멕시코의 한 야생 풀은 딱딱한 껍질에 싸인 낟알 몇 개만 맺는, 지금의 옥수수와는 딴판인 식물이었다. 그 풀에서 오늘날의 통통하고 긴 옥수수까지 오는 데 수천 년이 걸렸다. 그사이 자연은 이 변화를 주도하지 않았다. 매년 조금이라도 더 크고 부드러운 낟알을 맺는 개체를 골라 다시 심은 사람들의 손이 있었다.
이 글은 "우리가 먹는 것들은 어디서 왔나"가 궁금한 학생을 위한 것이다. 답은 뜻밖에도, 밥상 위의 작물 대부분이 야생에는 없는, 사람이 오래 골라 만든 생물이라는 사실이다.
밥상 위의 작물은 어떻게 지금 모습이 되었나?
야생 식물이 곧바로 먹기 좋은 작물이 되지는 않는다. 야생 곡물은 씨가 익으면 스스로 흩어져 버려 거두기 어렵고, 알갱이도 작으며, 쓴맛을 내는 성분을 품기도 한다. 사람은 이 가운데 씨가 잘 떨어지지 않고, 알이 크고, 맛이 순한 개체를 골라 이듬해 다시 심었다. 이 선택을 수백, 수천 세대 반복하자 집단 전체의 성질이 서서히 옮겨 갔다.
이것이 작물화다. 핵심은 '만들어 낸' 것이 아니라 '골라낸' 것이라는 데 있다. 집단 안에는 원래 조금씩 다른 개체들이 있고, 사람은 그중 원하는 쪽에 손을 얹어 다음 세대로 이었다. 다만 원하는 특성만 순수하게 딸려 오지는 않아서, 좋은 성질을 얻는 대가로 다른 성질이 약해지기도 한다. 육종은 이 얽힘을 다루는 일이다.
우리가 먹는 작물은 자연이 준 것이 아니라, 사람이 오랜 세대에 걸쳐 골라낸 결과다.
이 현상을 다루는 학문은 무엇인가?
원하는 특성을 가진 생물을 골라 길러 개량하는 일을 다루는 분야가 육종학(plant/animal breeding)이다. 농학·생명과학의 한 갈래로, 무엇을 어떻게 선택하고 교배해야 원하는 특성을 안정적으로 얻는지를 연구한다. 작물뿐 아니라 가축, 관상용 생물까지 대상이 넓다.
육종학의 논리는 진화의 논리와 뿌리가 같다. 다양한 개체 중 일부가 다음 세대를 더 많이 남긴다는 점에서, 자연선택과 인공선택은 '선택의 주체'만 다르다. 세균이 약에 적응해 가는 과정을 다룬 진화생물학 — 항생제 내성은 왜 진화의 교과서 사례인가와 나란히 보면, '변이와 선택'이라는 같은 원리가 방향만 바꿔 작동함을 알 수 있다. 유전 정보가 형질로 이어지는 흐름은 중심원리 — 유전자에서 단백질로에 정리돼 있다.
고등학교에서 배운 무엇과 이어지나?
가장 곧바로 이어지는 것은 생명과학의 유전 단원이다. 형질이 어떻게 유전되고, 집단 안에서 대립 유전자의 비율이 어떻게 달라지는지를 아는 것이 육종의 바탕이다. '원하는 형질을 가진 개체를 고른다'는 말은, 그 형질을 만드는 유전자를 다음 세대에 더 많이 남긴다는 뜻이기 때문이다. 교과의 유전 법칙은 '왜 원하는 특성이 항상 그대로 물려지지는 않는가'를 설명해 준다.
또 하나는 통합과학에서 다루는 생물다양성과 그 활용이다. 야생 근연종에 남아 있는 다양성이 왜 육종의 '재료'로 중요한지, 그 다양성이 사라지면 무엇을 잃는지를 보는 관점을 준다. 하나의 개입이 생태 전체를 바꾼 이야기를 다룬 생태학 — 늑대를 풀었더니 강이 달라졌다와 함께 보면, 사람의 선택이 생물과 환경에 미치는 파장을 폭넓게 생각해 볼 수 있다.
대학에서는 이걸 어떻게 배우나?
대학에서는 농생명·작물·원예·축산 관련 학과에서 육종학을 다루고, 유전학·생명공학과도 넓게 겹친다. 전통적인 선발·교배 육종 위에, 최근에는 유전 정보를 읽어 원하는 개체를 빠르게 고르는 접근과 유전자 편집 기술까지 더해졌다. 어느 학과에서 무엇을 얼마나 다루는지는 대학마다 다르므로, 관심 전공의 실제 교육과정을 확인하는 편이 정확하다. 같은 재료가 조건에 따라 전혀 다른 성질을 내는 이야기를 다룬 식품공학 — 같은 재료가 온도에 따라 전혀 다른 맛이 되는 이유는, 작물에서 식탁까지 이어지는 다른 고리를 보여 준다.
여기서 뻗어 나갈 탐구 질문 3가지
- 작물화 과정에서 씨가 스스로 떨어지지 않게 된 것은 사람에게는 이득이지만 식물에게는 번식에 불리하다. 이런 '사람에게만 유리한' 변화가 왜 야생에서는 살아남기 어려운지 생각해 보자.
- 특정 품종만 대규모로 심으면 수확은 늘지만 병해에 한꺼번에 약해질 수 있다. 다양성과 생산성의 맞바꿈을 실제 사례로 조사해 볼 수 있다.
- 야생 근연종의 유전자원을 보존하는 종자은행이 왜 필요할까? 미래의 육종에 다양성이 왜 '보험'이 되는지 탐구해 보자.
한 줄 요약
우리가 먹는 작물 대부분은 야생에 없는, 사람이 오랜 세대에 걸쳐 골라낸 생물이며, 이 선택을 체계로 다루는 학문이 육종학이다.
원하는 결과를 한 번에 만들 수 없고 여러 세대의 선택으로 조금씩 옮겨 간다는 점은, 실력이 쌓이는 방식과 닮았다. 매 순간의 작은 선택이 방향을 만든다. TimeLevelUp은 학습의 크고 작은 선택을 기록으로 이어, 실력이 어느 쪽으로 자라 가고 있는지를 보이게 돕는다.