와 다윈에 이르기까지 앵초꽃의 두 가지 형태를 인지했다는 것은 린네가 거부했던 작은 차이의 중요성을 보여줄 뿐 아니라 왜 이러한 차이가 생기는지 이유를 이해하려고 하는 노력의 중요성을 보여주고 있습니다. 다른 사람들이 관찰에 그친 데 비해 다윈은 이것까지도 알아차린 것입니다.”

“실제로 1887년의 자서전에서 다윈은 ‘내가 했던 작은 발견들 중 다른꽃술을 가지는 꽃의 의미를 알아낸 것만큼 큰 기쁨을 가져다 준 것은 없었다.’ 고 쓰고 있습니다.” 길마틴 교수가 덧붙였다.

‘앵초의 다른꽃술 현상 관찰의 기원에 대하여 (On the Origins of Observations of Heterostyly in Primula)’ 라는 제목의 논문은 2015년 8월 10일 학술지 ‘뉴 피톨로지스트 (New Phytologist)’ 에 출판되었다.

이 논문은 8월호에 같이 실린 앵초에 대한 세 논문들 중 하나이며 다른 논문들로는 ‘Integration of genetic and physical maps of the Primula vulgaris S locus and localization by chromosome in situ hybridisation’ 와 ‘Oakleaf: an S locus-linked mutation of Primula vulgaris that affects leaf and flower development’ 등이 있다.

*역자후기: 솔직히 그렇게 중요한 내용 같지는 않은데, 길기는 되게 길고 번역은 되게 어렵네요. 고유명사와 라틴어는 힘들어요… Rariorum Aliquot Stirpium 에서 두 손 들었습니다. ‘어떤 희귀한 가지(종류? branch, rootstock)’ 라는 의미로 보이는데, 영 말이 잘 안 되고, 정확히 무슨 의미인지 아시는 분 설명 좀… -_-;;

참고문헌

Phil Gilmartin et al. On the Origins of Observations of Heterostyly in Primula. New Phytologist, August 2015

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