미물들의 세계를 살펴봄

의자나 ‘테이블’ 등의 고급 가구를 보면, 손질이 섬세하게 되어 있고 외관이 아름답다. 그러나 그것을 뒤집어 놓고 밑바닥을 보라. 아마 거칠고 볼품없고 심지어는 조잡하기까지 할 것이다. 그리고 섬세하게 손질이 된 부분도 확대경으로 조사해 보면, 이것 마저도 사실상 매우 거칠고 울퉁불퉁하게 보일 것이다.

만일 어느 기능공의 작품이 아주 훌륭해서, 그것을 뒤집어 놓고 보아도, 그리고 확대경으로 조사해 보아도, 역시 아름답고, 질서있고, 균형잡혀 있다면, 그 기능공에 관하여 어떻게 말하겠는가? 그리고 더 세밀히 조사해 보면 해 볼수록 아름다움이 더해 간다면 어떠하겠는가? 틀림없이 당신은 훌륭한 기술자가 비상한 재주와 지혜를 가지고, 사랑에 찬 관심을 기울여, 섬세하게 만들었다고 말할 것이다.

창조주의 작품을 보면 바로 그러하다. 그리고 창조주께서 만드신 만물은 아름다운 것에 그치지 않고, 경이로운 기능상의 유용성과 매우 복잡하고 상호 밀접한 의존 관계를 나타내고 있다. 각 생물이 어떻게 다른 생물을 위해 작용하는가 하는 점은 인간들이 점점 강력한 현미경을 가지고 미소한 것들의 세계를 조사해 봄으로 더욱 더 확실해진다.

하나님의 솜씨에 관하여 예수 그리스도께서는 다음과 같이 말씀하셨다. “들에 백합화가 어떻게 자라는가 생각하여 보라. ··· 내가 너희에게 말하노니 ‘솔로몬’의 모든 영광으로도 입은 것이 이 꽃 하나만 같지 못하였느니라.” (마태 6:28, 29) 한 송이 꽃의 우아한 아름다움, 그 꽃의 비길데 없는 색깔과 향기를 감상하는 것은 어렵지 않다. 그러나 그것을 현미경 아래에 놓고 세포 구조까지를 세밀히 조사해 보면, 아름다운 짜임새와 기술적인 솜씨에 대하여 경탄할 수밖에 없다.

그러면, 진정한 “밑바닥”—인간의 육안으로는 보이지 않으며, 현미경 없이는 결코 볼 수 없는 동, 식물계를 탐색해 보자. 이 미세한 영역 내에서도 우리는 찬란한 광경을 보게 된다.

수중 식물계

어디에서 이러한 매혹적인 세계를 볼 수 있는가? 염수 혹은 바닷물 한방울을 두쪽의 유리 사이에 넣으라. 이 “슬라이드”를 현미경 판 위에 얹으라. 그러면 작은 형체들이 어떤 것은 가만히 있고, 어떤 것은 서서히 움직이고, 또 다른 것은 맹렬히 돌아다니는 것을 보게 될 것이다. 팽이처럼 빙빙 돌아가는 것도 있고, 어떤 것은 불규칙하고 아무 지향없이 움직이고 있다. 어떤 것은 식물—“조류(藻類)”이며, 어떤 것은 동물—“원생 동물”들이다.

식물은 지상에 있는 인간과 동물들을 위한 모든 식품을 생산해 준다. (창세 1:29, 30) 식물은 “광합성”이라는 과정을 통해 공기중에 혹은 물속에 용해되어 있는 탄산 ‘가스’를 이용하여 무기물을 동물이 소화할 수 있는 음식물로 만든다. 수중 조류(藻類)는 매년 헤아릴 수 없을 만큼 많은 양의 녹말, 당분, 단백질 및 지방을 만들어 낸다. 과학자들은 아직껏 이 식물의 신비스러운 작용인 광합성 작용을 해명하지 못하고 있다. 지상의 모든 생물이 의존하고 있는 이 복잡한 화학 작용은 헤아릴 수 없는 창조주의 지혜를 반영하는 것이다.

이제 현미경의 확대율을 좀 더 높여 보라. 찬란한 보석이 나열된 것 같이 보일 것이다. 이것들은 규조(珪藻) 식물이다. 이 유리같이 보이는 식물은 대칭형으로 매우 다양하게 생겼으며, ‘실리콘’으로 만들어진 단단한 ‘케이스’를 가지고 있다.

매우 큰 규조 피각(被殼)의 퇴적물이 두꺼운 층으로 발견되는데, 그러한 곳은 현재는 육지이지만 수세기 전 물이 덮여 있을 때 그러한 것이 형성된 것이다. 그러한 퇴적물을 “규조토(珪藻土)”라고 부른다. 이 규조 식물의 껍질은 대단히 작기 때문에 1평방 ‘인치’ 내에 5,000만개 이상이 있다!

이들 규조 식물은 인간에게 유익을 주고 있는가? 그렇다. 규조토는 어떤 산업 분야에서 양질의 여과제로 사용되고 있다. 여러 가지 무광택 ‘페인트’나 절연체로서도 사용된다. 그것은 연마 성질을 지니고 있어서 여러가지 연마제품의 재료로 쓰인다. 아마 당신도 칫솔질을 할 때 바로 그것을 썼을 것이다.

현미경적 식물들을 관찰할 때, 그 색깔의 다양함을 볼 것이다. 또한 당신이 보는 앞에서 이들이 번식하는 것도 목격할 것이다. 담수 식물인 해감(水棉)은 끝과 끝이 맞닿은 단 세포가 실처럼 길게 자란다. 각 세포는 관(管)과 같다. 이것이 번식하는 한 가지 방법을 보면 두개의 실같은 세포가 나란히 놓인다. 보고 있는 동안, 각 세포에서 한 개의 돌기가 자라는데, 그 돌기들이 상대쪽 실에 닿을 때까지 계속 자란다. 이렇게 되면 그 두 개의 실은 여러 개의 실이 달린 사다리처럼 보인다. 세포 물질이 각 세포에서 다른 쪽 세포로 넘어가는 것이 보인다. 이것이 새로운 세포와 새로운 실을 형성하기 위한 생식 과정이다.

이것를 보고 있노라면, 또 다른 식물인 공처럼 말려 있는 ‘볼복스’의 영역도 보게 될 것이다. 이것은 수백 혹은 수천개의 개체가 이처럼 둥근 “사회”를 이루고 있다. 하지만 이것은 ‘핀’ 머리의 절반도 안되는 크기이다.

현미경적 동물의 생태

어떤 물고기나 기타 동물들도 조류(藻類)를 먹기는 하지만 그것을 가장 많이 먹는 것은 역시 현미경적 크기인 동물들이다. 이들은 또 그 보다 큰 바다 동물들에게 잡혀 먹힌다. 이들 작은 동물들은 대부분이 유공충류(有孔蟲類)와 같은 단세포 생물이며, 대양의 염수 가운데서 발견된다. 이들의 껍질은 주로 바다 밑바닥을 형성하고 있다. 영국 ‘도버’ 해협의 하얀 벼랑은 유공충 껍질로 되어 있다. 그 물방울 속에, 또 다른 단세포 동물, 예를 들면, 역시 피각을 쓰고 사는 아름다운 방산충류(放散蟲類)도 들어 있을 것이다. 이들을 다 열거한다는 것은 불가능할 것이다. 왜냐 하면 현재 지상에 살고 있는 단세포 동물은 30,000가지가 넘기 때문이다.

한 가지 괄목할 만한 사실은, 현미경적 식물과 이들 작은 바다 동물들은 매우 작고 섬세한데도 그렇게 많은 수가 매우 다양하게 오랜 세월을 살아왔다는 사실이다. 그리고 더욱 괄목할 만한 것은 그들이 변하지 않았다는 것이다. 똑같은 성질이 여러 세대를 거쳐 그대로 전해 내려왔기 때문에 오래 전의 화석도 현재 살아 있는 것과 차이가 없다. 얼마나 안정성이 있는가! 그러나 상호 밀접히 의존해서 살아가는 모든 생물들이 최고의 지성에 의해 설계된 것이라는 사실을 인식할 때에, 지상에 생물이 계속 존재하려면 반드시 그래야만 이치적일 것이다. 이는 각 생물이 생물계 내에서 그 특유의 역할을 하기 때문이다.

단세포 동물에 대해 설명한다면, ‘아메바’를 빼놓을 수 없다. 우리는 때때로 어떤 사람이 ‘아메바’가 들어있는 더러운 물을 마시고 병이 났다는 이야기를 듣는다. 그렇지만 ‘아메바’는 그들 대로의 중요한 역할이 있다. ‘아메바’는 피각이 없다. ‘아메바’는 유연한 내용물질의 “유동”(流動) 작용으로 움직인다. 그러므로 그들은 부단히 그 모양이 달라진다. ‘아메바’가 먹이—부패 물질, 원생동물 또는 ‘박테리아’—를 만나면, 위족(偽足)을 뻗어 먹이를 둘러싸서 몸안으로 들여와서 소화시킨다. (우리 체내에 있는 백혈구는 ‘아메바’처럼 유동하여 혈류 속에 있는 ‘박테리아’나 기타 적들을 없애버린다.)

계속해서 보고 있으면, 조금 크기는 하지만 아직도 극소 동물인 ‘대프니아’를 볼 수 있는데, 이것은 벼룩이 뛰는 것처럼 물에서 뛰는 것같이 보이기 때문에 “물벼룩”이라고 부른다. 사실상 그들은 두개의 커다란 촉수(觸手)로 헤엄을 친다. 이 물벼룩은 5쌍의 다리를 가지고 있는데 이 다리들은 주로 먹이가 들어있는 물을 그의 피각을 통하여 순환시키는 역할을 한다. 이것은 하나의 점보다 약간 큰 것이지만, 한 개의 눈과 하나의 “뇌”, 소화 기관을 가지고 있으며, 또한 1분간에 300회를 고동하며 체내로 피를 ‘펌프’질하는 심장을 가지고 있다. 그러나 정맥이나 동맥은 없다.

이들 보잘 것없는 “벼룩”이 인간을 위하여 어떤 역할을 하는지 당신은 의아할 것이다. 그들의 수명은 아마 36일 내지 50일밖에 안될 것이다. 그러나 대부분은 그 기간도 다 살지 못하는데, 그것은 물빈대, 벌레 또는 갑충이나 물고기에게 잡혀 먹히기 때문이다. 그들은 수가 헤아릴 수 없이 많기 때문에, 그보다 큰 동물들을 위한 식품 공장 구실을 한다. 그리고 또다시 더 큰 바다 동물들은 이들을 잡아먹고 마침내 인간은 생선, 새우, 기타 입맛을 즐겁게 하는 해산물을 얻게 된다.

또한 물벼룩은 인간에게 기술적으로 어려운 문제 하나를 해결해 주는 진정한 친구이다. 도시의 수원지는 이 현미경적 조류들의 이상적인 서식처이다. 이 조류들이 무성하게 자라면, 물맛과 냄새가 나빠진다. 이 현미경적인 식물을 걸러내기 위하여 여과기를 사용하면 곧 막혀버린다. 이 때 물벼룩이 문제를 해결해 준다. 기사들은 물벼룩을 조류 식물 위에 “방목(放牧)”을 한다. 그들은 매우 효과적으로 모든 조류들을 깨끗이 치워버린다. 그런 다음 거친 체로 물벼룩을 걸러내면, 도시민들은 기분좋게 깨끗하고 신선한 음료수를 마실 것이다.

현미경에 대한 설명

미소한 것들의 세계를 연구한 옛날 사람들은 천연 ‘렌즈’인 수정을 사용하였을 것이다. 어떤 사람들은 물방울을 사용하였다. 그러나 최초의 효과적인 현미경은 유리 구슬을 현미경 ‘렌즈’로 사용하였다. 이것을 통하여 규조 식물과 같이 작은 것들을 볼 수 있었다.

오늘날에도 간단한 현미경은 한개나 또는 한벌의 ‘렌즈’를 사용한다. 간단한 현미경을 좀더 발전시킨 것이 복합 현미경인데, 여기에는 두벌의 ‘렌즈’가 사용되며, 한벌의 ‘렌즈’(대물 ‘렌즈’)가 물체를 80배로 확대하면, 다른 한벌의 ‘렌즈’(접안 ‘렌즈’)는 그 상을 10배로 확대하여, 결과적으로 물체의 상은 800배 크기로 보여진다. (80 × 10) 현재 복합 현미경으로 얻을 수 있는 최고도의 확대치는 1,000배 부근이다. 이보다 더하면, 상의 “선명도”가 좋지 않다. 즉 상이 온전히 똑똑하고 명확하지 않다는 것이다.

작은 것들의 세계를 보다 깊이 들여다 보려는 끊임없는 욕망으로 인하여, 현미경 제작자들은 가시 광선으로부터 자외선, ‘엑스’선 및 전자선으로 향하였는데, 이러한 것들은 주파가 높고 파장이 짧기 때문에 선명도가 아주 양호하다. 보통 광선의 파장은 보고자하는 물체나 물체 내의 미세한 부분의 크기보다 크기 때문에 그러한 광선은 미세한 부분을 “뛰어” 넘어서 눈에 아무런 신호도 반사해 주지 않는다.

끊임없는 개량이 이루어지고 있다. 투과 전자 현미경은 100,000 내지 200,000배의 선명한 확대상을 보여줄 수 있다. 그리고 얻어진 상을 더욱 확대하기 위하여 관망용 망원경을 사용하면 백만배 이상의 훌륭한 확대상에 이를 수 있다. 단지 수 ‘옹스트롬’ 단위의 크기를 가진 물체도 자세히 볼 수 있다. (1‘옹스트롬’은 1억분지 1‘센티미터’이다)

현미경 사진은 일반적으로 그 배율(예를 들면, 800 ×)을 표시한다. 이것은 선(線) 배율을 의미한다. 다시 말하면, 사진의 가로와 세로는 각각 피사체의 가로와 세로의 800배라는 뜻이다. 그러므로 면적은 실물 넓이의 800 × 800 곧 640,000배이다. 만일 그 사진이 세포의 사진이라면, 그 사진 위에 640,000개의 세포를 놓아야 덮을 수 있을 것이다. “2,000,000 ×”라고 표시되어 있으면 그 면적 배율은 4,000,000,000,000배라는 뜻이다!

비교적으로 새로이 개량된 것이 주사 전자 현미경이다. ‘텔레비전’ ‘브라운’관 내의 전자선이 ‘스크린’에 주사하는 것과 똑같은 방법으로 전자선으로 물체의 표면을 주사한다. 최근의 개량으로 이것은 앞서 설명한 전자 현미경—이것은 한꺼번에 물체 전체에 대한 하나의 상을 만든다—에 필적할 만한 선명도를 얻을 수 있다. 각각의 현미경은 그 나름의 장점이 있고 용도가 있다. 그러나 주사 전자 현미경의 주요 장점은 초점이 매우 깊어서 입체상을 만든다는 것이다. 어떤 물체는 이 방법으로 더욱 정확하게 연구할 수 있다.

현미경으로 보면, 육지와 바다 물 속에는 경탄을 불러 일으키는 물체들이 무수히 많이 있으며, 이 모든 것들은 창조주께서 만드신 모든 만물 내에 표현된 그분의 지혜와 목적을 굳건히 확증해 준다.

우주는 상상할 수 없을 만큼 크고 무한한 반면, 작은 것들의 세계 또한 헤아릴 수가 없다고 한다. 그 한계에는 아직 근처에도 미치지 못하고 있다. 수십억의 인구가 살고 있는 지구를 생각해 보고, 지구를 일주하는 데 걸리는 시간을 고려해 보라. 그리고 나서 ‘골프’공을 바라보라. ‘골프’공과 한 개의 원자의 크기는, 지구와 ‘골프’공의 크기의 비례와 같다. 확실히 이 아름다운 우주에는 인간이 영원을 통하여 탐구해도 남을 만큼 경이로운 사실들이 가득차 있다.

[4면 삽화]

규조류

[4면 삽화]

방산충류

[5면 삽화]

물벼룩