3. 목적의미론적 정보 이론의 대체 또는 수정
3.2 정보-목적의미론적 정보 이론
베르그스트롬보다 앞서 쉐이는 전달 정보 이론의 전제와는 반대로 오직 계통발생수준에서만 표상적 속성이 설명력을 가질 수 있다고 주장한바 있다(Shea, 2007). 그는 어떻게 생명현상의 복잡도가 세대마다 재현될 수 있는가 (DAC:development of adaptive complexity)라는 큰 질문에 대해 두 가지 차원의 설명이 가능하다고 보았다. 베르그스트롬과 마찬가지로 쉐이는 개체발생적 설명과 계통발생적 설명을 구분했다21. 앞서 3.3.4 절에서 살펴보았듯이 DAC 에 대해 개체발생적 설명은 발생 시스템을 구성하는 구성 요인들간의 인과적 상관 관계를 구체적으로 기술하여 답한다. 만일 이러한 상관 관계 속에서 유전자에게 특정 표상을 부여한다면 이 표상은 시스템 속에서 기계적인 역할을 할 것이며 이는 유전자 결정주의로 이어진다. 그러나 앞서 살펴봤듯이 유전자 결정주의는 경험적으로 틀린 주장이며 따라서 계체발생수준에서 유전자 표상을 통해 DAC 에 답하고자 하는 시도는 실패한다. 반면 계통발생적 설명은 복잡한 매커니즘을 모두 생략하고 발생 과정에 전달된 유전적 정보의 내용과 그 결과만을 가지고 DAC 를 설명한다. 베르그스트롬이 언급한대로 유전자 정보는 세대 간에 정보가 전달되는 과정 속에서 표현형에 대한 자연선택의 개입을 통해 끊임 없이 수정된다. 이러한 사실로부터 정보 전달 이론에 목적의미론적 해석을 부여하여 계통발생 수준에서의 유전자 정보 표상에 대해 다음과 같이 정의할 수 있다.
유형 (R)의 표상들은 다음과 같은 경우에 내용 C 를 가진다
(ㄱ) R 의 표상들은 정보 제공자(P)와 정보 수용자(U) 사이를 중개한다.
*(ㄴ) R 의 표상들은 조건 C 가 얻은 상관적 정보를 전달한다.
21 쉐이와 베르그스트롬보다 앞서 야블론카가 이미 2002년에 계통발생적 유전 현상을 정
보의 흐름으로 해석하는 관점이 서로 다른 유전 시스템들간을 비교하는데 도움이 될 것이 라 주장한 바 있다(Jablonka, 2002).
(ㄷ) P 는 조건 C 가 주어질 때 R 의 표상을 생산한다.
(ㄹ) U 는 R 의 표상들을 전달 받아 결과물 (B)을 생산한다.
(ㅁ) C 는 U 가 B 를 생산한 경우 진화적으로 성공적일 조건이다.
(ㄱ)항과 (ㄷ),(ㄹ),(ㅁ)항은 앞서 살펴보았던 목적의미론적 정의에 해당한다.
여기에 (ㄴ)항이 추가되었다. (ㄴ)항은 발생 환경과 내용 C 사이의 상관 관계를 지시하는 역할을 한다. 예를 들어 보자. 어떤 물벼룩은 주변 환경에 따라서 두 가지 발생 과정을 겪는다. 한 가지 경우는 더 방어적인 외형을 갖춤으로서 포식자로부터 자신을 보호하기 쉽게 만들며 다른 경우는 방어적 외향을 두르는 대신 먹이를 쉽게 얻을 수 있는 기능적 외향을 갖춘다. 어떤 발생 과정을 택할지는 발생 중 주변 환경으로부터 물벼룩을 잡아먹는 포식어류(kairomones)의 화학적 신호를 감지했는지 유무에 따라 갈리게 된다(Miyakawa et al., 2010). 이러한 과정을 위 도식에 맞추어 정리하면 다음과 같다.
(ㄱ) R 의 표상들은 어미 물벼룩(P)과 수정란(U) 사이를 중개한다.
*(ㄴ) R 의 표상들은 포식자가 주변에 있는지(C)에 대한 상관적 정보를 전달한다.
(ㄷ) 어미 물벼룩(P) 은 C 가 주어질 때 그에 맞는 R 의 표상을 생산한다.
(ㄹ) 수정란(U)은 R 의 표상을 전달 받아 그에 맞는 결과물 (B)을 생산한다.
(ㅁ) C 는 U 가 B 를 생산한 경우 진화적으로 성공적일 조건이다.
이 때 유전자 정보가 표상하는 내용은 포식자가 주변에 있는지 여부이다. 쉐이는 환경과 유전형 사이의 인과적 관계와 목적의미론 이론을 합병한 이 이론을 정보- 목적의미론적 이론(Infotel theory)이라 명명했다.
정보의미론적 이론에 따르면 유전자의 표상은 여러 유형(type)들의 연언이다.
수정란은 유전자에 담긴 표상을 전달 받아 외부 환경에 대한 정보를 얻는다. 위의
예시에서 보였듯이 주변 환경의 상태에 따라 하나의 유형 아래 다양한 표상들이 존재할 수 있다. 또한 유형의 종류도 유기체를 둘러 싸고 있는 다양한 환경의 종류(포식자, 먹이, 기후, 사회적 배경, …)만큼 다양하다. 하나의 유전자는 주변 환경에 대한 여러가지 정보를 부모 세대로부터 자식 세대로 전달한다. 그리고 이러한 정보는 환경에 대한 표상을 담고 있다. 심리철학에서 흔히 이야기 되는 믿음-욕구의 도식처럼(예: 밖에 비가 온다는 믿음과 비를 피하고 싶다는 욕구로부터 집 안에 있는다, 우비를 쓴다, 우산을 쓴다와 같은 행동이 야기된다) 유전자는 ‘외부 환경은 ~하다’라는 믿음을 적합도를 높이고 싶다는 욕구를 가진 유기체에 전달함으로서 그에 상응하는 행동들(예: 날개를 가진다, 땅을 파고 들어간다, 햇빛 쪽으로 잎을 뻗는다, …)을 야기한다.
정보-목적 의미론은 인과적 정보 이론과 목적의미론적 정보 이론의 장점을 두루 포섭한다. 전달 정보 이론이 계통발생 수준에서 유전자의 배타성을 확보할 수 있었듯이 정보-목적 의미론 또한 계통발생 수준에서 유전자 정보의 배타성을 보일 수 있다. 또한 유전자 정보의 내용은 자연 발생 동안 진화적으로 성공적이었던 주변 환경 상태를 지향하기 때문에 표준적인 목적의미론적 정보 이론이 겪었던 지향성의 불확실함 문제를 회피할 수 있다. 오류 가능성 문제 역시도 두 가지 차원의 구분을 통해 해결할 수 있다. 인과 이론과 목적의미론이 다룬 오표상은 개체발생 수준에서 일어나는 오류가능성에 대해 답하고자 했으나 이 두 이론은 이에 대해 만족스러운 답을 하지 못했다. 반면 정보-목적 의미론이 주목한 계통발생 수준의 발생에서는 유전자 정보가 주변 환경에 대한 표상을 가진다. 따라서 오표상은 유전자 정보가 주변 환경에 대하여 잘못된 정보를 제공했거나 불충분한 정보를 제공했을 때 일어난다. 물벼룩의 예시에서 카이로몬의 존재는 화학 물질을 통해 수정란에게 전달되고 물벼룩은 이에 대비하여 방어적인 형태로 발생한다. 그러나 만일 그러한 화학 물질이 카이로몬이 아니라 버려진 시험약병에서 연못으로 흘러들어왔다면 이 유전자는 주변 환경을 잘못 표상한 셈이다.