지구에는 무수히 많은 생물이 있고, 그에 따른 생물현상도 무궁무진하다. 그래서 생물과 생물현상을 다루는 생명과학이 엄청난 분량과 복잡한 내용일 수밖에 없다고, “현기증이 날 정도로” 어렵다고 많은 학생들이 생각한다. 하지만 이 책은 생명과학은 “어떻게 이루어져 있나(How)”라는 주제로 시작해 “왜 이렇게 되었을까(Why)”를 설명하는 학문이라고 설명하며, 이 두 질문을 토대로 ‘진화’ 원리를 통해 방대한 생명과학을 일목요연하게 정리했다.

머리말 생물 현상에는 이유가 있다
감수자의 글

PART1 생물은 합리적으로 행동한다
생명의 탄생은 단 한 번의 기적
전달되지 않는 것은 남지 않는다
생물은 합리적이다
DNA는 왜 이중나선 구조인가
DNA 이야기1-유전정보는 이중으로 보호받고 있다
DNA 이야기2-염기쌍과 ‘사다리 이론’
DNA 이야기3-염기쌍이 수소결합인 이유
유전물질은 왜 DNA가 되었나
단백질을 이용한 효소의 촉매 기능
세포는 어떻게 탄생했을까
세포 안으로 들어온 엽록체와 미토콘드리아
협력과 대립이 공존하는 유전체 전쟁
에너지를 만든다1-왜 효소반응은 수중에서 일어날까
에너지를 만든다2-왜 전자전달계는 막에 고정되어 있을까

PART2 누군가에게 말하고 싶어지는 생명과학 이야기
식물은 왜 초록색인가
세포는 서로 협력한다
개미와 벌은 왜 협력할까
왜 동물의 몸에만 심장이 존재할까
다세포생물의 모든 세포는 동일한 유전자를 가지고 있다
딸보다 여동생을 키우는 게 더 유리하다?
집단의 효율화를 꾀하는 초개체의 탄생
지혜가 없는 세포도 조직을 만들 수 있다!?

PART3 재밌어서 밤새 읽는 생명과학
지능이 낮은 개미가 가장 좋은 선택을 하는 비결
뇌와 개미는 닮았다
인간도 꿀벌도 우울해진다
유전, 확률과 우연의 생명과학
분리와 조합의 원리에 따른 유전 이야기
성(性)이 출현한 이유
수컷과 암컷은 왜 존재하는 것일까
세대교번과 핵상교번, 그리고 에이리언?
더 많은 이득을 얻기 위한 자웅의 싸움
수컷이 수컷을 암컷이 암컷을 낳는 생물
살아남기 위해 싸울까, 도망칠까

맺음말 생물 현상을 관통하는 원리를 이해하라

생물은 예전부터 현재의 인간처럼 다세포이며 복잡한 기관과 이를 제어하는 시스템을 지닌 것은 아니었다. 최초의 생명은 현재의 세포보다 그 구조가 훨씬 단순했다. 그러다가 진화 과정을 거쳐 서서히 복잡한 시스템을 지닌 생물이 등장했고 현재의 다양한 생물군이 탄생한 것이다.
생물은 더욱 합리적인 형태로 발전할 수 있었음에도 이전에 존재했던 시스템을 이용해 새로운 성질을 얻어나갔기 때문에 지금 따져보면 합리적이지 않을 때가 있다. 닥친 상황에 따라 모습을 변형시켰던 것이다. 따라서 현재 생물의 모습을 이해하려면 과거 생물 진화의 역사를 알아두는 것이 좋다.
이런 관점에서 생명과학을 정리해가면 생물 현상을 ‘암기’하는 것이 아니라 ‘이해’할 수 있다. 말장난도 의미가 있으면 외우기 쉬운 것처럼 생물 현상이 왜 그렇게 되었는지를 바탕으로 생각을 정리하면 전보다 생명과학을 이해하기가 훨씬 쉬울 것이다. - [머리말_생물 현상에는 이유가 있다] 중에서DNA에 있는 유전정보가 RNA의 것보다 더 안전하게 보호되는 이유가 한 가지 더 있다. 이는 DNA만이 가진 유전자 뚜껑의 존재다. DNA는 이중나선 구조로 서로의 염기가 상호보완적(A-T, G-C 조합)이라 실질적으로는 같은 정보가 두 개의 사슬 모두에 존재한다. 유전자가 해독되고 단백질에 번역되는 것은 한쪽 사슬뿐이지만 뚜껑에도 같은 정보가 담겨 있다.
DNA가 번역되었을 때 두 개의 사슬이 풀려 한쪽의 배열이 해독된다. 이때 해독된 사슬이 손실되어도 뚜껑 부분이 남아 있으면 이를 통해 원래 정보를 복원할 수 있다. 이는 한 개의 사슬인 RNA로는 불가능하다.
생명의 설계도인 유전정보는 위와 같이 DNA를 사용해 이중으로 보호되고 있다. - [DNA 이야기 ①-유전정보는 이중으로 보호받고 있다] 중에서동물에게도 우울감이 존재할까?
이 명제에 대해 몇 가지 흥미로운 연구 결과가 발표되었다. 먼저 가재 이야기다. 수컷 가재는 암컷을 둘러싸고 다른 수컷과 싸우는데 싸움에 진 가재는 얼마간 싸우지 않으려고 한다. 이때 가재의 뇌를 조사하니 신경전달물질의 분비가 적다는 것이 확인되었다. 의욕을 상실한 가재 뇌의 생리 상태는 우울 상태인 사람과 비슷했다. 진 것에 스트레스를 받고 일종의 우울 상태에 빠진 것이라 해석할 수 있다.
그리고 우울 상태인 가재에게 항우울제를 투여하니 다시 싸움에 나선다는 것도 밝혀졌다.()최근 물고기 연구에서 강에 항우울제 성분이 흐르면 물고기가 대담한 행동을 한다는 보고가 있었다. 아마도 정상적인 상태보다 신경전달물질의 분비량이 많아져 인간처럼 들뜬 상태가 되었을 것이다. 들뜬 상태가 되면 생존율이 떨어지는 것이 분명하므로 우울함은 반대로 생존율을 높이는 효과가 있을지 모른다.
이것도 인간 마음의 기능이 뇌를 처음으로 가졌던 선조로부터 계승되어 진화한 것이라는 것을 나타내는 것이다. 그렇다면 우울함도 어떤 의미있는 기능이 있는 것이 확실하다. - [인간도 꿀벌도 우울해진다] 중에서

일본에서 35만 부 이상 판매된 [재밌어서 밤새 읽는] 시리즈, 생명과학편 출간!
복잡하고 방대한 분량의 생명과학을 ‘진화’의 원리로 명쾌하게 설명하다일본에서 35만 부 이상 판매되고, 국내에도 우수과학도서와 추천도서로 선정된 [재밌어서 밤새 읽는] 시리즈가 학부모와 청소년에게 뜨거운 호응을 받으며 생명과학편을 출간했다. ‘친근하고 재밌는 과학’을 표방하는 이 시리즈가 화학, 물리, 지구과학에 이어 생명과학을 선보임으로써 마침내 과학탐구영역의 모든 과목을 다루게 되었다. 일본의 진화생물학자이자 베스트셀러 저자인 이 책의 저자 하세가와 에이스케가 생명과학의 기본 원리와 원칙을 알기 쉽게 설명해 과학 공부가 어려운 청소년들에게 유익한 과학교양서가 될 것으로 예상된다.
지구에는 무수히 많은 생물이 있고, 그에 따른 생물현상도 무궁무진하다. 그래서 생물과 생물현상을 다루는 생명과학이 엄청난 분량과 복잡한 내용일 수밖에 없다고, “현기증이 날 정도로” 어렵다고 많은 학생들이 생각한다. 하지만 이 책은 생명과학은 “어떻게 이루어져 있나(How)”라는 주제로 시작해 “왜 이렇게 되었을까(Why)”를 설명하는 학문이라고 설명하며, 이 두 질문을 토대로 ‘진화’ 원리를 통해 방대한 생명과학을 일목요연하게 정리했다.
“생명과학이란 단순히 암기해야 하는 잡다한 지식을 모아둔 것이 아니다. 생물과 화학과 진화라는 원리가 뒷받침되어 그 법칙을 바탕으로 성립하는 종합적인 현상이다. 그러므로 그런 과정을 이해하고 왜 그렇게 되었는지를 알면 생물이 보여주는 현상이 머릿속에 쉽게 각인될 것이다.”라고 설명한 이 책은 생명과학을 현상 나열이 아니라 진화 이론을 통해 친근하고 이해하기 쉽게 풀어가고, 수많은 생물의 세포·기관 같은 것들을 체계적으로 나눠 설명하면서 어쩔 수 없이 암기해야 하는 것들도 이해를 통해 쉽게 암기할 수 있도록 도와준다.피카추는 진화가 아니라 변태? 유전정보는 원래 DNA에 담겨있지 않았다고?
막연하게만 느껴지는 생명과학을 친근하고 재미있는 이야기로 탈바꿈시키다!생명과학을 ‘진화’로 풀어냈다고 하지만, ‘진화’ 역시 접근하기 쉬운 부분은 아니다. 그래서 저자는 진화를 역사, 예시, 비유 등을 통해 재밌게 진화와 생물 현상을 설명한다. 진화의 개념을 설명하기에 앞서, 애니메이션 [포켓몬스터]에서 ‘피추, 피카추, 라이추로의 진화’로 진화와 변태의 차이점에 대해서 알려줘 과학 공부의 흥미를 일으킴과 동시에 뇌리에 확실히 남을 수 있도록 진화의 개념을 심어준다. 또한 유전 정보를 전달할 것(유전), 정보가 완전히 같지 않을 것(변이), 번식률에 차이가 있을 것(선택)이라는 진화의 조건과 과정을 ‘귓속말 전달 게임’에 비교하며 설명해 이해시킨다.
이렇게 탄탄하게 진화에 대해 설명한 후 이 책은 방대한 생물현상을 명쾌하게 정리하기 시작한다. 생명체가 유전정보를 DNA에 전달하는 이유나 방식, 고등생물에게 장기의 의의와 역할, 선태식물과 양치식물의 특성 등 학생들이 어려워하는 교과서 속 생명과학 지식을 진화의 관점에서 풀어나간다. 이어 ‘후대에게 유전정보를 가장 효율적으로 전달한다’라는 진화의 목적을 바탕으로 최초의 생명체가 어떻게 지금의 고등생물이 되었는지를 설명하며, 다양한 생물의 생물현상에 대해서도 일목요연하게 설명한다. 진화와 그로 인한 생명현상을 인과관계로 설명함으로써 생명과학의 메커니즘을 자연히 습득할 수 있게 한다.화학, 물리, 지구과학에 이은 과학탐구영역의 완결판
암기를 최소화하고 과학 공부의 흥미를 불어넣는다생명과학의 원리를 알게 되면, 지구상의 무궁무진한 생물현상은 외워야 할 것이 아니라 알고 있는 지식을 풍부하게 만들어주는 재미있는 해설이 된다. 개구리 알이 검정색인 이유, 지능이 낮은 벌이나 개미가 일사분란하게 집을 짓고 먹이를 찾는 방법, 가재가 우울증을 겪는 이유 등 이 책이 들려주는 방대한 생물이야기는 과학 공부를 차치하고서라도 재미있고 신기한 이야기이다.
또한 다수결을 이용하는 곤충을 설명하며 인간 사회의 민주주의와의 공통점과 차이점을 다시 생각해보게 하고, 항우울제 성분이 흐르는 강에 사는 물고기의 생존율이 낮다는 사실을 일러주며 우리를 힘들게 하는 우울증이 어쩌면 우리의 생존율을 높이는 역할을 할 수도 있다고 말하는 등 신기한 생물이야기를 인간 사회의 이야기로까지 확장할 수 있는 실마리를 줘, 이 책은 단순한 생명과학공부를 넘어 우리 삶을 과학적 근거를 통해 비교하고 돌아보게 하는 역할을 할 것이다.