왜 거의 모든 포유류의 목뼈는 정확히 일곱 개일까

목의 뼈를 세어 보면 일곱 개가 나온다. 생쥐의 뼈를 세어 봐도 역시 일곱 개다. 기린의 목은 2미터까지 늘어날 수 있고, 대왕고래의 몸무게는 100톤을 넘을 수 있으며, 인간은 직립한다. 그런데도 이 셋 모두 같은 일곱 개의 경추를 가지고 있으며, C1에서 C7로 표시된다. 이 기묘한 균일성은 중국의 질의응답 플랫폼 Zhihu에서 널리 읽힌 해설의 주제가 되었으며, 한 연구자가 수십 년 동안 생물학자들을 조용히 매료시켜 온 수수께끼를 독자들에게 설명했다.

이 패턴이 눈에 띄는 이유는 크기가 극단적으로 다른 포유류들 사이에서도 유지되기 때문이다. 지구상에 존재한 가장 큰 동물인 고래도 일곱 개를 유지한다. 코끼리도 일곱 개를 유지한다. 목이 긴 기린조차 일곱 개를 유지하지만, 각각의 척추뼈는 엄청나게 길쭉하다. 이 숫자는 너무나 안정적이어서 고생물학자들은 이를 이 그룹의 거의 보편적인 규칙으로 취급한다. 박쥐와 인간은 수천만 년의 진화로 분리되어 있지만 목의 설계도는 같다.

그렇다면 왜 일곱 개일까? 답은 특정 생활 방식의 요구가 아니라 배아 발달의 깊은 메커니즘에 있는 것으로 보인다. 성장 초기 단계에서 발달 중인 동물은 나중에 척추뼈가 되는 일련의 분절을 형성한다. 이 과정을 통제하는 유전자들은 신경계 구축, 심장 형성, 내부 장기 연결 등 다른 임무와 긴밀하게 연결되어 있다. 목뼈의 수를 바꾸면 이 인접한 임무들을 교란할 위험이 있다. 숫자를 바꾸는 돌연변이는 종종 심각한 건강 문제를 동반하며, 이것이 진화가 이 숫자를 건드리지 않는 경향이 있는 이유 중 하나다.

그렇다고 해서 이 규칙이 절대적인 것은 아니다. 느린 것으로 유명한 일부 나무늘보는 일곱 개 이상의 경추를 가지고 있으며, 매너티도 마찬가지다. 이러한 예외는 드물고 보통 특이한 해부학적 구조나 건강상의 상충을 동반한다. 그 존재는 오히려 핵심을 강화한다. 시스템은 변할 수 있지만 대가가 크기 때문에 대부분의 계통은 그대로 남는다. 일곱 뼈 계획은 완벽한 디자인이라기보다 수억 년 동안 충분히 좋은 것으로 입증된 타협안이다.

중국 해설은 또한 독자들이 자주 묻는 관련 호기심도 다루었다. 왜 사지, 치아, 체격은 자유롭게 변하는데 목만 이렇게 고정된 것처럼 보이는가. 답의 일부는 목이 교차로에 위치하기 때문이다. 목은 머리를 지지하고 회전시키며 뇌와 몸 사이를 지나는 신경과 혈관을 보호해야 한다. 그 접합부를 건드리는 것은 사지를 재구성하는 것보다 위험하다. 진화는 사실상 여기서 신중했다.

실험실 밖의 독자들에게 이 이야기는 생물학이 숨겨진 규칙성으로 가득하다는 것을 상기시킨다. 당신이 고개를 끄덕이고 돌릴 수 있게 하는 바로 그 일곱 뼈가 고래를 숨 쉬기 위해 수면으로 오르게 하고 기린을 나무 꼭대기에 닿게 한다. 이 기사는 Zhihu에서 수천 개의 반응을 모았고, 댓글 작성자들은 공룡의 목부터 나쁜 자세까지 모든 것에 대해 농담을 주고받았다. 이것은 상식 질문을 생명이 어떻게 만들어지는지, 그리고 왜 신체의 일부는 시간 속에 얼어붙은 듯 보이고 다른 부분은 계속 변하는지에 대한 창으로 바꾸는 종류의 과학 저술이다.

연구자들은 동물 모델과 유전 도구를 사용하여 척추 공식이 어떻게 설정되는지 계속 연구하고 있다. 그들이 배우는 것은 척추 질환 치료부터 발달 장애 이해까지 의학에 도움이 될 수 있다. 지금으로서 결론은 간단하고 약간 겸손하게 만든다. 당신이 실험실의 과학자이든 뻣뻣한 목을 문지르는 통근자이든, 당신은 지구상의 거의 모든 포유류와 공유하는 설계를 지니고 있다. 가장 작은 뒤쥐부터 바다에서 가장 큰 생명체까지.