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
2007년 6월 미국 시카고, 수십억 마리 매미 떼 기습!
왜, 13년과 17년일까?
왜, 그렇게 오랫동안 땅속에 숨죽이고 있는 걸까?
왜, 한꺼번에 같은 장소에서 집단으로 발생하는 걸까?
혹독한 대자연을 이겨내고 진화해 온 자그마한 매미의 기나긴 역사 속 비밀을 과학적, 수학적, 지질학적, 진화적으로 속속들이 파헤칩니다.
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.
언론이 주목한[소수매미의 수수께끼]
NHK 이주의 좋은책 선정 도서
미국에서 13년, 17년에 한번 대량 발생하는 주기매미의 수수께끼를 ‘소수’라는 키워드로 풀어간다. 1996년 과학잡지 <아메리칸내추럴리스트>에 발표해 과학계의 주목을 받은 저자의 논문을 바탕으로 재구성된 이 책은 일러스트와 도표를 충분히 사용하여 설명함으로써 과학적 지식이 없는 일반인은 물론 아이들도 쉽게 이해할 수 있다.
- 시즈오카 신문 -
매미의 비밀뿐 아니라 더 나아가 ‘진화’라는 지구 생물의 역사에 신기한 수학 법칙까지, 어린이는 물론 일반이도 수수께끼를 쫒는 재미에 흠뻑 빠지게 된다.
- 마이니치신문 -
기이한 매미 생태를 수학적으로 풀어낸 이색적인 과학책
- 일본경제 신문 -
혹독한 환경 변화에 적응하며 살아남은 작은 매미의 생활사를 통해 17년 또는 170년 후의 지구 미래는 어떻게 될 것인지, 지금 우리의 선택이 얼마나 중요한지 생각하게 한다. - 子どもの本棚 -
미국 남부․동부에 정기적으로 발생하는 매미 대집단의 비밀을 진화론과 수학 개념을 이용해 완벽하게 설명하고 있는 과학 책이다. - 주간 다이아몬드 -
주기매미에 대한 3가지 수수께끼를 풀어나가는 저자의 해설은 몇 번이나 무릎을 치게 하는 명쾌함의 극치를 달린다. - 아마존 재팬 -
중학생 정도 수준이면 읽을 수 있겠지만, 시종일관 펼쳐지는 고도의 설득력 있는 설명과 흥미진진함은 누가 봐도 놀라지 않을 수 없을 것이다. - 아마존 재팬 -
중고단행본
바보 빅터
