동식물을 키워본 사람이라면 누구나 유전의 중요성을 알고 있다. 콩 심은데 콩이 나고 팥 심은 데는 팥이 나기 마련이다. 좋은 품종의 종마가 천문학적인 가격을 갖는 이유는 바로 그 말이 좋은 품종의 자손을 낳게 하기 때문이다. 요크셔테리어의 새끼는 요크셔테리어가 되고, 리트리버의 새끼는 리트리버가 되기 마련이다. 온순한 고양이의 자손은 온순하고, 까탈스러운 고양이의 자손은 역시 까탈스럽다.
동식물이 이러한데 사람인들 다를까? 바보의 자손은 바보이고 천재의 자손은 천재가 되는 것은 당연하지 않을까. 그런데 최초로 이런 생각을 과학적으로 검증해보려고 시도한 사람이 있었으니, 그의 이름은 프랜시스 갈톤 경(Sir Francis Galton)이었다.
보통 이 사진으로 알려져 있는 갈톤 경 (1822-1911)
갈톤은 1822년 영국에서 태어났다. 그는 찰스 다윈(C.Darwin)의 사촌이기도 하다. 사실 그는 다윈보다도 더 “많은” 업적을 남긴 학자였다. 그는 탐험가로서 아프리카 지역에 대한 최초의 정밀 지도를 제작해서 영국지리학회로부터 금메달을 수상한 지리학였으며, 탐험의 경험을 기초로 아프리카 여행안내책자와 서바이벌 가이드를 써서 명성을 날린 베스트셀러 작가이기도 했다.
그는 또한 영국각지에 사람을 보내서 같은 날 같은 시각에 기압과 날씨를 동시에 측정함으로써 세계최초의 기상도를 만들었으며, 고기압과 저기압이 어떻게 날씨에 영향을 미치는지에 대해 연구했다는 점에서 세계 최초의 기상학자이기도 했다.
그는 과학수사에도 큰 기여를 했다. 그는 사람들마다 손가락의 지문이 다 다르다는 사실을 증명해서 런던 경찰청으로 하여금 세계 최초로 ‘지문 수사기법’을 도입하게 한 장본인이다. 지문 연구에서도 얼핏 알 수 있듯이 갈톤의 주된 관심사중 하나는 사람들 간의 차이가 무엇인지, 그리고 그 차이가 어디서 시작되는 것인지였다.
젊은 시절 갈톤의 모습
그의 사촌 찰스 다윈의 젊은 시절 모습, 나름 꽃미남 …
우리가 아는 찰스 다윈의 노년기 모습 …
갈톤은 당시 영국의 귀족들이 그렇듯, 경마에도 관심이 많았으며 우생학에도 조예가 깊었다. 우생학은 영국에서는 오랜 역사와 전통을 가진 학문이다. 영국은 오래 전부터 경마가 발달했는데 경마는 결국 얼마나 훌륭한 경주마를 키워내느냐에 달린 게임이라 할 수 있다. 좋은 말을 키워내기 위한 오랜 노력의 결과, 영국 사람들은 일찍부터 좋은 경주마의 후손이 더 좋은 경주마가 될 가능성이 높다는 사실을 알고 있었다.
동물의 경우 품종에 따라 여러 가지 특성이 유전되듯, 사람에게도 같은 일이 일어날 수 있으리라는 것은 충분히 예측 가능했다. 갈톤은 이 예측을 실제로 확인해보고자 했다. 다시 말해 정말 천재는 천재를 낳고 바보는 바보를 낳는지를 알아보려한 것이다.
갈톤은 먼저 개개인의 지적 능력과 신체적 능력을 조사하기 위해서 세계최초로 설문조사지를 개발했다. 간단히 말해서 키와 성격, 취향 그리고 다양한 특성들(몸이 얼마나 날랜지, 숫자 계산을 잘 하는지, 시를 암송하는 능력 등등)에 대한 질문이 씌여진 종이를 대량 인쇄했다. 갈톤 이전에는 이렇게 같은 질문들을 여러장 인쇄해서 사람들에게 뿌린다는 생각을 한 사람이 없었다.
그의 설문 조사 대상자는 자기가 알고 지내는 친구나 친지, 고용인들이었다. 이들에게 자기 자신과 자신의 자식에 대해서 각각 설문문항에 응답해서 반송해달라는 편지와 함께 설문지를 두 장씩 우편으로 보냈다. 이렇게 180여건의 아버지와 아들 쌍 데이터를 수집했다.
그는 아버지 세대와 자녀 세대간에 어떤 관계가 있는지를 그래프로 그려봤다. 표기방식은 아주 간단했다. 2차원 그래프를 그리고 X축은 아버지 세대의 특성(키, 성격, 취향, 지능)을, Y축은 자녀 세대의 특성을 표기하는 것이었다. 만약 아버지 세대의 특성이 자녀 세대로 유전된다면, 이 그래프는 정확히 45도 각도로 그려져야 했다. 예를 들어, 키 큰 아버지가 똑같이 키 큰 아들을 낳고, 키 작은 아버지가 키 작은 아들을 낳는다고 치자. 그러면 그래프는 아래와 같은 식으로 그려져야 한다.
원칙적으로는 위너 아들은 위너, 루저 아들은 루저 …
그럼 조사 결과는 어땠을까? 그게 참 묘했다.
우선 아버지 세대의 특성이 자녀 세대에게 나타나는 경향은 분명했다. 아버지의 키가 클수록 아들의 키도 크고, 아버지의 키가 작을수록 아들의 키도 작았으며, 아버지가 명민하면 아들도 명민했고, 아버지가 멍청하면 아들도 멍청했다. 아버지의 특성과 아들의 특성을 교차한 점들을 하나로 묶어보면 거의 일직선으로 나타났다.
하지만 그 각도는 45도가 아니었다. 특성에 따라 각도가 다 달랐지만 대략 30-40도 정도 밖에 되지 않았다. 즉, 키 큰 아버지가 키 큰 아들을 낳는 것은 분명했지만, 그 아들의 키는 아버지보다는 조금 작은 경향이 있었다. 반대로 키 작은 아버지의 아들은 키가 작기는 해도 아버지 만큼 작지는 않았다. 지능도 마찬가지였다. 멍청이의 아들은 조금 덜 멍청했고, 천재의 아들은 조금은 덜 명민했다. 그러니까 자녀 세대는 부모 세대보다 조금 더 평균에 가까워지고 있었다.
실제는 위너 아들은 덜 위너, 루저 아들도 덜 루저 …
첫 번째 현상, 즉 아버지 세대의 키가 아들 세대의 키와 관계가 있는지를 통계적으로 보여주려는 방법은 상관관계(correlation) 분석이라는 통계기법의 시초가 되었다. 그리고 두 번째 현상, 세대가 교체될수록 어떤 특성은 점차 평균에 가까워지는 현상은 평균으로의 회귀현상(regression effect)이라고 불린다.
평균으로의 회귀현상은 우리 주변에서도 쉽게 관찰할 수 있다. 야구 선수들을 예로 들어보자. 시즌 평균타율이 2할인 선수가 어떤 경기에서 4타수 2안타로 2할 5푼의 타율을 기록했다면, 그는 다음 경기에는 자기 평균 타율보다 낮은 성적, 즉 4타수 무안타를 기록할 가능성이 높다. 반대로 이전 경기에서 자기의 시즌 평균 타율에 비해 낮은 성적을 올린 선수라면 그 다음 경기에는 펄펄 날 가능성이 더 높다.
학업 성적도 비슷한데, 어떤 시험에서 갑자기 평소보다 높은 성적을 받은 학생은 (그가 특별히 효과적인 공부 방법을 새로 발견했거나 갑자기 엄청나게 학습의욕이 높아지지 않은 한) 그 다음 시험에서는 평소보다 오히려 더 낮은 성적을 받을 가능성이 높다.
이런 것들은 모두 평균으로의 회귀 현상 때문이다. 그러니까 자신이 엄청난 노력을 해서 실제 실력이 나아졌다고 확신할 수 없다면, 일시적으로 성적이 좋아졌다고 희희낙락할 일이 아니다. 오히려 그 다음에 찾아올 평균으로의 회귀 현상을 걱정해야 할 것이다.
어쨌거나, 갈톤의 연구는 이후 현대 심리학의 가장 중요한 주제인 ‘변인간의 상관관계 분석’과 ‘개인차 연구’의 기초가 되었다. 우선 현대 심리학 논문의 대부분은 서로 다른 둘 이상의 변인이 얼마나 관계가 깊은지를 분석하는 연구로 채워져 있다.
예를 들어, 부모의 양육방식이라는 변인이 자녀의 성격과 어떤 관계가 있는지, 컴퓨터 게임을 하는 시간과 학업 성적은 어떤 관계가 있는지와 같은 식이다. 이런 둘 이상의 변인간의 관계를 통계적으로 확인하는 연구방법은 모두 갈톤이 발견한 상관관계와 회귀법칙에 그 이론적 기초를 두고 있다.
두 번째로 현대 심리학은 개인차에 관한 학문이라고도 할 수 있을 정도로 심리학의 주요 연구주제인 지능, 성격, 기질, 가치관 등 모두 사람들 간의 차이를 다룬다. 그리고 갈톤은 이런 개인차를 유전으로 설명해보려고 시도한 거의 최초의 학자였다. 그의 연구 뿐만 아니라 이종사촌지간인 다윈과 갈톤이 모두 뛰어난 학자였다는 사실 자체가 증명하듯, 지능에는 유전적인 요소가 분명히 있다.
하지만 오로지 이것에만 집착하면 문제가 생긴다. 실제로 지능의 유전, 지능의 우생학에 대한 믿음은 나중에 미국 이민국의 한 꼴통에게 큰 영감을 주었다. 그 덕분에 지능검사는 매우 괴상한 목적으로 사용되어야 했다.
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