티스토리 뷰
작은 사건들이 합쳐져 대멸종이 생겨난다.
지구 생명체의 역사에 간간이 끼어들었던 대멸종은 공통의 원인을 갖고 있었던 것일까요? 아니면 서로 무관 한 많은 원인이 극단적인 상황을 만든 통계적 변동에 불과한것일까요? 1980년 이래로 이와 관련된 질문에서 열띤 과학적 논쟁이 시작되었습니다. 과거 6천5백만 년 전 백악기 말에 급증 했던 멸종을 중심으로 의견 충돌이 격렬하게 일어났다고 합니다.당시에는 공룡, 암모나이트 등 많은 종의 동물이 종말을 맞 았던때였다 여러 상반된 이론들의 지지자들은 제각각 지구상에 생명체가 살았던 35억 년 동안 일어났던 대멸종의 주 요 원인이 큰 유성의 충들, 대륙 크기의 면적을 덮칠 를 수 없을 만큼 복잡한 상황들이 서로 영향을 끼쳐 일어났을지 모른다는 것입니다.
전문과학자들은 《네이처》 8월 21일판에서 화석 기록에 서 얻은 자료를 분석해보면 수학자들이 ‘프랙탈이라 고 설명하는 통계 패턴이 오랜 시간에 걸쳐 드러난다 고 보고했습니다. 프랙탈에서는 사건의 빈도가 사건의 강 도와 반비례한다고 합니다. 예를 들어서 통계적 예측에 따르면 큰 지진이 나기 전에 작은 지진이 여러 번 일어난다 논문은 가장 작은 규모에서부터 가장 파괴적인 규 모에 이르기까지 모든 규모의 멸종에는 다양한 여러 원인이 있었을 것이고, 미래의 대멸종은 본래 예측이 불가능하다는 점을 시사한댜 뿐만 아니라 지구상의 동식물 대부분이 멸종되는 데 유성이 충돌해야 한다거나 대륙 전체에 화산 폭발 이 일어나야 하는 건 아니라고 저자들은 말했습니다.
우리 지구 환경에서 벌어지는 상당히 작은 변화들이 간혹 복잡 한 방식으로 엮여 비극적인 결말을 촉발시키는지도 모릅니다.과거 백악기 말에 있었던 대멸종은 괴물 같은 유성이 유 카탄반도에 부딪혔던 때와 같은 시기에 일어났다는 증거가 늘고 있다 하지만 다른 주요 생물들의 멸종 원 인을 비슷한 충돌과 연결시키려는 노력은 대부분 실패했습니다. 논문의 공저자인 영국 브리스틀대학 고생물학자 마 이클 벤튼Michael J. Benton은 인터뷰에서 백악기 멸종 은 '5대’ 대멸종의 하나인데 백악기 멸종이 일어났던 시기엔 큰 유성의 충들이 있었다는 상당히 상당한 증거가 있다고 말했습니다.(다른 4대 멸종은 5억 년 전 캄브리아 기 말기, 3억5천 년 전 데본기 말기, 2억3천만 년 전 페름기 말기, 가장 파괴적이었던 대멸종은 1억9천5백만 년 전 트라이 아스기 말기에 일어났다)．
게다가 유카탄반도의 분화구 와 비슷한 크기(지름 180km)의 운석 구멍이 여럿 있는 데, 우리가 알고 있는 그 어떤 대멸종과도 동일한 시기 에 생긴 것이 아니라고 전했다. 유럽의 연구는 바르셀로나 카탈루냐 공과대학의 물 리학자 리카르드 솔레Ricard V. Sole가 이끌었고 그의 제자 수잔나 만루비아Susanna C. Manrubia, 벤튼 박사, 덴마크 코펜하겐 닐스보어연구소의 물리학자 퍼 백Per Bak이 함께했댜 새로운 연구를 수행했던 유럽의 과학자들은 화석 기록으로부터 통계 자료를 선별했고, 크고 작은 멸종 이 척도 불변의 자기 유사상이라고 알려진 프랙탈 패 턴에 들어맞는다는 결론을 내렸습니다. 그냥 설명하자면 공통된 통계 패턴이 그 크기의 척도와 무관하게 특정 종류의 것들에 퍼져 있다는 것입니다.한 프랑스의 수학자 브누아 Mandelbrot가 창시한 아이디어에 따르면, 프랙탈 패턴 은 자연의 구석구석에서 모습을 드러낸다 해안가의 삐죽빼죽한 패턴은 1인치 이상의 세밀한 부분을 들여 망델브로Benoit 다보든, 1마일 이상의 전체 윤곽을 바라보든 모든 척 도에서 비슷비슷한 모습을 보인다 유럽의 연구에서, 프랙탈로 보이는 것의 크기는 멸 종이 일어나는 동안 시간이 얼마나 걸렸느냐에 따라 정해진다 과학자들은 여러 시간 척도에 따라 멸종 패 턴을 그래프로 나타낸 다음, 시간 척도가 큰 때의 패턴 과 시간 척도가 작은 때의 패턴이(척도가 달라도) 서로 비슷하다는 것을 발견했습니다.
그과학자들이 내린 결론은 지구 상의 작은 변화들(경쟁하는 종내 비율에서 정상적인 변동 이 생기는 것과 같은 작은 변화들을 포함한다)에 대한 ‘생물 권'의 불규칙적인 반응들이 광범위한 멸종을 일으키는 주요 메커니즘을 제공한다는 것이다. 이런 결론은 공룡 등 여타 집단의 멸종 이유를 설명 하는 특정 이론을 지지하지도 약화시키지도 않는다. 수학적으로 말해서 벤튼 박사는 멸종의 원인으로 생 태계의 내부 역학이나 소행성의 충돌 등 기타 여러 영 향들이 모두 동등한 확률로 가능한 설명이라고 말했습니다. 하지만 많은 과학자들이 대멸종의 기저에 놓인 일관성 있는 패턴을 포착하려고 할 때면 새로운 보고서가 나 타나 연구를 다시 출발선으로 되돌려놓으며 좌절감을 안겨주지않았던가? 벤튼 박사는 “맞다 특정 이론에 편중되지 않는다 면, 멸종의 원인으로 꼽히는 모든 위기가 수학과 완벽 하게 일치하는 것 같다”고 말했다. 몇 년 전 시카고대학에서 은퇴한 통계 고생물학자 데이비드 러프David M. Raup는 이런 관점을 비판적으 로바라본다 러프 박사는 10여 년 동안 대부분의 멸종전 세계 적인 큰 재앙뿐 아니라 작은 변동들―은 유성 충돌의 결과라고 주장했다. 어떻게 대멸종에 이르게 되었는 지를 설명하기 위해 포착하기 힘든 생물체의 상호작 용과 복잡한 수학 모델을 탐구할 필요가 없다고 설명합니다.
이 우주의 모든 멸종의 60%가 외계의 믈질, 즉 혜성, 소행성, 다 른 작은 물체에 의해서 일어났다는 증거가 있기 때문 이라고말했다 러프 박사는 인터뷰에서 멸종은 특정 원인과 관계 없이 프랙탈 패턴으로 일어난다는 믈리학자 백의 생 각에 대해서 "직관적으로 홀륭한 생각이댜 아주 그럴 듯하다 하지만 나는 믿지 않는다”고 말했댜 그에게 그런 유형의 통계적 설명은 프랑스의 수학 자 르네 톰Rene Thom의 카타스트로피 이론을 떠올리 게 한다 1970년대에 널리 알려진 이 이론은 갑작스러 운 전쟁의 발발, 교통 체증, 주식 폭락, 화학 반응, 기 타 등등을 설명하는 수학적 모델입니다. 카타스트로피 이론은 지세학, 즉 표층 구조에 대한 분석, 뾰족점’이 있는 추상적인 수학적 형태에 대한 분석을 바탕으로 합니다. 이 뾰족점은 위로 향하는 바늘 의 끝처럼 생긴 곳으로, 그곳에 있는 물체는 아주 약간 만 밀어도 여러 방향으로 같은 확률로 날아갈 수 있다. 러프 박사는 “모든 것을 설명하려고 시도하는 물리 학자들의 이론은 결국 아무것도 설명하지 못하게 될 수있다.
오늘날의 공공정책 부문에서는 수가 매우 중요하다 교사들의 교수 능력을 평가할 때 학생들의 시험 점수 를 조사한다. 의료 서비스 개선을 위해 여러 가지 치료 방법의 치료 효과를 수량화한다 이런 노력에는 충분 한 이유가 있기 때문에 혁신가들이 뒷받침하고 있다 하지만 우리는 스스로 복잡한 현상을 측정해서 결과 를 판단하고, 설득력 있는 수치적 증거를 찾아낼 수 있 다고 굳게 믿고 있는가? 아인슈타인은 이런 명언을 남 겼습니다. "셀 수 있다고 해서 모두 의미 있는 것은 아니며, 의미 있다고 해서 모두 셀수 있는것은 아니다." 이 명 언에서 감정을 덜어내고 건조하게 고친다면 이렇게 될 것이다. '어떻게 세야 하는지 알 수 없는 것들이 있 다면, 수에 의존하는 것이 현명한 일인지 모르겠다' 문제는 통계적 검증 자체가 아니라, 통계적 검증 전 후에하는일이다. 첫째, 셀 수 있는 한 수를 세겠지만, 수를 세는 것은 사전에 범주를 나눌 때떄 어떤 가정을 하느냐에 따라 많이 달라진다 예를 들어, 필라델피아의 노숙자 수, 애틀랜타의 매 맞는 여성 수, 덴버의 자살자 수를 생각 해보자 실업자이고 임시로 형의 가족과 함께 살고 있 는 사람은 집이 없으니까 노숙자와 같은 부류에 넣어 야 할까? 어떤 여성을 매 맞는 여성으로 셈에 넣기 위 해 스스로 맞았다고 인정하는 과정이 필요할까? 어떤 사람이 암 선고를 받은 뒤 연일 술을 마시기 시작해서 급성 간경변으로 죽는다면, 그는 스스로에게 해를 가 해 자살한 사람일까? 이런 질문에 대한 대답은 수를 세는 데 증요한 영향을 미친다고 합니다.
두번째, 어떤 현상과 관련된 몇 가지 수를 수집한 후 에 그 수들을 합리적으로 종합해서 순위 같은 것을 정 해야 한다. 이런 일은 쉽지 않댜 기준, 측정 규약, 무 게를 적절하게 선택한다면 기대했던 결과는 거의 얻 을 수 있다 ‘가장 우호적인 환경을 지닌 대학 10곳' 또 는 ‘가장 호감이 가는 지역 20곳' 같은 제목을 단 혼한 기사들을 생각해보자. 그 기사들이 중요한 질문들에답을 해주고 있다면 시시한 정보는 아닐 것이다 저자 들이 선정한 기준에는 타당한 이유가 있는가? 왜 그들 은 선정 과정에서 그 기준에 가중치를 두었는가? 그 기준에 어떤 변화가 생긴다면, 가장 우호적인 환경을 지닌 대학이나 가장 호감이 가는 지역들의 순위가 크 게달라질까? 마지막 질문에 대한 대답은 대개 ‘예'이기 때문에 합 리적으로 검토하는 문제는 절대로 빈약한 근거를 가 지고 할 수 있는 일이 아니라고 합니다.
신용조사기관 스탠더드 앤드푸어스의 직원들이 최근 공개한 이메일을 보면 보안 평가에 대한 ‘‘조정 기준을 논의"하고 싶고, "시장 점유율을 유지하기 위해 서브프라임과 알트에이alt-A 모기지를 조작"하고 싶어 한다는 것이 드러나 있다. 기 준을 조정하는 건 폐허가 된 지역을 가장 호감이 가는 지역의 목록에 올리는 조정과 비슷했습니다. 기본적인 두 과정 -수 세기와 종합은 공공정책에 중요한 영향을 미친댜 몇 년 전 개교한 뉴욕시 공립학 교들의 발전 평가 방침을 생각해보자. 몇 가지 기준이 적용되었지만, 표준화된 국가시험에서 학생들의 성적 이 매년 향상되었는지가 학교의 등급을 결정하는 데 가장 중요한 역할을 했습니다. 이런한 접근 방법은 기본적으 지 못한 환자들이 병이 있는지 모른 채 살다가 70대 초반에 증상이 드러나 병에 걸린 걸 알게 되었습니다. 하지 만 역시 75세에 사망햇습니다. 따라서 그들의 5년 생존율 은 0퍼센트이댜 따라서 자유방임적 방식은 전반적인 집단검진사업과 같은 결과에 무릎을 꿇게 된다 하지 만 5년 생존율이 치료 효과의 기준이 된다면, 전반적 인 집단검진이 가장 좋은 사업으로 간주된다고 합니다.
생존 기간의 증간값이나 평균, 부작용, 삶의 질 등 매우 많은 기준이 치료 효과를 평가하는 데 이용될 수 있기 때문에, 의사들이 당시 상황에 최선으로 판단 되는 진료 행위를 해야 한다는 의무와 정반대가 되는 진료 행위를 할 수도 있다 일부 사람들이 제안하는 것과 같이, 아마도 많은 의사들이 조심스럽게 권유하여 평가 기 준에 맞추도록 유도해야 할 것이다. 학교의 교육 효과 를 평가하는 기준을 고안할 때에도 비슷한 시도가 적당할것입니다.