코끼리와 버섯, 거미를 찍은 같은 크기의 사진을 보면 뭔가 불공평하다는 생각이 든다. 코끼리와 버섯, 거미는 크기가 다르지만 같은 크기의 사진에 담으면 코끼리는 축소돼 쭈글쭈글한 주름이 보이지 않게 되지만 거미는 확대돼서 징그러운 털까지 보인다.그렇다면 이들의 세포는 어떨까? 나누고 나눠서 세포 수준까지 분해하면 세포의 크기는 몸집의 크기와는 달리 모두 비슷하다는 것을 알 수 있다. 세포는 지름이 0.01~0.1㎜ 정도이다. 결국 코끼리, 버섯, 거미가 크기가 다른 것은 세포의 수가 다르기 때문이다. 코끼리는 세포 수가 거미보다 많다는 말이다.

세포의 크기는 왜 생물 종과 관계없이 비슷할까. 세포는 왜 더 커지거나 작아지면 안 되는 걸까.

세포가 더 커지면 안 되는 이유는 표면적과 부피 비율 때문이다. 한 변의 길이가 1인 정육면체와 5인 정육면체를 비교해 보자. 각각의 표면적/부피 비율은 (1×1×6)/(1×1×1)=6과 (5×5×6)/(5×5×5)=1.2이다. 길이가 5배 늘어나면 표면적과 부피 비율은 오히려 5분의1 정도로 감소한다. 크기가 늘어나면 단위 부피당 필요한 면적이 부족하게 된다. 이렇게 되면 물질 수송에 불리해진다.

섬에 사는 사람들에게 생필품을 전달하는 것을 생각해 보자. 작은 섬에서는 항구에 내려놓은 생필품을 섬에 사는 사람들 모두에게 쉽게 전달할 수 있지만 호주만 한 아주 큰 섬에서는 항구에 내려놓은 물품이 모두에게 전달되려면 작은 섬 크기 정도의 단위로 쪼개는 도로나 철도가 있어야 수송이 원활해진다.

아주 먼 과거, 지구에 단세포 생물들만 존재했을 때는 먹고 먹히는 경쟁에서 세포의 크기가 크면 클수록 유리했을 것이다. 그러나 단세포 생물들은 표면적과 부피 비율 문제 때문에 커지는 데 한계가 있었을 것이다. 그렇기 때문에 생존 경쟁에서 이기기 위해 세포 수를 늘리는 쪽으로 적응해 나갔을 것이다. 다세포 생물의 출현과 다양성을 설명해 줄 수 있는 추론이다.

물론 모든 생물의 세포 크기가 비슷한 것은 아니다. 다른 동식물처럼 우리 세포의 지름은 세균의 10배 정도다. 표면적 대 부피 비율을 계산해 보면 우리 세포가 세균에 비해 10분의1 정도 표면적이 줄어든다. 세균 세포보다 물질 수송에 불리한 인간 세포는 소포체와 골지체의 발달로 이 문제를 해결해 냈다. 이들은 납작한 구조를 갖고 있어서 세포 내에서 많은 표면적을 제공한다. 당연하게도 소포체와 골지체의 주요 임무는 물질 수송이다.

그렇다면 세포 크기가 더이상 작아지면 안 되는 이유는 무엇일까. 세포는 생명 현상을 나타내는 가장 작은 단위다. 세포가 파괴되면 물질대사와 생식으로 대표되는 생명 현상이 일어나지 않는다. 세포의 생존에 필요한 DNA를 담고 필요한 단백질을 만들며 에너지와 물질대사를 하기 위해서 최소한의 공간이 있어야 한다.

요즘 우리 사회에서는 그 어느 때보다 다양한 목소리들이 터져 나오고 있다. 그 목소리들은 너무나 크고 강해 타협이 끼어들 여지가 보이지 않는 것 같다. 우리 사회에 필요한 ‘주장’과 ‘타협’에 최대, 최소의 기준은 혹시 없을까. 내 주장을 할 때 상대의 입장을 이해하고 배려하며 최소한으로 하고, 상대의 주장을 들을 때는 최대한 귀를 여는 방법 말이다.