경남 거창군 위천면 금원산생태수목원에 다양한 이끼식물을 볼 수 있는 선태식물원이 조성된다.금원산산림자원관리소는 올해 생태수목원 특성화사업으로 금원산생태수목원에 선태식물원을 조성해 오는 10월 개원할 계획이라고 16일 밝혔다. 경남에서 최초로 조성되는 선태식물원은 선태식물(이끼식물)과 양치식물을 연계해 1230㎡ 규모로 조성한다. 사업비 5억원을 들여 금원산생태수목원 주제원 가운데 하나로 조성해 올 가을 단풍철에 개원할 예정이다. 선태식물(Bryophyte)은 꽃을 만들지 않고, 뿌리·줄기·잎이 뚜렷하게 구분되지 않는 식물로 이끼식물이라고도 부른다. 최초로 육상생활에 적응한 식물이다. 매우 작은 줄기와 잎을 가지고 있지만 엽록체가 있어 광합성을 할 수 있는 독립영양식물 가운데 하나이다. 평균적으로 식물무게의 5배에 이르는 물을 머금을 수 있어 집중호우때 산사태와 홍수를 막고 가뭄을 방지하며, 깨끗한 산소를 공급하는 생태계 기초식물로 알려져 있다. 최근에는 가정에서 공기정화와 습도조절을 위한 플랜테리어(식물인 Plant와 내부를 뜻하는 인테리어의 합성어로 식물이나 화분으로 포인트를 주는 소품)로 인기가 높다. 금원산산림자원관리소는 그늘지고 서늘하며 습한 곳에서 잘 자라는 선태식물의 생육특성을 고려해 계곡부에 주제원을 조성해 높은 공중 습도를 유지하게 하고 상층부 기존 교목을 최대한 보존하는 등 선태식물에 최적화된 환경을 조성한다. 방문객들이 주변의 괴석·바위·고목 등에서 다양한 선태식물이 자라는 모습을 보며 심리적 안정감과 편안함을 느낄 수 있는 치유공간으로 조성할 계획이다. 금원산생태수목원은 그동안 특성화사업으로 문학식물원(2011년), 고산암석원(2013년), 만병초테마정원(2019년), 자작나무 숲길(2021년), 산목련원(2022년) 등 특색있는 주제원을 조성해 방문객들에게 다양한 볼거리를 제공한다.

초등학교 자연 시간 같은 수업에 별 관심이 없었던 탓인지, 도회에서 나고 자라난 탓인지 몰라도 동물, 식물 이름을 제대로 아는 게 손가락으로 꼽을 정도다. 특히 나무나 꽃, 풀은 부끄러울 정도로 이름을 모른다. 쉽게 까먹는 천성이라 외우려 해도 별 성과 없이 지금껏 살아왔다. 지난해부터 눈에 들어오기 시작한 식물이 있다. 맥문동(麥門冬)이다. 뿌리가 보리와 비슷하고 겨울을 난다고 해서 그런 이름이 붙은 다년 살이 풀이라는데 이름표 덕에 외우게 됐다. 여름에는 보라색 꽃을 피우는데 난(蘭)처럼 생긴 맥문동이 옹기종기 군락을 이룬 모습은 제법 볼만하다. 공원이나 아파트 단지의 나무 아래 많이 심는 듯하다. 강추위를 견디고 봄이 다가오자 맥문동이 다시 푸르름을 뽐내려는 자태. 연약해 보이지만 얼지 않고 버티는 게 놀랍다. 세포의 삼투압을 높여 어는 점을 낮춘다거나, 광합성으로 열을 낸다는 설명을 봤지만 쉽사리 이해가 안 된다. 동식물의 세계는 오묘하다.

올해는 계묘년, 검은 토끼의 해이다. 야생 토끼는 대부분 주변 환경과 비슷한 털 색깔을 지니고 있기 때문에 검은 토끼는 상상의 산물처럼 생각될 수 있지만, 검은 토끼는 실제로 존재한다. 타이완과 규슈 사이에 있는 일본 열도의 여러 섬 중 하나인 아마미오섬과 도쿠노섬에서만 발견되는 아마미 검은 멧토끼(학명·Pentalagus furnessi)가 그 주인공이다. 아마미 검은 멧토끼는 사실 아시아 대륙에서 살던 원시적인 토끼의 후손으로 육지에 사는 조상들이 멸종한 이후에도 섬에 고립되어 살아남은 희귀종 토끼다. 털 색깔이 검은 이유는 야행성이기 때문인데, 울음소리를 통해 서로 간 의사소통을 하는 원시적 특징을 지니고 있다. 사람 눈에 잘 띄지 않는 야행성 토끼이지만, 인간에 의해 개체 수는 지속적으로 감소해 멸종위기종으로 지정되어 있다. 보호 노력에도 불구하고 사람이 풀어 놓은 고양이나 다른 외래종 동물 때문에 개체수가 줄어든 데다 서식지도 이전보다 줄어들었기 때문이다. 코베 대학 슈에츠구 켄지 교수와 대학원생인 하시와키 히로무는 이 희귀종 토끼를 연구하던 중 새로운 사실을 발견했다. 이 섬에는 광합성을 포기하고 다른 식물에 기생해서 사는 기생 식물이 있는데, 이 기생 식물과 아마미 검은 멧토끼가 서로 공생 관계라는 것이다. 기생 식물이 자손을 남기고 번성하기 위해서는 끊임없이 새로운 숙주를 찾아내야 한다. 이를 위해 비광합성 기생 식물인 발라노포라 유와네시스(Balanophora yuwanensis)는 붉은 색의 열매를 맺는다. (사진) 그러나 아마미 섬에서 누가 이 씨앗을 숙주 근처에 뿌리는지는 밝혀지지 않았다. 아마미 검은 멧토끼를 의심한 연구팀은 열매 주변에 카메라를 설치하고 아마미 검은 멧토끼의 배설물을 수거해 조사했다. 그 결과 거의 모든 아마미 검은 멧토끼의 똥에서 발라노포라의 씨앗을 발견할 수 있었다. 그리고 칠흙처럼 어두운 밤에 몰래 나와 열매를 먹는 아마미 검은 멧토끼의 모습 역시 확인할 수 있었다. 희귀종 검은 멧토끼는 맛있는 열매를 먹고 기생 식물은 새로운 숙주 근처에 씨앗을 뿌리는 상부상조가 이뤄지는 셈이다. 이번 연구는 숫자가 적은 희귀종이라도 생태계 유지를 위해 중요한 이유를 보여준다. 아마미 검은 멧토끼가 사라지면 기생 식물도 함께 사라질 위험에 처할 것이다. 기생 식물이 사라지면 좋은 일 같지만, 사실 이 기생 식물도 생태계에서 적절한 식물 개체수와 식생을 유지하는 역할을 하고 있다. 누구도 사라져서는 안 되는 생태계의 구성원인 셈이다. 

해양 식물플랑크톤은 고래의 먹잇감이 되는 동물플랑크톤의 먹잇감이 되고 산소를 만들어 내는 역할을 하기도 한다. 지구 온난화가 가속화되면 식물플랑크톤의 숫자가 줄 것으로 예상됐지만 현상 유지나 조금 더 늘어나 기후변화 완충 역할을 하는 것으로 나타나 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리 연구단, 부산대, 미국 하와이대, 몬태나대, 일본 해양지구과학기술연구원 공동 연구팀은 기후변화로 인한 서식 환경 변화에도 불구하고 바다 식물 플랑크톤의 유기 탄소 생산량은 증가할 것이라고 예측했다. 이는 식물 플랑크톤이 지구온난화로 인한 바다 생태계 교란을 막는 방어막 역할을 한다는 의미이다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 12월 22일자에 실렸다. 식물 플랑크톤은 햇빛이 닿는 바다 표층에 주로 서식하면서 바다 생물의 먹이인 유기 탄소를 합성하고 생물 호흡에 필요한 산소를 만든다. 기존 연구들에서는 지구 온난화가 표층부 바닷물을 데워 영양염을 고갈시켜 식물 플랑크톤 생산성을 감소시켜 해양 생태계를 교란하고 기후에 악영향을 미치는 것으로 전망됐다. 연구팀은 북태평양 해양과학기지 관측자료와 슈퍼컴퓨터 ‘알레프’를 기반으로 한 기후 모델 시뮬레이션을 이용해 식물 플랑크톤의 영양 흡수 조절 능력이 전 지구 해양 생산성에 어떤 영향을 미칠지 분석했다. 영양 흡수 조절 능력을 고려하지 않은 시뮬레이션에서는 2100년까지 식물 플랑크톤 생산성이 전 지구적으로 8% 감소하는 것으로 나타났다. 그 결과 이전 연구 결과와 달리 표층부 수온 상승에도 불구하고 식물 플랑크톤 생산성은 늘어나는 것으로 나타났다. 하와이 해양 시계열 관측(HOT) 프로그램의 일환으로 지난 30년간 수집된 식물 플랑크톤 자료에 따르면 표층 영양염이 고갈된 시기에도 식물 플랑크톤 생산성은 일정한 것으로 나타났다. 열악한 조건에서 식물 플랑크톤은 인(P) 대신 황(S)을 광합성에 사용하며 영양염 부족 환경에 적응하기 때문으로 나타났다. 이런 차원에서 2100년까지 전 지구 표면 온도가 4도 상승한다고 가정했을 때도 플랑크톤 생산성은 전 지구적으로 약 5% 증가하는 것으로 예측됐다. 하지만 식물 플랑크톤이 바다 생태계 변화의 완충작용을 하기는 하지만 인간이 만들어 낸 기후변화에 영향을 받지 않는다는 의미는 아니다. 연구를 이끈 악셀 팀머만 IBS 기후물리 연구단장은 “이번 연구는 바다 식물 플랑크톤이 기후변화에 따른 전 지구적 규모의 바다 생태계 변화에서 완충 작용을 하는 것을 보여주고 있다”며 “해양 생물의 미래를 더 정확히 예측하기 위해서는 식물 플랑크톤이 수온 상승, 해양 산성화 등 여러 요인에 어떻게 반응하는지에 대한 이해가 필요하다”고 설명했다.

보통 우리 눈에는 보이지 않지만, 사실 바닷물에는 수많은 작은 식물들이 존재한다. 규조류 같은 식물성 플랑크톤은 해양 생태계 먹이 사슬의 기반일 뿐 아니라 산소 생산량의 상당 부분을 차지한다. 현미경으로 보면 마치 보석처럼 빛나는 독특한 투명 껍질을 지닌 규조류만 해도 광합성 산소 생산량의 20~50%를 차지할 정도다. 단세포 광합성 생물인 규조류의 단단한 규산염 세포벽은 규조류 성공의 비결 중 하나다. 단단하게 몸을 보호하면서도 작은 구멍을 통해 물질을 교환할 수 있기 때문이다. 그런데 과학자들은 최근 규조류의 또 다른 비결을 발견했다. 바로 태양 에너지를 수집하는 투명 껍질이다.  캐나다 맥길대 연구팀은 니츠치아 필리포르미스(Nitzschia filiformis·이하 니츠치아)라는 규조류의 껍질에 대한 광학적 특징을 분석했다. 규조류는 매우 다양한 형태의 껍질을 지니고 있는데 니츠치아의 경우 원통형 껍질에 수많은 구멍이 일렬로 가지런히 놓인 형태(사진 참조)를 지니고 있다. 연구팀은 다양한 파장과 강도의 빛을 통과시켜 이 투명 껍질의 광학적 성질을 알아냈다. 연구팀에 따르면 이 껍질은 규조류 본체를 보호하는 역할을 할 뿐 아니라 지나가는 햇빛을 흡수하고 굴절시켜 광합성 효율을 9.83% 높였다. 그러면서도 자외선같이 해로운 파장을 막아 세포를 보호한다. 연구팀은 눈에 보이지 않는 작은 규조류의 껍질이 인간에게도 도움이 될 것으로 보고 있다. 태양광 패널에 이 기술을 적용하면 효과적으로 패널을 보호하면서도 태양 에너지 흡수율이 좋은 제품을 만들 수 있기 때문이다. 사실 태양 에너지를 이용한 시간으로 따지면 지구 생명체는 이미 수십억 년 동안 축적된 지식이 있다. 인간이 이를 배우기 위해 노력하는 것은 당연한 일일지도 모른다.

광양제철소 직원과 직원가족이 이웃사랑을 적극 실천한 공로를 인정받아 전라남도지사 표창을 받았다. 광양제철소의 재능봉사단 ‘돌보고 살피고’에서 활동 중인 광양제철 열연부 3열연 공장의 송창근 과장은 지난 1일 전남도청에서 열린 ‘2022년 전라남도 자원봉사자 대회’에서 전라남도지사 표창 수상의 영예를 안았다. ‘돌보고 살피고’ 재능봉사단은 광양지역 독거노인과 배려계층을 대상으로 봉사활동을 펼치고 있다. 총 67명의 단원들이 나눔문화 실천을 통해 지역사회에 따뜻한 온정을 나누고 있다. 이들은 친환경 미생물(광합성균,효모,유산균)로 구성된 EM을 이용한 생활방역으로 독거노인의 주거환경을 개선하고, 방역 생필품키트를 제공해 도움이 필요한 이웃들이 건강한 삶을 유지 할 수 있도록 도움을 주는 봉사단체다.자원봉사자 대회 수상의 주인공인 송 과장은 5일시장, 중마시장, 광영시장 등 지역내 주요 전통시장과 광양읍에 거주 중인 독거노인 가정에 친환경 EM 약품을 직접 만들어 방역활동을 펼치며 이웃들에 대한 세심한 배려정신을 보여줬다. 특히 교대근무 휴무일간 YWCA광양읍 무료급식소에서 어르신 도시락 배식과 도시락 배달, 설거지 봉사활동을 펼치는 등 본인의 개인 시간까지 할애하며 나눔문화를 실천하고 있다. 송 과장은 ▲독거노인 대상 안부전화 봉사활동 ▲생신상 차려드리기 ▲장애인 대상 탁구교실 참여 ▲포스코1 %나눔재단 사업선정위원 활동 등 주변 이웃이 소외되지 않도록 다방면에서 이웃사랑을 실현하고 있다. ▲ 포스코 아프리카 어린이 정기 후원 ▲ 광양시 사랑나눔재단 등 복지기관 정기 후원에도 참여하며 직접 손이 닿지 않는 취약계층까지 온정을 나눌 수 있도록 적극적인 후원 활동을 펼쳤다. 송 과장은 이날 시상식에서 “우리 봉사단원들의 세심한 배려와 지원 덕분에 봉사활동을 계속 이어나갈 수 있었다”며 “앞으로도 우리 지역의 배려계층이 소외되는 일이 없도록 적극적인 나눔문화 실천을 이어가겠다”고 소감을 밝혔다. 광양제철소 직원부인 등 직원가족들도 그간의 봉사활동에 대한 공로로 이날 전남도지사 표창을 수상했다. 김월례 포스코마음이음 재능봉사단 단원, 박춘희 사랑나누기봉사단 단원, 황호순 새마을부녀회 단원 등 직원 가족들도 적극적인 나눔문화 실천을 인정받아 수상의 기쁨을 나눴다.

전남 농업기술원이 축산 악취를 대폭 줄일 수 있는 미생물인 고초균이 개발돼 축산 농민들의 생활 환경에 큰 도움이 될 전망입니다. 농업기술원은 그동안 축산 악취 저감을 위해 축산 환경개선용 미생물 자체 개발 및 보급과 개발 미생물과 환경공학 기술을 접목한 냄새 저감 모델 구축 연구를 추진한 결과 암모니아와 황하수소가 대폭 감소하는 효과를 거뒀다고 밝혔다. 자체 개발한 축사 내,외부 살포용 냄새 저감 미생물인 고초균과 광합성균, 슈도모나스 등을 양돈과 오리농가를 대상으로 실증 연구한 결과 암모니아는 30~55%, 황화수소는 40%가 감소하는 효과를 확인했다. 또 사료 첨가용 냄새 저감 미생물인 고초균과 유산균을 실증 연구한 결과 돈사 내부 암모니아는 64%, 황화수소는 92% 감소하고 장내 유익균은 10% 증가하는 것으로 분석됐다. 이 밖에 환경공학 기술과 자체 개발 미생물을 접목한 양돈농가 맞춤형 복합기술 투입 환경개선 기술 실증연구에서도 암모니아와 황화수소가 대폭 감소한 것으로 나타났다. 악취 민원이 많은 양돈농가 대상 미생물, 산소, 수분 등 충전물질을 통과하며 냄새 물질을 저감시키는 방식인 바이오필터와 개발 미생물을 활용해 실증 연구를 추진한 결과에서도 암모니아 83%, 황화수소 59%, 복합악취가 65% 감소하는 효과를 보였다. 또 이온화된 플라즈마 가스와 냄새물질의 화학반응을 통해 악취를 분해, 제거하는 방식인 플라즈마 오존 발생 장치와 개발 미생물을 활용했을 때 암모니아 96%, 황화수소 29%, 복합악취가 56% 감소하는 효과를 확인했다. 전남도 농업기술원은 개발한 기술을 고도화하기 위해 돼지 사료 첨가용 축산 냄새 저감 미생물 보급 및 시범사업 확대와 농장 맞춤형 냄새 저감 표준모델 개발 및 매뉴얼 제작 보급, 축산분야 탄소중립 대응 가축 정밀사양 모델 개발 등의 연구를 지속적으로 추진할 계획이다. 박홍재 전남도 농업기술원장은“쾌적한 생활환경 조성을 통한 삶의 질 향상을 위해서는 축산냄새의 효율적 관리가 중요하다”며“도민이 체감할 수 있는 효과적인 축산 냄새저감 모델을 구축해 쾌적한 축산환경 조성에 노력하겠다”고 말했다.

비닐하우스나 유리 온실 덕분에 우리들은 신선한 채소를 사계절 먹을 수 있고 제철이 아닌 과일도 맛볼 수 있다. 하지만 사실 온실은 식물 재배에 최적의 환경은 아니다. 온도, 습도, 물, 비료는 인공적으로 조절한다고 해도 비닐이나 유리를 통과하는 만큼 광합성에 필요한 빛은 줄어들 수밖에 없다. 본래 낮이 짧은 겨울철이나 고위도 지역에서는 아쉬운 문제다. 일본 홋카이도 대학 연구팀은 이 한계를 극복할 수 있는 필름을 개발했다. 이들이 만든 필름의 정체는 태양 광선 중 자외선처럼 파장이 짧은 광선의 파장을 늘려주는 파장 변화 물질(wavelength change material, WCM)이다.사실 식물은 태양 광선 중 극히 일부만 광합성에 사용한다. 풀과 나뭇잎이 녹색으로 보이는 이유도 광합성에 사용하지 않는 파장이기 때문이다. 연구팀이 개발한 박막 필름은 과거 브라운관 TV에 사용되었던 유로퓸(Europium, 원자 번호 63번)을 이용해 자외선의 파장을 늘려 식물이 광합성에 사용하는 적색광으로 바꿔 준다. 연구팀은 채소인 적근대와 일본 잎갈나무 묘목을 이용해 WCM 필름의 효과를 검증했다. 그 결과 일조량이 충분한 여름철에는 식물 성장에 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 하지만 겨울철에는 잎갈나무 묘목과 적근대 모두 WCM 필름이 적용된 온실에서 키와 둘레가 20% 커지고 질량이 40% 더 많이 늘어났다. 연구팀은 이 기술이 일조량이 부족한 겨울철이나 고위도 지역에서 온실 재배에 상당한 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 관건은 경제성이다. 희토류 원소를 사용한 만큼 필름의 가격은 비쌀 수밖에 없다. 따라서 작물의 상품성과 재배량이 비용 증가를 상쇄할 수 있을 만큼 높아지지 않으면 상용화는 어려울 것으로 예상된다. 

경기도는 내년도부터 무병 선인장 종묘를 시범 보급할 예정이라고 6일 밝혔다. 무병 선인장 종묘는 접목 선인장을 붙이는 대목(臺木) 선인장 종묘로, 도는 작년부터 바이러스를 신속하게 진단할 수 있는 분석시스템을 갖추고 병이 없는 종묘 생산을 추진해왔다. 접목 선인장은 엽록소가 없어 스스로 광합성을 할 수 없거나 성장 속도가 느린 선인장을 다른 선인장에 붙여 빨리 성장할 수 있도록 개량한 품종으로, 도 특화작목이자 19개국에 수출되고 있는 주요 수출 화훼작목이다. 접목 선인장은 씨앗이 아닌 대목 선인장에 식물체 일부를 접목해 번식을 하는데, 이 과정에서 바이러스 감염이 종종 발생하곤 한다. 바이러스에 감염되면 식물체 고유의 색이 옅어지고 변색이 생기는 등 상품성이 떨어진다. 도농업기술원은 문제 해결을 위해 도내 접목 선인장 농가를 대상으로 월별 바이러스 검사를 하고 병이 생기지 않는 종묘를 선발했다. 이후 이를 격리 온실에서 재배할 수 있는 생산체계를 갖췄다. 격리 온실에는 주로 대목으로 널리 쓰이는 삼각주선인장 무병종묘 5000여점을 심어 증식하고 있으며, 6000점을 추가로 증식해 재배면적을 확대할 예정이다. 내년 상반기에는 농가도 무병종묘 생산능력을 갖출 수 있도록 관리 능력이 우수한 3개 농사를 선정해 개소당 무병종묘 200주를 시범 분양하고 생산기술을 보급할 예정이다. 도 농기원은 향후 2026년까지 도내 모든 농가가 무병 삼각주선인장을 자체 생산할 수 있도록 할 예정이며, 향후 또다른 대목 선인장인 연성각과 용신목 등의 무병종묘도 보급할 계획이다. 김석철 도 농업기술원장은 “경기도가 우리나라 선인장 최대 생산지인 만큼 접목 선인장 무병 종묘 생산과 보급을 통해 수출상품의 품질 향상과 세계시장 경쟁력 확보에 노력하겠다”고 말했다.

1억 6000만 년 이상 지구를 지배해온 공룡은 마침내 우주에서 날아온 불청객으로 인해 멸종을 운명을 맞았다. 약 6600만 년 전, 최소 10km 크기의 소행성이 지구에 엄청난 타격을 가함에 따라 거대한 지진을 비롯해 쓰나미, 화산 폭발 등으로 기후 재앙을 일으키며 지구상 생물의 75%를 멸종시켰다. 하지만 이 같은 대격변에도 불구하고 지름 1만2700km의 암석 덩어리인 지구 자체는 살아남았다. 이것은 과연 지구가 소행성 충돌로는 파괴되지 않는다는 것을 의미하는 걸까? 공룡을 멸종시킬 만큼 파괴적인 10km급 소행성으로도 지구 종말의 아마겟돈을 가져오기에 역부족이라면, 얼마나 큰 우주 암석이라야 지구 전체를 완전 파괴할 수 있을까? 짧은 대답은 다음과 같다. 지구 행성을 파괴하려면 지구만큼 큰 우주 암석이 필요하다. 그러나 지구상의 생명체를 완전히 소멸시키는 데는 그보다 훨씬 작은 우주 암석으로도 충분할 것이다. 소행성 충돌을 연구한 미국 콜로라도 대학 대기 해양과학 교수인 브라이언 툰은 "화성보다 조금 더 큰 천체가 초창기의 지구에 충돌했지만, 지구는 파괴되지 않은 대신 달을 만들었다"고 라이브 사이언스에 밝혔다. 툰이 언급한 '거대 충돌설'은 테이아라는 화성 크기의 행성이 45억 년 전 지구와 충돌하여, 우주로 방출된 엄청난 양의 암석 파편이 시간이 지남에 따라 달로 뭉쳐지게 되었다는 달 생성 이론이다. 참고로, 화성은 지름이 약 6700km로, 공룡을 멸종시킨 소행성 크기 500배 이상 크다. 테이아의 충돌은 지구를 파괴하지 않았을 뿐만 아니라, 그 핵과 맨틀의 일부가 지구에 합쳐짐으로써 지구상에서 최초의 생명체가 발현하는 데 발판이 되어주었다고 과학자들은 생각한다. 그들은 고대에 있었던 이 충돌이 정면 충돌인지 아니면 빗맞은 충격인지에 대해 의견이 일치하지 않지만, 그 당시 만약 지구에 생명체가 있었다면 일거에 쓸어내 버렸을 것이라는 데는 이견이 없다. 과학자들은 지구상에 생명체가 나타난 시기는 약 44억 년 전, 곧 테이아의 충돌 후 수백만 년 만이라고 생각한다. 비조류 공룡의 대량 멸종이 보여주듯이, 지구가 깨어지지 않더라도 지구상의 생명체를 멸종시키는 데는 테이아 같은 떠돌이 행성보다 훨씬 작은 우주 암석의 충돌로도 얼마든지 가능하다.미 항공우주국(NASA)은 지구에서 740만km(지구-달 거리의 약 20배) 이내의 궤도를 도는 지름 최소 140m의 우주 암석을 잠재적인 위험 요소로 간주한다. NASA에 따르면, 그러한 우주 암석의 충격은 도시 전체를 쓸어버리고 그 주변의 땅을 황폐화시킬 수 있다. 테네시주 멤피스에 있는 로즈 칼리지의 천체물리학자인 게릿 L. 버슈어는 폭이 최소 1km인 우주 암석이 충돌하면 지구에 기후 재앙을 일으켜 "문명의 종말을 촉발할 것"이라고 예측했다. 또한 공룡을 멸종시킨 크기의 소행성이 지구에 충돌한다면 인간은 물론, 대부분의 생물종을 멸종시킬 것이라고 밝혔다. 버슈어는 "초기 충격은 그것을 볼 수 있는 거리 안에 있는 사람을 남김없이 죽이는 거대한 불덩어리를 생성한다"며 "그런 다음 충돌로 인한 먼지와 화재가 만든 엄청난 연무가 지구를 감싸 햇빛을 차단함으로써 지구를 이른바 '충돌 겨울’(impact winter)로 몰아넣을 것"이라고 설명했다. 이 고통의 계절에는 엄청난 먼지와 유독 가스가 하늘을 뒤덮어 햇빛을 차단함으로써 식물이 더 이상 광합성을 할 수 없다. 전 세계적으로 식물이 사라질 것이며, 동물도 곧 그 뒤를 따를 것이다. 지상에 사는 초기 포유류 조상과 같은 아주 작은 생명체만이 생존할 수 있을 것이다. NASA를 비롯한 각국 우주기관은 소행성 충돌의 위협을 매우 심각하게 받아들이고, 우리 태양계에 있는 수천 개의 잠재적 충돌 요인을 면밀히 모니터링하고 있다. 다행히도 잠재적 위협이 되는 소행성이 향후 100년 간은 지구에 도달할 가능성이 없다. 또한 위험한 우주 암석이 예기치 않게 경로를 변경하여 지구를 향하는 경우, NASA는 이를 처리하기 위한 계획을 테스트하고 있다. 지난 9월 26일(현지시간), NASA는 우주 암석의 궤적을 변경시킬 목적으로 우주선을 폭 160m의 소행성 디모르포스에 충돌시키는 실험을 수행한 바 있다. 다행히도 디모르포스는 지구로 향하지는 않았지만, DART(Double Asteroid Redirection Test)로 알려진 이 임무를 통해 NASA는 미래의 소행성 충돌로부터 '지구 방위' 수단을 테스트한 것으로, 그 결과는 조만간 밝혀질 것으로 보인다. 이 사실을 안다면 어쩌면 공룡들이 질투할지도 모른다. 

눈으로 보이지 않을 만큼 작은 마이크로 로봇이나 나노 로봇을 몸속에 넣어서 암세포나 세균을 퇴치하는 것은 과학자들의 오랜 꿈이었습니다. 실제로 관련 연구도 많이 진행되어 있습니다. 알약 크기의 캡슐 내시경은 이미 의료 분야에서 널리 사용되고 있으며 최근에는 약물을 전달하는 마이크로 로봇이나 캡슐에 대한 연구도 많은 진전을 이뤘습니다. 하지만 세포 크기의 마이크로 로봇을 대량 생산해서 세균이나 암세포를 퇴치하는 일은 여전히 어려운 일입니다. 설령 최첨단 기술을 이용해서 세균을 찾아내고 선별적으로 파괴할 수 있는 로봇을 개발한다고 해도 이를 대량 생산하고 안전하게 몸 안에서 회수하는 일은 쉽지 않습니다. 따라서 일부 과학자들은 다른 대안을 모색하고 있습니다. 미국 캘리포니아 대학 샌디에이고 캠퍼스의 과학자들은 최근 저널 네이처 메터리얼스(Nature Materials)에 단세포 생물을 마이크로 로봇으로 개조한 연구 결과를 발표했습니다. 연구팀이 선택한 생물은 뜻밖에도 광합성을 하는 작은 생물인 단세포 조류(algae)입니다. 클라미도모나스 레인하티(Chlamydomonas reinhardtii)는 10마이크로미터 크기의 단세포 조류로 두 개의 큰 편모를 이용해서 물속을 헤엄쳐 다닙니다. 연구팀은 클라미도모나스의 표면에 생분해성 폴리머 나노스피어(nanosphere)라는 나노 입자를 붙였습니다. 이 입자 내부에서는 항생제가 들어 있고 껍데기는 백혈구의 일종인 호중구의 세포막으로 코팅되어 있습니다. 호중구의 세포막은 세균과 결합하는 용도이고 실제로 세균을 죽이는 것은 내부에 들어 있는 항생제입니다. 이 나노스피어를 세균에 전달하는 일은 클라미도모나스가 담당합니다.연구팀은 쥐를 이용한 동물 모델에서 이 살아 있는 마이크로봇(microbot)의 효과와 안전성을 검증했습니다. 우선 연구팀은 실험 동물의 폐에 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)을 주입해 폐렴 모델을 만들었습니다. 이 실험용 쥐의 폐에 마이크로봇을 투입한 결과 일반적인 항생제 용량보다 3000배나 적은 용량으로도 치료 효과가 있다는 사실을 확인했습니다. 클라미도모나스가 폐 내부에서 활발하게 움직이면서 무작위로 세균과 접촉하면 나노스피어가 터지면서 항생제를 목표 세균에 직접 투여하는 것입니다. 주사제 형태이든 먹는 약이든 간에 환자의 몸에 투여한 항생제 중 세균에 실제 도달하는 양은 극히 일부에 불과합니다. 대부분의 항생제는 혈액을 타고 세균이 존재하지 않는 몸 전체를 돌다가 간과 콩팥에서 처리됩니다. 이 과정에서 여러 조직과 장기에 부작용이 발생합니다. 연구팀이 개발한 마이크로봇은 매우 적은 양의 항생제를 목표에 집중 투여해 부작용을 전혀 일으키지 않을 정도의 소량으로도 효과적인 치료가 가능합니다. 이 실험에서 마이크로봇 투여 실험군은 30일 이상 모두 생존했지만, 투여하지 않은 대조군은 3일 이내 모두 죽었습니다. 그리고 이 과정에서 특별한 부작용도 보고되지 않았습니다. 물론 클라모도모나스가 체내에서 증식해서 새로운 병을 만드는 건 아닌가 하는 우려가 있을 수 있습니다. 하지만 광합성 조류를 선택한 이유가 바로 여기 있습니다. 햇빛이 없는 체내에서는 광합성을 할 수 없습니다. 결국 마이크로봇은 역할을 마치고 난 후에는 굶어 죽거나 면역 세포의 공격을 받아 죽게 되고 나머지 잔해는 흡수되어 사라집니다. 로봇처럼 전자 회로나 배터리, 모터를 사용하지 않기 때문에 인체에 유해한 중금속이나 화학 물질이 남을 염려도 없습니다. 살아 있는 세포를 이용한 로봇처럼 제조 과정이 복잡하지 않고 광합성을 통해 쉽게 키울 수 있어 나노스피어만 저렴하게 양산할 수 있으면 제조 가격이 저렴할 것으로 기대됩니다. 세포처럼 작은 로봇을 만드는 대신 그냥 살아 있는 세포를 활용한다는 아이디어가 돋보이는 부분입니다. 물론 사람에서 심각한 부작용 없이 안전하게 사용할 수 있고 세균을 효과적으로 제거할 수 있는지 검증하기 위해서는 앞으로 많은 연구가 필요합니다. 마이크로봇이 앞으로 의미 있는 성과를 거둘지 주목됩니다. 

다시 원자폭탄이 동원될 것인가. 77년 전 일본을 패망시켰던 버섯구름이 우크라이나 전쟁에서 솟아오를 가능성이 높아지고 있다. 러시아의 푸틴 대통령은 서방 세계의 핵위협에 맞설 것이라고 말했다. 대통령을 지낸 메드베데프 국가안보회의 부의장은 전략핵무기를 쓸 수 있다고 대놓고 겁박한다. 워싱턴의 국무장관과 국가안보보좌관이 잇달아 방송에 나와 핵무기 사용 가능성을 심각하게 경고한 것도 핵전쟁 시나리오가 연출될 가능성이 높다는 방증이다. ‘번개가 잦으면 천둥을 한다’고 주거니 받거니 하는 말폭탄이 핵폭탄으로 이어질 것을 국제사회는 걱정한다. 물론 핵의 활용은 말처럼 쉽지 않다. 전세를 결정짓는 ‘한 방’임에는 틀림없지만 전 지구적 후폭풍을 각오해야 한다. 게다가 방사능 피해로 인해 오염된 땅과 강은 전리품이 될 수 없다. 수지가 맞지 않는 승전은 패배를 포장한 것에 불과하다. 그래서 서구를 겁주려는 러시아의 블러핑(bluffing) 전략으로 무시하는 시각도 많다. 핵단추를 눌러서 얻어 낼 이득이 없다는 것이다. 그러나 역사적으로 보면 최고권력자의 결정은 비이성적 판단에서 종종 나온다. 전쟁과 같이 국가와 국민의 자원과 능력이 총동원되는 경우는 더욱 그러하다. 영토를 넓히고 배상금을 받고 권력을 강화하는 합리적 목표는 어느새 증발되고 전쟁 그 자체가 목적이 돼 버린다. 무엇보다 나폴레옹 이후 근대적 전쟁은 새로운 주체를 발견했다. 바로 국민이다. 적을 향한 무한한 분노와 증오는 군대와 정부를 쉬임 없이 전선으로 밀어붙이는 에너지가 된다. 생명과 평화를 추구하는 개인과 사회의 에로스는 죽음과 전쟁에 집착하는 타나토스에 압도돼 꼼짝달싹도 할 수 없다. 따라서 정권이 전쟁을 정치적 협상의 대상으로 다루려고 해도 이성적 통제가 쉽지 않게 된다. 이미 피를 본 이상 끝장을 내자는 집단 심리가 구동되기 때문이다. 나아가 파괴와 절멸의 욕망은 나라와 민족을 넘어 세계로 확산될 수 있다. 핵폭탄이라는 최종병기가 손아귀 안에 들어와 있으니 말이다. ‘총 균 쇠’의 저자 재러드 다이아몬드에게는 핵무기야말로 세계가 해결해야 할 최우선 과제이다. 핵전쟁은 인류는 물론 생물을 말살시키는 대파국을 야기한다. 특히 핵겨울이 도래하면 식물의 광합성이 차단돼 동식물들이 살아남을 수 없다. 핵의 벼랑 끝에 다가선 지금, 미러의 갈등이 전면전으로 비화할 가능성은 어느 때보다 높다. 러시아는 구소련 흐루쇼프 서기장 시절 쿠바에 미사일을 배치하더라도 케네디 대통령이 반발하지 못할 것이라고 오판해 제3차 세계대전 전야까지 달려 본 과거가 있다. 제한적인 위력의 핵탄두를 쏘아서 전황을 뒤엎고 싶은 유혹에 빠진다면 의도치 않은 상호 보복으로 이어질 수 있다. 무엇보다 미러의 수뇌부가 상호불신을 공개적으로 표출하는 상황에서 무기 시스템의 오류가 일어나는 경우에도 ‘아마겟돈’은 이뤄질 것이다. 1947년부터 작동한 지구종말시계는 현재 자정 전 100초를 가리키고 있다. 최후의 순간에 가장 근접한 시각이다. 핵전쟁에 대한 불안이 커져 갈 수밖에 없는 여건이다. 그럼에도 인류는 나가사키 원폭 투하 이후 핵을 사용하지 않는 범위 내에서 제한전을 벌여 왔다. 공멸의 자충수를 두지 않으려고 최소한의 자기 억제는 해 왔던 것이다. 희망을 버릴 때는 아니다. 수학자 겸 문명비평가였던 김용운 박사는 청동기에서 철기로 도구가 바뀌면서 대량살상이 일어났지만 사회의 민주화도 부분적으로 성취됐다고 평가한다. 철로 만든 창과 칼을 쥔 평민들이 전쟁에서 큰 역할을 하면서 그리스의 민주주의가 작동할 수 있었다. 또한 위기의 시대를 타개하려는 정신적 움직임이 세계 4대 성인이 출현하는 축의 시대를 낳은 것도 분명하다. 따라서 핵 위기가 가장 고조된 지금 이 순간이, 인류가 대망하는 세계정부를 만들어 가는 역설적인 출발점이 될 수 있다.

북극 해빙 녹으며 수온 변화에불규칙 잠수·수면 등 이상행동개체수·평균 수명도 줄고 있어산호초 죽어가 물고기도 급감우주에서 바라본 지구는 ‘창백한 푸른 점’으로 보인다. 지구가 푸른색으로 보이는 것은 지구 전체 표면의 71%를 차지하는 바다 덕분이다. 바닷속 식물성 플랑크톤들이 광합성으로 만드는 산소가 인간이 숨쉬는 산소의 85%에 이른다는 조사 결과도 있다. 지구 생명체 종(種)의 50~80%가 바다에 살고, 인간의 단백질 공급원 20%는 바다에 있다. 바다는 지구에 생명체를 탄생시킨 근원이면서 현재도 생명체 유지에 중요한 역할을 하고 있다. 이런 바다의 온난화는 우리가 아는 것보다 더욱 심각하게 진행되고 있다. 수산자원의 감소, 해양 생태계 파괴를 가져올 뿐만 아니라 일부 해양동물은 온난화로 인해 이상행동까지 보이고 있다는 보고가 나왔다. 일본 홋카이도대 극지연구센터, 덴마크 그린란드 천연자원연구소 공동 연구팀은 ‘바다의 유니콘’ 일각고래가 지구 온난화로 인해 이상행동을 보이는 경우가 점점 늘고 있다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제학술지 ‘플로스 계산생물학’ 9월 23일자에 실렸다. TV 드라마 ‘이상한 변호사 우영우’에서도 소개된 일각고래는 수컷의 나선 모양 엄니(상아) 때문에 바다의 유니콘으로 불린다. 현재 북극권에 7만~8만 마리가 서식하는 것으로 추정되지만 지구 온난화로 인한 북극권 해빙 감소와 인간의 잦은 등장 때문에 개체수는 물론 평균 수명도 줄고 있는 것으로 알려졌다. 연구팀은 일각고래들에게 전자태그와 위치추적기를 붙여 83일 이상 장기간 추적 조사했다. 이렇게 얻은 데이터를 카오스 이론의 수학 방정식으로 정밀 분석했다. 그 결과 기존에 알려진 일각고래의 행동 경향과는 다른 불규칙적인 잠수 패턴과 수면·휴식 행동이 확인됐다. 이는 온난화로 북극 해빙이 녹으면서 해수 온도를 변화시켜 나타나는 이상행동이라고 연구팀은 분석했다. 연구를 이끈 일본 홋카이도대 예브게니 포돌스키 교수(지구물리학)는 “이번 연구 방법을 통해 기후변화가 극지 서식 동물들에게 미치는 영향을 정밀하게 파악할 수 있을 것”이라며 “온난화로 인해 멸종 위기에 처한 생물종을 보호하기 위한 정책을 마련하는 데도 도움이 될 것으로 본다”고 설명했다.한편 호주 태즈메이니아대 해양·극지연구소, 호주 국립해양과학연구소, 서호주대, 캐나다 빅토리아대, 사이먼프레이저대 공동 연구팀은 온난화로 인해 해수 온도가 상승해 산호초가 죽는 경우가 늘면서 결국 해양생물의 감소와 멸종을 가져올 수 있다고 25일 경고했다. 이 같은 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 9월 23일자에 실렸다. 연구팀은 호주 주변 바다의 산호초를 조사한 ‘산호초 생명조사’ 데이터와 온난화와 산호초 관련 연구 데이터를 활용해 조사했다. 분석 결과 온난화로 인해 해수 온도가 상승하면서 산호초와 각종 해양식물의 서식 환경이 악화하고, 이것들을 집으로 삼고 있는 물고기들의 개체수도 급격히 감소되는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 릭 스튜어트 스미스 호주 태즈메이니아대 교수(생물다양성)는 “온난화로 인해 서식지가 파괴되면서 해양 동식물의 개체수가 감소되고 생물다양성도 줄어드는 현상이 전 지구적으로 나타나고 있는 만큼 세계 각국은 좀더 강도 높은 기후변화 대응책을 마련해야 한다”고 말했다.

생태계의 핵심은 먹고 먹히는 먹이 사슬이다. 광합성을 하는 식물이 있으면 이 식물을 먹는 초식 동물이 있고 다시 초식 동물을 먹는 육식 동물이 있어 적절한 균형이 유지되고 자원이 순환한다. 하지만 먹히는 입장에서는 수단과 방법을 가리지 않고 먹히지 않을 수단을 진화시키기 마련이다. 오래전 사라진 공룡도 마찬가지다. 어떤 육식 공룡도 쉽게 덤빌 수 없는 거대한 몸집을 지닌 아파토사우루스나 날카로운 뿔을 지닌 트리케라톱스, 그리고 단단한 갑옷과 둔기를 지닌 안킬로사우루스가 그 대표적인 사례다.  하지만 과학자들은 거대한 몸집과 무기처럼 화석 기록으로 남는 것만이 전부가 아니라고 보고 있다. 예를 들어 무리 짓기 같은 행동도 매우 효과적인 방어 수단이다. 여럿이 모여 있으면 덩치 큰 육식 동물도 쉽게 덤빌 수 없을 뿐 아니라 어느 쪽에서 접근해도 사각지대 없이 감시할 수 있다. 먹이를 찾아 이동할 때도 더 안전한 것은 물론이다.  무리 짓기 같은 행동이 화석 기록으로 남지는 않지만, 과학자들은 공룡도 무리를 이뤄 자신을 보호했다는 증거를 여럿 발견했다. 대표적인 것은 함께 이동한 발자국 화석과 한꺼번에 매몰돼 화석이 된 뼈 무덤이다. 남아프리카공화국 자연사 박물관과 요하네스버그 진화 연구소의 과학자들은 1억9000만 년 전 조반류 공룡의 무리 짓기 증거를 발견했다.  쥐라기 초기에 살았던 레소토사우루스(Lesothosaurus)는 몸길이 2m의 소형 공룡으로 꼬리가 길기 때문에 사실 몸무게는 6㎏에 불과했다. 몸집도 작은 데다 훨씬 후에 나타난 조반류 공룡인 트리케라톱스처럼 크고 날카로운 뿔도 없었기에 혼자서는 매우 무력한 상태였을 것이다. 하지만 이런 작은 공룡도 뭉치면 훨씬 안전하다.  연구팀은 남아프리카공화국에서 집단으로 발견된 레소토사우루스 화석을 근거로 레소토사우루스 역시 무리를 이뤘다고 주장했다. 적어도 17마리나 되는 레소토사우루스 한 번에 매몰된 것을 확인했는데, 이 정도 숫자라면 우연히 같이 죽은 게 아니라 무리를 이뤄 다니다가 산사태 등으로 동시에 참변을 당했다는 가설이 설득력 있다. 연구팀에 따르면 이는 가장 오래된 조반류 공룡의 무리 짓기 증거다.  사실 이렇게 화석상의 증거로 확인되지 않았을 뿐 많은 초식 공룡들이 안전을 위해 서로 뭉쳤을 가능성이 높다. 그리고 어쩌면 육식 공룡 중 일부는 늑대처럼 무리를 지어 사냥했을지 모른다. 험난한 세상을 살아가기 위해 서로 협력하는 건 공룡 시대나 지금이나 큰 차이가 없을 것이다.

미 항공우주국(NASA)이 화성탐사 로버 퍼서비어런스를 이용해 화성에서 산소를 만드는 실험에 성공했다. 화성 유인기지 현실화를 향한 첫발을 뗐다는 평가다. 1일(현지시간) CNN 등에 따르면, 매사추세츠 공과대(MIT) 연구진은 이날 퍼서비어런스에 탑재한 ‘화성 산소 현장자원 활용 실험’(MOXIE·막시) 장치를 이용해 화성 대기에서 산소를 생성하는 데 성공했다고 밝혔다. 막시는 퍼서비어런스가 화성 표면에 착륙한 지난해 2월부터 다양한 조건에서 7차례 가동됐다. 그때마다 시간당 6g 이상의 산소를 생성하는 목표를 달성했다. 이는 지구에서 보통 크기의 나무 한 그루가 광합성을 통해 내뿜는 산소와 비슷한 양이다. 연구진은 화성에 우주비행사를 보내기 전 막시보다 규모가 큰 장비를 먼저 착륙시켜 가동함으로써 나무 수백 그루가 내뿜는 양의 산소를 생성해 놓으면 유인탐사선이 도착했을 때 우주비행사가 호흡에 이용할 수 있는 산소는 물론 지구로 귀환하는 연료도 확보할 수 있다고 보고 있다. 막시는 과학탐사 활동에 방해되지 않도록 여러 가지 제약을 두고, 구두 상자보다 약간 더 큰 크기로 제작됐다. 그런데도 대기에서 산소를 추출하는 데는 안정적이고 효율적인 성능을 보였다. 막시는 우선 대기를 빨아들여 오염물질을 거른 뒤 이를 압축해 고체산화물전해조(SOXE)에 보내 이산화탄소를 전기화학적으로 산소와 일산화탄소로 분해하게 된다. 이중 산소 이온만 분리해 호흡에 이용할 수 있는 산소분자로 만든 뒤 양과 순도를 측정하는 과정을 거쳐 방출하게 된다. 막시는 가동할 때 몇 시간에 걸친 예열운전을 거친 뒤 한 시간가량 산소를 생성하는 실험을 했으며 그때마다 밤과 낮, 계절별로 조건을 달리하며 대기 상태에 따른 결과 차이를 분석했다. 화성은 계절에 따라 기온이 100℃ 가까이 오르내리는 등 극단적인 기후를 가졌으나, 이는 막시 성능에는 영향이 없는 것으로 확인됐다. 다만, 하루 중 기온이 가장 급격히 변하는 새벽과 황혼에는 아직 실험이 진행되지 않았다. 연구진은 실험실 연구를 통해 이런 조건에서의 산소 생성 작업을 진행하고, 화성에서 언제든 산소를 만들 수 있는 단계까지 나아갈 계획이다. 막시 프로젝트를 맡은 제프리 호프만 MIT 교수는 “다른 행성의 표면에 있는 자원을 사람에게 도움이 되는 성분으로 화학적으로 변환시킬 수 있다는 점을 처음으로 보여줬다. 그런 의미에서 역사적”이라고 평가했다. 자세한 연구 성과는  국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 최신호에 실렸다.

커다란 몸집으로 느리게 움직이는 모습에 ‘바다 소’라고도 불리는 듀공이 중국에서 ‘기능적 멸종’에 처했다는 연구결과가 나왔다. 기능적 멸종이란 개체 수가 줄어 생태계에서 본래 역할을 하지 못하고 독자적으로 생존할 수 없는 상태를 말한다. 듀공은 해초류를 먹고사는 몇 안 되는 해양 초식동물이다. 홍해와 인도양, 태평양 등 따뜻한 바다에 주로 서식하는데, 20세기 들어 남획과 환경오염 등으로 개체 수가 급격히 줄어 멸종위기종으로 보호받고 있다. 영국 가디언의 24일 보도에 따르면, 런던동물원(ZSL) 연구진은 최근 공개한 논문에서 “2008년 이후 중국에서 듀공이 존재했다는 기록은 없다. 듀공은 중국에서 사실상 ‘기능적 멸종’에 처했다”고 밝혔다. 기능적 멸종이 된 동물의 가장 최근 사례는 호주 코알라다. 2019년 9월부터 이듬해 2월까지 이어진 대규모 호주 산불로 서식지가 줄어든데다 불임을 유발하는 질병의 유행 등으로 개체 수가 급감했기 때문이다. 듀공의 경우 중국 남부 지역 해안에 다수가 서식했었지만 어류 남획과 서식지 파괴로 개체 수가 줄어들었다. 1988년 중국 당국이 1등급 국가 중요 보호 동물로 분류해 개체 수 회복을 위한 노력을 시작했지만, 해양에서 인간 활동이 이어지면서 결국 멸종에 한 걸음 더 가까이 갔다.ZSL 연구진은 남중국해 연안을 따라 4개 해양 지역에서 듀공의 서식지 및 목격담을 찾아 나섰다. 해당 지역에 사는 어민 등을 중심으로 인터뷰를 진행한 연구진은 “연구 과정에 지역사회를 참여시키는 것은 종(種)의 상태를 이해하기 위한 생태학적 정보를 수집하고, 야생 동물 감소의 이유와 해결을 위한 방안을 찾는데 도움이 된다”고 밝혔다. 동시에 연구진은 중국에서 듀공 분포 지역 및 활동을 다룬 과거 데이터를 비교·분석한 결과 듀공이 2008년 이후 중국 해안에서 목격되지 않았다고 결론 내렸다. 연구에 참여한 ZSL 연구소의 사무엘 터베이 교수는 가디언과 한 인터뷰에서 “우리의 새로운 연구는 중국에서 또 하나의 수중 포유류 동물이 ‘손실’됐다는 강력한 증거”라면서 “이는 슬프게도 인간의 활동으로 인해 발생했다”고 설명했다. 이어 “듀공은 해안 개발 등 인간 활동으로 수질이 오염된 해양 서식지의 해초에 의존하며 살아간다. 그러나 과도한 조류 형성이 해수를 통과하는 빛의 양을 감소시켜 해초 광합성을 방지하고, 이 때문에 해초의 양이 급격히 줄면서 듀공의 먹이 활동에도 영향을 미쳤다”고 덧붙였다. 전문가들은 중국 당국이 해초를 복원하려고 노력하고 있지만, 복원 기간이 길어지면 해초에 의지하는 듀공의 개체 수 회복은 이미 늦은 일이 돼버릴 수 있다고 우려한다. 자세한 연구결과는 영국 왕립학회가 발행하는 개방형 정보열람 학술지인 왕립학회 오픈 사이언스(Royal Society Open Science)에 게재됐다.

국내 연구진이 물속 부영양화를 촉진시켜 녹조를 유발시키는 질소와 인을 없애고, 바이오디젤 원료로도 쓸 수 있으며 이산화탄소도 제거하는 ‘1석 3조’ 미세조류를 발견했다. 환경부 국립호남권생물자원관 연구팀은 하천이나 호수 등에 부영양화를 일으키는 질소와 인을 먹이로 삼고 동시에 바이오연료 소재를 만들 수 있는 미세조류(algae)를 찾았다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 환경과학 분야 국제학술지 ‘환경관리 저널’ 9월호에 게재될 예정이다. 연구팀은 지난해 5월부터 최근까지 전남 목포시 고하도와 일대 21개 섬의 바닷물, 갯벌, 토양에서 21종의 미세조류를 발견했다. 이 중, 진도군에서 확보한 미세조류 배양체에서 ‘클로렐라 소로키니아나 JD1-1’이라는 신종을 발견했다. 연구팀은 소로키니아나의 생활하수와 축산폐수 처리 능력을 실험했다. 그 결과, 폐수 속 총 질소(N)는 12일 동안 82%까지, 총 인(P)은 7일 동안 99%까지 제거하는 것으로 확인됐다. 또 소로키니아나는 흡수한 질소와 인을 영양분으로 삼아 1g당 7~10%의 지질이 포함된 바이오매스를 생산할 수 있는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 소로키니아나를 대량 배양하면 바이오디젤 같은 바이오연료 소재로 활용할 수 있을 것이라고 밝혔다. 미세조류가 광합성하는 과정에서 1ℓ당 하루 0.06~0.1g의 이산화탄소를 소모하는 것도 확인돼 온실가스 저감에도 도움이 될 것으로 보인다. 류태철 국립호남권생물관장은 “이번 연구처럼 앞으로도 단순히 섬과 연안의 새로운 생물자원 확보에 그치는 것이 아니라 확보된 생물자원을 이용해 폐자원 처리, 소재활용 확대, 탄소중립 기술 확보 등 다각도로 활용하는 방법을 연구할 것”이라고 말했다.

식물을 그림으로 그리는 과정 중 내가 가장 좋아하는 순간은 관찰하고자 하는 식물을 찾아 나서고, 식물을 실제로 마주하는 순간이다. 식물은 주로 산에 많고 식물원이나 수목원, 농장 혹은 정원에 있을 때도 있다. 이동하고 움직이다 보면 몸은 고되지만 그려야 할 식물을 발견한 순간의 황홀함이 자꾸만 나를 식물이 있는 곳으로 떠민다. 그러나 요즘처럼 무덥고 습한 날씨에는 나도 어쩔 수 없이 밖에 나가기가 두렵다. 밝을 때 식물의 형태가 잘 보이기 때문에 한낮에 몸을 움직여야 하지만, 해가 뉘엿뉘엿 질 때 즈음 나가는 게으름을 피우고 싶을 때도 있기 마련이다.나팔꽃, 무궁화, 닭의장풀…. 지금 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 여름꽃들이다. 이들에게는 공통점이 하나 있다. 꽃을 보려면 오전에 나서야만 한다는 점이다. 오전에 꽃잎을 열고 오후에는 다시 꽃잎을 닫기 때문이다. 이 식물들은 꽃이 한 번 열리면 내내 피어 있다가 며칠이 지나 꽃이 지는 것이 아니라, 하루 단위로 오전에 꽃을 열고 오후에 꽃을 닫고 다음날 다시 꽃을 여닫기를 반복한다. 그래서 이들의 꽃을 관찰하기 위해서는 이른 오전부터 바쁘게 움직여야 한다. 게으른 인간에게는 만개한 모습을 보여 주지 않는 아주 단호한 식물들이다. 식물이 낮과 밤의 길이 그리고 온도와 습도에 민감하게 반응해 꽃과 잎을 움직이는 현상을 수면 운동 혹은 취면 운동이라고 한다. 민들레는 햇빛의 변화에 의해, 나팔꽃과 튤립, 크로커스는 온도의 변화에 의해 꽃을 여닫는다. 초여름 도시 풍경을 환하게 만드는 자귀나무는 늦은 오후에 잎을 오므리는 수면 운동을 한다. 해가 없는 밤에는 광합성을 하지 않기 때문에 잎의 표면적을 최대한 줄여 에너지를 발산하지 않기 위해서다. 흔히 사람들은 이런 자귀나무를 보고 잠을 잔다고 표현한다.이쯤에서 한 가지 의문이 생긴다. 꽃이라는 기관의 궁극적인 존재 목적이 수분이라면, 오랫동안 꽃을 피워 수분할 시간을 최대한 많이 얻으면 될 텐데 왜 굳이 매일 꽃잎을 열고 닫기를 반복하는 것일까? 식물이 꽃잎을 열고 닫는 메커니즘에 관해서는 그동안 많이 연구돼 왔지만, 왜 이렇게 진화했는지에 관한 정확한 증거는 없다. 다만 몇 가지 추측은 해 볼 수 있다. 우선 수분을 도울 작은 동물들은 주로 낮에 활동하고 밤에는 에너지를 축적하기 때문에, 사실 식물이 밤에도 굳이 꽃을 열고 있을 필요는 없다. 그리고 밤에 꽃을 닫으면 야행성 해충으로부터 꽃가루를 안전하게 보호할 수 있다. 찰스 다윈은 밤 동안의 추위에 꽃가루가 어는 것을 방지하기 위해서 밤에 꽃을 닫는다고도 생각했다. 게다가 꽃가루가 젖으면 수분율이 급감한다. 건조한 꽃가루는 더 가볍고, 곤충에 의한 이동이 수월해진다. 따라서 밤 동안 내린 이슬에 의해 꽃가루가 젖고 무거워지는 것을 막기 위해서 밤에 꽃을 닫을 수도 있다. 이러한 이유를 떠올리다 보면 더이상 식물이 밤에 꽃을 피울 이유가 없을 것 같지만, 자연은 늘 우리의 예상 밖에 있다. 앞서 말한 종들과 반대로 우리 주변에는 낮에 꽃잎을 닫고 밤에 꽃을 피우는 일명 ‘야행성 식물’도 있다. 달맞이꽃. 이름에서 알 수 있듯 이 식물은 오후에 샛노란 꽃을 피운다. 우리에게 익숙한 박꽃도 늦은 오후 꽃을 피운다. 흰 꽃잎을 사방에 뻗는 형태의 덩굴식물, 하늘타리도 마찬가지다. 하늘타리를 관찰하기 위해서는 늦은 오후가 돼 집을 나서야 했다. 흑막 속에서 흰 꽃잎을 내뿜은 듯한 형태의 하늘타리 꽃은 이것이 식물인지 여느 작은 동물인지 착각하게 될 만큼 기이했다. 다음날 낮에 다시 하늘타리를 찾으니 전날 밤에 아무 일 없었다는 듯 꽃잎이 축 처져 있었다. 그렇다면 이 식물들은 왜 굳이 어두운 밤에 꽃을 피우는 것일까? 가장 큰 이유는 수분을 도울 곤충이 야행성이기 때문이다. 굳이 야행성 곤충의 도움을 받는 이유는 낮에 활동하는 곤충의 선택을 받는 경쟁에 참여하기보다 밤에 활동하는 곤충의 선택을 받는 것이 유리하다는 판단이었을 것이다. 따뜻한 봄과 여름이 아닌 굳이 추운 겨울 동안 꽃을 피우는 복수초와 설강화 같은 겨울꽃의 선택도 같은 이유다. 가끔은 나도 게으름을 피우고 싶을 때가 있다. 그러나 마냥 누워서 핸드폰을 하다가도 지난날 보았던 이른 아침의 나팔꽃과 밤의 하늘타리를 떠올리면, 지금 이 시간에도 바삐 움직이고 있을 식물과 나의 모습이 비교돼 몸을 일으켜 움직이게 된다. 식물을 관찰하다 보면 식물이 느리거나 정적이라는 말을 할 수가 없다.

두 손에 비닐장갑을 낀 학생들이 서울대 농업생명과학대학 강의실에서 실험용 튜브 3개에 ‘알지네이트’와 ‘이온칼슘’을 제각각 비율로 넣느라 분주했다. 학생들은 조교 역할을 맡은 대학원생에게 정확한 양을 넣은 게 맞는지 되물으며 진지하게 식물 섬유 구조를 깨닫는 실험에 임했다. 과학 꿈나무들이 서울대 교수의 강의를 듣고 실험과 실습을 하며 생명공학을 탐구하는 ‘제18회 생명공학캠프’가 지난 5일 열렸다. 서울신문이 주최하고 서울대 농업생명과학대학이 주관하는 이번 캠프에는 전국에서 온 중학생 56명이 참가했다. 비대면으로 열린 지난 두 차례 캠프와 달리 코로나19 대유행 완화 기조에 따라 3년 만에 대면 행사로 열려 학생들의 호응도 남달랐다. 학생 조장을 맡은 참가자들은 캠프 시작에 앞서 “서로 사는 지역은 다르지만 한마음으로 신나게 참여하겠다”는 등 당찬 포부를 밝혔다. 장판식 서울대 농업생명과학대 학장은 입소식에서 “높은 경쟁률을 뚫고 캠프에 참여한 학생들의 열의에 찬사를 보낸다”면서 “대면으로 진행하는 캠프인 만큼 유익한 정보를 쌓아 가며 각자의 인생에 큰 터닝포인트가 되면 좋겠다”고 말했다. 김균미 서울신문 편집본부장은 “18회째 생명공학캠프를 이어 온 동력은 과학에 대한 재능과 관심이 남다른 학생에게 특별한 경험을 제공하기 위해 서울신문과 서울대 농업생명과학대학이 머리를 맞댄 데서 비롯됐다”며 “‘함께’라는 가치가 중요한 만큼 이번 캠프에서 만난 친구들과 소중한 경험을 하길 바란다”고 했다. 참가자들은 하루 동안 허진회, 현진호 교수의 지도로 직접 실험·실습에 참여하고 최창용 교수의 ‘철새의 생태와 보전’ 특강을 들으며 서울대 투어와 재학생 멘토링 시간을 가졌다. 캠프 참가를 위해 새벽 4시 첫 기차를 타고 서울로 왔다는 손우진(13·경남 양산 신주중) 학생은 “‘광합성과 호흡’ 실습에서 무생물의 무기 호흡을 직접 보며 생명공학에 흥미를 느꼈다”며 “비대면으로 참가했던 다른 캠프에서는 컴퓨터 앞에만 앉아 있어 집중이 안 됐는데 대면으로 하니 친구들과 함께 배울 수 있어 즐겁다”고 말했다. 캠프에 참가한 학생들은 “캠프가 재밌고 유익해 또 참가하고 싶고, 일정이 좀더 길었으면 좋겠다”고 입을 모아 말했다. 신지수(15·충남 아산 신창중) 학생은 “학교에서 하는 실험보다 다양하게 조건을 설정해 실습하고 대학생 언니 오빠가 옆에서 잘 도와줘 뜻깊은 시간이었다”고 했다. 대학생 멘토로 참여한 최윤선(19·바이오시스템소재학부 1학년)씨도 “모두 의욕적으로 참여해 준 덕에 좀더 친근하게 생명공학을 즐길 수 있었다”고 말했다.

서울신문·서울대 제18회 생명공학캠프전국서 한데 모인 중학생들 직접 실습·실험3년 만에 ‘대면’ 캠프 “함께 배워 즐거워”두 손에 비닐장갑을 낀 학생들이 서울대 농업생명과학대학 강의실에서 실험용 튜브 3개에 ‘알지네이트’와 ‘이온칼슘’을 제각각 비율로 넣느라 분주했다. 학생들은 조교 역할을 맡은 대학원생에게 정확한 양을 넣은 게 맞는지 되물으며 진지하게 식물 섬유 구조를 깨닫는 실험에 임했다. 과학 꿈나무들이 서울대 교수의 강의를 듣고 직접 실험과 실습을 하며 생명공학을 탐구하는 ‘제18회 생명공학캠프’가 지난 5일 열렸다. 서울신문이 주최하고 서울대 농업생명과학대학이 주관하는 이번 캠프에는 전국 각지에서 온 중학생 60여명이 참가했다. 비대면으로 열린 지난 두 차례 캠프와 달리 코로나19 대유행 완화 기조에 따라 3년 만에 대면 행사로 열려 학생들의 호응도 남달랐다. 학생 조장을 맡은 참가자들은 캠프 시작에 앞서 “서로 사는 지역은 다르지만 한마음으로 신나게 참여하겠다”는 등 당찬 포부를 밝혔다. 장판식 서울대 농업생명과학대 학장은 입소식에서 “높은 경쟁률을 뚫고 캠프에 참여한 학생들의 열의에 찬사를 보낸다”면서 “대면으로 진행하는 캠프인 만큼 유익한 정보를 쌓아 가며 각자의 인생에 큰 터닝포인트가 되면 좋겠다”고 말했다. 김균미 서울신문 편집본부장은 “18회째 생명공학캠프를 이어 온 동력은 과학에 대한 재능과 관심이 남다른 학생에게 특별한 경험을 제공하기 위해 서울신문과 서울대 농업생명과학대학이 머리를 맞댄 데서 비롯됐다”며 “‘함께’라는 가치가 중요한 만큼 이번 캠프에서 만난 친구들과 소중한 경험을 하길 바란다”고 했다. 참가자들은 하루 동안 허진회, 현진호 교수의 지도로 직접 실험·실습에 참여하고 최창용 교수의 ‘철새의 생태와 보전’ 특강을 들으며 서울대 투어와 재학생 멘토링 시간을 가졌다. 캠프 참가를 위해 새벽 4시 첫 기차를 타고 경남에서 서울로 왔다는 손우진(13·경남 양산 신주중) 학생은 “‘광합성과 호흡’ 실습에서 무생물의 무기 호흡을 직접 보며 생명공학에 흥미를 느꼈다”며 “비대면으로 참가했던 다른 캠프에서는 컴퓨터 앞에만 앉아 있어 집중이 안 됐는데 대면으로 하니 친구들과 함께 배울 수 있어 즐겁다”고 말했다. 캠프에 참가한 학생들은 “캠프가 재밌고 유익해 또 참가하고 싶고, 일정이 좀더 길었으면 좋겠다”고 입을 모아 말했다. 신지수(15·충남 아산 신창중) 학생은 “학교에서 하는 실험보다 다양하게 조건을 설정해 실습하고 대학생 언니 오빠가 옆에서 잘 도와줘 뜻깊은 시간이었다”고 했다. 대학생 멘토로 참여한 최윤선(19·바이오시스템소재학부 1학년)씨도 “모두 의욕적으로 참여해 준 덕에 좀더 친근하게 생명공학을 즐길 수 있었다”고 말했다.