비행을 멈추지 않는 새에게도 수면은 필수적인 생존 조건이다. 도대체 새는 언제, 어떻게 잠을 잘까? 최근 해외 연구진은 조류의 수면 비결을 연구하던 중, 새가 공중을 날아다니는 동안에도 잠을 잘 수 있다는 사실을 발견했다. 독일 막스플랑크연구소가 갈라파고스 섬에서부터 이동하는 큰군함새(great frigatebird)의 머리에 뇌파와 움직임을 측정할 수 있는 기구를 착용시킨 뒤 열흘 간 생활패턴을 관찰했다. 그 결과 열흘 중 비행하는 시간의 일부 동안에는 혹시 모를 잠재적인 포식자의 위협이나 장애물을 인식하기 위해 눈을 뜨고는 있지만 뇌의 절반은 잠들어 있는 상태라는 것을 확인했다. 뿐만 아니라 때로는 뇌의 양쪽 영역이 모두 잠들어 있는 상태로 비행하기도 했으며, 잠을 자며 비행하는데도 불구하고 이때에도 다른 새 또는 장애물과의 충돌은 없었다. 연구진은 새가 비행 중에도 졸거나 잘 수 있음에도 불구하고 하루 평균 수면시간은 1시간 미만에 불과하며, 하루 동안 필요한 수면은 대부분 공중에서 ‘해결’하는 것으로 보인다고 밝혔다. 또 새는 포식자의 위험으로부터 스스로를 보호하는 동시에 비행하다 추락하거나 장애물과 충돌하는 사고 등을 막기 위해 스스로 뇌의 절반만 잠들게 하는 것이 가능하다고 설명하다. 특히 새는 비행 중 잠을 잘 때 2가지 뇌 활동 패턴을 보이는데, 서파수면(Slow wave sleep) 즉 비급속안구운동수면 상태와 급속 안구 운동수면(Rapid eye movement, REM) 상태가 모두 관찰됐다. 주로 밤에 서파수면상태로, 낮에 급속 안구 운동 수면 상태로 잠을 자는 것으로 나타났다. 막스플랑크연구소 연구진은 “조류가 비행하면서 수면을 취하는 동안에 길을 찾는데 활용할 수 있는 일종의 ‘자동 조종 장치’를 가지고 있는 것이 확실하다”면서 “우리는 추가 연구를 통해 새가 다른 동물에 비해 적게 자고도 생활할 수 있는 이유를 찾는 것이 목표”라고 설명했다. 자세한 연구결과는 세계적인 과학저널인 네이쳐(Nature) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒtamayura39 / 포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

마치 공상과학(SF) 영화 ‘매트릭스’에나 나오는 얘기로 들릴 수도 있지만, 인간의 두뇌와 몸에 직접 무선 컴퓨터를 이식하는 신기술을 미국의 과학자들이 개발해냈다. 미 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리) 연구팀은 근육과 말초신경계에 집어넣을 수 있을 만큼 작은 무선 센서 ‘신경먼지’(neural dust)를 만들어내는 데 성공했다고 국제 학술지 ‘신경 저널’(Journal Neuron) 최신호(8월 3일자)에 발표했다. ‘신경먼지’는 3년 전 처음 나온 개념으로, 뇌는 물론 근육과 중추신경계, 말초신경계 등 신체 곳곳에 먼지티끌 만한 센서를 곳곳에 집어넣어 실시간으로 그 활동을 관찰하는 기술이다. 그야말로 무선 컴퓨터를 몸속에 이식하는 것. 연구팀은 초음파를 사용해 신경먼지라는 센서에 전력을 공급하고 특정 부위의 데이터를 측정할 수 있었다. 이렇게 수집한 데이터는 초음파로 몸 밖의 무선 송수신기로 전송돼 저장된다. 현재 개발된 센서는 근육과 말초신경계에 삽입할 만큼 작다. 하지만 뇌와 중추신경계에도 적용할 수 있는 목표 크기인 50마이크론(마이크로미터, 100만 분의 1미터)을 달성하기 위해서는 연구가 지속돼야 한다. 이번 연구에 참여한 라이언 닐리 연구원은 “신경먼지 프로젝트의 원래 목표는 뇌-기계 인터페이스에 대한 실행 가능한 차세대 기술을 만드는 것이었다”면서 “예를 들어 하반신 마비 환자가 컴퓨터나 로봇 팔을 제어하길 원할 경우 거추장스럽게 전선이 달린 전극이 아니라 신경먼지 센서를 뿌리듯 집어넣기만 하면 본질적으로 영구적으로 사용할 수 있다”고 말했다. 또 이 기술은 간질과 같은 질환 치료에 이용하거나 면역 체계를 자극하고 또는 염증을 억제해 그야말로 ‘전자약’ 시대를 열 수 있을 것이라는 평가를 받는다. 참고로 전자약은 질병이 발생하는 원인이 되는 위치나 신경망에 전기적 자극이나 신호를 줘 치료하는 방법을 말한다. 이번 연구의 공동저자인 미셸 마르하비즈 조교수는 신경먼지의 장기적 전망은 신경과 뇌 속뿐만 아니라 더 넓은 분야로 확장될 것이라고 말했다. 연구팀은 “초음파 기술은 이미 병원 내 사용을 위해 잘 발달돼 있다”면서 “초음파 진동은 전파와 달리 몸속 거의 모든 곳에 침투할 수 있다”고 설명했다. 신경먼지의 개발은 오늘날의 이식용 전극이 1~2년 이내에 성능이 저하되는 것과 달리 영구적으로 사용할 수 있다. 또 감염 위험도 적으며 전선이 달린 전극으로 인한 불편함을 피할 수도 있다고 한다. 연구를 이끈 호세 카르메나 교수는 “현재 개발된 신경먼지 센서는 방광 조절이나 식욕 억제 등을 위한 말초신경계에 적용할 수 있을 만큼 작다”면서도 “임상적으로 효과가 입증되면 이는 전선이 달린 전극을 대체하게 될 것”이라고 말했다. 이제 연구팀은 신경먼지 센서의 소형화 외에도 지금보다 신체에 더 적합한 재료를 찾고 센서로 수집한 데이터를 저장하는 무선 송수신 장치를 개선하는 작업도 진행할 계획이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최강의 포식자였던 공룡도 관절염으로 고생했다는 연구결과가 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다. 영국 맨체스터대학과 미국 매사추세츠공과대학 및 뉴저지주립박물관 공동 연구진은 7000만 년 전 백악기에 살았던 공룡 하드로사우루스의 화석을 정밀 분석한 결과 이 공룡이 죽기 전 관절염을 심하게 앓았다는 사실을 발견했다. 하드로사우루스는 성질이 온순하고 무리를 지어 생활한 초식공룡으로, 미국 뉴저지주의 하돈필드에서 처음 화석이 발견됐다. 하드로사우루스의 관절 화석에서 발견된 것은 화농성관절염으로, 감염을 통해 관절에 고름이 차는 증상을 보인다. 퇴행성관절염이나 류머티스 관절염과 함께 사람에게서도 발병하며, 동물 중에서는 현생 조류나 악어 등에서 발견되기도 한다. 연구진은 화농성 관절염을 앓은 하드로사우루스의 관절 표면이 붉게 변하고 부어올랐을 것으로 보고 있으며, 특히 움직임이 잦은 앞다리의 관절에서 이러한 증상이 나타난 것으로 예측했다. 연구를 이끈 맨체스터대학의 제니퍼 앤 박사는 “이러한 증상은 초식공룡인 하드로사우루스가 나뭇잎을 먹거나 물을 마실 때마다 상당한 통증을 안겼을 것이다. 왜냐하면 공룡은 보통 먹거나 마실 때 네 다리를 모두 사용하기 때문”이라면서 “이러한 통증 때문에 포식자를 만났을 때에도 피하기 어려웠을 것이며, 앞다리를 효율적으로 사용하지 못했을 것”이라고 설명했다. 공룡에게서 인대손상에 따른 관절염의 흔적이 발견된 적은 있지만, 관절에 고름이 차는 증상의 화농성관절염 흔적이 발견한 것은 이번이 처음이다. 연구진은 공룡이 화농성관절염 외에도 이와 유사하게 뼈에 염증이 발생하는 골수염 등도 앓았을 것으로 예측하고 있다. 한편 자세한 연구결과는 ‘영국왕립오픈과학저널‘(Journal Royal Society Open Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

최강의 포식자였던 공룡도 관절염으로 고생했다는 연구결과가 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다. 영국 맨체스터대학과 미국 매사추세츠공과대학 및 뉴저지주립박물관 공동 연구진은 7000만 년 전 백악기에 살았던 공룡 하드로사우루스의 화석을 정밀 분석한 결과 이 공룡이 죽기 전 관절염을 심하게 앓았다는 사실을 발견했다. 하드로사우루스는 성질이 온순하고 무리를 지어 생활한 초식공룡으로, 미국 뉴저지주의 하돈필드에서 처음 화석이 발견됐다. 하드로사우루스의 관절 화석에서 발견된 것은 화농성관절염으로, 감염을 통해 관절에 고름이 차는 증상을 보인다. 퇴행성관절염이나 류머티스 관절염과 함께 사람에게서도 발병하며, 동물 중에서는 현생 조류나 악어 등에서 발견되기도 한다. 연구진은 화농성 관절염을 앓은 하드로사우루스의 관절 표면이 붉게 변하고 부어올랐을 것으로 보고 있으며, 특히 움직임이 잦은 앞다리의 관절에서 이러한 증상이 나타난 것으로 예측했다. 연구를 이끈 맨체스터대학의 제니퍼 앤 박사는 “이러한 증상은 초식공룡인 하드로사우루스가 나뭇잎을 먹거나 물을 마실 때마다 상당한 통증을 안겼을 것이다. 왜냐하면 공룡은 보통 먹거나 마실 때 네 다리를 모두 사용하기 때문”이라면서 “이러한 통증 때문에 포식자를 만났을 때에도 피하기 어려웠을 것이며, 앞다리를 효율적으로 사용하지 못했을 것”이라고 설명했다. 공룡에게서 인대손상에 따른 관절염의 흔적이 발견된 적은 있지만, 관절에 고름이 차는 증상의 화농성관절염 흔적이 발견한 것은 이번이 처음이다. 연구진은 공룡이 화농성관절염 외에도 이와 유사하게 뼈에 염증이 발생하는 골수염 등도 앓았을 것으로 예측하고 있다. 한편 자세한 연구결과는 ‘영국왕립오픈과학저널‘(Journal Royal Society Open Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

美 매년 1만 1000명 숨지는 황색포도상구균 제거에 특효슈퍼박테리아와 코. 이 둘을 연결할 무언가, 있을까요. 아무런 관계가 생각나지 않는 것이 당연합니다. 두 단어의 연관성이 밝혀진 것이 아주 최근 일이니까요. 독일 연구팀이 우리 콧속에 어마어마한 물질이 있다는 걸 알아냈는데, 그 물질로 슈퍼박테리아를 때려잡을 수 있다는 겁니다. ●독일 연구진 ‘루그두닌’ 발견 독일 튀빙겐대 미생물학 및 면역의학연구소와 유기화학연구소 소속 연구진은 사람의 콧속에 항생물질이 있다는 연구결과를 세계적인 과학 저널 ‘네이처’ 지난달 27일자에 발표했습니다. 연구진에 따르면 사람의 콧속에 살고 있는 세균이 만들어 내는 물질이 치명적인 슈퍼박테리아 중 하나인 ‘메티실린 내성 황색포도상구균’(MRSA)을 제거하는 데 특효약이라는 것입니다. 포도상구균은 1878년 하인리히 로베르트 코흐 박사가 처음으로 찾아냈습니다. 코흐 박사는 결핵균을 발견한 것으로도 유명하죠. 포도상구균은 자연계에 널리 분포하고 있으며 환경에 저항성이 강하기 때문에 생물체에 달라붙어 기생하지 않더라도 장기간 생존할 수 있다는 특징이 있습니다. 더군다나 건강한 사람의 피부, 점막, 상(上)기도, 비뇨기, 소화기 등 다양한 곳에도 존재하고 주변 환경에서 쉽게 발견할 수 있습니다. 문제가 되는 것은 황색포도상구균입니다. 황색포도상구균은 피부에 고름을 만들고 독소를 뿜어내면서 사람을 앓게 만듭니다. 대표적인 증상이 패혈증, 뇌수막염, 폐렴, 골수염 등입니다. 황색포도상구균의 대부분은 페니실린 계열의 항생제에 내성을 갖고 있어서 일단 감염되면 치료가 쉽지 않습니다. 특히 슈퍼박테리아인 MRSA는 미국에서만도 매년 1만 1000명의 목숨을 앗아갑니다. 이번에 독일 연구진이 개발한 MRSA 대응 신무기의 이름은 ‘루그두닌’으로 콧속에 상존하는 ‘스타필로코커스 루그두넨시스’라는 세균에서 내뿜는 항생물질이라고 합니다. 연구진은 생쥐에게 MRSA를 감염시킨 뒤 루그두닌으로 만든 연고를 발라주자 피부 표면의 농양은 물론 피부 깊이 감염된 증상까지 치료되는 것을 확인했다고 합니다. 또 생쥐의 콧속에 스타필로코커스 루그두넨시스를 직접 주입하자 MRSA를 유발시키는 세균의 개체 수가 감소하는 것도 발견했다네요. 연구진이 주목하는 것은 MRSA뿐만 아니라 또 다른 슈퍼박테리아인 반코마이신 내성 장구균(VRE)에도 효과적이라는 점이었습니다. 여기에 30일 동안 실험실에서 다양한 방식으로 배양해봤는데 내성물질도 생기지 않았다니 놀라운 ‘슈퍼 항생제’가 나온 게 아닌가 싶습니다. 과학계가 주목하는 이유는 루그더닌을 이용해 콧속에 분무하는 방식의 약을 만들어 낼 수 있다면 간단하게 슈퍼박테리아를 치료하는 것도 가능하다고 보기 때문입니다. 지금까지 새로운 항생물질은 주로 토양에서 발견돼 왔는데 이렇게 사람의 몸에 살고 있는 ‘인체공생미생물’(microbiome)에서 항생물질을 발견한 것은 이례적이라는 게 과학계의 반응입니다. ●콧속 세균 분석 중 우연히 찾아 재미있는 것은 루그더닌이 콧속에서 찾은 90여가지 세균의 기능을 분석하는 과정에서 우연히 드러났다는 점입니다. 역시 놀라운 과학적 발견은 ‘호기심’에서 비롯된 연구의 ‘우연한’ 결과가 많습니다. 어린아이들이 코를 후빈다고 혼내는 부모님들이 많습니다. 그런데 이번 연구를 보고는, 이런 코파기가 항생물질을 활성화시키는 본능적 행동이 아닐까 하는 엉뚱한 생각도 떠오릅니다. edmondy@seoul.co.kr

모유를 먹은 아기가 그렇지 못한 경우보다 컸을 때 더 영리하고 튼튼하다는 연구결과가 나왔다. 미국 사이언스데일리 등 외신에 따르면, 미국 브리검 여성병원 연구진은 2001~2003년 호주 코호트 연구(Victorian Infant Brain Study·VIBeS) 자료에 등록된 임신 30주차에 태어나 신생아집중치료실(NICU)에 입원했던 조산아 180명을 대상으로 추적 연구를 진행했다. 연구진은 아이들이 태어나서 생후 28일이 됐을 때까지 50% 이상의 영양섭취를 모유로 한 날짜를 합산해 모유수유일을 계산했다. 이를 통해 모유를 섭취한 아이들과 그렇지 못한 이들을 구분했다. 또 이들 아기가 생후 6개월이 됐을 때와 7세가 됐을 때 각각 자기공명영상장치(MRI)로 뇌 스캔을 해 뇌 부피를 측정한 데이터를 분석했다. 그리고 7세 때는 아이들의 지능과 운동능력을 지능지수(IQ)와 읽기, 수학, 집중력, 기억력, 시각지각, 신체 운동으로 각각 나눠 측정했다. 그 결과, 모유를 섭취한 아이가 IQ는 물론 읽기, 수학, 기억력, 운동능력이 더 뛰어난 것으로 나타났다. 또한 뇌에서 신경신호 전달과 처리에 중요한 역할을 담당하는 회백질 부피도 더 큰 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구를 이끈 맨디 브라운 벨포트 박사는 “아기의 성장에 모유수유도 중요하지만 다른 여러 요인도 있다는 것을 아는 것이 중요하다”고 말했다. 연구진은 이 연구에서 어머니 학력 등 몇 가지 요인을 조정했지만, 육아의 다른 측면에서 더 큰 어머니의 개입 등 몇 요인은 측정되지 않아 일부 영향이 있을 수 있다고 설명했다. 이어 벨포트 박사는 앞으로 다른 MRI 기술을 이용한 연구로 모유 섭취가 뇌의 구조와 기능에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 구체적 방법에 관한 자세한 정보를 알아낼 것이라고 덧붙였다. 한편 이 연구결과는 ‘소아과학 저널’(The Journal of Pediatrics) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

본격적인 여름철에 들어서면서 세계 각국에서는 모기와의 전쟁이 시작된 가운데, 해외 연구진이 모기와 관련된 질병 중에서도 특히 말라리아를 예방할 수 있는 이색적인 방법을 찾아내 학계의 관심이 쏠리고 있다. 일반적으로 말라리아를 일으키는 말라리아 원충은 얼룩날개 모기류에 속하는 암컷 모기에 의해 전파된다. 사람은 말라리아 원충에 감염된 모기에게 물렸을 경우 오한과 발열, 발한 등의 감염증상이 나타날 수 있다. 스웨덴과 에티오피아 공동 연구진은 실내와 실외에서 각각 사람과 동물의 피를 먹은 모기를 수집해 분석을 실시했다. 그 결과 1차 실험 중 외부에서 수집한 모기의 63%가 소의 피를 빨아 먹은 것이 확인됐다. 뒤를 이어 사람의 피를 먹은 모기는 20%, 염소의 피를 먹은 모기는 5%, 양의 피를 먹은 모기는 2.6% 순으로 나타났다. 이중 닭의 피를 먹은 모기는 1%에 불과했다. 2차 실험에서는 실내에 있는 동물별로 모기에 물리는 비중을 분석한 결과, 실내에서 가장 많이 모기의 표적이 되는 것은 사람이었다. 모기의 69%는 사람의 피를, 18%는 소의 피를, 3.3%는 염소의 피를, 2%는 양의 피를 먹은 것을 확인됐는데, 실내에 있는 닭의 피를 먹은 모기는 단 한 마리도 없었다. 연구진은 닭이 모기에 잘 물리지 않을 수 있는 ‘비결’로 닭털에서 나는 특유의 냄새를 꼽았다. 닭의 털에는 나프탈렌과 헥사데칸 등 독특한 악취를 뿜는 4가지 화학성분이 검출됐으며, 이러한 합성 화학물이 내뿜는 냄새가 모기에 물리는 것을 막아주는 ‘물리적 장벽’ 역할을 한다는 것. 실제로 연구진이 11일 동안 11가구에게 집 안에 닭장 또는 닭털 뭉치를 배치하고 생활하게 한 결과, 이러한 물질이 집 안에 있기 전보다 확연하게 모기에 덜 물리는 것을 확인했다. 뿐만 아니라 사하라 사막 이남의 아프리카에서 주로 발견되는 말라리아 매개모기인 아노펠레스 아라비엔시스(Anopheles arabiensis)가 ‘사냥감’을 찾을 때 유독 닭을 피하는 경향이 강하다는 사실도 확인했다. 연구를 이끈 스웨덴 대학의 리차드 이그넬 교수는 “우리는 말라리아모기가 닭의 냄새에 반응한다는 사실에 매우 놀랐다”면서 “이번 연구는 말라리아 매개모기가 특정 동물의 피를 먹는 것을 피하는 경향이 있으며, 특히 냄새에 반응한다는 사실을 최초로 입증했다”고 설명했다. 이어 “이번 연구결과는 말라리아를 예방할 수 있는 새로운 방법을 찾는데 도움을 줄 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 영국의 온라인 과학전문지 바이오메드 센트럴-말라리아 저널(Malaria Journal) 최신호에 실렸다. 사진=©nechaevkon/ Fotolia 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

암은 인류가 극복해야 하는 가장 무서운 질병 중 하나로 꼽힌다. 일부 암에 대해서는 발병 원인을 전혀 알 수 없거나 완치를 위한 치료법을 찾지 못한 상황인데, 최근 해외 연구진이 역사상 가장 오래 된 ‘암의 흔적’을 찾아냈다고 밝혀 관심이 쏠리고 있다. 남아프리카공화국 비스바테르스란트대학 및 세계 각국 과학자로 이뤄진 국제 공동연구진은 남아프리카 스와르트크란스 석회암 동굴 유적에서 발견된 200만 년 전 초기 현생인류의 척추뼈 및 170만 년 인류의 발 뼈에서 암의 흔적을 발견했다. 170만 년 전 발 뼈의 주인의 정확한 ‘신상정보’를 파악하기는 어렵지만 해당 뼈가 인류의 것이라는 사실, 그리고 이 뼈에서 발견된 것이 ‘골육종’ 즉 뼈에 발생하는 악성 종양이라는 사실은 매우 명백하다고 연구진은 밝혔다. 또 약 200만 년 전 나이가 어린 오스트랄로피테쿠스 세디바 초기 인류의 것으로 추정되는 척추뼈에서도 악성 종양이 발견됐으며, 이는 역사상 인류 화석에서 발견된, 가장 오래된 암의 흔적으로 꼽히고 있다. 이 화석의 발견 이전까지, 학계는 12만 년 전 네안데르탈인의 갈비뼈에서 발견된 악성종양의 흔적을 가장 오래된 인류 암의 흔적으로 여겨 왔다. 오스트랄로피테쿠스 세디바는 갱신세 초기에 아프리카 대륙에서 살았던 멸종 인류로, 학계는 이것이 현대 인류의 가장 오래된 조상일 가능성이 높다고 보고 있다. 때문에 전문가들은 오스트랄로피테쿠스 세디바의 화석에서 발견한 암의 흔적이 인류와 암 간의 풀리지 않았던 수수께끼를 푸는데 도움이 될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구를 이끈 비스바테르스탄트 대학의 에드워드 오데스 박사는 “현대 의학계는 암이 현대 생활습관 및 환경의 영향으로 생겨난 것이라고 추정한다. 하지만 우리 연구는 이 질병이 산업사회가 시작되기 훨씬 전인 수백 만 년전에도 존재했었다는 사실을 입증한다”고 설명했다. 이어 “170만 년 전 골육종에 걸렸던 발 뼈의 주인이 아이인지 어른인지, 혹은 해당 암으로 사망했는지 여부는 아직 밝혀지지 않았지만, 골육종의 영향으로 걷거나 뛰는데 분명한 영향을 받았을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 ‘남아공 과학 저널’(South African Journal of Science)에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인공 남성 호르몬이 세포 노화를 막아 젊음을 유지하는데 도움을 준다는 사실이 과학적으로 입증됐다. 브라질 상파울루의 히베히랑프레루 의과대학과 미국 국립보건원 공동 연구진은 텔로미어의 길이에 큰 영향을 미치는 효소인 텔로머라아제(telomerase·말단소체복원효소) 가 남성 호르몬 분비 유도제인 다나졸로 인해 분비가 촉진된다는 사실은 임상실험을 통해 확인했다. 텔로미어는 구두끈 끝이 풀어지지 않도록 플라스틱으로 싸매는 것과 마찬가지로, 세포의 염색체 말단부가 풀어지지 않도록 보호하는 기능을 갖고 있다. 이 말단부는 세포가 한 번 분열할 때마다 점점 풀리면서 그 길이가 조금씩 짧아지고, 그에 따라 세포는 점차 노화된다. 이런 텔로미어의 길이가 짧아지지 않고 계속해서 생성되는데에 영향을 미치는 효소가 바로 텔로머라아제이며, 이 효소가 부족해지면 각종 선천성 난치병들이 나타날 수 있다. 동시에 암세포가 생겼을 경우 이 효소가 암세포에서 활발하게 분비되면서, 암세포가 증식하는데에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 연구진은 이러한 텔로머라아제가 남성호르몬 분비 유도제와 만날 경우 분비가 촉진되는 것을 확인했으며, 텔로머라아제 분비 촉진은 곧 텔로미어의 길이가 짧아지는 것을 방지하면서 노화를 막아준다는 사실을 확인한 것이다. 실제로 연구진은 선천성 빈혈 환자 27명에게 남성호르몬 분비 유도제를 매일 800㎎씩 2년간 추여한 결과, 6개월이 지난 후부터 텔로미어가 정상 수준 이상의 길이를 회복했다. 또 실험이 진행되는 2년동안 매년 평균 386 염기쌍(base pair·핵산을 구성하는 염기 가운데 서로 수소 결합할 수 있는 두 개의 염기)이 늘어났다. 일반 성인의 경우 텔로미어 길이가 7000~8000염기쌍이며, 1년 평균 50~60염기쌍이 줄어들면서 노화가 진행된다. 텔로머라아제 효소 결핍 환자의 경우 매년 100~300 염기쌍이 줄어드는데, 이와 비교했을 때 남성호르몬 분비 유도제로 매년 386 염기쌍이 증가했다는 것은 매우 획기적인 결과라고 연구진은 분석했다. 뿐만 아니라 실험에 참가한 빈혈 환자들에게서는 헤모글로빈 수치가 거의 정상으로 회복되는 성과도 나타났다. 연구진은 “더 많은 실험 대상을 통해 효과를 입증하고, 적정한 투여기간과 투여량, 부작용 등을 추가로 연구할 예정”이라면서 “이번 연구는 텔로머라아제 효소 결핍으로 나타나는 선천성 재생불량 빈혈 등을 치료하는데 도움이 될 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 세계적으로 권위있는 학술지인 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디신’(NEJM) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒsolvod / 포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

암은 인류가 극복해야 하는 가장 무서운 질병 중 하나로 꼽힌다. 일부 암에 대해서는 발병 원인을 전혀 알 수 없거나 완치를 위한 치료법을 찾지 못한 상황인데, 최근 해외 연구진이 역사상 가장 오래 된 ‘암의 흔적’을 찾아냈다고 밝혀 관심이 쏠리고 있다. 남아프리카공화국 비스바테르스란트대학 및 세계 각국 과학자로 이뤄진 국제 공동연구진은 남아프리카 스와르트크란스 석회암 동굴 유적에서 발견된 200만 년 전 초기 현생인류의 척추뼈 및 170만 년 인류의 발 뼈에서 암의 흔적을 발견했다. 170만 년 전 발 뼈의 주인의 정확한 ‘신상정보’를 파악하기는 어렵지만 해당 뼈가 인류의 것이라는 사실, 그리고 이 뼈에서 발견된 것이 ‘골육종’ 즉 뼈에 발생하는 악성 종양이라는 사실은 매우 명백하다고 연구진은 밝혔다. 또 약 200만 년 전 나이가 어린 오스트랄로피테쿠스 세디바 초기 인류의 것으로 추정되는 척추뼈에서도 악성 종양이 발견됐으며, 이는 역사상 인류 화석에서 발견된, 가장 오래된 암의 흔적으로 꼽히고 있다. 이 화석의 발견 이전까지, 학계는 12만 년 전 네안데르탈인의 갈비뼈에서 발견된 악성종양의 흔적을 가장 오래된 인류 암의 흔적으로 여겨 왔다. 오스트랄로피테쿠스 세디바는 갱신세 초기에 아프리카 대륙에서 살았던 멸종 인류로, 학계는 이것이 현대 인류의 가장 오래된 조상일 가능성이 높다고 보고 있다. 때문에 전문가들은 오스트랄로피테쿠스 세디바의 화석에서 발견한 암의 흔적이 인류와 암 간의 풀리지 않았던 수수께끼를 푸는데 도움이 될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구를 이끈 비스바테르스탄트 대학의 에드워드 오데스 박사는 “현대 의학계는 암이 현대 생활습관 및 환경의 영향으로 생겨난 것이라고 추정한다. 하지만 우리 연구는 이 질병이 산업사회가 시작되기 훨씬 전인 수백 만 년전에도 존재했었다는 사실을 입증한다”고 설명했다. 이어 “170만 년 전 골육종에 걸렸던 발 뼈의 주인이 아이인지 어른인지, 혹은 해당 암으로 사망했는지 여부는 아직 밝혀지지 않았지만, 골육종의 영향으로 걷거나 뛰는데 분명한 영향을 받았을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 ‘남아공 과학 저널’(South African Journal of Science)에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

韓도 기초과학硏 11위 선전… 설립 4년 만에 평점 4732%↑ 몇 년 전까지만 해도 ‘세계의 공장’으로 불리며 서방국가의 하청업체 정도로 여겨졌던 중국이 기초과학 분야에서 눈에 띄는 연구소와 대학을 가장 많이 보유한 나라로 급성장했다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 28일자로 최근 4년 사이 네이처 인덱스 평점이 큰 폭으로 오른 전 세계 100대 대학과 연구기관을 추려 ‘2016 네이처 인덱스 라이징 스타’를 발표했다. 네이처 인덱스는 세계적 수준의 자연과학 학술지 68개에 우수 연구성과를 발표한 국가와 연구기관을 분석해 500개씩 순위를 매겨 발표하는 것이다. 상승폭이 가장 큰 1위부터 9위까지의 상위권을 중국의 대학과 연구기관이 싹쓸이했다. 100위 안에 들어간 중국의 대학과 연구소는 40개에 달한다. 이 수치는 전통적인 기초과학 강국으로 꼽히는 미국(11개), 영국(9개), 독일(8개)을 훨씬 웃도는 것이다. 이는 지난 5월 30일 시진핑 중국 국가주석이 주창한 ‘과학 굴기’가 허언이 아니었음을 보여 준다. 시 주석은 이때 과학자 400명을 모아 놓고 “신중국 성립 100주년인 2049년까지 중국을 전 세계 과학기술 선도국으로 만들겠다”고 공언했다. 이와 함께 네이처는 100개 기관 중 국가성장을 견인했거나 순위가 대폭 상승한 기관 25곳을 따로 뽑아 ‘할 수 있으면 잡아 봐’라는 제목의 분석기사도 내놨다. 여기서도 중국 기관이 6곳이나 선정됐다. 차두원 한국과학기술기획평가원(KISTEP) 연구위원은 “물리학, 화학, 생명과학, 지구환경과학 분야에서 중국이 내놓고 있는 연구 성과는 괄목할 만하다”며 “최근 중국이 우주개발 같은 기술발전에 대한 자신감을 바탕으로 사람이나 장비 등 기초과학 분야에 대한 막대한 투자와 지원을 하는 것을 보면 더이상 ‘떠오르는 스타’라고 부르기 어려울 정도”라고 말했다. 한국은 2011년 11월 설립된 기초과학연구원(IBS)이 10위인 영국 옥스퍼드대에 이어 11위를 기록해 선전했고 울산과학기술원(UNIST)이 50위를 기록했다. 네이처는 서문에서 “응용과학과 산업기술에만 집중해 왔던 한국이 기초과학 육성을 위해 일본 이화학연구소, 독일 막스플랑크 연구회를 본뜬 IBS를 설립해 4년 만에 인덱스 평점을 4732% 이상 끌어올렸다는 것은 주목해야 한다”고 언급했다. 한편 네이처는 기초과학 분야에서 특히 주목해야 할 10개 국가로 폴란드, 러시아, 사우디아라비아, 덴마크, 남아프리카공화국, 인도, 칠레, 싱가포르, 태국, 터키를 선정했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국제 연합 연구진과 세계보건기구(WHO)가 100년 새 인류의 평균 신장이 성별에 따라 얼마나 달라졌는지를 조사한 ‘인류 신장 조사 결과’를 공개했다. 이 자료에 따르면 이전 조사가 이뤄진 1914년에는 스웨덴 남성과 여성이 전 세계에서 가장 키가 큰 것으로 조사됐지만, 100년이 지난 2014년 최고 신장을 기록한 국가는 네덜란드(남성)와 라트비아(여성)인 것으로 나타났다. 100년 전 네덜란드 남성의 신장 랭킹은 12위에 불과했지만, 2014년 평균 신장 182.5㎝를 기록하면서 1위에 올라섰다. 라트비아 여성의 경우 1914년에는 28위였지만, 2014년에는 평균신장 169.8㎝로 1위를 차지했다. 남성 신장 랭킹을 분석해보면, 네덜란드에 이어 벨기에와 에스토니아 남성이 각각 181.7㎝, 181.6㎝로 2위와 3위에 올랐다. 10위권 내에 든 국가들의 남성 평균 신장은 180.1~182.5㎝로 분석됐다. 여성 신장 랭킹에서는 네덜란드가 라트비아에 이어 평균 신장 168.7㎝로 2위에 올랐다. 역시 10위권 내에 든 국가들의 여성 평균 신장은 166.3~169.8㎝로 나타났다. 한국의 경우 지난 100년간 여성 평균 신장이 201.㎝ 상승하면서 세계 200여 개 국가 중 성장 폭이 가장 큰 것으로 조사됐다. 한국 여성의 키는 1914년 142.2㎝에서 2014년 162.3㎝로 늘었다. 한국 남성 역시 같은 기간 159.8㎝에서 174.9㎝로 대폭 성장했다. 남성의 경우 이란과 그린란드에 이서, 세계에서 세 번째로 큰 성장 폭을 보였다. 조사 결과에 따르면 한국은 중국과 일본에 비해서도 평균 신장이 3~4㎝가량 더 컸다. 중국의 평균 신장은 남성 171.8㎝, 여성 159.7㎝이며, 일본은 남성 170.8㎝, 여성 158.3㎝다. 이번 연구는 전 세계 보건관련 전문가 800여 명으로 구성된 연구진인 ‘NCD-RisC’ 및 세계보건기구가 공동으로 진행했으며, 200여 개 국가의 만 18세 이상 국민 1860만 명을 대상으로 신장을 비롯한 건강관련 정보 1500종을 분석한 뒤 100년 전인 1914년의 데이터와 비교하는 방식으로 이뤄졌다. 이번 연구결과와 관련해 런던 인페리얼 칼리지의 제임스 벤담 교수는 “지난 100년간 경제적 상황이 개선되면서 전반적으로 발육 상태가 좋아진 측면이 있지만 성장 속도는 지역이나 국가마다 차이를 보였다”고 분석했다. 자세한 결과는 과학 저널 ‘이라이프(eLife)’에 실렸다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

한국 여성의 평균 신장이 지난 100년 사이 20.1㎝ 증가해 세계 200개국 여성 중 가장 빠르게 성장한 것으로 나타났다. 한국 남성도 같은 기간 평균 15.1㎝ 성장해 세계에서 세 번째로 큰 성장폭을 보였다. 세계 보건 과학자 네트워크인 NCD-RisC가 세계보건기구(WHO)와 협력해 200개국의 만 18세 남녀 1830만명을 대상으로 1914년부터 2014년까지 평균 신장의 변화를 연구해 이 같은 결과를 얻었다고 파이낸셜타임스(FT) 등이 26일 보도했다. 온라인 과학저널 이라이프에 이날 게재된 이들의 논문에서 만 18세 한국 여성의 평균 신장은 1914년 142.2㎝에서 2014년 162.3㎝로 증가했다. 2위는 일본으로 142.3㎝에서 158.3㎝로 16㎝ 성장한 것으로 나타났다. 체코(15.7㎝), 세르비아(15.7㎝), 크로아티아(15.5㎝)가 뒤를 이었다. 만 18세 남성의 경우 이란이 세계에서 가장 가파르게 성장한 것으로 나타났다. 이란은 1914년 157.1㎝에서 173.6㎝로 16.5㎝ 늘었다. 그린란드는 159.5㎝에서 174.9㎝로 15.4㎝ 성장해 2위, 한국은 159.8㎝에서 174.9㎝로 15.1㎝ 자라 3위를 차지했다. 연구진은 지난 100년간 경제 발전과 영양·위생·보건 환경 개선으로 전 세계적으로 평균 신장이 성장 추세를 보였지만 국가와 지역별로 성장폭은 크게 차이가 났다고 분석했다. 파키스탄 남성의 경우 165.7㎝에서 166.9㎝로 1.2㎝ 성장하는 데 그쳤다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

반갑네, 난 페르디난트 프라이헤어 폰 리히트호펜(1833~1905)일세. 독일의 지질학자이자 지리학자이지. 동양과 서양을 연결시켜준 통상로인 ‘실크로드’라는 명칭을 처음으로 만들어 낸 사람이 바로 나야. 내 이전까지 지리학은 책상에서 지도나 보고 해당 지역을 여행했던 사람들의 이야기만을 모아 연구하는 일종의 탁상공론의 학문이었어. 그렇지만 난 지리학이란 현장에 직접 찾아가서 봐야 하는 관찰실험 학문이라는 점을 명확히 했다네. 베를린대학에서 지질학을 배우고 빈 지질조사소에서 근무하던 때인데, 1860~1862년에 극동경제사절단에 소속돼 스리랑카와 대만, 필리핀, 일본 등을 방문했고, 이듬해부터 1868년까지 5년간 미국 캘리포니아에서 지리학적 조사를 했지. 1868~1872년에는 중국 상하이 서방상인회의 지원으로 중국과 티베트 일대 지질, 광산, 해안선 등을 조사하고 ‘중국’이라는 제목으로 5권짜리 책을 펴냈다네. 1권 후반부에 동서교류사를 개괄하면서 중국에서 중앙아시아를 경유하는 교역로를 통해 중국의 비단이 수출됐다는 사실을 밝혀내고 그 길을 ‘자이덴슈트라센’(Seidenstrassen), 즉 ‘비단길’(실크로드)이라고 이름 지었지. 내가 처음 이름 붙인 실크로드를 통해 오간 것이 비단 같은 교역물뿐만 아니라 다른 것도 있었다는 사실을 최근에 알게 됐다네. 영국 케임브리지대 고고학·인류학과 연구진과 중국 간쑤 인류학연구소 및 문화유적박물관, 베이징 고고학연구소 공동연구진이 고고학 관련 국제학술지 ‘저널 오브 아케올리지컬 사이언스 리포츠’ 22일자에 발표된 논문을 통해서 말이지. 흠, 일단 연구 결과를 이야기하기 전에 연구 과정에 좀 지저분한 내용이 포함돼 있다는 것을 미리 말해주고 싶구먼. 연구진은 실크로드에서 발견한 2000년 전 사람의 대변을 분석해서 비단을 수출입하던 길을 통해 전염병도 이동했다는 사실을 밝혀냈다네. 연구진은 간쑤 문화유적박물관 수장고에 잠들어 있던 위생막대를 꺼내들었지. 위생막대는 1992년 중국 둔황지역에서 발견됐던 것인데 건조한 날씨 덕분에 비교적 원형대로 보관이 잘 됐다더군. 위생막대가 뭐냐고? 지금은 부드러운 화장지나 비데 등으로 뒤를 처리하지만 먼 옛날에는 그런 게 없었단 말이지. 그럼 어떻게 처리했을까. 대나무 막대 끝에 천조각을 말아 일종의 화장지 역할을 한 거야. 그게 위생막대인데, 이 대나무와 천 쪼가리들을 케임브리지 과학자들이 분석해서 실크로드의 비밀을 풀게 된 것이지. 연구자들은 위생막대 끝에서 네 종류의 기생충 알을 발견했는데 그중에는 당시 서방에서는 없었던 간흡충알이 있었다더군. 간흡충은 한국, 라오스, 베트남이나 중국 광둥성 인근 습지에서 주로 나타나는데, 물고기를 날것으로 먹는 경우 쉽게 감염되는 것으로 알려져 있는 감염병이지. 사실 변을 이용해 고대의 수수께끼를 푼 것은 이번이 처음이 아니라네. 지난 3월 캐나다와 영국 연구진은 로마와 카르타고의 ‘제2차 포에니 전쟁’에서 한니발이 로마를 공격할 때 알프스 산맥 어느 쪽으로 넘어갔을까라는 의문을 기원전 200년경의 것으로 추정되는 말똥 화석을 분석해 밝혀내기도 했지. 아무짝에 쓸모없어 보이는 배설물까지도 과학 연구에 쓰인다니 정말 놀랍지 않나. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

에어컨 없이는 사람이 일상생활을 하기 힘들 정도로 찜통더위가 기승을 부리는 가운데, 꿀벌에게는 ‘자체적인 에어컨’을 가동하는 ‘기술’이 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 코넬대학교 연구진은 연구실 내에 벌집 2개와 꿀벌 3000마리를 들여놓은 뒤 실험을 실시했다. 이들 꿀벌은 벌집 내부 온도가 43℃이상으로 치솟을 경우 벌집 내부의 애벌레들이 시름시름 앓거나 아예 죽을 수도 있다. 때문에 벌집의 온도를 지나치게 높지 않게 유지하는 것이 중요한데, 전문가들은 오랫동안 이 방법에 다양한 추측을 내놓았다. 예컨대 벌집 전체에 일종의 ‘부채질’을 가하는 방식이나 외부에서 벌집 내부로 바람이 들어가게끔 하는 방법을 쓸 것이라고 예측한 바 있다. 하지만 꿀벌 사이에는 일명 ‘물 배달 꿀벌’이 존재하며, 이들이 애벌레와 다른 꿀벌들에게 에어컨의 역할을 한다는 사실이 이번 연구를 통해 밝혀졌다. 연구진에 따르면 물을 배달하는 역할을 맡은 꿀벌들은 1차로 물웅덩이나 연못을 찾아 나선다. 입 등 신체기관에 잔뜩 물을 머금은 뒤 다시 벌집으로 돌아간 이 꿀벌들은 몸에서 물을 역류시켜 물이 필요한 동료 꿀벌이나 온도가 높은 벌집에 내어 놓는다. 전문가들은 벌집의 전체 온도를 낮추는데 물은 필수불가결한 존재이며, 물이 없을 경우 온도가 높은 계절에 벌집의 온도 조절에 실패하면서 살아남기 어려울 것이라고 설명한다. 연구를 이끈 토마스 시레이 박사는 “물 배달 꿀벌들은 자신의 혀나 코를 튕겨 입 안에 물을 머금은 뒤 이를 이용해 벌집 전체의 온도를 낮추는 역할을 한다”면서 “다만 이 꿀벌들은 벌집 내부 온도가 시원할 날에는 이러한 행동을 보이지 않았다”고 설명했다. 이어 “물 배달 꿀벌들의 역할을 환경에 따라 유동적으로 달라지며, 이들은 자신의 무리가 필요로 하는 물을 공급하거나, 벌집 내부 혹은 벌집이 위치한 주변에 있는 작물에 물을 보관해 놓는 방식 등을 통해 물 부족 사태에 대비하는데 큰 공을 세운다”고 덧붙였다. 한편 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘실험생물학 저널’(Journal of Experimental Biology) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒgudrin / 포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

본격적인 여름철에 들어서면서 세계 각국에서는 모기와의 전쟁이 시작된 가운데, 해외 연구진이 모기와 관련된 질병 중에서도 특히 말라리아를 예방할 수 있는 이색적인 방법을 찾아내 학계의 관심이 쏠리고 있다. 일반적으로 말라리아를 일으키는 말라리아 원충은 얼룩날개 모기류에 속하는 암컷 모기에 의해 전파된다. 사람은 말라리아 원충에 감염된 모기에게 물렸을 경우 오한과 발열, 발한 등의 감염증상이 나타날 수 있다. 스웨덴과 에티오피아 공동 연구진은 실내와 실외에서 각각 사람과 동물의 피를 먹은 모기를 수집해 분석을 실시했다. 그 결과 1차 실험 중 외부에서 수집한 모기의 63%가 소의 피를 빨아 먹은 것이 확인됐다. 뒤를 이어 사람의 피를 먹은 모기는 20%, 염소의 피를 먹은 모기는 5%, 양의 피를 먹은 모기는 2.6% 순으로 나타났다. 이중 닭의 피를 먹은 모기는 1%에 불과했다. 2차 실험에서는 실내에 있는 동물별로 모기에 물리는 비중을 분석한 결과, 실내에서 가장 많이 모기의 표적이 되는 것은 사람이었다. 모기의 69%는 사람의 피를, 18%는 소의 피를, 3.3%는 염소의 피를, 2%는 양의 피를 먹은 것을 확인됐는데, 실내에 있는 닭의 피를 먹은 모기는 단 한 마리도 없었다. 연구진은 닭이 모기에 잘 물리지 않을 수 있는 ‘비결’로 닭털에서 나는 특유의 냄새를 꼽았다. 닭의 털에는 나프탈렌과 헥사데칸 등 독특한 악취를 뿜는 4가지 화학성분이 검출됐으며, 이러한 합성 화학물이 내뿜는 냄새가 모기에 물리는 것을 막아주는 ‘물리적 장벽’ 역할을 한다는 것. 실제로 연구진이 11일 동안 11가구에게 집 안에 닭장 또는 닭털 뭉치를 배치하고 생활하게 한 결과, 이러한 물질이 집 안에 있기 전보다 확연하게 모기에 덜 물리는 것을 확인했다. 뿐만 아니라 사하라 사막 이남의 아프리카에서 주로 발견되는 말라리아 매개모기인 아노펠레스 아라비엔시스(Anopheles arabiensis)가 ‘사냥감’을 찾을 때 유독 닭을 피하는 경향이 강하다는 사실도 확인했다. 연구를 이끈 스웨덴 대학의 리차드 이그넬 교수는 “우리는 말라리아모기가 닭의 냄새에 반응한다는 사실에 매우 놀랐다”면서 “이번 연구는 말라리아 매개모기가 특정 동물의 피를 먹는 것을 피하는 경향이 있으며, 특히 냄새에 반응한다는 사실을 최초로 입증했다”고 설명했다. 이어 “이번 연구결과는 말라리아를 예방할 수 있는 새로운 방법을 찾는데 도움을 줄 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 영국의 온라인 과학전문지 바이오메드 센트럴-말라리아 저널(Malaria Journal) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒGraphicsRF / 포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

　구글의 스타트업 컴퍼니인 ‘나이앤틱’이 개발한 스마트폰용 증강현실(AR) 게임인 ‘포켓몬 고’ 열풍이 뜨겁다. 　게임 플레이어 주변에 나타난 포켓몬에게 포켓볼을 던져 포획한 뒤 성장시키는 비교적 간단한 방식으 이 게임은 지난 6일 미국과 호주, 뉴질랜드에서 먼저 출시된 이후 16일 기준으로 전 세계 35개국에서 정식출시된 포켓몬 고는 출시되자마자 서버가 다운되기도 하고 앱 다운로드 1위를 기록하고 있다. 　세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 포켓몬 캐릭터들을 가장 잘 포획할 수 있는 장소 9곳을 선정해 최신 뉴스로 보도했다. 22일 사이언스에 따르면 포켓몬 캐릭터들이 가장 많이 등장하는 곳은 의외로 연구소나 과학관련 기관들인 것으로 나타났다. 　포켓몬 캐릭터들이 가장 많이 나타나는 곳은 미국 텍사스 휴스턴에 있는 미국항공우주국(NASA) 존슨우주센터의 방문자 센터로 나타났다. 존슨우주센터는 나사가 가상현실(VR)기술을 이용해 국제우주정거장 체험을 제공하고 있는 곳이기도 하다. 그 다음으로 포켓몬이 많이 등장하는 장소는 메릴랜드 에드거워터에 있는 스미소니언 환경연구센터 매티아스 연구소로 알려졌다. 매티아스 연구소는 지속가능한 환경 유지를 위한 연구와 교육 등을 위해 2011년에 만들어진 연구소다. 　또 캘리포니아주 패서디나에 있는 나사의 제트추진연구소와 애리조나주 피닉스에 있는 아리조나 과학센터에도 포켓몬 캐릭터가 자주 출현하는 것으로 나타났다. 　이 밖에도 인터넷을 최초로 개발한 장소로 알려진 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 공과대학 건물인 사뮤엘리 스쿨의 중앙홀, 일리노이주에 있는 입자물리학 연구소인 국립 페르미가속기연구소, 스위스 제네바에 있는 유럽핵입자물리연구소(CERN)의 강입자충돌기(LHC) 주변, ‘사이언스’를 발행하고 있는 워싱턴DC에 있는 미국과학진흥협회(AAAS) 건물에서도 포켓몬 캐릭터가 자주 출몰하는 것으로 알려졌다. 심지어는 우주공간에 떠 있는 국제우주정거장에서도 자주 발견된다고 사이언스는 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

본격적인 여름철에 들어서면서 세계 각국에서는 모기와의 전쟁이 시작된 가운데, 해외 연구진이 모기와 관련된 질병 중에서도 특히 말라리아를 예방할 수 있는 이색적인 방법을 찾아내 학계의 관심이 쏠리고 있다. 일반적으로 말라리아를 일으키는 말라리아 원충은 얼룩날개 모기류에 속하는 암컷 모기에 의해 전파된다. 사람은 말라리아 원충에 감염된 모기에게 물렸을 경우 오한과 발열, 발한 등의 감염증상이 나타날 수 있다. 스웨덴과 에티오피아 공동 연구진은 실내와 실외에서 각각 사람과 동물의 피를 먹은 모기를 수집해 분석을 실시했다. 그 결과 1차 실험 중 외부에서 수집한 모기의 63%가 소의 피를 빨아 먹은 것이 확인됐다. 뒤를 이어 사람의 피를 먹은 모기는 20%, 염소의 피를 먹은 모기는 5%, 양의 피를 먹은 모기는 2.6% 순으로 나타났다. 이중 닭의 피를 먹은 모기는 1%에 불과했다. 2차 실험에서는 실내에 있는 동물별로 모기에 물리는 비중을 분석한 결과, 실내에서 가장 많이 모기의 표적이 되는 것은 사람이었다. 모기의 69%는 사람의 피를, 18%는 소의 피를, 3.3%는 염소의 피를, 2%는 양의 피를 먹은 것을 확인됐는데, 실내에 있는 닭의 피를 먹은 모기는 단 한 마리도 없었다. 연구진은 닭이 모기에 잘 물리지 않을 수 있는 ‘비결’로 닭털에서 나는 특유의 냄새를 꼽았다. 닭의 털에는 나프탈렌과 헥사데칸 등 독특한 악취를 뿜는 4가지 화학성분이 검출됐으며, 이러한 합성 화학물이 내뿜는 냄새가 모기에 물리는 것을 막아주는 ‘물리적 장벽’ 역할을 한다는 것. 실제로 연구진이 11일 동안 11가구에게 집 안에 닭장 또는 닭털 뭉치를 배치하고 생활하게 한 결과, 이러한 물질이 집 안에 있기 전보다 확연하게 모기에 덜 물리는 것을 확인했다. 뿐만 아니라 사하라 사막 이남의 아프리카에서 주로 발견되는 말라리아 매개모기인 아노펠레스 아라비엔시스(Anopheles arabiensis)가 ‘사냥감’을 찾을 때 유독 닭을 피하는 경향이 강하다는 사실도 확인했다. 연구를 이끈 스웨덴 대학의 리차드 이그넬 교수는 “우리는 말라리아모기가 닭의 냄새에 반응한다는 사실에 매우 놀랐다”면서 “이번 연구는 말라리아 매개모기가 특정 동물의 피를 먹는 것을 피하는 경향이 있으며, 특히 냄새에 반응한다는 사실을 최초로 입증했다”고 설명했다. 이어 “이번 연구결과는 말라리아를 예방할 수 있는 새로운 방법을 찾는데 도움을 줄 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 영국의 온라인 과학전문지 바이오메드 센트럴-말라리아 저널(Malaria Journal) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒGraphicsRF / 포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

사람의 오감(五感)과 운동 기능은 물론 언어와 판단 같은 고차원 사고 기능까지 담당하는 대뇌피질의 구조와 기능을 한눈에 볼 수 있는 자세한 뇌지도가 나왔다. 특히 기존에 알려지지 않았던 뇌 부위가 밝혀짐에 따라 알츠하이머 치매, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환은 물론 자폐증, 우울증 등 정신질환 치료에도 큰 진전을 이룰 전망이다. 미국 워싱턴대 의대, 미네소타대, 영국 옥스퍼드대, 임페리얼칼리지, 네덜란드 라드바우트대 의대 연구자가 참여한 국제공동연구진은 수년의 연구 끝에 그동안 기능이 확인되지 않았던 대뇌피질 97개 영역의 기능을 규명, 기존 83개 영역에 더해 모두 180개 영역으로 이뤄진 대뇌피질 뇌지도를 완성했다. 미국국립보건원(NIH)에서 지원하는 휴먼 커넥톰 프로젝트(HCP)의 일환으로 진행된 이번 연구결과는 세계적인 과학저널인 ‘네이처’ 20일자에 발표됐다. 연구진은 210명의 건강한 성인 남녀를 대상으로 기능성자기공명영상(fMRI) 기술을 이용해 뇌가 쉬고 있을 때와 활발히 움직일 때를 찍어 데이터를 확보했다. 또 대뇌피질의 두께, 대뇌 표면을 얇게 둘러싸고 있는 막 형태의 미엘린의 함량도 분석했다. 이런 데이터들을 종합적으로 분석한 결과 연구진은 대뇌피질이 180개 영역으로 구분된다는 것을 밝혀냈다. 특히 83개 영역은 이미 기능들이 알려졌던 것들이지만 97개 영역은 기존 뇌지도에는 나오지 않았던 ‘미지의 공간’이었다. 데이비드 반 에센 워싱턴대 신경과학과 교수는 “지금까지 뇌연구가 성능이 좋지 않은 망원경으로 겨우 하늘을 바라본 것이라면 이번 연구는 우수한 광학기술을 확보해 우주를 관찰하게 됐다는 것으로 볼 수 있다”며 “이번 연구를 통해 뇌가 어떤 방식으로 작동하고 각각의 영역이 뇌 관련 질환에 어떤 영향을 미치는지에 대해 잘 알 수 있을 것”이라고 설명했다. 한편 NIH가 3850만 달러(약 432억원) 규모의 연구비를 지원하는 HCP는 2009년부터 진행되고 있다. 네트워크 이론을 바탕으로 뇌를 구성한 다양한 영역의 구조를 밝혀내는 것이 HCP의 핵심 목표다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 대형 태양풍 발생 빈번… 10년내 최악 발생 가능성 12% 2009년 니컬러스 케이지가 주연한 영화 ‘노잉’은 지구의 자기장 이상과 대규모의 태양 흑점 폭발로 인해 열기가 지구 전체를 뒤덮으면서 인류에게 종말이 닥치는 내용을 담았다. 이 영화가 그린 것처럼 실제로 태양풍으로 인해 지구가 최후의 날을 맞을 수 있다는 연구 결과가 세계적 과학저널 ‘사이언스’에 실렸다. ‘사이언스’는 영국 옥스퍼드대 인류미래연구소(FHI) 앤더스 샌드버그 박사팀이 발표한 ‘인류 종말의 날 시나리오’를 지난 14일자 톱뉴스로 보도했다. FHI 연구진은 이번에 인류 생존을 위협하는 요인을 ▲태양풍 ▲우주충돌 ▲초대형 화산폭발 ▲그 밖의 위협요소 4가지로 꼽았다. 태양풍은 태양 표면 흑점 폭발이나 코로나 질량 방출(CME) 현상으로 인한 지구 자기장 폭풍으로 통신 장애를 일으키거나 화재를 발생시키기도 한다. 1859년 9월 영국에서 발생한 ‘캐링턴 사건’ 때는 사상 최악의 태양폭풍으로 22만 5000㎞에 이르는 전신망이 마비되고 곳곳에서 화재가 발생하는 등 엄청난 혼란을 일으켰다. 연구자들은 최근 대형 태양풍이 자주 일어나고 있으며 캐링턴 사건 때보다 10~100배 이상의 태양풍 발생 가능성이 있다고 경고했다. 캐링턴 사건 때와 유사한 태양풍이 10년 내에 발생할 가능성이 12%에 이른다고 이들은 분석했다. 우주충돌 시나리오는 지구를 향해 날아드는 혜성이나 소행성으로 인한 것이다. 46억년 전 태양계가 만들어질 때 잔해인 소행성과 혜성은 화성과 목성 사이 지역에 지름 1㎞ 이상의 소행성이 110만~190만개, 이보다 작은 소행성은 수만개에 이르는 것으로 알려져 있다. 이들은 우주공간을 떠돌다가 지구의 중력에 끌려 충돌할 가능성이 있다. 또 연구진은 초대형 화산폭발이 발생할 경우 화산재가 지구 전체를 둘러싸 햇빛을 막을 가능성을 제기했다. 연구진은 이런 초대형 화산폭발 가능성이 있는 지역으로 북미 3곳, 남미 1곳, 인도네시아 토바 화산, 뉴질랜드 타우포 화산, 한반도 바로 아래쪽에 위치한 일본 아이라 화산 7군데를 꼽았다. 그 외에도 초신성 폭발로 발생하는 우주감마선 유입, 아마존 같은 밀림에서의 대형 화재로 인한 메탄가스의 전 지구적 방출 등도 인류를 멸망에 이르게 할 수 있다고 연구진은 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr