멘델 — 사라진 것 같던 흰 꽃은 왜 다시 피었을까

보라색 꽃과 흰색 꽃의 완두콩을 교배했는데 첫 자손에는 보라색 꽃이 나타났다. 흰색은 사라진 것처럼 보였다. 그런데 그다음 세대에서는 흰 꽃이 다시 피었다. 보이지 않는 동안 그 특징은 어디에 있었던 것일까.

그레고어 멘델은 이런 변화를 여러 세대에 걸쳐 관찰하고 수를 세었다. 무언가 특이한 식물을 한 번 발견한 이야기가 아니라, 어떤 식물을 고르고 어떻게 비교할지를 오래 준비한 연구였다. 수도원의 정원은 반복해서 질문을 던질 수 있는 장소가 되었다.

01. 브르노 수도원의 연구자

멘델은 오늘날 체코의 브르노에 있는 아우구스티노회 수도원에서 생활했다. 교재는 그가 교사이자 연구자로 물리와 식물, 자연과학을 공부하고 가르쳤다고 설명한다. 종교적 생활과 자연을 알아보려는 관심이 그의 삶에서 함께 있었다.

그는 1850년대부터 여러 해 동안 유전의 양상을 연구했다. 처음부터 완두콩만 바라본 것은 아니었지만 결국 그것을 주요한 연구 대상으로 삼았다. 어떤 대상을 선택할지는 실험의 결과만큼 중요한 결정이었다. 질문에 맞는 특징을 가진 생물이 필요했다.

02. 왜 완두콩이었을까

완두콩은 비교적 짧은 시간에 다음 세대를 얻을 수 있고 여러 개체를 함께 기르기 좋다. 꽃의 색처럼 구분하기 쉬운 특징도 있었다. 자연적으로 스스로 수분하는 성질은 같은 특징이 이어지는 계통을 준비하는 데 도움이 되었다.

이런 조건은 우연히 본 한 송이의 꽃과 계획한 실험을 구별해 준다. 멘델은 부모 식물의 특징을 미리 알고 어떤 조합을 만들었는지 비교하려 했다. 결과가 왜 달라졌는지 알아보려면 시작 조건부터 정리해야 했던 것이다.

03. 꽃가루를 옮기고 다음 계절을 기다리다

교재는 멘델이 서로 다른 특징의 식물을 교배하면서 원치 않는 자가수분을 막도록 꽃을 다루었다고 설명한다. 그냥 같은 정원에 심어 놓고 결과를 기다린 것은 아니다. 어떤 식물의 꽃가루가 어떤 꽃에 닿았는지 통제하려는 작업이 있었다.

그 뒤에는 씨앗을 모으고 다음 세대의 식물을 길러야 했다. 빠른 계산 하나로 끝나는 실험이 아니라 계절을 건너야 하는 관찰이었다. 여러 세대를 계속 기르고 기록하는 능력이 꽃의 색에 관한 질문을 더 긴 연구로 만들었다.

04. 첫 자손에서는 한 색만 보이다

특징이 안정적으로 이어지던 보라색 꽃의 식물과 흰색 꽃의 식물을 교배하면 첫 자손에서 보라색이 나타났다. 이것은 두 색이 물감을 섞듯 중간 색으로 섞였다는 예상과 다르다. 보이지 않던 흰색의 정보가 어떻게 되었는지라는 새 질문이 남는다.

여기서 우성과 열성이라는 말을 강한 것과 약한 것, 좋은 것과 나쁜 것으로 읽으면 오해가 생긴다. 이 실험에서 어떤 특징이 겉으로 나타나는지 설명하는 구분이다. 식물의 가치나 생존 능력을 모두 평가하는 이름은 아니다.

05. 다시 나온 흰 꽃을 세어 보다

첫 자손을 통해 다음 세대를 얻자 흰 꽃이 다시 나타났다. 많은 식물을 모아 보면 보라색과 흰색이 대략 세 대 하나의 비율로 나타나는 양상이 있었다. 흰색이 완전히 소멸했다면 설명하기 어려운 결과였다.

다만 작은 화분 몇 개에서 언제나 정확히 세 송이와 한 송이가 나와야 한다는 뜻은 아니다. 개별 결과에는 변동이 있고 많은 수를 비교할 때 보이는 규칙이 있다. 여러 개체와 세대를 세는 일이 단순한 꽃 구경을 넘어서는 이유다.

06. 1865년의 발표와 1866년의 논문

멘델은 1865년 지역 자연사학회에서 결과를 발표했고 다음 해 논문을 냈다. 교재는 당시 그의 연구가 곧바로 학계의 중심에 서지는 못했다고 설명한다. 오늘의 중요성을 안다고 발표 당시 모두가 같은 의미를 알아보았을 것으로 생각하면 안 된다.

당시에는 유전을 부모의 성질이 섞이는 과정으로 설명하는 생각도 있었다. 키처럼 연속적으로 달라지는 특징을 보면 그렇게 느끼기 쉽다. 멘델이 고른 구분 가능한 특징과 계통의 실험이 다른 연구자의 관심과 어떻게 만나는지도 문제였다.

07. 나중의 언어로 옛 실험을 읽기

오늘은 유전자와 대립유전자, 염색체라는 언어로 이 실험을 설명한다. 그러나 멘델이 지금의 DNA 지식을 이미 알고 완두콩을 기른 것은 아니다. 관찰한 규칙과 나중에 발전한 물질적 설명을 구분해야 한다.

또 모든 생물의 모든 특징이 완두콩 꽃 색처럼 단순하게 나타나는 것은 아니다. 여러 유전자와 환경이 함께 작용하는 경우도 있다. 멘델의 의미는 모든 유전을 한 공식으로 끝낸 데보다, 어떤 조건을 구분하면 반복되는 양상이 보이는지 보여 준 데 있다.

08. 사라진 것이 아니라 보이지 않았던 것

함께 실은 AI 삽화는 수도원 정원에서 완두콩을 살피는 상상 속 연구 장면이다. 멘델의 실제 초상이나 원래 실험 구획, 세대별 정확한 개체 수를 복원한 자료는 아니다. 오래 기르고 비교하는 작업의 분위기를 표현했다.

흰 꽃이 다시 핀 일은 한 번의 신기함으로 끝날 수도 있었다. 멘델은 부모를 구분하고 다음 세대를 기르며 수를 세었다. 그 과정을 따라가면 유전의 역사는 정답이 적힌 교과서보다, 보이지 않는 것이 사라진 것인지 묻는 꾸준한 질문의 역사로 보인다.