세포설

1665년 로버트 훅은 얇게 자른 코르크에서 본 작은 칸들에 「세포」라는 이름을 붙였습니다.

세포란 무엇일까

세포는 생물을 이루는 가장 작은 단위입니다. 세균처럼 세포 하나가 그대로 생물 하나인 경우도 있고, 사람처럼 엄청나게 많은 세포가 모여 몸을 이루는 경우도 있습니다. 미국 국립인간게놈연구소는 어른 한 사람의 몸에 세포가 10조~100조 개 있다고 추정합니다. 세포가 하나든 수조 개든, 생물을 쌓아 올리는 기본 벽돌은 세포입니다.

세포가 많은 몸에서는 세포마다 맡은 일이 다릅니다. 같은 종류의 세포가 모여 한 가지 일을 함께 하면 조직이 됩니다. 조직이 모이면 위, 심장, 뇌 같은 기관이 되고, 함께 일하는 기관들이 소화계 같은 기관계를 이룹니다. 기관계가 모두 모여 하나의 생물이 됩니다.

훅의 코르크에서 세포 이론이 나오기까지 왜 200년 가까이 걸렸을까요? 까닭의 일부는 세포 자체에 있습니다. 살아 있는 세포는 대부분 거의 투명해서, 간단한 렌즈로는 테두리 정도만 보입니다. 렌즈가 좋아지고 조직을 색소로 염색하는 방법이 생기면서 비로소 속 구조가 또렷해졌습니다. 도구가 나아질 때마다 조금씩 더 보였고, 세포설은 그런 작은 걸음들이 쌓여 만들어졌습니다.

작은 동물에서 이론까지

훅보다 몇 년 뒤, 네덜란드의 상인 안토니 판 레이우엔훅은 작지만 배율이 높은 렌즈를 손수 갈아 만들었습니다. 1670년대에 그는 물속에서 헤엄치는 단세포 생물을 보고 「작은 동물」이라는 뜻으로 애니멀큘(animalcule)이라 불렀습니다. 세균과 원생생물을 처음 본 사람 가운데 하나였습니다. 그 뒤 렌즈와 염색 기술이 좋아지면서 세포 속 구조도 보이기 시작했습니다. 1831년 식물학자 로버트 브라운은 핵이 식물 세포에 늘 들어 있는 구조라고 설명했습니다.

큰 걸음은 독일에서 나왔습니다. 1838년 식물학자 마티아스 슐라이덴은 식물의 모든 부분이 세포나 세포가 만든 것으로 이루어져 있다고 주장했습니다. 1839년에는 동물학자 테오도어 슈반이 슐라이덴과 이야기를 나눈 뒤, 동물 조직도 같은 방식으로 만들어져 있음을 보였습니다. 겉모습이 전혀 다른 식물과 동물이 같은 설계로 지어져 있었던 것입니다.

새 세포는 어디에서 올까

슐라이덴과 슈반이 틀린 점도 하나 있었습니다. 두 사람은 액체 속에서 결정이 자라듯 세포가 세포 아닌 물질에서 새로 생길 수 있다고 생각했습니다. 1852년 로베르트 레마크는 세포가 다른 세포의 분열로 생긴다는 강한 증거를 발표했습니다. 1855년 루돌프 피르호는 라틴어 문구 omnis cellula e cellula(모든 세포는 세포에서 나온다)로 이 생각을 널리 알렸습니다. 피르호가 레마크의 업적을 밝히지 않았기 때문에 공을 누구에게 돌려야 하는지는 지금도 논의됩니다. 피르호는 병이 세포의 변화에서 시작된다고 주장했고, 이 생각은 현대 의학의 바탕이 되었습니다.

이 발견들을 합친 것이 오늘날 교과서에 나오는 세포설입니다. 모든 생물은 하나 이상의 세포로 되어 있고, 세포는 생명의 기본 단위이며, 새 세포는 이미 있던 세포에서만 생깁니다. 이 과정의 다음 단원들은 모두 이 세 문장 위에 서 있습니다.