작가 소개
저는 긴자에서 하반신 슬림 전문 개인 트레이닝 짐을 운영하고 있는 지금무라 마사히데입니다. 중학교 농구부 코치도 맡고 있으며, 회사의 업무는 AI에 맡겨 처리하고 있습니다. 자세한 자기소개와, 출판 중인 책 안내는 글의 말미에 모아 설명하겠습니다. 그럼 본론으로 들어가겠습니다.
만약 지구가 4억 6천만 년 전으로 거슬러 올라가 다시 재생 버튼을 누르면, 우리는 다시 나타날까요?
정답은 먼저 제시하겠습니다.
4300만 회에 1회 나타나는 확률입니다.
좀 더 정확하게 말씀드리면, 인간과 똑같은 종이 도달할 확률의 중앙값은 0.0000023%이며, 범위는 3.8억 분의 1회에서 610만 분의 1회 사이입니다. 대부분의 경우, 지구는 세균의 별로 끝날 것입니다.
이 숫자가 어디에서 나온 것인지, 그리고 이 숫자가 실제로 무엇을 의미하는지. 그것을 끝까지 상세히 설명하겠습니다. 내용이 매우 길고, 중간에 놀라운 부분들이 여러 번 있을 것입니다.
무엇을 계산했습니까?
솔직히 말씀드리면, 46억 년분의 진화를 그대로 재현할 수 있는 계산기 모델은 이 세상에 존재하지 않습니다. 그래서 다른 방법을 택했습니다.
인류에 이르기까지 반드시 통과해야 하는 사건을 22개 나열한다. 각각에 대해 지구사에서 독립적으로 일어난 횟수와 이를 발생시키는 데 걸린 시간을 조사하여 통과 확률의 범위를 설정한다. 난수에서 그 범위 안에서 값을 뽑아 22개의 모든 값을 곱한다. 이 작업을 30만 번 반복한다. 이를 모ンテ카를로법이라고 한다.
따라서 아래 제시되는 숫자는 30만 회 시도에서 얻은 중앙값과 5%에서 95% 범위입니다. 소수점은 신뢰하지 마십시오. 이유는 마지막 장에 설명하겠습니다.
또한, 이 계산에서 가장 중요한 것은 22개의 관문을 두 종류로 나눈 것이 아니라, 확률의 숫자 자체를 의미한다는 점입니다.
하나로 요약할 수 있는 유형은 수차례 독립적으로 진화한 광합성, 다세포화, 눈, 항산화 작용, 비행, 도구 사용 등입니다. 이러한 현상들은 끊임없이 반복되며 높은 정도의 재현성을 보입니다.
또 다른 것은 우연적인 유형입니다. 40억 년 동안 단 한 번만 일어났던 발명품일까요, 아니면 외부에서 온 사건일까요. 유전 암호, 망간 클러스터, 미토콘드리아와의 공생, 운석 충돌이 발생했습니다. 재현성이 낮습니다.
이 분류는 “필연인지 우연인지”에 대한 답이 됩니다.
증거에 대해서도 기록합니다. 활용 가능한 것은 화석과 지층만이 아닙니다. 당시의 해수와 대기는 암석의 화학적 형태로 남아 있습니다. 44억 년 전의 지르콘 결정에 포함된 산소 동위원소는 그 시기에 이미 액체 상태의 물이 존재했음을 시사합니다. 띠 모양 철광층은 산소가 발생한 시기와 양을 기록하고 있습니다. 황 동위원소의 질량 비의존 분별은 무산소 대기의 지문으로, 24억 년 전에 깔끔하게 소멸합니다. 해수 온도와 빙기는 산소 동위원소, 생물량의 급증과 급감은 탄소 동위원소, 심해에 산소가 있었는지 여부는 몰리브덴 동위원소와 황철석의 분포에서 파악할 수 있습니다.
재난의 흔적 또한 남아 있습니다. 거대한 화산 폭발은 수은 농도, 소행성 충돌은 이리듐층과 충격 석영입니다. 산소가 부족해진 바다는 검은색 頁岩, 지구 전체의 급격한 동결 해동은 캡 카본레이트 형태로 남으며, 생존 화석은 행동을, 琥珀(뇌우석)는 생태계를, 분자 시계는 분기 시대를 알려줍니다.
마지막으로, 현생 생물의 몸 안에는 황화철 클러스터, 유전 암호, 미토콘드리아 DNA와 같은 살아있는 화석이 존재합니다. 우리 세포 안에 40억 년 전의 증거가 담겨 있습니다.
삶은 암석 전지 안에서 시작되었다.
관문 1, 탄소 고정의 자발적 성립. 융합형, 통과 확률 50~95%, 전체를 0.14단 낮춥니다.
심해의 알칼리성 열수 분출구에서는 지구 내부에서 솟아난 수소와 해수에 녹아든 이산화탄소가 황화철로 만들어진 미세한 구멍 안에서 만나게 됩니다. 분출구 안쪽은 알칼리성이고, 바깥쪽 바다는 산성입니다. 이 pH 차이는 자연적인 배터리입니다.
여기 재미있는 부분은 현재 생물이 ATP를 만드는 방식, 즉 막을 사이에 둔 수소 이온의 기울기를 이용하는 발전 방식과 완전히 동일한 메커니즘이기 때문입니다.
생명은 배터리를 발명한 것이 아닙니다. 암석 속 배터리 안에서 자기 촉매 반응이 시작되어, 나중에 막이 붙어 밖으로 나왔기 때문입니다. 따라서 황화철 클러스터는 여전히 효소의 중심에 남아 있습니다. 그 증거는 우리 몸 안에 있는, 그러한 종류의 관문입니다.
관문 2, 자기 복제 분자. 우연형 20~70%, 0.35桁 감소. RNA는 유전 정보와 촉매의 양쪽 모두를 담당할 수 있으므로 최초 복제자의 유력 후보입니다. 다만 충분한 길이의 RNA가 자연적으로 합성되는 조건은 상당히 제한적이며, 점토 광물이나 마르거나 젖는 사이클이 도움이 되었다고 여겨집니다.
관문 3, 막으로 인한 구획화. 굴절형, 50~90%, 0.16비트. 지방산은 물 속에서 자발적으로 소포체를 형성합니다. 이는 물리적으로 쉽게 일어나는 현상입니다.
간문 4, 유전 암호와 번역 장치. 우연형, 5~40%, 0.65桁 하락. 여기가 생명 탄생의 최대 난관입니다.
세 가지 염기가 하나의 아미노산에 대응하는 규칙은 물리적인 필연적인 것이 아니다. 다른 대응표를 만들 수도 있었다. 그런데 그것이 모든 생물에서 공통적으로 나타나는 것이다. 즉, 한 번 확립된 것이 독점적인 흔적을 강하게 남긴 셈이다.
이 결과를 모두 더하면 생명 탄생의 소계는 중앙값 4.4%, 범위 1.2~11.5%입니다.
생명은 흔히 일어난다. 하지만 우리와 같은 기작을 가진 생명체는 그것만큼 쉽지 않다. 그것은 그런 숫자 때문이다.
물을 쏟았으니 짊어진 대가
검문 5, 광합성. 축소형, 70~95%, 0.08단위.
빛을 이용하여 전자를 방출하여 이산화탄소를 환원하는 메커니즘은 황화수소를 전자원으로 사용하는 방식, 철을 사용하는 방식, 아질산염을 사용하는 방식, 비소를 사용하는 방식까지 현재까지 전존합니다. 이는 여러 번 독립적으로 진화한 결과로, 거의 필연적인 현상입니다.
문제는 바로 그 다음입니다.
간문 6, 광화학계 I과 II의 합체. 우연형, 10~40%, 0.60단계를 낮춤.
물에서 전자를 추출하기 위해서는 빛을 두 단계로 사용하여 전압을 얻어야 합니다. 계열 I과 계열 II는 원래 서로 다른 종의 세균이 가지고 있던 장치였습니다. 유전자 수평 전파로 인해 하나의 세포에 동거하면서 직렬로 연결되었으며, 이는 독립적인 두 가지 발명이 합쳐진 형태입니다.
관문 7, 망간 클러스터에 의한 수분 분해. 우연형, 5~30%, 0.76단. 전체 관문 중 가장 강력하게 확률을 감소시키는 요인 중 하나이다.
물 분자로부터 4개의 전자를 하나씩 제거하는 장치입니다. 망간 4개와 칼슘 1개의 작은 금속 조각입니다. 망간은 산화 상태를 단계적으로 변화시킬 수 있는 드물게 존재하는 금속으로, 물 분해 촉매로 대체될 가능성이 거의 없습니다. 이 재료 자체는 당시의 바다에 풍부하게 존재했습니다. 하지만 40억 년 동안 한 번뿐입니다.
왜 물을 선택했을까요. 황화수소는 화산 근처에만 존재합니다. 철은 녹아있는 장소가 제한되기 때문입니다. 하지만 물은 어디에나 무한히 존재합니다. 전자원으로서 물로 전환된 경우뿐만이 자원 제약에서 벗어나 지구를 뒤덮었습니다.
왜 산소가 발생했는가. 여기는 오해를 불러일으키기 쉬운 부분이다. 산소는 목적이 아니다. 물에서 전자를 뽑은 후 남은 잔여물, 즉 쓰레기다.
또한, 왜 산소가 독이 되는 걸까요? 산소 분자는 전자를 하나씩 받아들이지만, 그 과정에서 불안정한 상태인 과산화수소와 슈퍼옥시드가 생성됩니다. 이들이 DNA를 손상시키고 효소의 철-황 클러스터를 파괴합니다.
방금 쓴 대로, 철황 황 클러스터는 생명의 최초 핵심 부품입니다. 즉, 생명의 가장 중요한 부품이 산소에게 가장 취약한 대상이 되었다는 의미입니다.
결과는 지구상에서 최초의 대규모 멸종입니다. 혐기성 생물은 해저와 지하로 피신했습니다. 현재 우리 몸의 장내 세균이나 심해 미생물은 그 피난민의 후손입니다. 게다가 대기 중의 메탄이 산화되어 온실 효과가 사라지고, 헬로니안 빙하기라는 전 지구적인 동결이 발생합니다.
광합성이 성공한 것이 원인이었습니다.
산소 발생형 광합성까지의 소계는 중앙값이 3.2%, 범위는 1~7.6%이다.
체질을 정화하는 동안 전기를 생산하고 있었다.
간문 8, 항산화 효소. 뭉침형, 80~98%, 0.05단. 슈퍼옥시드 디스무타아제와 카타라제는 독립적으로 여러 번 진화했습니다. 거의 필연적입니다.
관문 9, 산소 호흡 전환. 좁은 범위, 60~90%, 0.12단위.
제가 개인적으로 가장 좋아하는 부분입니다.
해독 효소는 산소를 무해화할 때 반드시 전자를 받아서 전달하며, 전자의 전달은 곧바로 에너지 획득입니다. 즉, 해독 장치와 발전 장치는 구조가 거의 같습니다. 실제로 시토크롬 산화 효소는 해독 시스템과 공통의 조상을 가지고 있다고 여겨집니다.
생물체는 독을 사용하려 한 것이 아닙니다. 필사적으로 해독하고 있었는데, 그 장치가 우연히 에너지를 발생시킨 것입니다.
게다가 산소는 전자 친화력이 강하여 발효의 약 16배의 에너지를 발생시킵니다. 이는 방어가 공격으로 이어지는, 외용제에 가장 극적인 사례입니다.
중앙값이 66.5%이다. 이는 흔히 일어나는 일이다.
세포 안에 세포를 키운다
관문 10, 핵형질화. 우연형 5~30%, 0.76단위 감소.
어떤 세포가 산소 호흡을 하는 세균을 삼켜서 소화하지 않고도 살게 했다. 그것이 미토콘드리아이다.
필요했던 것은 두 가지였다. 삼킬 수 있는 능력과 소화하지 않는다는 우연. 이 두 가지가 동시에 맞춰져야 했고, 게다가 성공한 순간에 그 혈연통이 경쟁 상대를 압도하기 때문에 두 번째 세대가 싹트는 여지가 사라졌다.
진핵세포는 원핵세포에 비해 수천 배의 에너지 예산을 가지고 있습니다. 그래서 크고 복잡한 유전체와 체계를 갖출 수 있습니다. 이 장벽이 없었다면 지구는 영원히 세균의 세계일주였을 것입니다.
관문 11, 10억 년의 지루함에서 벗어나기. 예상치 못한 상황, 40~80%, 0.22단위.
핵심세포화 이후 진화는 약 1억 년 동안 정체되었습니다. 그 이유는 환경 때문이었습니다. 표면에는 산소가 존재했지만, 심해는 황화수소로 가득했으며, 핵심생물에 필수적인 몰리브덴과 철이 황화물 형태로 침전되어 영양분이 고갈되었습니다. 몰리브덴 동위원소와 황철석의 분포가 이를 기록하고 있습니다.
진화가 멈춘 것이 아니라 환경이 이를 허용하지 않았다.
탈출의 촉매는 7~6억 년 전의 전 지구 동결 현상입니다. 빙하의 흔적이 적도의 지층에까지 남아있고, 그 바로 위에는 캡 카보네이트가 화산에서 배출된 CO2의 축적으로 인한 급격한 해빙을 기록하고 있습니다.
빙하가 녹으면서 드러난 빙하는 거대한 양의 인분을 바다로 흘려 보냈습니다. 조류가 폭발적으로 증가하면서 산소가 두 단계를 상승했고, 에디카라 생물이 나타났습니다.
몸을 가다듬고 눈을 뜬다.
관문 12, 다세포화. 융합형, 80~95%, 0.06 桁. 동물, 식물, 균류, 조류 등에서 최소 25회 독립적으로 발생했습니다. 거의 필연적입니다.
관문 13, 망(眼)의 획득. 굴절형, 70~95%, 0.08 桁. 망은 40회 이상 독립적으로 진화했습니다. 광수용 단백질인 오프신은 동물에서 공통되지만, 렌즈 눈, 복수 눈, 구멍 눈은 각각 별도로 만들어졌습니다.
関門14、カンブリア型の体制多様化。収斂型、50〜80%、0.19桁。
이는 세 가지 원인이 복합적으로 작용했습니다. 첫째, 산소가 콜라겐 합성에 필요한 농도에 도달한 것입니다. 콜라겐은 근육과 단단한 조직의 재료입니다. 둘째, 칼슘과 인의 농도가 높아져 껍질이나 뼈가 만들어지기 시작했습니다. 지층에서 인산염이 급증하고 있습니다. 셋째, 눈이 등장하면서 추구하는 측과 피하는 측 간의 군비 경쟁이 시작되었습니다.
껍데기, 가시, 속도, 숨는 행동. 수백만 년 동안 한꺼번에 나타나며, 생흔 화석이 층말이를 뚫기 시작하는 시기입니다.
만약 이런 일이 발생하지 않았다면. 에디아카라형의 부드러운 생물이 계속해서 나타나고, 포식자도 눈이 없는 세계가 된다. 지능으로의 진화 압력이 약하기 때문에 정착에 이르기 쉬울 것이다.
척추, 턱, 치아
관문 15, 척추동물. 우연형, 30~60%, 0.35단위. 척추를 가진 족보는 한 번만 발생했으며, 척삭동물이 주도적인 역할을 하는 세계가 더 많았을 수 있습니다.
턱과 치아에 대한 내용도 포함합니다.
뱀의 이빨은 사실 뼈가 아닌 케라틴입니다. 손톱과 같은 재질이죠. 턱이 없는 단계에서 빨고 긁는 데 사용된 구조입니다.
진정한 歯는 피부의 비늘이 입 안에 이동하여 태어났습니다. 이를 피치라고 합니다. 약 4억 3천만 년 전쯤, 턱과 함께 판피류에 나타났는데, 이는 먹잇감을 잡는 경쟁이 원인입니다.
뱀장어가 살아남은 것은 다른 어류에 기생하여 틈새를 차지하고, 정면 경쟁을 하지 않는 전략을 선택했기 때문입니다.
여기 오르도비스기에 즈음한 멸종이 끼워넣어집니다. 4억 4천만 년 전. 당시 대륙이 남극에 모여 빙상이 발달하고 해수면이 100m 하강하여 얕은 바다의 서식지가 사라졌습니다. 산소 동위원소의 급변과 고온도니아 빙하 퇴적물이 증거이며, 삼엽충의 대부분이 사라지고 헤엄치는 어류가 상대적으로 유리해졌습니다.
육지에 오르다
関門16、陸上進出。収斂型、60〜90%、0.13桁。
먼저 나타난 것은 식물입니다. 뿌리가 암석을 부수고 토양을 만들었으며, 강에 산소와 유기물을 흘려보냈습니다. 그 후, 물고기가 얕은 습지에서 지느러미를 사용하여 진흙을 밀어내는 행동을 시작했습니다. 티키트리키 화석이 그 단계를 기록하고 있습니다.
그 이유는 먹잇감 투성이의 바다보다 산소가 부족해도 경쟁 상대가 없는 얕은 쪽에 더 안전했기 때문이다. 또한 폐는 사실상 육상에 오기 전에 만들어졌으며, 아가미를 보조하는 역할을 위해 산소가 부족한 따뜻한 습지에 먼저 진화한 것이다.
식물, 절지동물, 척추동물이 각각 독립적으로 육상으로 진출했습니다.
데본기 말의 멸종, 약 3억 6천만 년 전. 육지에 숲이 펼쳐지면서 뿌리가 엄청난 양의 영양분을 바다로 흘려보내 바다가 비옥해지고 산소가 부족해졌습니다. 검은색 頁岩이 남아 있으며, 판피류는 전멸했고, 현재 물고기의 조상인 어류의 자리를 차지했습니다.
숲이 바다를 죽였다는 이야기입니다.
구전날
관문 17, 페르미기 말 절멸 시 단궁류가 생존하며, 우연형으로 30~60%, 0.35桁.
시베리아에서 화산이 100만 년 동안 계속 분화했습니다. 또한 지하의 석탄층을 태워 CO2와 메탄을 배출했습니다. 수은 급증, 탄소 동위원소 급감, 해수 온도 급상승, 해양 산성화 등 모든 현상이 지층에 그대로 남아 있습니다. 종의 90%가 사라졌습니다.
생존 조건은 저산소, 고온 및 산성 환경에 대한 저항성입니다.
포유류의 조상인 단궁류는 대부분 사라지고, 구멍을 파서 더운 것을 피했던 리스토사우루스 계통만이 남게 되었다. 반면, 공룡의 조상인 주竜류는 효율적인 호흡기인 기嚢를 가지고 있었으며, 저산소 환경에서 압도적으로 유리했다.
그래서 공룡 시대를 맞이했습니다. 포유류는 야행성·소형으로 진화하며, 그 1억 5천 년 동안 후각, 청각, 체온 유지, 모유 생산 능력을 발전시켰습니다.
여기 흥미로운 반사실적 시나리오가 있습니다. 만약 빙하 시대 말 멸종이 발생하지 않았다면, 단弓류는 이미 육지의 주역이었기에 공룡 시대를 건너뛰고 2억 년 더 빨리 포유류의 진화가 촉진되었을 가능성이 있습니다. 계산하면 인류 도달 확률은 기준의 1.69배로 상승합니다.
대량 멸종이 인류의 탄생을 돕지 않았고, 오히려 지연시켰을 가능성을 시사하는 유일한 반실현적 가설이다.
운석은 타이밍까지 포함하여 우연이었다.
검문 18, K-Pg급 충돌로 공룡이 퇴장한다. 우연형, 10~30%, 0.70단계 하락한다.
지름 10km 크기의 소행성이 공룡이 번성하고 포유류가 준비된 시점에 나타난다. 멕시코 유카탄 반도의 화산 분화구, 전 세계에 걸쳐 발견되는 이리듐층과 충격 사구영상 등이 증거이다.
충돌 이후 어둠 속에서 광합성이 멈추자, 연쇄 식품 위쪽에 있던 대형 동물이 더욱 크게 굶주렸습니다. 생존 조건은 작고, 동굴에 숨을 수 있어야 하며, 씨앗이나 부패한 고기를 먹고 저장할 수 있는 능력이 있어야 했습니다.
포유류는 1.5억 년 동안의 야행 생활 동안 모든 종을 보유했습니다. 조류는 부리(喙)로 씨앗을 먹는 계통만이 남았으며, 치아를 가진 조류는 모두 소멸했습니다.
충돌이 없었다면 인류 도달 확률은 기준의 0.14배입니다. 지능이 나온다면 소형 육각류, 트로오돈 조상에서 비롯된 종일 가능성이 높습니다. 이미 이족 보행이 완성되었으므로 직립 보행이라는 관문을 통과할 필요가 없습니다.
関門19、霊長類。偶然型、30〜60%、0.35桁。
운석으로 뚫린 숲을 꽃과 과일을 가진 식물들이 채운 것이 출발점입니다. 과일은 색깔로 익은 정도를 나타내므로 색각이 진화했고, 가지 위에서 과일을 따서 입체 시각과 움켜쥐는 손이 진화했습니다.
우리 손과 눈은 과일을 위해 만들어졌습니다.
숲이 사라지고, 무언가가 일어섰다.
관문 20, 직립 이족 보행. 우연성 20~50%, 0.46 단계.
동아프리카 지역에서 대지구대가 솟아오르면서 비를 차단하고, 숲이 사바나로 바뀌었습니다. 호수 바닥 퇴적물의 꽃가루와 풀, 나무에서 비롯된 탄소 동위원소 비율이 기록되었습니다.
나무가 빽빽하지 않으면 나무에서 나무로 땅을 이동하는 시간이 늘어납니다. 더운 땅에서는 곧게 서 있는 것보다 햇빛을 받는 면적이 작습니다. 멀리도 한눈에 볼 수 있고, 손으로 물건을 옮길 수도 있습니다.
건조가 발생하지 않은 경우, 기준의 0.28배입니다.
하지만 여기는 강조하고 싶은 부분입니다. 이족보행의 본질은 ‘이족’이 아닌, 손을 보행에서 해방시킨 것입니다. 같은 결과를 내는 다른 방법은 얼마든지 있습니다. 그것은 나중에 설명하겠습니다.
関門21、火と調理と大脳化。収斂型、30〜60%、0.35桁。
260만 년 전의 석기, 그 직후의 뇌 용량 증가, 불 사용 흔적 순서로 지층에 배열됩니다. 조리 과정에서 소화 비용이 감소하고, 남은 에너지가 뇌로 회귀했습니다.
뇌는 체중의 2%밖에 차지하지 않지만, 소비 에너지를 20%나 사용합니다. 생으로 섭취하는 음식으로는 근본적으로 영양을 충족시킬 수 없습니다.
관문 22, 언어와 유산 문화. 우연성, 20~50%, 0.46단.
인간에게는 여러 후보들이 공존하고 있었습니다. 네안데르탈인, 데니소바인, 플로레스인이었습니다. 사피엔스 이외의 모든 종은 모두 소멸했습니다. 토바 화산 폭발을 비롯하여 개체 수가 급감하는 병목 현상도 여러 번 겪었습니다.
또한, 세대를 넘어 지식이 축적되는 시스템, 즉 누적 문화를 가진 종은 단 하나였습니다.
합쳐보면 어떻게 될까요
22개를 모두 합합니다.
인간과 거의 같은 종에 도달할 확률은 중앙값이 0.0000023%입니다. 약 4300만 번 중 1회이며, 범위는 38억 번에 1회에서 610만 번에 1회 사이입니다. 총괄적으로는 7.3단계 하락합니다.
이제 본론으로 들어가겠습니다. 이 7.3桁을 수렴형과 우연형으로 분해합니다.
수렴형만 고려할 경우 중앙값은 4.1%이고, 우연형만 고려할 경우 중앙값은 0.000057%입니다.
つまり7.3桁のうち、収斂型が下げているのは1.4桁で、偶然型が下げているのは5.9桁。
인류 도달의 어려움 80%는 우연에 기인한다.
기여도가 큰 순으로 정렬하면 망간 클러스터가 0.76 단계, 핵성화가 0.76 단계, K-Pg 충돌이 0.70 단계, 유전 암호가 0.65 단계, 광화학계 합체가 0.60 단계이다.
이 5가지 요소만으로도 3.5桁, 어려움의 정확한 절반을 차지합니다. 그리고 이 5가지 요소 모두, 여러 개의 독립적인 부품이 동시에 걸어들어간 발명이나 외부에서 일어난 사건입니다.
인류는 가장 낮은 확률의 길을 통과해왔다.
또 다른 경로를 변경한 계산도 했습니다.
핵심화, 다세포화, 눈, 캠브리아형의 다양화는 공통의 전제로서, 그 이후를 종류별로 나누어 기술적 지성에 도달할 확률을 산출합니다. 전제를 통과한 이후의 숫자입니다.
문어류, 즉 타코형이 1.91%. 조류, 까마귀형이 0.84%. 사회성 곤충의 집단 지능이 0.83%. 공룡의 쥐각류계가 0.47%. 해양 포유류, 돌고래형이 0.16%. 그리고 포유류에서 영장류, 인간으로 가는 길이 0.063%입니다.
어떤 경로를 통해 기술적 지성에 도달할 확률은 4.4%입니다. 생명의 탄생부터 시작하여 전제 조건을 포함하더라도 0.00016%로, 약 63만 번에 1번입니다.
생각해 보니, 인류가 실제로 지나온 경로는 후보들 중에서 가장 가능성이 낮은 것 같습니다.
이는 단순한 문제로, 인간의 경로는 8개의 관문을 통과해야 하지만, 문어형은 2개, 까마루형은 4개로 끝날 수 있는 것이다. 다만 각 경로는 기술 문명까지의 거리가 다르다. 관문의 수가 적은 것과 그에 도달하는 것이 별개의 문제이다.
다른 방법으로도 같은 숫자가 나왔다.
카터의 하드 스텝 추정법이 있습니다.
태양이 밝아져 복잡한 생명체가 유지될 수 없게 될 때까지 지구의 거주 가능 기간은 약 55억 년입니다. 인류가 등장한 것은 46억 년째, 즉 4.55/5.5로 계산하면 전체 기간의 83%에 해당합니다.
만약 인류가 종말에 이르기까지 “발생 가능성이 낮은 장벽”이 n개 있고, 각각의 장벽이 거주 기간에 대해 충분히 드물다면, 완료 시점의 기대값은 거주 기간의 n/(n+1)이 됩니다. 0.83을 풀면, n은 약 4.8입니다.
지구사에서 시간 배분을 고려했을 때, 한 번의 혁신적인 발명품 4~5개가 있었다고 추정할 수 있다.
또한, 상위 분석에서 기여가 컸던 것은 망간 클러스터, 핵형 분열, K-Pg, 유전 암호, 광화학 시스템 합체의 5가지였습니다. 숫자도 일치합니다.
완전히 독립적인 두 가지 방법이 같은 답을 내놓고 있으며, 모델의 굵기를 고려할 때 이는 의미 있는 일치라고 판단됩니다.
다시 쓰여진 지구는 어떻게 될까
분기된 세계들을 둘러보겠습니다.
다른 화학 물질로 시작하는 세상. 다른 대응표를 사용하거나 DNA 대신 다른 핵산을 사용하는 생명체는 화학적으로 가능합니다. 실험실에서는 인공 염기쌍도 만들어지고 있습니다. 그러나 막을 통한 수소 이온 기울기로 전기를 생산하고, 황화철 클러스터를 효소로 사용하는 것은 해저 열수 분출구의 물리적 특징 자체에서 비롯됩니다. 따라서 다른 생명체에서도 공통적으로 나타날 가능성이 높습니다.
산소가 없는 세계. 망간 클러스터가 생성되지 않으면 산소는 0으로 남습니다. 핵세포화에 필요한 에너지 예산이 충족되지 않기 때문에 복잡한 다세포 생물체는 불가능하며, 지구는 세균과 아주 작은 핵세포와 유사한 생물이 존재하는 별로 끝납니다. 지적 생명체는 거의 나타나지 않을 것입니다.
그리고 이것은 다시 시도한 지구에서 가장 현실적인 모습입니다.
핵심세포화가 일어나지 않는 세계로, 산소가 있어도 세포의 에너지 상한이 변하지 않으므로 유전체를 크게 만들 수 없습니다. 결론은 거의 같습니다.
전 세계적인 동결 현상이 발생하지 않는 세상이 지루한 10억 년 동안 계속된다. 심해의 황화수소가 영양염을 지속적으로 빼앗아 다세포화가 크게 지연되거나 발생하지 않는다. 기준치의 0.33배.
캄브리아 폭발이 일어나지 않는 세계다. 에디아카라형의 평탄하고 부드러운 생물이 해저를 뒤덮는다. 포식자가 없기 때문에 군拡 경쟁도 일어나지 않고, 눈과 뇌는 강한 선택 압력을 받지 않는다. 정체기에 갇혔다.
척추동물이 주도적인 역할을 하지 않는 세계. 절지동물이 거대화하고 진화한다. 하지만 외골격은 탈피할 때마다 무방비 상태이고, 기관이라는 호흡기가 몸의 크기를 제한한다. 육상에서는 현재의 곤충 정도 크기가 최고치에 가깝다. 지능이 발현된다면, 바다의 머리파리나 육지의 사회성 곤충의 집단지능일 것이다.
백악기 말기에 멸종이 일어나지 않는 세계. 단궁류가 육지의 주역을 이어가며 공룡 시대는 오지 않는다. 포유류형의 고도화가 2억 년 일찍 발생하는 가능성이 있다. 그러나 야행성 시대에 다듬어진 후각, 청각, 체온 유지 능력은 기준의 1.69배만큼 강화된다.
K-Pg 충돌이 없는 세계. 공룡이 계속 이어지고, 포유류는 여전히 작습니다. 지능이 발현된다면 소형 獣脚類에서 나올 가능성이 높습니다. 앞다리는 자유롭게 움직이며, 이족보행 또한 완성되었습니다. 조류의 뇌는 까마귀나 오리와 같은 모습에서 알 수 있듯이 침팬지 수준의 지능을 보이므로 불가능하지는 않습니다. 다만 공룡은 1억 6천 년 동안 대뇌화의 방향으로 나아가지 않았다는 사실이 있습니다. 기준의 0.14배에 불과합니다.
동아프리카가 건조해지지 않는 세계. 유인원류는 숲에 머무르며, 침팬지나 고릴라 단계에서 안정성을 확보하고 기준의 0.28배를 유지합니다.
사피엔스 이외의 종이 남는 세상. 네안데르탈인은 사피엔스와 동등한 뇌 용량을 가지고 있었으며, 도구를 사용하고, 매장 시체를 만들고, 장식품을 만들기도 했습니다. 사피엔스가 남은 것은 축적된 문화와 규모의 협력의 차이 때문이라고 여겨집니다. 다른 인류가 남았다면, 문명의 방식이 달라졌을지라도 기술적인 지성에는 도달했을 것입니다. 인류 도달의 관문 중에서는 여기가 가장 대체 가능성이 높습니다.
이족보행은 본질이 아니다.
방금 전 보류했던 이야기입니다.
인간에게 두 발 보행이 중요한 이유는 손을 보행에서 해방시켰던 점에 있었으며, 두 발 자체의 것이 아니어야 한다고 한다면, 동일한 것을 다른 방식으로 달성한 진화적 계통이 존재할 수 있다.
獣족류·조류형입니다. 두족은 이미 완성되어 있으며, 전지가 손이나 날개로 되어 있습니다. 까마귀류는 실제로 도구를 사용합니다.
두족류입니다. 8개의 팔을 가지고 있어 조작 능력만 놓고 보면 최강입니다. 하지만 수명이 1~3년 정도로 짧고, 부모가 자녀를 키워주지 않아 세대 간 학습이 이루어지지 않습니다. 기술 문명에게 있어 최대의 장애물은 바로 여기에 있습니다.
코끼리 형상. 네 다리를 그대로 하고 코를 들어 올렸습니다. 코끼리는 이미지 인식과 도구 사용을 모두 보여줍니다.
바다 생태형이다. 돌고래는 사회성과 지능이 높지만, 불과 쇠를 다루는 기술을 사용할 수 없기 때문에 문명 발전에 한계가 있다.
사회성 곤충형이다. 개체는 단순하지만, 군체는 농사를 지으며, 건축을 하고, 온도 관리를 한다. 하키리아는 정말로 균을 재배하고 있다. 집단 지성으로서의 지능이다.
그러므로 우리가 질문해야 할 것은 “이족 보행을 하는 확률”이 아닙니다.
걷는 데 사용하지 않는 조작 기관을 가진 체계가 긴 수명과 사회성, 그리고 세대 간 학습을 동시에 획득할 확률입니다.
이것은 바로 어제 경로별 분석 결과로, 4.4%에 해당합니다.
필연인지, 아니면 우연인지
유명한 대립이 존재합니다.
고든은 생명의 테이프를 다시 감아 올린다면 완전히 다른 생태계가 될 것이라고 말했습니다. 이는 우연의 일치입니다. 컨웨이 몰리스는 상동 진화가 강하기 때문에 여러 번 시도해도 결국 같은 결과에 도달한다는 것을 말했습니다. 이는 필연의 일치입니다.
계산 결과, 두 답 모두 옳았습니다. 다만, 문제의 난이도 차이일 뿐입니다.
수렴형 관문만 보더라도 통과율은 4.1%이고 하락폭은 1.4桁에 불과합니다. 다세포화, 광합성, 항산화, 도구 사용 등도 무수히 반복됩니다. 생명이 복잡화되는 방향으로 나아가는 압력은 필연적입니다. 이것이 컨웨이-모리스의 타당성을 보여주는 부분입니다.
우연적인 유형의 간문은 하강 폭이 5.9桁이다. 망간 클러스터, 핵형 분열, 유전 암호, 광화학계의 합체, K-Pg 충돌은 모두 한 번의 일이며, 특히 성공자가 즉각적으로 독점하기 때문에 두 번째로 나타나지 않는다. 우리와 같은 모습의 지성이 이 시기에 나타나는 것은 극단적인 우연이다. 이것이 구즈드의 진리다.
요약하자면 다음과 같습니다.
생명의 탄생은 다소 필연적이다. 5% 정도. 산소와 진핵세포화로 인한 복잡성은 강한 우연이다. 합쳐서 4자리 숫자를 줄이는 것이고, 복잡해진 이후의 지능 일반은 느슨한 필연이다. 전제를 통과한 이후 4.4%. 그리고 인류와 거의 비슷하거나, 거의 재현 불가능한 일, 즉 4300만 분의 1회이다.
즉, 지구를 처음부터 다시 시작한다면, 대부분의 경우 세균의 행성으로 끝날 것이다. 드물게 복잡한 생태계가 형성되면 20~25회에 한 번 정도 어떤 종류의 지능이 나타날 수 있다. 그 지성이 영장류 형태의 지능일 가능성은 후보들 중에서 가장 낮다.
기저에 놓인 하나의 원리
이렇게까지 작성해 보니, 분명하게 보이는 것들이 있습니다.
큰 도약은 독과 위기로부터 비롯되었습니다.
산소는 조상을 멸종시킨 후 연료가 되었습니다. 지구 전체의 빙결은 녹아서 해양에 영양을 공급했습니다. 쥐라기 화산은 90%를 멸종시킨 후 공룡에게 자리를 내주었고, 운석은 공룡을 멸종시킨 후 영장류 숲을 만들었습니다.
삶은 환경을 개선하여 진화한 것이 아닙니다. 자신이 배출한 쓰레기로 자신을 압박하고, 그 압박에 마침내 우연히 적응한 존재들만이 다음 단계로 나아가고 있습니다.
또한, 멸종의 승자는 “그때의 강자”가 아닙니다. “그때의 재난에 우연히 견딜 수 있는 성질을, 완전히 다른 이유로 이미 가지고 있던 자”입니다.
공룡의 기낭과 포유류의 동굴 파기 능력은 재해에 적응하기 위한 진화가 아닙니다.
이 계산의 한계
마지막으로, 신뢰해서는 안 되는 부분을 적겠습니다.
각 관문의 확률 범위는 추정입니다. 데이터가 지구 1개 분밖에 없기 때문에 검증이 불가능합니다.
세간의 장벽을 독립적으로 가정했지만, 실제로는 연동되어 있습니다. 산소 농도는 캄브리아 폭발에도, 척추동물에도 영향을 미칩니다. 연동을 고려하면 우연적인 확률이 약간 상승할 가능성이 있습니다.
관문의 컷팅 방식에 따라 답이 달라집니다. 세밀하게 분해할수록 확률은 하락합니다. 22개의 분해는 단 하나의 선택에 불과합니다.
또한, 이것이 가장 깊은 부분이지만 “한 번 밖에 발생하지 않은” 것은 “일어나기 어려운” 것의 증거이기도 하며, 동시에 “첫 번째 사건이 독점되어 두 번째 사건의 여지가 없었다”는 증거이기도 합니다. 이 두 가지는 구별할 수 없습니다. 이것이 진정한 불확실성의 중심입니다.
반실 가상도 역시 이 모델 내에서의 재계산일 뿐이며, 다른 경로로의 도달을 완전히 평가할 수 없습니다.
그러므로 이 글의 주장은 다음과 같습니다.
지구사의 물증으로부터 직설적으로 추정해 보건대, 인류의 모습은 100만 분의 1, 복잡한 생명을 전제한 지성 일반은 5%, 생명 탄생은 5%라는 桁이 됩니다. 그리고 어려움의 80%는 한 번의 우연에 기인합니다.
자릿수와 구조는 참고 자료로 활용하시고, 개별적인 숫자는 전제 조건을 바꾸면 얼마든지 변동될 수 있습니다.
우리가 여기에 있는 것은 잘 해낸 덕분이 아닙니다. 수없이 죽을 뻔했던 측선의, 우연히 살아남은 끝자락에 있는 것일 뿐입니다.
본 기사를 작성한 사람은 현재 마사유미 씨로,合同会社LSP 대표 및 퍼스널짐「ギンザトレーニングラボ」대표/트레이너를 맡고 있으며, 트레이닝 경력은 24년입니다. 트레이너 교육기관「NASM OPTIMA」에서 2025년과 2026년 연속 강사로 활동하고 있으며, 중학교 여자 농구부 코치, Kindle 저자입니다.
현재 2권의 신간 『AI는 잊지 않아』(2026년 8월 발매 예정)를 판매하고 있습니다. AI를 한 번 시도해보고 “우리에게는 적합하지 않아”라 포기한 사람들을 위한 책입니다. 렉서블(Read放題) 대상입니다.
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著者プロフィール▶︎合同会社LSP代表▶︎パーソナルトレーニングジム銀座トレーニングラボ代表▶︎大妻女子大学ラクロス部（2019年〜2023年）▶︎平成国際大学トレーナー（2018年〜2019年）▶︎下半身痩せ協会アドバイザー（2016年〜2020年）▶︎2018年東京都で今受けたいトレーナー選出▶︎モデルやアイドルなど担当#ダイエット #下半身痩せ #私のお仕事 #毎日更新 #働き方 #プロフィール#自己紹介 #毎日note #パーソナルトレーナー #読書 #AI活用 #ClaudeCode #個人事業主 #一人社長 #業務効率化 #AIエージェント #AI #生成AI #ChatGPT #自動化 #個人事業主 #ひとり社長 #サロン経営 #Kindle出版 #電子書籍 #新刊
출처: note 원문
번역: Gemma 3(.44) 초벌 + 교정 135청크
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