[과학] 인간 눈의 열악한 설계 [Human Errors]

뇌 사용량의 가장 많은 부분을 차지한다는 기능
https://m.cafe.daum.net/dotax/Elgq/4429300?svc=topRank

 

고로 우리는 사물을 눈이 아니라 머리(뇌)로 본다

.....진짜 뭔가 잘못 설계된 인간의 눈.....

https://thehumanevolutionblog.com/2015/01/12/the-poor-design-of-the-human-eye/

The Poor Design of the Human Eye

 

인간의 눈은 진화가 어떻게 투박한 디자인을 만들어낼 수 있는지, 심지어 그 결과물이 뛰어난 해부학적 결과물일지라도 그 과정을 잘 보여주는 예입니다. 인간의 눈은 참으로 경이롭지만, 처음부터 설계되었다면 지금과 같은 모습을 상상하기는 어렵습니다. 인간의 눈 안에는 빛 감지 능력이 동물 계통에서 어떻게 천천히 점진적으로 발전해 왔는지에 대한 오랜 유산이 담겨 있습니다.

[업데이트: 이 기사는 이제 저의 새 책인 Human Errors 의 섹션으로 포함되었습니다 . 꼭 확인해 보세요!]

 

얼마 전 창조론자들은 인간의 눈을 소위 환원 불가능한 복잡성 의 한 예로 자주 지적했습니다 . 그들의 주장은 눈이 너무나 정교하고 수많은 상호 연결된 부분으로 이루어져 있어서 진화가 점진적인 증가를 통해 만들어낼 수 없다는 것이었습니다. 인간의 눈은 모든 부분이 제자리에 있고 제대로 작동하지 않는 한, 아무리 작은 기능이라도 수행할 수 없기 때문에, 현재의 눈 형태보다 더 복잡한 이전 ​​단계가 진화했을 가능성은 없다고 주장하는 것입니다.

이 기이한 반론은 진화의 원리와 눈의 작동 방식을 모두 오해하고 있습니다. 눈의 어느 한 부분이라도 제거하면 기능이 상실되는 것은 사실이지만, 기존 구조에 완전히 형성된 개별 부분을 추가하는 방식으로는 진화가 이루어지지 않습니다. 눈 전체가 하나의 단위로 진화합니다.

눈의 구조 전체에 걸쳐 점진적인 발전이 한 번에 하나씩 이루어져 왔습니다. 다행히도, 우리는 더 원시적인 눈을 가진 현존하는 (살아있는) 생물과 화석 기록 모두에서 척추동물 눈의 초기 형태에 대한 매우 훌륭한 사례들을 많이 보유하고 있습니다. 실제로 눈은 이제 우리가 점진적인 진화 과정을 가장 완벽하게 이해하고 있는 해부학적 구조 중 하나입니다.

이러한 이유로 창조론자들은 눈의 환원 불가능한 복잡성에 대한 주장을 대체로 포기하고, 박테리아 편모와 같은 더 모호한 예로 후퇴했습니다.

눈의 이해하기 힘든 물리적 구조를 논하기에 앞서 , 먼저 한 가지 분명히 해두어야 할 점이 있습니다. 인간의 눈은 기능적 으로 도 문제가 많습니다.

이 글을 읽는 많은 분들이 현대 기술의 도움 없이는 이 글을 읽고 있지 않습니다. 미국과 유럽에서는 인구의 30~40%가 근시이며, 안경이나 콘택트렌즈의 도움을 받아야 합니다. 그렇지 않으면 눈은 빛을 제대로 초점을 맞추지 못하고 몇 미터 이상 떨어진 물체를 구분하지 못합니다. 아시아 국가에서는 근시율이 70% 이상으로 증가합니다.

근시안의 결함은 부상이나 과도한 사용 때문이 아니라, 단순히 너무 오래 지속되는 것입니다. 상이 눈 뒤쪽에 도달하기 전에 선명하게 초점이 맞춰졌다가 마침내 망막에 닿으면서 다시 흐릿해집니다. 이는 단순히 설계상의 문제입니다.

물론, 그 반대의 문제인 원시도 존재하며, 원시와 노안이라는 두 가지 형태로 나타납니다. 원시 눈은 너무 짧게 만들어져 빛이 망막에 닿기 전에 초점을 맞추지 못하는데, 이는 구조가 좋지 않은 또 다른 예입니다.

반면 노안은 수정체의 유연성이 점진적으로 감소하거나 모양체근이 수정체를 잡아당겨 빛을 제대로 초점을 맞추지 못하면서 발생하는 노화 관련 원시입니다. 노안은 문자 그대로 "노인의 시력"을 의미하며 40세경부터 시작됩니다. 60세가 되면 거의 모든 사람이 가까운 물체를 보는 데 어려움을 겪습니다. 저는 37세인 지금, 시간이 지날수록 책과 신문을 얼굴에서 점점 더 멀리 떨어뜨린다는 것을 깨달았습니다. 이중 초점 안경을 착용할 시기가 다가왔습니다.

여기에 녹내장, 백내장, 망막 박리(몇 가지 예를 들자면)까지 더해지면 하나의 패턴이 드러나기 시작합니다. 지구상에서 "가장 고도로 진화된 생물"인 우리 눈은 오히려 부족합니다.

대다수의 사람들은 평생 동안 시력 기능을 크게 상실하게 되며, 많은 경우 사춘기 전부터 시작됩니다. 저는 초등학교 2학년 때 첫 시력 검사를 받고 안경을 썼습니다. 얼마나 오랫동안 안경을 써야 했는지 누가 알겠습니까? 제 시력은 약간 흐릿한 정도가 아니라 정말 끔찍합니다. 렌즈는 -4.25 디옵터인데, 이는 제 시력이 약 20/400 정도라는 뜻입니다. 만약 제가 1600년 이전에 태어났다면, 아마 팔 길이보다 더 멀리 보는 것은 아무것도 할 수 없는 상태로 살아왔을 것입니다. 선사 시대였다면 저는 사냥꾼으로서, 아니 채집꾼으로서도 쓸모없는 존재였을 것입니다.

이를 대부분의 새, 특히 독수리나 콘도르 같은 맹금류의 뛰어난 시력과 비교해 보세요. 이들의 먼 거리를 보는 시력은 인간의 가장 뛰어난 눈조차도 부끄럽게 만듭니다. 많은 새들은 자외선을 포함하여 우리보다 더 넓은 파장의 빛을 볼 수 있습니다. 실제로 철새들은 눈으로 북극과 남극을 감지합니다 . 새들이 이러한 지각을 의식적으로 인지하는지는 불분명하지만, 이 정보가 시각을 전달하는 신경을 통해 전달된다는 점을 고려하면 그럴 가능성이 높아 보입니다. 이는 일부 새들이 실제로 지구 자기장을 볼 수 있다는 것을 의미합니다.

많은 새들은 망막에 손상을 주지 않고 오랫동안 햇빛을 직접 볼 수 있게 해주는 반투명 눈꺼풀을 가지고 있습니다.

새의 눈이 우월하다는 것은 인간의 눈을 설계한 것이 무엇이든, 그것이 자연이든 신이든, 인간의 눈보다 훨씬 뛰어난 눈을 만들어낼 수 있음 을 보여줍니다 . 자연이 왜 인간에게 더 나은 눈을 제공하지 않았는가는 진화론으로 쉽게 답할 수 있습니다. 자연은 강하게 선택되지 않았기 때문입니다. 반대로, 지적 설계자가 자신이 아끼는 생명체에게 하찮은 새에게 부여한 탁월한 시력을 왜 허락하지 않았는지는 매우 미스터리합니다.

우리 눈의 단점에 대해서는 할 말이 더 많습니다. 우리의 야간 시력은 기껏해야 그저 그런 수준이며, 어떤 사람들에게는 매우 나쁩니다. 고양이의 야간 시력과 비교해 보세요. 고양이의 눈은 매우 민감해서 완전히 어두운 환경에서도 단 하나의 광자도 감지할 수 있습니다. 참고로, 밝은 작은 방에는 어느 순간에도 약 1,000억 개의 광자가 존재합니다 .

아무리 밝은 곳에서도 우리의 시력과 해상도는 고양이, 개, 새, 그리고 다른 많은 동물들보다 훨씬 떨어집니다. 우리는 개보다 더 많은 색깔을 볼 수 있지만, 개는 밤에 우리보다 더 선명하게 볼 수 있습니다.

색각에 대해 말하자면, 모든 사람이 색각을 가진 것은 아닙니다. 전 세계 남성의 약 6%가 어떤 형태로든 색맹을 가지고 있습니다. (여성의 경우 색맹을 유발하는 유전자가 거의 항상 X 염색체에 있기 때문에 여성은 훨씬 흔하지 않습니다. 여성은 X 염색체가 두 개이기 때문에, 만약 잘못된 염색체 하나를 물려받을 경우를 대비해 예비 염색체를 가지고 있습니다.) 세계 인구가 약 70억 명이라는 점을 고려하면, 최소 2억 5천만 명은 우리와 같은 다양한 색상을 인식하지 못한다는 뜻입니다. 그만큼 색맹이 많다는 뜻입니다.

이제 눈의 물리적 구조에 대해 알아보겠습니다. 자연에서 가장 기이한 디자인의 대표적인 예 중 하나는 척추동물의 망막입니다. 망막의 광수용체 세포는 뒤쪽으로 배치되어 있는 것처럼 보입니다. 배선은 빛을 향하고 광수용체는 안쪽을 향하고 있습니다. 광수용체 세포는 마이크와 비슷하게 생겼습니다. "핫" 쪽에는 소리 수신부가 있고, 반대쪽 끝에는 신호를 증폭기로 전달하는 케이블이 연결되어 있습니다. 안구 뒤쪽에 위치한 인간의 망막은 작은 "마이크"들이 모두 반대쪽을 향하도록 설계되었습니다. 케이블이 있는 쪽이 앞쪽을 향하고 있죠!

(이건 포토샵으로 찍은 사진인 건 확실하지만, 요점은 전달되었습니다.)

이것은 명백한 이유로 최적의 설계가 아닙니다. 빛의 광자는 뒤쪽에 내장된 수신기에 도달하기 위해 광수용체 세포 전체를 돌아야 합니다. 마치 마이크의 반대쪽에 대고 말하는 것과 같습니다. 마이크 감도를 최대로 높이고 큰 소리로 말하면 여전히 작동할 수 있습니다.

더욱이 빛은 광수용체에 도달하기 전에 얇은 조직층과 혈액 공급을 거쳐야 합니다.

현재까지 척추동물 망막이 왜 거꾸로 연결되어 있는지에 대한 가설은 없습니다. 이는 무작위적인 발달 과정으로, 무작위적인 돌연변이로는 그 정도 규모의 교정을 이루기가 매우 어렵기 때문에 "고착"된 것으로 보입니다.

흥미롭게도, 두족류(문어와 오징어)의 망막은 뒤집혀 있지 않습니다. 두족류의 눈과 척추동물의 눈은 놀라울 정도로 유사하지만, 서로 완전히 독립적으로 진화했습니다. 자연은 카메라와 같은 눈을 적어도 두 번, 척추동물에서 한 번, 두족류에서 "발명"했습니다. (곤충, 거미류, 갑각류는 완전히 다른 유형의 눈을 가지고 있습니다.) 두족류 눈의 진화 과정에서 망막은 광수용체가 빛을 향해 바깥쪽을 향하는 더욱 논리적인 형태로 형성되었습니다. 척추동물은 그렇게 운이 좋지 않았습니다.

물론, 진화는 망막의 뒤쪽 윤곽에도 불구하고 훌륭한 눈을 만들어내는 인상적인 업적을 이루었습니다. 아마도 이러한 기이한 설계를 활용하여, 척추동물의 망막은 빛 감지 세포 중 대사가 가장 활발한 부분인 광수용체에 산소와 영양분을 직접 공급할 수 있습니다.

그러나 역방향 설계가 산소 전달에 필수적이거나 유리하다는 증거는 없습니다. 특히 두족류 눈은 산소 전달 부족의 징후를 전혀 보이지 않는다는 점을 고려하면 더욱 그렇습니다. 척추동물 망막의 혈관이 분명히 불리한 상황을 잘 헤쳐나가고 있지만, 모든 증거는 역방향 척추동물 망막이 두족류의 더 논리적인 설계보다 열등하다는 생각을 뒷받침합니다.

사실, 대부분의 안과 의사들은 척추동물에서 망막 박리가 두족류보다 더 흔하게 일어나는 이유는 망막이 뒤로 젖혀져 있기 때문이라는 데 동의합니다.

인간의 눈에는 언급할 만한 또 하나의 독특한 구조적 특징이 있습니다. 망막 바로 한가운데에는 시신경원반이라는 구조가 있는데, 이곳에서 수백만 개의 광수용체 세포의 축삭이 모두 모여 시신경을 형성합니다. 이 원반은 망막 표면에 위치하며, 광수용체 세포가 들어갈 수 없는 작고 둥근 공간을 차지합니다.

이로 인해 양쪽 눈에 맹점이 생깁니다. 우리는 두 눈이 있다는 사실로 인해 이러한 맹점을 인지하지 못하고, 뇌가 대신 채워주기 때문입니다. 하지만 맹점은 분명히 존재합니다. 인터넷에서 "시신경 유두 맹점"을 검색하면 이에 대한 간단한 예시를 찾을 수 있습니다.

시신경 유두는 망막 축삭이 어느 시점에 모두 모여야 하기 때문에 필수적인 구조입니다. 지능적인 설계라면 망막 위에 딱 붙어 있는 것이 아니라 눈 뒤쪽, 망막 아래 더 깊숙이 자리 잡도록 하는 것이었을 것입니다. 망막이 뒤로 위치하기 때문에 맹점은 어느 정도 피할 수 없으며, 모든 척추동물이 이를 가지고 있습니다. 그러나 두족류는 그렇지 않습니다. 오른쪽으로 향한 망막 덕분에 망막이 손상되지 않은 망막 뒤에 중심와를 쉽게 놓을 수 있기 때문입니다.

그럼에도 불구하고, 인간 망막의 맹점을 "해결책"으로 생각할 수 있는 것은 많습니다. 비록 그것이 거꾸로 되어 있기는 하지만요. 따라서 시신경 유두와 그에 따른 맹점은 인간을 포함한 모든 척추동물의 설계가 잘못되었음을 보여주는 사례입니다.

결론적으로, 인간의 눈은 경이롭기는 하지만 그 설계상 몇 가지 눈에 띄는 결함을 가지고 있습니다. 이러한 결함은 진화 과정의 굴곡을 통해 쉽게 이해될 수 있습니다. 그러나 이처럼 명백한 단점들을 지적 설계라는 미명 하에 설명하기는 쉽지 않습니다.

-NHL