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소수매미의 수수께끼
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소수매미의 수수께끼

  • 요시무라 진
  • |
  • 파란자전거
  • |
  • 2007-06-15 출간
  • |
  • 142페이지
  • |
  • A5
  • |
  • ISBN 9788989192718
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북스크린영상으로 만나보는 한 권의 책 이야기

출판사서평

올여름, 미국 중서부를 뒤흔들 사랑의 찬가!
굉음에 가까운 수십억 마리 매미 떼가 불러대는 사랑의 찬가! 6월 초 미국 중서부 지역을 덮칠 매미 떼의 기습 현장은 상상만으로도 가히 공포영화를 방불케한다. 17년, 13년에 한번 미국의 일정한 지역에 나타나는 주기매미, 이들이 바로 문제의 주인공이다. 그리고 바로 올여름이 1990년 이래 잠자고 있던 매미가 땅위로 올라오는 해다.
이 책은 미국에 정기적으로 나타나는 매미 대집단의 기이한 습성을, 진화론과 수학의 개념을 사용해 완벽하게 설명하고 있는 과학책이다. 1996년 세계적으로 권위있는 과학잡지 〈아메리칸 내추럴리스트〉에 발표하여 전 세계 과학자들의 주목을 받은 저자의 논문 〈빙하기에 있어서 주기매미의 진화적 기원氷河期における週期ゼミの起源〉을 아동?청소년은 물론 일반인이 과학에 쉽게 접근할 수 있도록 세밀하고 익살스러운 일러스트와 많은 도표를 이용해 재구성했다. 흥미로운 매미의 생활사를 통해 누구라도 과학의 새로운 재미를 경험하게 될 것이다.


학문의 경계는 없다! - 수학, 지질학, 생태학, 진화로 풀어보는 주기매미의 수수께끼
매미는 생애의 대부분을 땅속에서 보낸 뒤 땅위로 올라와 약 2주 동안 자손을 남기고는 죽어버린다. 우리 주변에서 볼 수 있는 매미가 2-3년 주기이고 나타나는 지역이 한정되어 있지 않는 반면 미국의 매미는 13년, 17년 주기이고 각각의 해마다 나타나는 장소가 한정되어 있다. 《소수매미의 수수께끼》는 17년매미의 3가지 기이한 습성에 초점을 맞춰 이야기를 풀어나간다. 왜, 그렇게 오랜 시간에 걸쳐 성충이 될까? 왜, 동시에 같은 장소에 집단으로 발생할까? 왜, 13년과 17년일까? 저자는 지구의 역사를 돌이켜보며 그곳에 살았을 매미의 모습을 집요하리만치 섬세하게 과학적으로 짚어나간다.
모든 생물은 환경 변화에 적응하며 진화하게 된다. 이때 그들은 ‘얼마나 자손을 잘 남기는가’라는 문제에 당면한다. 매미 또한 예외일 수 없다. 북미 각지가 빙하기를 맞아 기온이 내려가자 성충이 되는 데 오랜 시간이 걸리게 되고, 머지않아 그 성질이 몸에 배게 되었다. 또 빙하기를 잘 견뎌낸 매미가 성충이 되어 땅위로 올라왔을 때 짝을 쉽게 찾을 수 있도록 일정한 지역에 집단으로 발생하는 성질이 생기게 되었다. 그러나 왜 하필 13년, 17년일까? 여기서 저자는 13년, 17년에 한 번 나타나는 매미를 ‘소수매미’라 부른 이유에 대해 기가막인 논증을 펼친다.
13과 17은 소수素數이고 두 주기매미가 같은 해에 만나는 것은 최소공배수의 해로 이 경우 221년에 한번이 된다. 그러나 6과 8을 주기로 하는 매미는 24년에 한번 만나게 되어 훨씬 자주 주기가 다른 매미와의 교잡이 일어난다. 그 결과 부모와 다른 여러 주기의 자손이 태어나 짝을 만날 수 없게 되므로 자손을 남기지 못하고 멸종한다는 것이다. 소수의 특성을 매미의 주기로 바꾸어 검증해 본 결과, 소수주기매미는 주기가 다른 매미와 교잡 확률이 적어서 같은 주기의 매미가 지금까지 살아남았다는 것!
작은 생물체가 지구의 오랜 역사와 함께 진화의 극한까지 나아가는 모습은 감동인 동시에 자연 섭리의 합리성을 그대로 반영한 대장정이다. 그 가운데서 수학적 규칙을 적용해 탁월한 논증을 펼치는 저자의 독창적인 발상은 우리를 다시 한번 놀라게 할 것이다.


과학적 사고의 독창성이 주는 통합 학습의 현장
우리가 한 사건이나 사물을 받아들일 때 자신이 직접 생각하고 풀어내 얻은 답이 아닌데도 아무렇지도 않게 받아들이는 것들이 있다. 예를 들면 1+1=2라든가 ‘매미는 곤충’이라든가 하는 명제. 그러나 저자는 이러한 것들마저도 근본부터 자신이 직접 생각하고 계산한 뒤 이해하는 것과 있는 그대로를 받아들이는 것이 얼마나 큰 차이를 가져오는지, 또한 통합적이고 과학적이고 독창적인 사고를 하는 데 얼마나 중요한 기초학습이 되는지 이 책을 통해 확실히 보여주고자 했다. 생물의 생애와 습성을 바라봄에 생물학은 물론 지질학, 생태학, 수학 등 다양한 학문과 개념을 이용하고 있다는 점이 그것이다.
이 책의 내용은 저자도 이미 밝히고 있는 바 과학적 사고를 바탕으로 구성된 공상과학책이다. 그러나 저자는 우리가 현재 마주하고 있는 사물과 사건을 받아들이기 위해 46억년이라는 지구의 역사에 자그마한 생물의 역사를 견주어보고 여기에 수학 이론을 접목시키는 창의성을 발휘하였다. 그리고 문제를 해결해나가는 과정에서도 모든 것을 미루어 짐작함 없이 하나하나 계산하고 확인하는 절차를 게을리하지 않았다. 결과가 아니라 이 일련의 과정들을 “스스로 생각하고 해결해나감으로써 논리적 접근, 과학적 분석력, 창의성이 더해져 통합적 사고로 이어지는 것이고, 그것이 과학적 사고의 첫걸음”이라고 저자는 말한다.

목차

감수의 글
추천의 글
한국어판을 펴내며

제1장 미국에 사는 기이한 매미
불가사의한 생물, 매미
50억 마리의 매미

제2장 작은 매미의 비밀
미국은 온통 매미 투성이?
수수께끼를 푸는 열쇠, 기온
얼음 천국 ‘빙하기’

제3장 매미의 역사를 찾아서
조상매미의 수난
불행 중 다행 ‘레퓨지아’
기이한 성질의 시작

제4장 소수의 위대한 힘
13과 17의 비밀
‘소수매미’의 등장
불가사의한 마법의 수

제5장 그리고… 현대로
긴 여행 끝에
진화, 그 장대함에 대하여

저자소개

글쓴이와 옮긴이
요시무라 진 글
시즈오카대학 교수, 브리티시컬럼비아대학 연구원, 임페리얼칼리지 개체군생물학 센터 연구원, 치바대학 객원교수 등을 역임했다. 현재 시즈오카대학 공학부 교수 및 뉴욕주립대학 겸임교수로 있다. 수리생태학을 전공하고 진화 이론에 대한 연구를 꾸준히 하고 있으며, 매미 이외에도 다른 여러 동물의 행동을 진화적 수리모델로 해석하여 많은 연구논문을 발표하고 있다.

이시모리 요시히코 그림
쿠와자와 디자인 연구소 그래픽디자인 연구과를 졸업했고, 현재 《과학 친구》에 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 곤충을 관찰한 〈우리 주변에 있는 것들〉을 연재하고 있다. 현재 벌레나 동물을 전문적으로 그리고 있고, 템페라화, 판화 등도 제작하며, 많은 개인전과 그룹전을 가졌다.

장미화 옮김
한양대학교 국제학(일본학) 박사. 삼성경제연구소 일본 연구실에서 13년간 일했고, 인천대학교 등에서 일본 역사와 일본어를 강의했다.

서울과학교사모임 감수
학교 현장에서 아이들을 가르치면서 문제점을 느끼던 선생님들이 서로 의견을 나누며 해결책을 찾아보기 위해 1986년 결성된 수도권 지역 과학선생님들의 모임이다. 모든 어린이와 청소년들이 과학의 눈과 마음을 갖도록 하는 데 작은 도움이 되고자 좋은 과학 관련 책 감수, 쉽고 재미있는 과학책 쓰기에 힘쓰고 있다.

도서소개

13년 혹은 17년에 한 번씩 땅 위에 모습을 나타내는 매미의 진화 과정을 담은 그림책. 1996년 세계적인 과학잡지 <아메리칸 내추럴리스트>에 발표하여 주목을 받은 저자의 논문 '빙하기에 있어서 주기매미의 진화적 기원'을 이해하기 쉽게 그림과 표를 이용해 설명한다.

이 책은 2004년 여름 미국에 갑자기 대거 등장한 매미 떼로 인해 일어났던 사건을 시작으로 하여 어떻게 매미들이 갑자기 나타났으며 13년 혹은 17년 주기의 매미들이 어떻게 땅 속에서 살아가는지, 매미의 진화과정은 어떤 경로를 통해 일어나는지를 지구의 역사와 함께흥미롭게 풀어낸다.

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