스피노사우루스는 ‘가시도마뱀’이라는 뜻을 가진 중생대 백악기에 살았던 육식 공룡이다. 공룡 하면 흔히 떠올리는 티라노사우루스 렉스보다 앞선 세대로 몸집은 12~17m, 12~20t으로 티라노사우루스(12.4m, 4.5~7t)보다 훨씬 컸다. 가장 큰 특징은 별명처럼 등 위로 부채모양의 돛을 갖고 있다는 점이다. 고생물학자들은 스피노사우루스가 해양 생물들을 잡아먹었다는 데는 동의하지만, 정확히 어떻게 먹이를 사냥했는지는 여전히 결론을 내리지 못하고 있다. 일부 연구자들은 해안에서 사냥했을 것이라고 주장하고, 일부는 얕은 곳에서 헤엄치거나 수영했다고 주장하는 식이다. 이런 상황에서 미국 시카고대 유기체 생물학·해부학과, 진화생물학과, 플로리다대 생리과학과, 웨스트 체스터대 생물학과, 스페인 국립통신교육대(UNED) 진화생물학 연구그룹, 캐나다 고생물학 왕립 티렐 박물관 공동 연구팀은 ‘계통 발생적 유연 판별 분석’(pFDA)이라는 새로운 통계 기법을 사용한 결과, 스피노사우루스는 수륙 양용함처럼 수면 위로 수영하면서 간혹 잠수하면서 수생 생물들을 잡아먹었을 것이라고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 ‘플로스 원’ 3월 7일 자에 실렸다. 스피노사우루스는 지구상 가장 큰 포식자이면서, 물에 가장 잘 적응한 동물이었다. 잠수함 같은 수중 동물이었을지, 해안 근처 수면을 수영하면서 먹이를 낚아채는 반(半)수생 동물이었을지 몇 년 동안 논란이 이어졌다. 연구팀은 이런 논란들을 해결하기 위해 몇 가지 실험법을 제시했다. 뼈의 얇은 절편을 디지털화하는 방법, 허벅지와 갈비뼈 중 어디에서 시료 절편을 만들어야 할지, 한 개체 이상 뼈를 포함할지 등 골밀도 분석을 할 때 여러 가지를 고려해야 한다고 지적했다. 매너티 같은 현대 수생 포유류는 스쿠버 다이버가 잠수할 때 허리에 차는 웨이트 벨트처럼 물속에 머무는 데 도움이 되도록 뼈가 두껍고 밀도가 높다. 코끼리나 공룡 같은 대형 육상 동물도 몸무게를 지탱하기 위해 뼈 조직이 치밀하다. 반면 조류는 날기 쉽게 폐나 뼈 안쪽에 기공이 많다. 스피노사우루스도 현대 조류와 비슷한 뼈 구조를 가져 물에 잠기는 것을 방지하는 구명조끼와 같은 역할을 했다고 연구팀은 밝혔다.이에 연구팀은 스피노사우루스의 생존 양식을 밝혀내기 위해 계통 발생적 유연 판별 분석(pFDA)을 했다. pFDA는 생활 방식이 잘 알려진 종을 대상으로 분류 알고리즘을 훈련해 새로운 종의 행동이나 형태 등을 추정할 수 있는 접근법으로 인공지능 기계학습과 비슷하다. 그 결과, 시료의 부족으로 정확한 결론을 내리기는 쉽지 않아 여러 생활양식 가설에 대해 열려 있는 상태로 나타났다. 그렇지만, 물속에서 움직이며 먹이 사냥을 하지 않았음은 확실하다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀에 따르면 다른 육식 공룡과 달리 물 근처에 살면서 수생 생물을 먹었다는 것은 확실하다. 바다사자처럼 빠르게 헤엄치며 물고기를 쫓았을지, 연어를 잡는 거대한 불곰처럼 물가에 매복해 있다가 발톱으로 물고기를 잡았을지, 물가에 있다가 물고기를 잡을 때만 잠깐 잠수하며 사냥했을지는 알 수 없다는 것이다. 2014년 스피노사우루스 화석을 처음 발견하고 이번 연구를 이끈 폴 세레노 시카고대 교수(유기 고생물학·해부학)는 “골밀도 계산에 사용된 시료의 양이 충분치 않아 명확히 결론 내기는 쉽지 않다”라고 아쉬워했다. 그렇지만 세레노 교수는 “이번 연구를 통해 물속에서 잠수함처럼 움직이면서 수생 생물을 먹어 치웠을 것이라는 가설이 틀렸음은 확실하다”고 덧붙였다.

지구온난화로 인해 북극의 얼음이 녹고 있지만 북극 지역의 바다는 많은 사람들이 오염 없는 청정 해역으로 꼽는다. 그렇지만 언젠가부터 북극 해역에서도 사람의 손길로 인한 오염이 심각해지고 있다. 지난해 말 캐나다 환경연구기관은 북극해에 서식하는 흰돌고래 위 속에서 미세플라스틱이 발견됐다는 연구결과를 내놨다. 이런 가운데 발암물질로 알려진 내분비교란물질, 일명 환경호르몬 물질까지 북극해에서 발견됐다. 독일 헬름홀츠 재료·연안연구센터, 함부르크대 무기·응용화학연구소, 헬름홀츠 극지해양연구센터, 미국 하버드대 공학·응용과학부 공동연구팀은 북극해에서 처음으로 환경호르몬인 ‘과불화화합물’(Per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS)으로 검출했다고 1일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 환경과학 분야 국제학술지 ‘환경 과학기술’(Environmental Science & Technology) 지난 7월 30일자에 실렸다. PFAS는 잘 분해되지 않고 열에 강해서 식품 포장지나 다양한 가정용품에서 사용되는데 프라이팬 표면 코팅에도 사용되는 것으로 알려져 있다. PFAS에는 17종 이상이 포함되는데 과불화옥탄산(PFOA), 과불화옥탄술폰산(PFOS)가 대표적이며 PFNA, PFDA 등도 많이 쓰인다. 식품섭취나 조리 중 음식물을 통해 인체로 들어가거나 제조와 처리과정에서 식수나 토양, 동식물에 축적돼 환경에 수 년 동안 남아있을 뿐만 아니라 인체에 축적될 가능성이 있는 것으로 알려졌다. 자연분해가 어렵기 때문에 최근 주목받기 시작한 대표적인 내분비교란물질이다. 실제로 지난 6월 서울대 의대 연구팀은 혈중 PFAS 농도가 높을수록 감상선호르몬이 증가해 어린이들의 갑상선 기능을 교란시킬 수 있다는 코흐트 분석결과를 내놓기도 했다. PFAS가 암을 유발시키거나 면역반응 저하, 임신장애 등을 일으킨다는 연구결과들이 나오면서 잔류성 유기오염물질 생산과 사용을 금지한 스톡홀름협약이 발효된 2004년부터 쓰이지 않고 있다. PFOA를 대체하기 위해 젠X(GenX)라고 불리는 HEPO-PA라는 물질이 개발돼 사용되고 있지만 이 역시 PFAS와 유사한 건강상 문제를 일으킬 가능성이 제기되면서 고위험물질로 분류돼 있다.연구팀은 2018년 여름 그린란드부터 노르웨이 스발바르 제도까지 29개 지역에서 바닷물을 채취해 질량분석법으로 성분을 분석하고 해양 이동가능성을 조사했다. 그 결과 모든 시료에서 PFAS가 검출됐으며 이번 조사에서는 11종의 PFAS가 확인됐다. 또 청정 해역으로 불리는 북극 지역에서까지 PFAS가 검출된 것은 이 화합물이 해류를 타고 장거리 이동이 가능한 것을 보여줬다고 연구팀은 설명했다. 독일 헬름홀츠 재료·연안연구센터 랄프 에빙하우스 교수(환경화학)는 “이번 연구는 내분비교란물질은 쉽게 분해되지 않기 때문에 일단 토양이나 해양에 노출되면 해양 순환으로 인해 전 세계로 확산될 수 있음을 보여준 것”이라고 말했다. 또 에빙하우스 교수는 “최근 북극해에서 미세플라스틱이 검출된 것도 이처럼 전 세계 해양순환의 영향 때문일 것”이라며 “해양순환 과정에서 해양생물 체내에 들어가 사람에게 전달돼 축적될 가능성도 적지 않다“라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

햄버거 포장지와 프라이팬 코팅제, 그리고 기능성 의류 등에 쓰이는 화학물질이 혈액 속에 쌓이면 살을 빼도 다시 찌는 이른바 ‘요요 현상’이 심하게 올 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이른바 ‘불소화합물’(PFASs)로 알려진 이 물질은 PFOS, PFOA, PFNA, PFHxS, PFDA 등을 통칭하는 말로, 여러 일상용품에 들어 있어 입이나 피부를 통해 혈류로 흡수되기 쉽다. 이미 암과 호르몬 교란, 면역기능 장애, 고콜레스테롤, 그리고 비만과 관계가 밝혀져 있는 상황이다. 미국 하버드 공중보건대학 등 공동 연구진은 미국에 사는 과체중이나 비만인 30~70세 남녀 621명이 열량 제한 식이요법 4가지를 지키는 과정을 추적 조사한 무작위 임상시험 ‘새로운 다이어트 전략을 이용한 과체중 예방’(POUND LOST)의 데이터를 분석했다. 데이터는 시험 초기부터 6개월 단위로 2년간 참가자들의 체중과 혈장 내 불소화합물(PFASs) 농도, 그리고 안정시대사율(RMR, 앉은 상태에서의 대사량으로 보통 기초대사량의 1.2배)을 측정한 것이다. 또한 포도당과 지질, 갑상샘 호르몬, 렙틴 등 다른 물질대사 매개변수도 확인했다. 분석 결과, 혈장 내 불소화합물(PFASs) 농도가 높으면 안정시대사율(RMR)이 낮은 것과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 이는 체중 감량을 한 뒤 날씬함을 유지하는 것이 어려워진다는 것이다. 처음 6개월 동안 참가자들의 체중은 평균 6.4㎏이 떨어졌지만 이후 18개월 동안에는 체중이 평균 2.7㎏ 다시 증가했다. 그런데 참가자들 중 체중이 가장 많이 불어난 이들은 혈장 내 불소화합물(PFASs) 농도가 가장 높았으며 이런 관계는 특히 여성 사이에서 강하게 나타났다. 평균적으로, 혈장 내 불소화합물(PFASs) 농도가 가장 높았던 여성들은 이 농도가 가장 낮았던 이들보다 1.7~2.2㎏이 더 늘었다. 즉 신진대사가 느리거나 낮은 사람들은 일상에서 열량 소모량이 적으므로, 과체중이 되지 않으려면 덜 먹어야 할 수도 있다는 것이다. 불소화합물이 과도한 체중 증량이나 비만과 어떻게 관계가 있는지에 대한 연구는 동물에 관한 것이 대부분이며 인간에 관한 것은 거의 없다. 연구를 이끈 쑨 치 하버드대 교수는 “이번 연구는 불소화합물이 인체의 체중 조절 능력을 방해해서 비만이 되는 데 관여할 수 있는 새로운 경로를 보여준다”고 말했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘플로스메디슨’(PLoS Medicine) 최신호(13일자)에 실렸다. 사진=ryanking999 / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr