차디찬 남극얼음 아래에서 부글부글 마그마가 끓고 있는 현역 활화산이 발견돼 학계의 이목이 집중되고 있다. 최근 미국 세인트루이스 워싱턴 대학교(Washington University in St Louis) 연구진은 남극 마리 버드 랜드(Marie Byrd Land) 지각 아래에 새로운 활화산이 존재하는 것으로 추정된다고 발표했다. 연구진은 지난 2010년, 남극대륙 로스빙붕(氷棚) 동쪽부터 엘즈워스고원 사이에 펼쳐진 마리 버드 랜드 지역에 ‘지각활동 측정 장치’를 설치해 지속적으로 관찰해온 결과, 지진계에 표시된 데이터로 지각 아래 활화산의 존재를 발견했다. 얼음 표면 아래 이상 징후를 감시해내는 이 장비로 2010년 1월, 2011년 3월에 측정된 자료를 보면, 해당 활화산은 지각 아래 약 1㎞ 지역에 위치해있다. 또한 주변 일대 바다 얼음은 증가하고 있지만 정작 땅의 얼음은 감소하는 것으로도 조사돼 해당 화산의 열이 남극 지각 상부 얼음을 녹이고 있는 것으로 연구진은 추정했다. 문제는 해당 화산이 빙상 손실속도를 기하급수적으로 높여 엄청난 양의 물을 생성할 가능성이 높다는 점이다. 이는 1,300만 ㎢에 달하는 표면의 98%를 차지하고 있는 남극얼음을 녹여 바다 수위를 증가시키는 한편, 지구 온난화를 가속화 시킬 위험성이 높다. 이와 관련해 세인트루이스 워싱턴 대학 아만다 로프 연구원은 “이 관측결과는 남극 대륙의 기후 변화부터 지구 맨틀의 이동가능성까지 예측해볼 수 있는 중요한 연구 동기를 제시해준다”고 밝혔다. 한편 해당 연구결과는 국제 학술지인 ‘네이처 지오사이온스(Nature Geoscience)’에 발표됐다. 자료사진=wikipedia 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

지구 역사상 가장 사납고 포악한 육식 공룡으로 악명 높은 ‘티라노사우루스 렉스’에 못지않은 난폭한 사촌공룡인 일명 ‘피노키오 렉스’의 화석이 발견돼 학계의 이목이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 영국 스코틀랜드 에든버러 대학 고생물학 연구진이 티라노사우루스의 사촌뻘로 보이는 육식공룡의 정밀한 화석을 중국에서 발견했다고 7일(현지시간) 보도했다. 백악기 후기 마스트리히트절 지층으로 과거 많은 공룡화석이 출토된 바 있는 중국 남동부 광둥성 ‘난슝 지층’에서 발견된 해당 화석은 완전한 형태의 두개골, 목, 등, 뒷다리, 꼬리, 많은 치아 그리고 특징적인 긴 주둥이로 구성돼 있다. 이 공룡의 크기는 대략 7.5~9m로 추정되는데 평균 5톤 무게에 길이 12m인 티라노사우루스에 비하면 약간 작은 크기다. 티라노의 사촌뻘인 만큼 외형도 상당히 비슷했던 것으로 보이지만 앞서 언급된 것처럼 긴 주둥이가 있다는 것이 다른데 연구진은 이를 이용해 작은 공룡이나 도마뱀을 사냥했을 것으로 추측한다. 이 모습은 현재 긴 구강구조로 습지의 포식자로 군림중인 악어의 사냥모습과 거의 흡사했을 것으로 보이지만 악어와는 해부학적 특성이 전혀 다르다고 연구진은 입을 모은다. 참고로 아직 학명이 정해지지 않은 이 공룡의 별명이 ‘피노키오 렉스’인 것은 피노키오의 긴 코처럼 해당 공룡의 주둥이가 길쭉하기 때문이다. 약 6,500만 년 전 백악기 후기 아시아 지역 일대에 널리 분포했던 것으로 보이는 이 ‘피노키오 렉스’는 티라노 만큼은 아니지만 평균 공룡 크기의 2배에 달하는 몸집을 이용해 상위 포식자로 활동했음을 짐작하게 한다. 혹시 티라노와 영역 다툼을 벌이지는 않았을까 궁금증이 일지만 이에 대해 연구진은 “두 공룡의 사냥습성과 먹잇감이 달라 큰 충돌을 빚지는 않았을 것”이라고 설명했다. 에든버러 대학 고생물학자 스티브 브루셋은 “해당화석은 티라노사우루스와 같은 부류의 신종 공룡 실존을 알려주는 대표적인 표본”이라며 “향후 아시아지역에서 이런 신종 공룡 화석이 더 발견될 것으로 기대하고 있다”고 전했다. 한편 해당 연구결과는 국제학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 지난 7일(현지시간) 발표됐다. 사진=라이브 사이언스닷컴 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

거미를 대표하는 두 종의 게놈을 처음으로 해독했다는 연구논문이 6일 세계적인 과학잡지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications)에 게재됐다. 이로써 앞으로 고성능 살충제와 인공 거미줄 등의 개발에 기대를 모으게 됐다고 AFP통신 등이 7일 보도했다. 덴마크 오르후스 대학의 트리네 빌데 교수가 이끄는 생물학 연구팀이 거미의 주요 2부류를 대표하는 각각의 거미에 대한 DNA 서열을 해독했다. 이번 게놈 해독에 쓰인 두 거미는 땅 위를 다니며 먹이를 사냥하는 원실젖거미아목에 속하는 타란툴라 일종인 브라질의 ‘자이언트 화이트니’와, 지상과 떨어진 나무 등에 살며 공동체를 형성하고 이른바 거미줄을 만들어 포식 활동을 하는 주홍거미과에 속하는 아프리카의 ‘소셜 벨벳 스파이더’(학명: Stegodyphus mimosarum)라고 한다. 생물학자들은 그동안 거미의 높은 생존 능력에 매료돼왔다. 거미는 에너지 소비를 최소화하면서 자기 몸집보다 7배나 큰 먹이를 포식할 수 있다. 이에 반해 화학자들은 다른 측면에서 거미에 관심을 보이는데, 그것은 바로 거미줄. 이 거미줄을 구성하는 복합 단백질은 강철이나 케블라 섬유보다 몇 배나 강도가 높은 장점이 있어 과학자들은 이를 복제할 방법을 모색하고 있다. 또 거미의 신경성 독은 특정 곤충만 죽이므로 기존보다 선택적으로 작용할 수 있는 친환경적인 농약 개발에도 기대를 모으고 있다. 이에 대해 이 연구에 참여한 제스퍼 벡스가드는 “이번 해독은 해충과 같은 특정 대상에 쓰이는 등 다양성을 지닌 거미 독의 단백질과 세균 세포 내에 거미줄을 배양해 무력화시키는 등 다양한 연구에 필요한 거미줄 단백질의 정보 등을 제공할 수 있게 됐다”고 설명했다. 사진=포토리아　　　　 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘회춘의 열쇠’ 미국 의학자들이 실험을 통해 회춘의 열쇠를 찾았다는 소식이 전해졌다. 4일(현지시각) 세계적 저널 ‘사이언스’(Science)와 ‘네이처 메디신’(Nature Medicine) 최신호에 회춘의 열쇠와 관련한 연구 3건이 동시에 발표됐다. 보도에 따르면 캘리포니아대(UC) 샌프란시스코 의대 연구진은 인간의 20대에 해당하는 쥐의 피를 뽑아 60대 쥐에게 반복 투여했다. 그 결과 60대 쥐의 기억력이 그렇지 않은 쥐보다 주위 사물을 더 잘 기억해냈다고 보도했다. 이에 대해 연구진은 “젊은 피를 받은 늙은 쥐는 기억을 관장하는 뇌의 해마에서 뉴런 연결이 다시 발달하기 시작했다”며 회춘의 열쇠를 설명했다. 또 다른 회춘의 열쇠 연구에서 하버드 의대 연구진은 젊은 쥐의 피에서 단백질 ‘GDF11’을 찾아 이를 늙은 쥐에게 투여했다. 이후 단백질을 받은 늙은 쥐는 운동 능력이 향상되고 뇌 속 혈관도 늘어났다는 것. 이 GDF11 단백질은 인간에게도 존재하는 것으로 알려졌다. 그러나 인간의 GDF11 단백질이 쥐의 것과 같은 역할을 하는지는 추가 연구가 필요하다고 전했다. 이를 인간에게도 적용되면 치매 등 노화로 인한 질병에 새 치료법이 생길 것으로 보인다고 외신은 전했다. 네티즌들은 “회춘의 열쇠 대박이다”, “회춘의 열쇠 정말일까”, “회춘의 열쇠, 젊은 피 수혈이었군”, “회춘의 열쇠, 김희선은 알고 있었다” 등의 반응을 보였다. 사진 = SBS 캡처(회춘의 열쇠) 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

세계적 저널 ‘사이언스’(Science)와 ‘네이처 메디신’(Nature Medicine) 최신호에 회춘과 관련한 연구가 발표됐다. 캘리포니아대(UC) 샌프란시스코 의대 연구진은 인간의 20대에 해당하는 쥐의 피를 뽑아 60대 쥐에게 반복 투여했다. 그 결과 60대 쥐의 기억력이 그렇지 않은 쥐보다 주위 사물을 더 잘 기억해냈다고 보도했다. 이에 대해 연구진은 “젊은 피를 받은 늙은 쥐는 기억을 관장하는 뇌의 해마에서 뉴런 연결이 다시 발달하기 시작했다”고 설명했다. 또 연구에서 하버드 의대 연구진은 젊은 쥐의 피에서 단백질 ‘GDF11’을 찾아 이를 늙은 쥐에게 투여했다. 이후 단백질을 받은 늙은 쥐는 운동 능력이 향상되고 뇌 속 혈관도 늘어났다. 이 GDF11 단백질은 인간에게도 존재하는 것으로 알려졌다. 그러나 인간의 GDF11 단백질이 쥐의 것과 같은 역할을 하는지는 추가 연구가 필요하다. 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

어딘가 있을 ‘슈퍼 지구’의 하루는 우리처럼 24시간일까. 이런 지구형 행성은 아니더라도 네덜란드의 천문학자들이 우리 태양계 밖에 있는 한 행성의 자전 시간을 처음으로 측정해냈다고 영국 데일리메일 등 외신이 1일 보도했다. 지구로부터 약 63광년 떨어진 이 외계행성의 이름은 ‘베타 픽토리스 비’(Beta Pictoris b). 남반구 별자리 화가자리(혹은 이젤자리, Pictor) 베타별을 공전하는 이 행성의 하루는 고작 8시간이라고 학자들은 말했다. 시속 10만 km의 속도로 회전(자전) 중인 이 행성은 태양계에 있는 어떤 행성보다도 빠른 속도로 돌고 있다. 목성의 적도가 시속 4만 7000km, 지구의 자전 속도가 시속 1700km라는 점을 감안하면 그야말로 엄청난 속도다. 비록 하루는 짧지만 크기는 지구의 16배, 목성의 1.5배며, 질량은 지구보다 3000배 이상 크다. 또한 이 행성은 매우 젊다. 우리 지구가 생성된지 45억년 정도 됐지만 이 행성은 불과 2000만년 정도밖에 안 됐다. 모성인 주항성과의 거리는 지구에서 태양까지 거리의 8배나 되지만 이는 관측 사상 엄마 별과 가장 가까운 거리에 있는 외계행성이라고 한다. 이번 연구에 참여한 네덜란드 우주연구소의 렘코 데 콕 박사는 “이 행성이 왜 다른 행성들보다 빠르게 회전하고 다른 행성들은 더 느린지 알 수 없지만 항성계의 동향을 보여준다”면서 “이는 행성 형성 과정에서 어떤 일반적 결과가 될 것”이라고 말했다. 연구진에 따르면 이 행성은 시간이 흐르면서 점차 차가워지고 크기가 줄어들어 속도는 더 빨라질 것으로 예상된다. 또한 지구의 자전이 달에 의한 조수의 상호작용으로 속도가 줄어든 것처럼 다른 영향으로 속도가 변할 수 있다고 한다. 연구진은 이번 분석에 칠레 안데스에 있는 초거대망원경(VLT)를 통해 수집한 빛을 파장별로 분해해 분석하는 ‘고분산 분광 관측’이라는 정밀한 기술를 사용했다. 이는 ‘도플러 이동’ 원리를 적용한 것. 이로써 연구진은 이 행성보다 더 밝은 모항성의 영향을 제외시켜 행성 만의 회전 신호를 추출했다. 연구진 일원인 이그나스 스넬렌 레이던대학 교수는 “우리는 그 행성이 회전하면서 방출하는 파장을 10만 분의 1까지 정확히 측정했다”면서 “이 기술로 행성 자전을 나타내는 부분을 발견했다”고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처지 최신호에 게재됐다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 손가락 끝 땀샘에서 나오는 미량의 수분을 감지해 ‘땀구멍 지도’를 만드는 방법을 개발했다. 30일 한양대에 따르면 김종만 화학공학과 교수와 이주섭 박사과정 연구원(제1저자) 등 연구팀이 물과 반응하면 색이 변하는 ‘수변색(水變色) 고분자 물질’을 이용해 미량의 수분을 빠른 속도로 감지해 내는 센서 시스템을 개발했다. 땀구멍은 피부의 진피층에 있는 혈액에서 걸러진 노폐물과 땀을 배출하는 기관이다. 땀구멍 지도는 분포된 땀구멍의 패턴을 의미한다. 지문처럼 사람마다 고유한 패턴을 가지고 있다. 연구팀이 사용한 수변색 고분자는 수분을 감지하면 물질의 색깔이 청색에서 적색으로 변한다. 이 고분자는 매우 적은 양의 수분에도 반응하기 때문에 땀구멍에서 나오는 미미한 수분도 감지할 수 있다. 이 방법을 이용하면 사건 현장에 남아 있는 지문(잠재 지문) 중 일부만 나왔거나 굴곡면 등에 찍혀 버려지는 지문까지도 활용해 검출할 수 있어 좀 더 정확한 수사가 가능하다. 김 교수는 “땀구멍 지도를 데이터베이스로 구축하면 범죄 수사에 효과적으로 이용할 수 있을 것”이라며 “땀샘의 활성 여부를 분석하는 의학 분야에도 적용할 수 있다”고 말했다. 논문은 네이처의 자매지인 네이처 커뮤니케이션지 4월 29일 온라인판에 게재됐다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

어딘가 있을 ‘슈퍼 지구’의 하루는 우리처럼 24시간일까. 이런 지구형 행성은 아니더라도 네덜란드의 천문학자들이 우리 태양계 밖에 있는 한 행성의 자전 시간을 처음으로 측정해냈다고 영국 데일리메일 등 외신이 1일 보도했다. 지구로부터 약 63광년 떨어진 이 외계행성의 이름은 ‘베타 픽토리스 비’(Beta Pictoris b). 남반구 별자리 화가자리(혹은 이젤자리, Pictor) 베타별을 공전하는 이 행성의 하루는 고작 8시간이라고 학자들은 말했다. 시속 10만 km의 속도로 회전(자전) 중인 이 행성은 태양계에 있는 어떤 행성보다도 빠른 속도로 돌고 있다. 목성의 적도가 시속 4만 7000km, 지구의 자전 속도가 시속 1700km라는 점을 감안하면 그야말로 엄청난 속도다. 비록 하루는 짧지만 크기는 지구의 16배, 목성의 1.5배며, 질량은 지구보다 3000배 이상 크다. 또한 이 행성은 매우 젊다. 우리 지구가 생성된지 45억년 정도 됐지만 이 행성은 불과 2000만년 정도밖에 안 됐다. 모성인 주항성과의 거리는 지구에서 태양까지 거리의 8배나 되지만 이는 관측 사상 엄마 별과 가장 가까운 거리에 있는 외계행성이라고 한다. 이번 연구에 참여한 네덜란드 우주연구소의 렘코 데 콕 박사는 “이 행성이 왜 다른 행성들보다 빠르게 회전하고 다른 행성들은 더 느린지 알 수 없지만 항성계의 동향을 보여준다”면서 “이는 행성 형성 과정에서 어떤 일반적 결과가 될 것”이라고 말했다. 연구진에 따르면 이 행성은 시간이 흐르면서 점차 차가워지고 크기가 줄어들어 속도는 더 빨라질 것으로 예상된다. 또한 지구의 자전이 달에 의한 조수의 상호작용으로 속도가 줄어든 것처럼 다른 영향으로 속도가 변할 수 있다고 한다. 연구진은 이번 분석에 칠레 안데스에 있는 초거대망원경(VLT)를 통해 수집한 빛을 파장별로 분해해 분석하는 ‘고분산 분광 관측’이라는 정밀한 기술를 사용했다. 이는 ‘도플러 이동’ 원리를 적용한 것. 이로써 연구진은 이 행성보다 더 밝은 모항성의 영향을 제외시켜 행성 만의 회전 신호를 추출했다. 연구진 일원인 이그나스 스넬렌 레이던대학 교수는 “우리는 그 행성이 회전하면서 방출하는 파장을 10만 분의 1까지 정확히 측정했다”면서 “이 기술로 행성 자전을 나타내는 부분을 발견했다”고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처지 최신호에 게재됐다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

알약 하나면 먹으면 배가 불러지는 그야말로 SF영화에서나 볼 법한 일이 현실화 되고 있다. 최근 영국 임페리얼 칼리지 런던 등 공동연구팀은 식욕을 억제하는 물질의 비밀을 밝힌 연구결과를 유명 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications) 최신호에 발표했다. 연구팀은 ‘반 식욕 분자’로 불리는 아세테이트(acetate)에 주목해 쥐를 통해 다양한 실험을 실시했다. 아세테이트는 우리의 소화기관인 결장에서 섬유소가 발효되며 생성된다. 연구팀이 규명한 것은 아세테이트가 결장에서 생성돼 뇌로 이동해 ‘이제 그만 먹으라’는 시그널을 준다는 점이다. 결과적으로 아세테이트를 혈관이나 결장, 뇌에 직접 주입하거나 알약 등 다양한 방식으로 활용하면 비만과 폭식으로 고통받고 있는 사람들에게 큰 도움을 줄 수 있다는 평가다. 특히 이같은 연구결과는 야채 등 섬유소가 많은 음식을 멀리하는 현대인들의 비만 이유가 설명이 된다. 연구를 이끈 게리 프로스트 교수는 “석기시대에는 하루 100그램 정도의 섬유소를 먹었으나 오늘날 우리는 평균 15그램을 소비한다” 면서 “문제는 우리 소화기관이 현대 음식에 맞게 진화하지 않았다는 점”이라고 설명했다. 이어 “이같은 불협화음이 현대인의 비만에 큰 공헌을 한 것”이라면서 “아세테이트에 대한 보다 진전된 연구가 비만과의 전쟁에서 승리하는 단초가 될 것”이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

형태학 3부작/필립 볼 지음/ 조민웅·김지선·김명남 옮김/사이언스북스 심장이 발작을 일으킬 때 내부에서 규칙적으로 이동하던 과녁형 파장은 나선형으로 변환한다. 심장의 나선형 패턴을 조작함으로써 심장이 멈추기 전에 일으키는 경고에 대응할 수 있다는 가설을 제기할 수 있다. 이슬람권 최대 연중행사인 성지순례 ‘하지’ 때면 수백만명의 이슬람교도가 사우디아라비아 성지 메카로 몰린다. 워낙 많은 순례자가 한 번에 밀려들다 보니 사람들이 인파에 밟혀 죽는 사고가 종종 일어났다. 과학자들이 군중의 움직임을 동영상으로 찍어 군중의 밀도 변화와 개인 움직임의 속도 등을 면밀히 분석했다. 인파의 흐름이 걷잡을 수 없게 되는 지점을 포착해 그곳에 통행료를 설치하고, 그 시간에 순례자의 이동도 통제했다. 이후 사고는 크게 줄었다. 연구자들이 주목한 부분은 ‘흐름’이었다. 자연 세계에서 미세한 형태들이 반복해 분할하면서 거대한 형태로 성장하듯 인간 사회의 다양한 관계망이 형성된다. 도시의 형성 방식도 자세히 들여다보면 이와 유사하다. 수없이 가지치기를 한 인간관계와 인터넷망은 무한증식할 것 같지만 적절한 지점 몇 군데만 무너지면 순식간에 괴멸된다. 누군가 설계한 것이 아니라 스스로 성장한 형태이기 때문이다. 저명한 과학저술가 필립 볼은 자연과 사회에서 접하는 수많은 형태들의 탄생, 발전, 확산의 과정을 분석해 ‘모양’(Shapes) ‘흐름’(Flow) ‘가지’(Branches)의 형태학 3부작으로 엮었다. 모든 형태의 기원과 성장을 다루는 형태학의 잣대로 자연과 사회의 관계를 흥미롭게 살펴본 과학 시리즈다. 볼은 옥스퍼드대 화학과를 수석으로 졸업하고 과학 잡지 ‘네이처’에서 20여년간 물리·화학 분야의 편집자와 편집 고문으로 일했다. ‘모양’에서는 개미집, 얼룩말의 줄무늬, 나비 날개 무늬 등 자연 곳곳에서 스스로 발생한 사례와 원리를 살펴본다. 저자에 따르면 식물의 잎차례, 형태는 생명체가 환경에 적응하는 과정에서 획득한 결과이다. ‘흐름’에서는 생물학, 물리학, 기상학, 유체역학, 천문학, 경제학을 넘나들며 일관성 없는 각각의 현상으로 간주했던 다양한 흐름의 이면에 자리한 근본적 원리를 보여준다. ‘가지’는 다양한 형태들이 서로 연결되는 방식을 토대로 자연 세계와 인간 사회의 사례를 설명하고 있다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

수술을 할 수 없는 진행성 간문부 담도암 환자의 생존기간을 지금보다 2배 이상 연장할 수 있는 새로운 치료법을 국내 의학자가 제시했다. 레이저를 이용한 광역학치료와 항암치료를 병행하는 새로운 치료법으로, 지금까지 의료계가 ‘마(魔)의 벽’으로 여겼던 생존기간 1년의 한계를 넘어서 주목된다. 지금까지 의료계에서는 주위 혈관으로 암이 침범해 수술로 절제할 수 없는 진행성 간문부담도암 환자를 치료하기 위해 항암치료 외에 광역학 치료, 스텐트시술 등 다양한 치료법을 적용했지만 어떤 방법으로도 환자의 평균 생존기간이 1년을 넘지 못해 아직까지 이 분야에서 표준치료법이 정립되지 않고 있는 상황이다. 이런 가운데 서울아산병원 소화기내과 박도현 교수팀은 레이저광선으로 암세포만 골라 죽이는 광역학 치료에 항암치료를 더한 새로운 방식으로 진행성 간문부담도암 환자들을 치료한 결과, 평균 생존기간을 1년 5개월로 연장하는데 성공했다고 24일 밝혔다. 연구는 2009~2012년 사이에 서울아산병원에서 치료받은 진행성 간문부담도암 환자 43명을 대상으로 이뤄졌다. 의료진이 ‘광역학 치료’만 받은 환자군과 ‘광역학 치료’에 ‘항암치료’를 병행해 치료 받은 환자군의 생존 기간을 비교한 결과, 두 치료법을 병행해 적용한 환자군의 평균 생존기간이 17개월로 나타났다. 이는 ‘광역학 치료’만 받은 환자군의 8개월의 2배가 넘는 생존 기간이다. 그런가 하면 진행성 간문부담도암 환자의 1년 생존율도 두 치료법을 병행하면 2배 이상 높아졌다. 기존 광역학 치료만 받은 환자군의 생존율은 32%에 불과한데 비해 광역학 치료와 항암치료 병행 환자군의 생존율은 76.2%로 2배를 훨씬 넘었다. 간에서 생성된 담즙을 십이지장으로 보내는 담도의 상부에 생기는 간문부담도암은 수술을 받아야 완치가 가능하지만 진행성의 경우 암이 간문맥이나 동맥 등 주위 혈관으로 침범하면 수술로 절제할 수가 없어 생존기간이 매우 짧았다. 이에 따라 지금까지는 내시경을 넣어 레이저광선으로 암세포만 파괴하는 광역학 치료가 조직 손상이나 흉터 등 부작용이 없고 장기를 보존할 수 있어 주로 사용됐지만 이 방법 역시 생존기간을 획기적으로 연장하지 못하는 한계를 가지고 있었다. 이런 가운데 광역학 치료의 한계를 극복하기 위해 박도현 교수팀이 세계에서 처음으로 광역학 치료와 항암치료를 병행하는 치료법을 시도해 진행성 간문부담도암 환자의 생존기간을 2배 이상 연장시킨 것이다. 특히 최근 미국과 유럽 등지에서도 FDA 승인을 받아 광역학 치료와 항암치료를 병행하는 임상연구를 시작하는 등 해외 의학계가 병행 치료법을 주목하고 있는 가운데 나온 임상 결과여서 더욱 주목받고 있다. 박도현 교수는 “스텐트 시술이나 항암치료, 광역학 치료를 개별적으로 적용할 경우 치료 성적이 좋지 못했다”면서 “이번 임상을 통해 병행치료가 진행성 간문부담도암 환자들의 생존율을 향상시킬 수 있다는 점을 확인한 것이 의미있는 성과”라고 말했다. 이 연구 결과는 유럽암학회 공식저널(European Journal of Cancer)> 최근호에 게재됐으며, 네이처 리뷰 임상 종양(Nature Reviews Clinical Oncology)지의 리서치 하이라이트로도 소개됐다. 　 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

남자 혹은 여자? 남성 혹은 여성? 인간 등 포유류에서 성(性)의 차이점은 모든 유전정보를 가진 유전체 이른바 게놈 중에 있는 ‘Y염색체’라는 단 하나의 요소에 있다. 이 성염색체는 남성에게만 있으며 나머지 성염색체인 X염색체는 남성이 1개, 여성이 2개를 갖고 있다. 따라서 Y염색체는 남녀 사이에 나타나는 모든 형태적이고 생리적인 차이의 궁극적인 원인이 된다. 하지만 이는 항상 그래 왔던 것은 아니라고 학자들은 말한다. 아주 먼 옛날, 두 염색체는 남성에게서 Y염색체가 나타날 때까지는 똑같았다. 최초의 Y염색체는 수천 개의 유전자를 지닌 X염색체에서 발생해 오늘날 20개의 유전자를 가진 남성의 Y염색체가 될 때까지 계속해서 감소했다. 그런 Y염색체는 언제부터 나타난 것일까? 그 답은 스위스 로잔대학(UNIL) 통합유전체 연구소(CIG)의 헨리크 캐스만 부교수와 스위스 생물정보학 연구소(SIB), 그리고 호주 연구팀에 의해 최근 밝혀졌다고 미국 과학전문 사이언스데일리 등 외신이 23일(현지시간) 보도했다. 이들 연구팀은 최초의 성 유전자는 (포유류로 한정되긴 하지만) 약 1억 8000만 년 전 발생했다고 밝혔다. 연구팀은 유태반류(인류, 유인원, 설치류 등), 유대류(캥거루, 코알라 등), 단공류(오리너구리, 바늘두더지 등)와 같은 세 가지 주된 포유류 계통에 속한 서로 다른 15종(種)의 Y염색체를 지닌 유전자를 분석하기 위해 여러 남성 조직(특히 고환)의 표본과 비교를 위한 조류인 닭의 포본을 조사했다. 이에 대해 연구팀은 모든 Y염색체의 염기배열순서를 조사하는 것은 엄청난 과제이므로 대신 지름길을 선택했다고 밝혔다. 이들은 성별에 따른 조직세포의 배열을 비교하면서 Y염색체와 다른 모든 염색체를 제외하는 방식으로 남성의 Y염색체에 관한 정보를 나타낸 가장 큰 유전자 지도를 작성했다. 이런 계산 과정은 총 2만 9500시간 이상이 소요됐다. 연구팀은 유전자 분석을 위해 연구소가 보유한 고성능 DNA 염기서열분석장치(DNA sequencer) 등을 사용했다. 그 결과, 유태반류와 유대류의 성을 결정하는 유전자(SRY로 명명)는 약 1억 8000만 년 전 이 두 계통의 공통된 조상에서 형성됐으며 단공류 동물이 지닌 Y염색체 발생에 관여한 또 다른 유전자(AMHY로 명명)는 약 1억 7500만 년 전 발생한 것으로 확인됐다. 연구에 참여한 헨리크 캐스만은 “이 두 유전자는 남성의 고환 발달에 관련이 있다”면서 “거의 같은 시기에 출현했지만 이들은 완전히 독립적인 방식으로 작용한다”고 설명했다. 성을 결정하는 체계의 본질은 아직 모든 동물에서 밝혀지지 않았지만 이번 연구가 명시한 공통된 조상에서는 아직 Y염색체가 존재하지 않았다. 이에 대해 다른 성염색체나 온도와 같은 환경적 요인이 관련이 있다는 견해도 제시됐다. 이는 오늘날 악어의 성별이 온도의 차이에 따라 결정되기 때문이다. 이런 질문에 대해 연구를 이끈 디에고 코르테스 교수는 이번 연구는 포유류에 한정되므로 모든 동물의 성을 결정하는 유전자는 아직 명확히 알 수 없다고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 과학학술지 네이처 온라인판 23일 자로 공개됐다. 사진=포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구원들이 주도적으로 참여한 국제공동연구팀이 종이처럼 접을 수 있는 메모리 소자를 개발했다. 이 소자는 1000번을 접어도 끄떡이 없어 향후 웨어러블 디스플레이를 비롯해 통신, 저장 장치 소자 개발에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 해당 연구팀은 강유전체 고분자 물질을 이용해 휘어질 뿐만 아니라 완전히 접은 상태에서도 메모리 기능이 정상적으로 작동되는 ‘차세대 폴더블(foldable) 비휘발성 유기 메모리 소자’를 개발했다고 21일 밝혔다. 그동안 고분자를 이용한 개발은 여러 차례 시도됐지만 휘어졌다 원래 모양으로 돌아오는 소자는 없었다. 기존에 개발된 소자는 휘어지는 정도도 밀리미터(㎜) 수준이어서 응용에 한계가 많았다. 연구팀은 이번 연구가 다양한 곡률을 가지는 환경에서도 작동할 수 있는 유연한 메모리 소자 개발에 기여할 것으로 내다봤다. 교신저자로 연구에 참여한 박철민 연세대 신소재공학과 교수는 “구현된 소자는 1000번을 접어도 메모리로서 안정적인 전기적 특성을 보였다”며 “실용화까지는 약 5년이 걸릴 것으로 예상된다”고 설명했다. 연구에는 박 교수를 비롯해 이형석 연세대 교수, 김한기·김해진 박사과정 연구원, 일본·프랑스 연구진이 참여했다. 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원사업과 신진연구자지원사업의 지원으로 수행됐다. 한편 연구 결과는 지난 8일 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스지에 ‘주목받는 논문’으로 소개됐다. 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

세상에서 가장 얇지만 매우 튼튼해 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀. 과학자들은 이제 이런 신소재를 부엌에서도 쉽게 만드는 방법을 개발했다고 AFP통신 등이 20일(현지시간) 보도했다. 산업적 수준의 제조가 어려운 그래핀은 품질을 올리려면 생산량이 제한되며 반대로 생산을 늘리면 결함이 생기므로 한 가지 방법만을 선택해야 했지만, 이번에 개발된 새로운 방법은 이런 결함 없이 대량 생산이 가능하다고 연구팀은 말한다. 국제과학학술지 네이처 머티리얼스(Nature Materials) 20일 자로 실린 논문으로는 아일랜드와 영국의 국제 연구팀이 ‘가정용 믹서’를 이용해 매우 얇은 그래핀 시트를 제작하는 데 성공했다. 연구팀은 연필심 원료인 흑연 분말을 박리액으로 채운 용기에 넣고 고속으로 혼합했다. 그 결과, 두께 약 1나노미터(nm, 10억분의 1m)에 길이 100나노미터의 얇은 시트 형태인 그래핀이 액체 가운데 떠도는 상태로 생성됐다. 이는 믹서기 칼날의 회전 힘의 영향으로 흑연에서 그래핀을 2차원적 구조를 손상시키지 않고 분리했다는 것. 공동저자인 조나단 콜먼 교수(아일랜드 더블린 트리니티대학 물리화학과)는 “그래핀 시트를 제작하는 새로운 방법을 개발했다”면서 “이 방법으로 결함 없이 그래핀을 대량 생산할 수 있다”고 말했다. 연구팀은 이번 실험에서 ‘전단 믹서’라는 산업용 장비를 사용했지만, 가정용 믹서로도 비슷한 결과를 재현하는 것에도 반복적으로 성공했다고 밝혔다. 이렇게 만들어진 액체는 페인트처럼 그래핀 시트의 코팅으로 표면에 바르거나 플라스틱과 혼합해 강화된 복합재료로 만들 수 있다. 콜먼 교수는 “이번 실험실에서 생성한 것은 불과 몇 그램이지만, 규모를 확대하면 몇 톤 규모로 생산할 수 있다”고 설명했다. 한편 그래핀은 탄소 원자들이 원자 하나 두께의 2차원 구조로 육각형 형태의 벌집 모양 구조를 이룬 소재로써, 강철보다 200배 이상 강하고 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하는 등 우수한 물리적·전기적 특성을 가진 소재다. 따라서 디스플레이, 에너지, 환경, 반도체 소자 등에서 주목받는 ‘꿈의 신소재’로 불리고 있다. 사진=포토리아(위), 네이처 머티리얼스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

3억 2500만 년 전 바닷속에 살았던 신종 고대 상어가 확인돼 학계가 주목하고 있다. 그 이유는 아주 오래 전부터 지금까지 살아남은 상어의 모습과 다르기 때문. 16일(현지시간) 미국 사이언스데일리 등에 따르면 미국자연사박물관 소속 학자들이 오늘날의 상어들이 기본적으로 상어임을 유지하고 있지만 진화적으로는 많은 변화를 거친 것으로 보인다고 세계적인 학술지 네이처 최신호에 발표했다. 연구를 이끈 앨런 프라델 박사는 “상어는 가장 초기부터 살아남은 유악류(턱이 있는 척추동물) 중 하나로 여겨져 왔고 현대 상어의 턱 구조가 원시 상어와 거의 같다는 이론이 정설로 여겨져왔지만, 기존 이론이 다를 수도 있음을 발견했다”면서 “이번에 발견된 화석이, 오늘날 상어의 모습이 매우 특정적으로 파생된 것이지 초기의 형태는 아니었음을 보여준다”고 말했다. 이 화석은 지금까지 발견된 어느 상어 화석보다 잘 보존되어 있으며, 이번 연구에 참여한 미국 오하이오대학 교수 로얄과 진 매프스 부부가 수집한 것으로 오자르쿠스 마페세(Ozarcus mapesae)라는 학명으로 명명됐다. 상어를 포함한 모든 어류의 머리는 턱 뼈와 이를 보조하는 아가미 뼈 등으로 나뉜다. 상어의 골격은 일반적인 경골보다 물렁한 연골로 이뤄져 있어 이들의 화석은 손상되기 쉽다. 따라서 현재까지 발견된 상어 화석의 대부분은 납작한 파편 형태다. 하지만 이 화석은 거의 3D에 가까운 입체 상태로 보존돼 있어 고대 상어의 명확한 구조를 확인할 수 있었다는 것. 연구에 참여한 고생물학 큐레이터 존 메이지는 “이 아름다운 화석은 최초로 원시 상어의 머리와 아가미에 있는 모든 뼈와 이로 인해 연상되는 구조를 완벽하게 보여준다”면서 “이는 지금까지 존재하는 상어 화석 중 가장 오래되고 완벽한 형태로 보존된 것”이라고 말했다. 연구팀은 이런 화석을 디지털 방식으로 해부하기 위해 고화질의 엑스선 촬영을 시행, 턱 뼈에 관한 상세한 이미지를 얻을 수 있었다. 그 결과 이 화석화된 뼈는 현존하는 상어나 상어와 닮은 다른 어류와 같지 않고, 근본적으로는 경골어와 같은 것을 밝혀냈다. 연구팀은 약 4억 2000만년간 존재해 온 상어들이 그런 구조적인 진화를 겪었다는 것은 이미 예기된 상황이었고 이번 조사로 오늘날의 상어와 진화과정에 대해 더 많은 것을 알게 될 것이라고 말했다. 사진=미국자연사박물관 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

봄에 만개한 것은 꽃뿐만이 아니다. 도시 곳곳에서 다양한 예술축제가 열려 봄나들이를 더욱 즐겁게 한다. ‘귀천’의 시인 천상병을 기리는 제11회 천상병예술제가 오는 25일부터 5월 4일까지 경기도 의정부시 의정부예술의전당 등지에서 열린다. 26일부터는 서울 강동구 상일동 강동아트센터에서 제3회 강동스프링댄스페스티벌이 23일동안 이어진다. 어린이날을 전후로 연휴가 생긴 5월 초에는 다양한 어린이축제도 준비돼 있다. ●25일부터 새달 4일까지 천상병 예술제 ‘아름다운 이 세상 소풍 끝내는 날/ 가서 아름다웠더라고 말하리라’던 고(故) 천상병 시인의 발자취를 따라 아름다운 소풍을 떠난다. 축제 개막일인 25일 의정부예술의전당 소극장에서 아마도이자람밴드가 공연한다. ‘나의 가난은’ ‘크레이지 배가본드’ ‘달빛’ 등 시인의 작품으로 만든 노래로 음반을 낸 아마도이자람밴드는 이날 음반 발매를 기념하는 첫 콘서트를 갖는다. 대극장에서는 26일 오후 5시에 이미숙무용단이 ‘귀천’ 공연을 올린다. 관람료는 개막공연이 2만원, ‘귀천’은 1000원부터 1만원까지 원하는 만큼 내는 희망티켓이다. 26일에는 21주기 천상묘제 ‘봄 소풍’을 간다. 시인과 아내 고 문순옥 여사의 유택으로 떠나는 문학 여행이자 낭송, 낭독, 연주가 있는 문화 여행이다. 시인 부부가 운영한 찻집 ‘귀천’이 자리한 서울 인사동에서 출발해 의정부시립공원묘지에 들렀다가 축제 현장인 의정부예술의전당으로 돌아온다. 올해는 문학다방 ‘천상음악살롱’을 새롭게 만들었다. 축제 기간 매일 오후 2~4시 의정부예술의전당 전시실에서 운영한다. 시인의 유품인 클래식 레코드를 소재로 문학과 음악을 나누는 시간이다. 원로 음악평론가 탁계석, 문화기획자 박이창식, 의정부문화발전소 황현호 소장이 함께한다. 이 밖에 ‘천상 책 놀이터’ ‘천상문학산책’ ‘천상병시낭송대회’ ‘천상백일장’ ‘모과나무심기’ ‘시화전 및 유품전’ 등으로 구성했다. (02)972-2824. ●강동스프링댄스페스티벌 62개 공연팀 참가 강동아트센터의 모든 공간과 주변에서 다양한 장르의 공연이 펼쳐진다. 공연 13개, 무용경연대회 3개, 이벤트 등에 62개 공연팀이 참가한다. 강동아트센터의 자체 제작공연 ‘예술의 진화’(26~27일·대극장)가 축제의 시작을 알린다. 이 작품이 관심을 끄는 것은 국립발레단의 ‘포이즌’, 국립무용단의 ‘단’ 등을 협업하며 무용계의 내로라하는 콤비로 꼽히는 안무가 안성수와 패션디자이너 정구호가 뭉쳤다는 점이다. 신석기부터 현재까지의 발전을 움직임과 빛, 색, 소리로 엮어 역동적이고 풍성한 구성과 무대를 표현한다. 발레리나 김주원과 박수인·장경민 등 안성수픽업그룹 멤버들이 무대에 오른다. 이창기 강동아트센터 관장은 “강동구가 보유한 문화적 자산인 ‘선사시대’를 모티브로 춤의 기원, 진화, 발달 과정을 그렸다”고 소개했다. 파울로 코엘료의 소설 ‘11분’을 몸짓으로 풀어낸 국립현대무용단의 ‘11분’이 5월 4~5일 소극장 무대에 오른다. 작품에 녹아든 성과 사랑 이야기에 무용수 각자의 경험과 생각을 녹여 풀어냈다. 지난해 안애순 예술감독이 취임한 뒤 초연한 이 작품은 전석 매진을 기록하며 호응을 얻기도 했다. 같은 날 대극장에서는 김선희발레단의 ‘인어공주’를 공연한다. 경기도립무용단의 ‘태권무무 달하’(30일·대극장), 한국전통춤판(5월 2일·소극장), 발레영스타(5월 14일·소극장), 극장의 새로운 상주단체인 세컨드네이처 댄스컴퍼니의 ‘이방인’(5월 17~18일·소극장) 등 공연에 이어 박귀섭 작가의 무용사진전(25일~5월 18일·갤러리 그림), ‘예술이 흐르는 그린웨이’(5월 5일·야외 바람꽃마당), 게릴라공연과 번개댄스 등을 풍성하게 준비했다. 무용계의 스승과 제자가 한 무대를 만드는 ‘나우 & 퓨처’(대극장)도 놓치면 아쉬울 법하다. 17일에는 국수호, 김매자, 김말애, 채상묵, 배정혜, 이정윤, 김성의, 안정훈, 김현미 등 한국무용의 거목과 젊은 무용수가 한 무대에 오른다. 18일에는 김복희, 김순정, 이정희, 제임스전, 조윤라, 김주원, 이루다, 천성우 등 현대무용과 발레의 스승과 제자들이 함께하며 노련하면서도 열정적인 춤사위를 선사한다. (02)440-0528. ●어린이날 전후로 공연·전시·체험 행사 ‘풍성’ 어린이날인 5월 5일 경기 고양시 성사동 고양어울림누리에서는 ‘고양어린이세상’이 펼쳐진다. 지역 작가들이 참여한 전시·체험 프로그램을 주목할 만하다. 고양 600년의 옛이야기와 5000년 전의 볍씨인 고양가와지볍씨 이야기를 담은 전시 ‘가와지볍씨와 고양600년 이야기 활짝’과 ‘소원꽃씨 선물상자’, 고양의 대표 특산물인 웅어를 소재로 흙놀이와 공예를 결합한 ‘안녕? 웅어야!’를 마련했다. 온 가족이 함께 성라산을 오르내리며 숲속의 이야기를 듣고 놀이를 즐기는 ‘성라산 숲 넘나들이’도 있다. 유쾌하고 즐거운 ‘꽃메 서커스 마을’에서는 광대의 서커스, 공중 퍼포먼스, 풍선 마임, 줄타기·저글링을 배우는 서커스 교실 등이 열린다. 놀이형 전통체험 ‘놀자와 떠나는 아슬아슬 모험’, 과학체험 ‘창의력 케이넥스’, 재활용품을 활용한 ‘아트마켓 정크아트’, 단상 위에서 자신의 꿈을 이야기하는 ‘어린이 자유발언대’ 등도 진행된다. (031)960-9717. 5월 2~11일에는 인천 십정동 부평아트센터에서 제1회 부평키즈페스티벌(부키프)이 개최된다. 2일 해누리극장에서 체코필하모닉소년소녀합창단과 부평구립소년소녀합창단이 꿈과 희망의 하모니를 선사하며 축제의 문을 연다. 3~11일 달누리극장에선 부평아트센터가 처음 제작한 ‘할락궁이의 모험’이 막을 올린다. 제주 신화를 바탕으로 한 작품에는 연극연출가 이병훈, 작가 오은희, 국악작곡가 신동일 등이 제작에 참여해 ‘어린이 명품 공연’을 내놓겠다는 의지를 불태우고 있다. 공연 후에는 어린이 체험행사와 무료 원화전시를 할 예정이다. 세계적인 아동문학 작가인 에릭 칼의 이야기로 만든 캐나다 아동극단 머메이드 시어터의 ‘배고픈 애벌레’(5~11일·해누리극장)도 공연한다. ‘배고픈 애벌레’ ‘뒤죽박죽 카멜레온’ ‘요술쟁이 작은 구름’을 엮은 작품에는 영어 내레이션을 덧댔다. 아울러 야외마당에서는 무료 야외공연과 팝아트전도 다양하게 준비했다. (032)500-2000. 최여경 기자 cyk@seoul.co.kr

장난감 찰흙의 일종으로 전 세계 어린이들의 사랑을 받고 있는 실리퍼티(silly putty)와 같은 성분의 화합물로 배양한 줄기세포가 치매 등의 뇌신경 질환 치료에 효과가 있다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 최근 미국 미시건 대학교 앤아버 캠퍼스 연구진은 유기규소화합물인 폴리다이메틸실록산(PDMS)으로 배양한 줄기세포가 치매, 루게릭병 등 뇌신경질환 치료제로 큰 효과가 있다는 연구결과를 발표했다. 연구진은 폴리다이메틸실록산(PDMS)으로 인간줄기배아세포를 23일간 배양한 결과, 기존보다 4배 순수하고 10배나 커진 특수 줄기세포를 얻을 수 있었다. 해당 세포는 뇌간과 척수에 있는 하운동신경원세포, 대뇌피질·상운동신경계에 영향을 줘 현재 완치가 어려운 ‘근위축성측색경화증(루게릭병)’ 등의 운동신경원 질환(Motor Neurone Disease)과 치매와 같은 뇌신경질환 질환 치료에 큰 효과를 줄 것으로 기대된다. 연구를 주도 중인 미시건 대학 신경 뉴런 질환 전문가 지안핑 푸 박사와 메디컬 스쿨 에바 펠드먼 교수는 “기계적 환경 신호를 이용해 미세한 줄기세포 표면을 가공하는 방법으로 실험을 진행 중”이라고 전했다. 이들은 차기 신경 질환 치료제 개발을 위한 모델링 구축과 ‘세포 대체 요법’을 개발하는데 총 역량을 기울일 예정이다. 한편 해당 연구결과는 국제과학학술지인 ‘네이처 머터리얼스(Nature Materials)’에 최근 발표됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

최근 물 흔적의 발견으로 생명체가 존재했을 가능성이 있다고 여겨져 왔던 화성에서 ‘물이 흘렀던 시기가 지금까지의 추정보다 추웠다’는 새로운 이론이 제시되면서 그 당시에도 생명체가 존재할 수 없었을 것이라는 주장이 제기되고 있다. 미국 프린스턴대학 에드윈 카이트 박사팀은 고대 화성 표면에 흐른 물의 흔적이 당시 화산 폭발과 소행성 충돌, 궤도 변화 등으로 잠시 발생했던 따뜻한 날씨 때문에 생성됐을 수 있지만 생명체가 발달할만큼 오래 지속되지는 못했을 것이라는 이론을 발표했다. 이런 이론에 대한 근거는 연구팀이 화성탐사로봇인 큐리오시티가 착륙했던 지점 인근에 있는 ‘아올리스 도르사’(지금으로부터 36억년 전 생성) 지역 내에 형성된 수백의 크레이터(충돌구 혹은 운석공)를 조사하면서 이뤄졌다. 국제 학술지 네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)에 게재한 이번 연구결과는, 화성에 물이 흘렀던 당시의 대기압이 화성 표면의 기온을 상온 이상으로 올릴만큼 따뜻하지 못했던 것으로 추정하고 있다. 연구팀은 화성 표면에 흐른 물의 흔적이 온실가스로 가득한 대기를 가진 행성에서 어떻게 발생할 수 있는지에 대한 설명에 도전했다. 이들은 화성의 크레이터들이 형성될 때의 대기압을 계산하기 위해 미국 항공우주국(NASA)의 화성궤도탐사선(MRO)이 촬영해온 319개의 작은 크레이터의 모습을 고화질로 담아낸 디지털 사진을 분석했다. 연구팀은 두꺼운 대기를 뚫고 들어간 운석에 가해지는 열기와 어마어마한 압력은 이 운석을 부수어버리는 원인이 되지만, 행성의 대기가 두텁지 않으면 작은 운석들도 행성 표면에 도달할 수 있다고 말한다. 즉, 운석이 화성의 대기를 통과해 살아남아 크레이터를 생성시킬 수 있는지는 대기의 밀도가 그 운석을 파괴할 수 있는지에 따라 달려있다는 것. 따라서 화성에 흐른 물의 흔적과 관련, 가장 작은 분화구의 크기가 그때 당시의 대기압과 밀접한 연관이 있으며, “크레이터의 최소 크기는 고대 행성의 대기압을 측정하는 지표가 될 수 있다”고 말한다. 이를 위해 연구팀은 각 크레이터의 크기와 다양한 대기압을 비교하기 위한 컴퓨터 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과, 화성의 대기압이 오늘날보다 훨씬 더 두터웠지만 화성 표면을 상온 이상으로 끌어올리기 위한 조건에는 못 미친 것으로 나타났다고 설명했다. 그 대신, 과거 화성에 흘렀던 물의 흔적은 상대적으로 짧은 시기에 형성, 이는 생명체가 발생하기에 필요한 조건인 따뜻하고 습한 상태가 충분히 지속되기 어려웠을 것이라고 연구팀은 덧붙였다. 카이트 박사는 이번 연구결과가 화성의 대기가 온실가스로 가득하고 물이 없었을 경우라는 가정 하에 적절한 상황이며 이런 기준으로 보면 오랜 기간 화성의 평균 온도는 아마 영하의 상태에서 머물렀을 것이라고 말했다. 이번 논문을 살핀 NASA 에임스 연구센터의 우주생물학자 샌조이 솜 박사는 “이번 결과는 우리가 행성 대기에 관한 이해를 하는데 필요한 많은 제약(조건)을 덧붙인다. 고대의 화성 표면에서 안정된 액체 상태의 물이 오랜 기간 지속되는 것은 화성의 생성 초기에 생명체가 존재했을 지에 관한 주된 요인으로 입증될 것”이라면서 “그보다 더 고대에 밀집된 화성의 침전물을 지표로 채택하는 것이 화성의 역사를 알아가는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 사진=포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

해외 연구팀이 오래된 절지동물의 화석에서 완벽하게 보존된 심혈관계통을 발견해 학계의 관심이 쏠리고 있다. 절지동물은 몸과 등뼈가 없는 무척추동물 중 몸이 딱딱한 외골격으로 싸여 있으며, 몸과 다리에 마디가 있는 동물 무리를 뜻한다. 곤충과 거미, 새우 등이 포함돼 있다. 중국 윈난성에서 발견한 이 화석은 캄브리아기 퇴적층 안에 보존돼 있었으며 ‘푸샨후이아 프로텐사(Fuxianhuia protensa)라는 학명으로 알려져 있다. 몸길이 11㎝가량의 이 원시 절지동물은 5억 2000만 년 전에 지구상에 생존했으며, 놀랍게도 심장과 혈관계통 등을 선명하게 관찰할 수 있을 만큼 완벽하게 보존돼 있었다. 2012년 이 화석을 통해 고대 절지동물의 뇌가 예상보다 매우 복잡한 구조를 가진 것으로 밝혀졌다는 내용의 연구결과가 나온 바 있지만, 뇌 뿐 아니라 심장과 혈관계통까지 선명하게 확인된 것은 이번이 처음이다. 당시 연구에 따르면 이 절지동물은 단순한 구조의 신체 구조와 달리 뇌는 현생의 곤충 정도로 발달한 것으로 밝혀졌다. 이번 연구에서는 뇌와 이어진 심장과 중추신경계 및 눈과 다리, 더듬이 등을 움직이게 하는 혈관과 구조가 명확하게 밝혀졌으며, 이러한 구조 역시 오늘날의 절지동물과 매우 유사하다. 전문가들은 이 절지동물이 현존하는 민물새우 등과 비슷할 것이라고 추측하고 있지만, 아직까지 정확한 분류 체계를 밝혀내지는 못했다. 다만 고대 생물이 현존하는 곤충과 비슷한 정도의 복잡한 혈관계통을 확인했다는 점에서 ‘세계에서 가장 오래된 생물체의 심혈관계통의 발견’이라는 의견이 지배적이다. 연구를 이끈 영국 런던 자연사박물관의 샤오야 마(Xiaoya Ma) 박사는 “매우 미세하고 섬세한 조직이 고스란히 보존된 화석이 발견된 것은 매우 드문 일”이라고 전했다. 한편 이번 연구는 세계적 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communication) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

최근 급격히 전 세계적으로 기온이 오르면서 ‘봄’과 ‘가을’이 사라져가는 기상이변이 속출하고 있다. 높아진 기온으로 극지방 빙하가 녹으면서 해수면이 높아지는 등 생태계 전반에 위기감이 돌고 있는 와중에, 오히려 건조한 ‘사막 지역’이 지구 온난화를 막아줄 수 있다는 주장이 제기돼 이목이 집중되고 있다. 미국 NBC 뉴스는 워싱턴 주립 대학(Washington State University)·콜로라도 주립 대학(Colorado State University) 생물환경학 연구진이 건조한 사막기후가 지구온난화를 방어할 수 있다는 견해를 밝혔다고 7일(현지시간) 보도했다. 이와 같은 주장이 제기된 근거는 사막 지형이 대기 속 이산화탄소를 대량으로 흡수하기 때문이다. 연구진이 지난 10년간 미국 네바다 모하비 사막 토양 샘플에 축척된 이산화탄소 양을 측정한 결과, 나타난 수치는 380ppm(parts per million)으로 상당했다. 만일 이런 상태가 계속 유지되면 2050년에는 550ppm까지 이산화탄소양이 늘어날 것으로 연구진은 전망했다. 해당 데이터를 기초로 통계를 내보면, 세계 사막 지형이 빨아들이고 있는 이산화탄소량은 전체의 15~28%로 대단히 많은 양이다. 참고로 탄소를 빨아들이고 있는 주인공은 사막 지형 속 토양 미생물들인 것으로 연구진들은 추측했다. 전 세계적으로 화석 연료가 대량으로 연소되면서 엄청난 양의 이산화탄소가 배출됐고 이는 대부분 구름 속에 저장돼 온난화의 주범인 ‘온실 가스’ 형태로 지구 대기를 덥게 만들고 있다. 따라서 이 이산화탄소를 빨아들여 균형을 맞춰야하는데 그 역할을 다름 아닌 ‘사막’이 해낼 수 있다는 뜻이기에 이번 연구 결과가 가지는 의미는 크다. 이에 대해 스탠포드 대학 카네기 과학연구소 지구환경부 크리스토퍼 필드 연구원은 “대기 속 이산화탄소 농도가 짙어지는 현 시점에서 이 연구는 주목할 만하다”며 “하지만 이 데이터만으로 사막 지형을 지구 온난화 해결책으로 섣부르게 생각하는 것은 이르며 조금 더 확실한 검증이 필요하다”고 전했다. 한편 해당 연구결과는 국제과학학술지인 ‘네이처 기후변화(Nature Climate Change)’에 지난 6일(현지시간) 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr