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  • 으악 레알?… 몸 절반 박테리아, 얼굴엔 모낭충

    으악 레알?… 몸 절반 박테리아, 얼굴엔 모낭충

    사람의 얼굴엔 모낭충이란 진드기가 산다. 단 한 명도 예외는 없다. 이름처럼 모공 아래 사는 녀석은 밤에만 돌아다닌다. 시속 8~16㎜ 속도로. 그러면서 먹이도 먹고 짝도 찾는다. 무엇이 먹이인지는 밝혀지지 않았다. 분명한 건 입은 있지만 항문이 없다는 것이다. 그래서 녀석이 죽을 때면 몸에 쌓아 둔 음식물이 한꺼번에 우리 얼굴에 쏟아진다. 모낭충이 최소단위의 동물은 아니다. 녀석의 몸은 무수히 많은 ‘더 작은 종들’의 서식지다. 이렇듯 우리 몸엔 여러 층위의 종들이 산다. 사실 자신의 것이라 여기는 몸조차 절반만 자신의 것이다. 사람 몸엔 인간 세포가 30조개, 박테리아 세포가 39조개가 존재한다. 내 몸의 주인은 나일까 박테리아일까, 의구심이 드는 대목이다. 이들만의 우주는 너무 작아 인간의 눈으로는 보이지 않는다. 그래도 없는 건 아니다. 이처럼 시선을 두고 있으면서도 못 보는 것들은 수두룩하다. 인간의 눈에 있는 ‘맹점’ 때문이다. 이 맹점은 거품처럼 작용해 현실 세계를 덮고 인간의 시선을 가둔다. 보이지 않는 것들과 보기 싫은 것들을 무시하고, 거품 속 안온한 현실만 즐기려 든다. 문제는 거품이 언젠가 터진다는 것. ‘리얼리티 버블’은 바로 이런 거품 뒤의 현실을 보여 주는 책이다. 우리 눈에 과학이란 렌즈를 씌워 안 보고, 못 보는 현실 세계를 증명한다. 오늘날 모든 야생 동물들은 크기가 줄고 있다고 한다. 생존을 위해서다. 느는 것은 인간과 가축화된 동물뿐이다. 지구 생물량의 65%가 가축이고, 32%가 인간이며, 야생 동물은 기껏해야 3% 정도다. 이런 상태로는 결코 지속가능한 결과를 얻을 수 없다. 이는 결국 6번째 대멸종으로 이어질 텐데, 그 대상자가 누구일지는 누구나 안다. 눈으로 보고도 인식하지 못하는, 인간이다. 책은 이 같은 내용을 생물학적 맹점, 사회적 맹점, 전승된 맹점 등 3부로 나눠 전하고 있다. 지적 호기심에 목마른 이에게 꽤 충족감을 줄 듯하다. 손원천 기자 angler@seoul.co.kr
  • [유용하의 사이언스 브런치] 오래 같이 있다 보면 닮아 간다… 인간과 동물도

    [유용하의 사이언스 브런치] 오래 같이 있다 보면 닮아 간다… 인간과 동물도

    “풀잎들이 사람을 닮아 있다/한 녀석은 고개를 외로 꼬고 배시시 웃고 있고/또 한 녀석은 입을 벌려 말을 건네고 있는 눈치다/바람이 불어오자 둘이는 함께 몸을 출렁인다/사람들이 풀잎을 닮는다면 얼마나 좋을까 싶은 날이 내게 있었다.” ‘풀꽃’이라는 시로 잘 알려진 나태주 시인의 ‘풀잎을 닮기 위하여’라는 시의 한 구절이다. 오랜 시간을 함께한 사람들은 자연스럽게 서로에게 영향을 줘 닮게 된다고들 한다. 오랜 세월 해로한 부부들은 얼굴뿐만 아니라 성격도 비슷하게 변해 간다고 한다. 과학자들은 사람들끼리 닮아 가는 것을 넘어 나태주 시인의 시처럼 사람과 다른 생물체 간의 유사성에 대해 관심을 갖기 시작했다. 실제로 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 인간행동·생태·문화연구분과, 킬 세계경제연구소 산하 국제개발연구센터, 본대학 경제학과, 뮌헨 공과대 생명공학 및 지속가능연구센터, 영국 브리스틀대 경제학부 공동 연구팀이 같은 공간환경에서 사는 인간과 포유류, 새는 비슷한 방법으로 행동하고 사회집단을 조직한다는 재미있는 연구 결과를 내놨다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 실렸다.연구팀은 아프리카 콩고민주공화국 동북지역에 살고 있는 음부티족과 같은 전 세계의 수렵채집집단 339개를 대상으로 각각의 생활양식과 이들의 거주지에서 반경 25㎞ 내에 살고 있는 포유류와 조류의 생활양식을 비교했다. 부계씨족사회 형태의 음부티족은 추장 같은 지도자가 없고 분쟁이 생기면 사람들이 모여 협의해 해결하며 수렵채집한 것들의 일부를 이웃 농경민에게 주고 농작물, 철기구, 옷 등과 교환하는 것으로 알려져 있다. 이처럼 수렵채집집단들은 각각의 환경에 맞는 생활양식을 고수하고 있다. 연구팀이 주목한 것은 ‘이 같은 생활양식이 인간이 아닌 다른 종의 동물들에게도 영향을 미치는가’였다. 환경이 개별 생물집단에 미치는 영향에 대한 연구들은 있었지만 사람과 포유류, 조류 등 다양한 종에 대한 비교분석은 이번 연구가 처음이다. 연구팀의 분석 결과 같은 환경에서 사는 인간과 비인간 동물종은 먹이를 찾고 번식하고 양육하고 사회집단을 조직하는 모습이 비슷한 것으로 나타났다. 특히 비교 대상이었던 15가지 생활양식 중 14가지가 비슷한 것으로 나타났다. 예를 들어 채집보다는 사냥을 하는 집단이 있는 곳 근처에는 육식동물이나 조류가 더 많고, 물고기 어획을 하는 집단 주변에는 비슷한 먹이 획득 방식을 가진 동물이 더 많다는 것이다. 먹이를 구하는 방식 같은 것처럼 환경에 직접 관련된 행동뿐만 아니라 주변 환경에 덜 의존하는 번식, 양육, 집단 조직 같은 행동까지 상호 영향을 주고받는다는 점에 대해 주목할 필요가 있다고 연구팀은 설명했다. 인간은 수렵채집집단에 따라 결혼 연령이나 첫 아이를 낳는 연령대가 다른데 주변에 사는 포유류나 새 역시 비슷한 패턴을 보이는 것으로 나타났다. 결혼과 아이를 낳는 나이가 빠른 집단 주변에 사는 동물들의 경우 역시 생식 및 번식 시기가 인간 집단과 닮았다는 것을 발견한 것이다. 독일 막스플랑크 진화인류학연구소의 진화생태학자 디터 루카스 교수는 “이번 연구는 오랜 시간에 걸쳐 나타난 동물과 인간의 공진화(coevolution)에 대한 결과”라며 “인간, 포유류, 조류의 행동 유사성이 환경과 밀접한 관련이 있음을 보여 줌으로써 환경조건을 통해 행동과 진화의 방향을 예측할 수 있게 됐다”고 설명했다. 이번 연구는 생태계나 지구가 인간의 것만이 아니라는 것을 다시 한번 알려 주고 있다. 지구온난화로 인한 기후변화나 미세플라스틱으로 인한 생태계 파괴처럼 현대사회를 살아가는 인간은 지구환경에 부정적인 영향을 미치고 있는 것이 사실이다. 만약 지금과 같은 상황이 계속된다면 모든 동식물이 지구상에서 사라지는 ‘여섯 번째 생물 대멸종’이 더 빨라지지 않을까 걱정스럽다. edmondy@seoul.co.kr
  • “1만년 전 실존한 육식동물 ‘다이어 울프’ 진짜 멸종 원인은 기후보다 진화적 고립”

    “1만년 전 실존한 육식동물 ‘다이어 울프’ 진짜 멸종 원인은 기후보다 진화적 고립”

    “현존하는 늑대와 외형만 유사한 다른 종생존에 도움주는 유전적 특성 획득 못 해빙하기 끝나면서 멸종 피하지 못했을 것”미국 판타지 작가 조지 R R 마틴이 쓴 장편소설 ‘얼음과 불의 노래’는 8부작 드라마 ‘왕좌의 게임’으로 만들어져 큰 인기를 끌었다. 이야기를 이끌어 가는 스타크 가문의 상징이 바로 ‘다이어 울프’이다. 다이어 울프는 판타지 소설에서 자주 등장해 상상의 동물로 생각하는 이들이 많다. 그러나 약 1만년 전까지 북미 대륙을 중심으로 실존했던 동물이다. 현존하는 회색 늑대와 마찬가지로 개과 개속에 속하고 외모도 비슷하게 생겼다. 하지만 중간 크기 다이어 울프의 신장이 150㎝, 몸무게는 50~79㎏으로 회색 늑대보다 덩치가 훨씬 크다. 현재 늑대보다 무는 힘도 1.5배 정도 강하고 이빨도 커서 매머드같이 몸집이 큰 동물들을 주로 사냥했던 초(超)육식동물로 알려져 있다. 중생대 백악기 말 공룡을 포함해 지구상 존재했던 전체 생물종 중 75%가 사라지는 제5차 대멸종 이후 시대인 신생대 3기 플라이스토세에 살았던 다이어 울프는 지구 기온이 상승하면서 매머드, 스밀로돈, 땅늘보 같은 거대 포유류들이 사라질 때 함께 멸종했다. 이런 이유로 당시 가장 흔한 육식동물이었던 다이어 울프가 회색 늑대의 친척인지, 그리고 멸종 원인이 기후변화 때문인지 인간의 사냥 때문인지는 여전히 고생물학 분야 수수께끼이다. 이런 가운데 영국 더럼대 고고학과, 호주 애들레이드대 생명과학부 고대DNA연구센터, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 생태·진화생물학과 연구진을 중심으로 영국, 호주, 미국, 러시아, 스페인, 덴마크, 캐나다, 프랑스, 그린란드, 노르웨이, 독일 등 11개국 43개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 다이어 울프가 현존하는 늑대들과 외형만 비슷할 뿐 사실상 다른 종의 동물이라는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 14일자에 실렸다.연구팀은 미국 와이오밍, 아이다호, 오하이오, 테네시주 등에서 발견된 약 5만~1만 2900년 전에 살았던 것으로 보이는 다이어 울프 5마리의 뼈 화석, 고대 개 3마리의 뼈 화석에서 채취한 DNA, 북미 지역에서 서식 중인 회색 늑대와 코요테 22마리에서 추출한 DNA를 비교 분석했다. 그 결과 다이어 울프는 약 570만년 전에 회색 늑대와 갈라졌으며 약 510만년 전에는 아프리카 자칼에서 갈라져 진화해 온 것으로 확인됐다. 또 현재 늑대와 코요테, 고대 개와는 유전자 공유가 전혀 없었던 것으로도 밝혀졌다. 회색 늑대, 아프리카 늑대, 개, 코요테, 자칼 등은 이종교배 사례가 있어 서로의 DNA를 공유하기도 하지만 다이어 울프는 다른 늑대 종들과 형태학적으로만 유사할 뿐 전혀 교배가 없이 북미 지역에서 단독 진화해 왔다는 것이다. 결국 이 같은 진화적 고립이 혈통의 순수성은 지켰을지 모르지만 생존에 도움을 줄 수 있는 다른 유전적 특성을 획득하지 못해 빙하기가 끝나면서 생긴 거대 포유류 멸종의 운명에서 벗어나지 못했을 것이라고 연구팀은 설명했다. 이번 연구를 이끈 앤절라 페리 영국 더럼대 박사는 “‘왕좌의 게임’ 덕분에 대중에게 많이 알려진 다이어 울프는 외형 때문에 회색 늑대나 코요테와 가까운 혈연관계가 있을 것이라고 생각돼 왔지만 이번 연구로 다이어 울프와 현존 늑대들의 관계는 마치 네안데르탈인과 현생인류와 비슷한 관계라는 사실을 알게 됐다”고 설명했다. 이어 “특정 종의 진화의 비밀을 푸는 동시에 빙하기와 함께 사라진 거대 포유동물들의 멸종 원인에 대한 힌트를 얻은 게 의의”라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [부희령의 다초점 렌즈] 위기

    [부희령의 다초점 렌즈] 위기

    장마가 유난히 길던 지난여름 나는 20세기 말에 본 차이밍량 감독의 영화 한 편을 떠올리곤 했다. 영화 속 도시에는 비가 그치지 않고 내리고 정체를 알 수 없는 바이러스가 돌고 있었다. 바이러스에 감염된 사람들은 어둠 속으로 자꾸 몸을 숨긴다. 영화평에는 세기말, 고독, 우울이라는 단어들이 자주 등장했다. 2020년 한국의 여름도 비와 바이러스와 고독과 우울이 결코 부족하지 않은 시간이었다. 그 무렵 우연히 사진 한 장을 보았다. 짙은 잿빛으로 드러난 땅의 맨살 위를 들불처럼 달리는 선홍색 불꽃과 피어오르는 희뿌연 연기가 비현실로 보이는 광경. 영구동토층이라는 명칭이 무색하게 이미 녹았다가 얼었다가를 반복하고 있는 시베리아의 산불을 찍은 사진이었다. 너무 자주 언급돼 이제는 위기보다 일상이 돼 버린 지구온난화의 얼굴이었다. 과학자가 아니라도 사람들 대부분은 지구온난화의 원인이 무엇인지 알고 해결 방법도 안다. 간단하고 유일한 방법은 탄소배출량을 줄이는 것이다. 그러나 과학은 고심한 끝에 북극에서 녹고 있는 얼음 대신 유리 가루(이산화규소)를 뿌려 태양 광선을 반사하자는 응급 처방을 내놓는다. 아직은 공장도 자동차도 비행기도 멈추지 않으며, 당장은 화석연료, 전기, 음식, 어떤 에너지 소비도 줄이지 않는다. 왜 그럴까. 지난봄에 타고 다니던 낡은 차를 없앴다. 호기롭게 결단을 내렸으나 허전함과 무기력감에 시달렸다. 마음을 달래려고 신차 모델이며 중고차 가격을 검색하다가 새로운 사실을 알게 됐다. 통계에 따르면 우리나라의 2020년 자동차 판매량은 약 40~50% 늘었다. 혹시나 대중교통에서 전파될지도 모를 바이러스에 대한 두려움 때문에 자가용 구입이 늘었으리라고 추측한다. ‘위기에 대응하는 방식이 위기의 일부’가 돼 버리는 이와 같은 상황을 여전히 ‘위기’라고 표현할 수 있을까? 산업혁명 이후 문명은 성장, 생산, 소비라는 가치를 고수하며 달려왔다. 역설적인 것은 끊임없이 지구의 위기를 경고해 온 과학기술이 생태 파괴의 문명을 이끌어 온 주역이라는 사실이다. 과학기술은 주로 소비 욕망 창출을 위한 도구적 이성으로 기능한다. 모든 욕망이 원래 우리 내면에 존재하는 건 아니다. 모니터 속 신형 테슬라를 보기 전까지 나에게 빨간 전기 자동차에 대한 욕망은 없었다. 욕망은 대부분 새롭게 태어난다. 그러나 이제는 새로운 욕망이 새로운 기쁨이 되는 한계를 넘어선 것 같다. 여기저기서 플라스틱 오염, 여섯 번째 대멸종, 호르몬을 파괴하는 POPs, 핵폐기물 같은 단어들을 만나면 위기가 아니라 이미 엄청난 재난 속에 내가 들어와 있음을 실감한다. 정치, 사회, 생태 문제들이 모두 뒤엉킨 실타래로 단단히 얽혀 있다. 어느 하나를 잡아당겨 매듭을 푼다는 것이 불가능해 보인다. “우울한 얘기 좀 그만해요!” 늘 내 이야기를 들어야 하는 식구가 타박한다. “그렇게 종말이 두려우면 뭐든 막을 수 있는 일을 하면 되잖아요.” 세계에서 가장 부유하게 생활하는 5억명이 배출하는 탄소가 전 세계 탄소배출량의 절반을 차지한다. 할 수 있는 일이 별로 없는 나는 다만 이렇게 쓴다. 최근에 번역을 마친 책은 로마제국의 몰락 과정을 다룬 것이었다. 급격한 기후 변동과 팬데믹을 겪으면서 로마인들이 종말론에 사로잡히게 됐다는 내용이 마지막 부분에 나온다. 그러나 흔히 상상하듯 파멸이 임박했다는 의식이 사람들을 절망과 불안에서 헤어 나오지 못하게 만들지는 않았다. 오히려 그러한 의식은 혼란스러운 시대에 방향을 제시하는 나침반 역할을 했다. 지금 우리에게 부족한 것은 파멸이 임박했다는 의식일지도 모른다. 모든 역할과 책임을 과학기술에 떠넘긴 채.
  • “대멸종 주기는 2700만 년…우리은하 궤도 따라 결정” (연구)

    “대멸종 주기는 2700만 년…우리은하 궤도 따라 결정” (연구)

    포유류와 조류, 파충류 그리고 양서류를 포함한 육지 동물의 대량 멸종이 약 2700만 년을 주기로 발생한다는 연구 결과나 나왔다. 이는 이전에 보고된 해양 생물의 대량 멸종과 일치하는 것이다. 미국 뉴욕주립대 등 연구진은 또한 이번 연구에서 대량 멸종이 주로 소행성 충돌과 파괴적인 화산 폭발인 대규모 범람현무암의 분출과 일치한다는 점을 발견했다. 이런 요인은 왜 대량 멸종이 일어났는지에 관한 잠재적인 원인을 제시해준다. 이에 대해 연구 주저자 마이클 램피노 뉴욕대 생물학부 교수는 “소행성 충돌과 범람현무암의 화산작용을 만들어내는 지구 내부 활동의 주기는 지구가 2700만 년마다 우리은하의 혼잡한 영역을 지나는 궤도에 따라 정해질 수 있다”고 지적했다. 가장 잘 알려진 대량 멸종은 약 6600만 년 전으로, 공룡을 포함한 땅과 바다에 사는 모든 종의 70%는 지구에 거대한 소행성이나 혜성의 충돌로 갑자기 사라졌다. 그 뒤 고생물학자들은 생물 종의 90%가 사라진 해양 대량 멸종이 무작위적인 사건이 아니라 약 2600만 년의 주기로 발생하는 것으로 보인다는 점을 발견했다. 램피노 교수와 공동저자인 카네기과학연구소의 켄 칼데이라 박사 그리고 뉴욕대 데이터과학센터의 주유홍 박사과정 연구원은 이번 연구에서 육지 동물의 대량 멸종 기록을 조사했다. 그러고나서 육지 동물의 대량 멸종이 해양 생물의 대량 멸종과 일치한다고 결론을 내렸다. 연구진은 또 육지 동물 종의 멸종에 관한 새로운 통계 분석을 진행했고, 이런 멸종 사건이 약 2750만 년이라는 유사 주기를 따른다는 점을 입증했다. 그렇다면 무엇이 땅과 바에서 주기적인 대량 멸종을 일으키는 것일까. 연구진은 지구 표면에 충돌하는 소행성이나 혜성에 의해 생성되는 크레이터의 연대 역시 멸종 주기에 일치한다는 점을 발견했다. 이에 따라 연구진은 주기적인 소행성 또는 혜성 소나기가 2600만 년에서 3000만 년마다 태양계에서 일어나 주기적인 충돌을 낳아 주기적으로 대량 멸종을 초래한다는 가설을 세웠다. 태양과 행성들은 약 3000만 년마다 은하수로 불리는 우리은하의 붐비는 중간 평면 영역을 지난다. 그 기간 소행성 또는 혜성 소나기가 지구에 큰 영향을 미치기에 가능하다는 것이다. 그 영향은 광범위한 암흑과 추위, 산불, 산성비 그리고 오존 파괴 등으로 나타나 육지와 해양 동물들에게 스트레스를 주고 잠재적인 멸종 환경을 조성할 수 있다. 이에 대해 램피노 교수는 “땅과 바다에서, 그리고 2600만 년에서 2700만 년의 주기 동안 지구의 대재앙 같은 이런 영향은 대량 멸종을 일으키는 요인으로 간주한다는 생각에 신빙성을 더한다”면서 “실제로 땅과 바다에서 일어난 대량 멸종 중 3건은 이미 지난 2억5000만 년 동안의 가장 크게 영향을 준 사건 3가지와 동시에 일어났다고 알려졌으며 각각은 세계적인 재앙을 일으켜 대량 멸종을 일으켰을 가능성이 있다”고 설명했다.연구진은 대량 멸종에 관한 또 다른 가능성 있는 설명을 발견하고 놀랐다. 이는 범람현무암 분출로 불리는 것으로, 용암이 광대한 지역을 뒤덮는 거대한 화산 폭발을 말한다. 땅과 바다에서 일어난 8건의 우연적인 대량 멸종은 모두 범람현무암 분출 시기와 일치했다. 이런 분출은 짧은 기간에 혹한과 산성비, 오존 파괴 그리고 증가한 방사선 등으로 이어질 수 있고 장기적으로는 치명적인 온실 효과를 초래해 해양의 산성화로 산소 부족을 일으킬 수 있다. 끝으로 램피노 교수는 “세계적인 대량 멸종은 아마 때때로 상호적으로 작용하는 가장 큰 소행성 충돌과 거대한 화산 폭발에 의한 것으로 보인다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘역사 생물학’(Historical Biology) 최신호(12월 10일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 1억 1000만 년 전 ‘역사상 가장 오래된’ 포유동물 털 발견

    1억 1000만 년 전 ‘역사상 가장 오래된’ 포유동물 털 발견

    지금까지 발견된 것 중 가장 오랜 역사를 자랑하는 포유동물의 털 조각이 공개돼 학계의 눈길을 사로잡았다. 스페인 바르셀로나대학 연구진은 동부 아라곤 지역에서 발견한 호박을 연구하던 중 포유동물의 것으로 추정되는 털 3가닥이 호박(소나무 송진이 굳어져 만들어진 광물)에 갇혀있는 것을 확인했다. 분석 결과 호박에서 발견된 털 3가닥은 최대 1억 1000만 년 전 지구상에 서식했던 포유동물의 것으로 추정됐다. 지금까지 발견된 포유동물의 털 중 가장 오래된 것은 1억 년 전 것으로 알려져 있다. 이밖에도 연구진은 같은 장소의 또 다른 호박에서 당시 서식했던 공룡의 깃털 조각도 발견했다. 흔적을 남긴 포유동물과 공룡은 모두 백악기 초기에 서식했던 것이며, 보존 상태가 매우 양호해 당시 동물들을 연구하는데 도움이 될 것으로 기대를 모았다.연구진은 “1억여 년 전 이 동물들이 나무 근처에서 쉬거나 잠을 자다 일어나 움직이는 과정에서 털이나 깃털이 빠졌을 것으로 보인다. 이후 털이 떨어진 곳에 송진이 떨어지고 굳어져 호박이 됐을 것”이라고 추측했다. 이어 “털 3가닥을 미세현미경으로 분석한 결과, 포유류의 털과 매우 유사한 특징을 가지고 있었다”면서 “아마도 이는 전 세계에서 지금까지 발견된 포유류의 털 중 가장 오랜 역사를 자랑할 것”이라고 덧붙였다. 연구진이 같은 지역에서 발견한 포유동물과 공룡의 흔적은 백악기 생태계의 복잡한 과정을 연구하는데 도움이 될 것으로 기대를 모으고 있다. 백악기는 약 1억 4500만 년 전 시작됐으며, 역시 백악기에 속하는 6600만년 전에는 공룡 대멸종이라는 거대한 진화적 사건이 존재했다. 공룡이 멸종한 이후 설치류 수준에 불과했던 포유류가 빠르게 회복하면서 종의 분화가 이뤄졌고, 이후 인류가 출현하는 계기가 됐다. 자세한 연구결과는 네이처의 자매지인 과학저널 사이언티픽 리포츠 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • “인류 탄생은 매우 드문 일…지구 외 지적생명체 존재 가능성 낮아” 英옥스퍼드대

    “인류 탄생은 매우 드문 일…지구 외 지적생명체 존재 가능성 낮아” 英옥스퍼드대

    인류와 같은 지적 생명체가 우주에도 있다고 생각하는 사람은 상당하다. 그중에는 외계인과 우연히 만났을 때 어떻게 대처할지를 두고 고심하는 이도 있을 것이다. 그런데 지구에 생명이 탄생해 지적생명체로 진화할 가능성을 분석한 영국 옥스퍼드대 연구진은 지적생명체 즉 인류의 탄생은 매우 드문 사건이라는 의견을 밝혔다. 지금까지 인류가 지구 밖 지적생명체와 접촉했다는 과학적인 증거는 없고 지구 밖에 그런 생명체가 존재하는지도 확실하지 않다. 또 우주의 나이가 오래됐고 무수히 많은 별이 있으며 그중 지구와 비슷한 행성이 있다면 인류가 아닌 지적생명체 역시 우주에 널리 있어야 하며 그중 몇몇은 지구에 도달했어야 한다고 생각할 수 있다. 그렇다면 그들은 어디에 있느냐?고 질문한 페르미의 역설은 지금도 많은 과학자를 머리가 아플 정도로 생각에 몰두하게 한다. 하지만 이들 연구자는 지구 생명체의 진화에 관해 분석하고 생명체가 지능을 얻기까지의 변화 과정을 조사함으로써 지적생명체의 탄생 가능성을 분석했다. 연구 공동저자로 스웨덴 출신의 안데르스 샌드버그 교수(인류미래연구소)는 “지구에는 생명이 존재하지만 이는 지구 밖에도 생명이 존재하는 것을 보여주는 일반적인 증거가 되지 못한다. 왜냐하면 생명을 관찰하려면 살아 있는 관찰자가 있어야 하기 때문”이라고 설명했다. 관찰자의 입장에 따라 어떤 현상의 희소성을 보는 것을 어렵게 하는 ‘관찰자 효과’는 생명의 관측이 아닌 상황에서도 일어날 수 있다. 예를 들어 인류가 태어난 뒤 지구에는 대멸종을 일으킬 크기의 운석이 한 번도 충돌하지 않았지만 그렇다고 해서 지구에는 거대한 운석이 충돌하기 어렵다고 단언할 수 없기 때문이다. 지구의 역사는 행성이 탄생하고 나서 초기에 원시적인 생명이 출현했지만, 이는 생명의 탄생이 우주에서 일반적인 현상임을 증명하지 못한다. 이에 대해 샌드버그 교수는 “행성 역사의 초창기에 원시적인 생명이 탄생했다는 점을 알려면 행성에 생명이 살 수 없게 되기 전 생명이 진화해 지능을 가진 관찰자가 탄생해 과거 역사를 조명해야 한다”면서 “따라서 관찰자가 존재하는 행성에서 원시적인 생명이 탄생했던 시기는 통계적으로 볼 때 초기로 치우치는 경향이 있다”고 지적했다. 지구에서는 생명의 탄생과 진화를 다시 시작할 수 없기에 생명이 탄생하고 지적생명체가 탄생하기까지 일어나는 다양한 사건이 발생할 확률을 아는 것은 어렵다. 그래도 진화 사건이 일어나는 시기와 빈도를 조사하면 어느 정도 추정할 수 있다. 예를 들어, 세포 내에 DNA를 감싸는 핵을 가진 진핵생물의 탄생은 핵이 없는 원핵생물이 탄생한 시기부터 10억 년 이상 지난 뒤로 여긴다. 이에 따라 원핵생물이 진핵생물로 진화하는 사건이 일어날 가능성은 40회 이상 독립적으로 발생한 것으로 여겨지는 단세포생물에서 다세포생물로 진화하는 사건보다 훨씬 더 가능성이 낮다. 연구진은 관측한 현상을 확률적으로 추정하는 베이지안 추론(Bayesian inference)을 통해 생명의 탄생과 양호한 유전자 코딩, 원핵생물에서 진핵생물로의 진화 그리고 유생생식 발생 등 진화 과정에서의 다양한 사건이 일어날 가능성을 분석했다. 그 결과, 지적생명체의 탄생은 매우 드문 사건이며 ‘관측 가능한 우주 안에 존재하는 지적생명체는 인류밖에 없다’는 확률이 높은 것으로 밝혀졌다. 이에 따라 연구진은 진화에서 중요한 각 사건이 완료되기까지의 예상 시간은 지구 수명의 몇 배가 될 수 있다고 결론지었다. 다만 “이 결론은 새로운 정보로 갱신할 수 있는데 매우 가혹한 환경이나 금성에서 생명이 발견된다면 지구 밖에서 지적생명체가 존재할 가능성은 더 커질 수 있다”고 샌드버그 교수는 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘우주생물학’(Astrobiology) 온라인판 11월 19일자로 게재됐다. 사진=루미나 옵스큐라 / 픽사베이 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 나무 나이테 속에 우주의 초신성 폭발 증거 숨어있다

    [아하! 우주] 나무 나이테 속에 우주의 초신성 폭발 증거 숨어있다

    별은 무거울수록 짧고 굵은 인생을 산다. 별의 질량이 늘어날수록 핵연료를 태우는 속도도 급격히 빨라지기 때문이다. 거대한 질량을 지닌 별은 짧은 일생 동안 밝게 빛난 후 마지막 순간에 초신성으로 폭발하면서 최후를 맞이한다. 이 순간에는 수천억 개의 별이 모인 은하보다 더 밝을 수도 있다. 초신성 폭발은 우주에서 가장 극적이고 화려한 폭발이다. 그런데 만약 지구 근방에서 초신성 폭발이 일어나는 경우 밤하늘에 새로운 별이 새로 나타나는 수준에서 그치지 않고 지구 생태계에 심각한 영향을 줄 수 있다. 강력한 고에너지 입자와 방사선이 지구를 강타해 오존층을 파괴하고 지구 생명체에 심각한 타격을 입힐 수 있기 때문이다. 일부 과학자들은 원인을 알 수 없는 일부 대멸종 사건의 원인이 사실은 초신성 폭발이라고 주장한 적도 있다. 하지만 지구 근방에서 얼마나 많은 초신성이 폭발했는지, 그리고 그로 인한 영향은 어느 정도인지는 사실 모르는 부분이 많다. 미국 콜로라도 대학 과학자들은 전혀 의외의 장소에서 지구 근방 초신성 폭발의 증거를 찾아냈다. 연구팀은 나무의 나이테 속에 초신성 폭발의 증거가 숨어 있을지 모른다고 생각했다. 지구 근방 수백 광년 이내에서 초신성이 폭발할 경우 지구 대기 상층부의 오존층이 약해지고 강력한 우주선(cosmic ray·우주에서 지구로 쏟아지는 고에너지 입자)이 지구 대기로 유입되어 정상적인 탄소 원자가 탄소 동위원소인 탄소 14로 바뀌게 된다. 이 탄소는 식물에 흡수된 후 나이테에 저장된다. 탄소 14 동위원소는 다른 이유로는 거의 생기지 않고 일반적으로 지구 대기 중 일정한 농도를 유지하기 때문에 나이테 속의 탄소 14 동위원소를 측정하면 지구 대기 중 우주선이 갑자기 많이 쏟아진 시기를 추정할 수 있다. 연구팀은 4만 년 이내의 나무 화석 및 나무 표본을 수집해 이 비율을 조사했다. 그 결과 지난 4만 년 간 몇 차례의 큰 탄소 14 농도 증가를 확인할 수 있었다. 이 가운데 가장 의미 있는 변화는 1만3000년 전 있었던 이벤트로 이 시기에는 탄소 14 농도가 30%나 증가했다. 이 시기에 돗자리 성운 방향으로 지구에서 815광년 떨어진 위치에서 초신성이 폭발했기 때문에 연구팀은 이 탄소 14 농도 증가가 초신성 폭발과 연관 있다고 추정했다. 연구팀에 따르면 이 시기를 포함 총 4번에 걸쳐 탄소 14 농도가 9~30% 정도 증가했다. 이번 연구는 나이테를 통해 오래전 초신성 폭발을 알아낼 수 있다는 것을 보여주긴 했지만, 이 폭발이 지구 생태계에 미친 영향은 알아내지 못했다. 하지만 적어도 이 시기에는 대규모 멸종 사건이 일어나지 않았기 때문에 가까운 초신성 폭발이 지구 생태계에 미치는 영향은 제한적이라고 볼 수 있다. 현재 지구에서 가까운 초신성 후보로는 초거성인 베텔게우스가 거론되고 있는데, 과학자들은 실제로 가까운 미래에 초신성으로 폭발해도 지구에 미치는 영향은 크지 않을 것으로 보고 있다. 이번 연구는 이 주장을 뒷받침하는 결과로 생각된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com 
  • [세종로의 아침] 좀비 아이디어와 경제 성장/김영중 사회2부 선임기자

    [세종로의 아침] 좀비 아이디어와 경제 성장/김영중 사회2부 선임기자

    좀비는 살아 있는 시체다. 이성은 없고 욕망만 남은 좀비는 죽여도 다시 살아난다. 그래서 논리적이지 않은데도 끊임없이 계속되거나 없어졌다가 다시 생기는 것에 좀비를 붙인다. 불씨가 땅속에 숨어 있다 다시 불이 나는 좀비 화재, 틀렸다고 입증해도 지워지지 않는 좀비 아이디어 등등. 도널드 트럼프 미국 대통령은 기후위기가 사기라며 2017년 6월 온실가스 감축을 위한 국제협약인 파리기후협정 탈퇴를 선언했고 지난 4일 공식 발효됐다. 트럼프의 좀비 아이디어 탓에 이산화탄소 배출량이 늘어나게 됐다. 로디움 그룹이 지난 9월 내놓은 보고서에 따르면 트럼프 재임 기간 기후 정책 완화로 2035년까지 1.8Gt의 이산화탄소를 추가로 배출할 것이라고 밝혔다. 지난해 미국이 배출한 이산화탄소의 3분의1가량이다. 노벨경제학상은 받은 경제 석학 폴 크루그먼 미국 뉴욕시립대 교수는 “미국 정치에 광범위하게 퍼진 좀비는 부자 세금 감세가 경제 기적을 일으킨다는 주장이고, 실존적으로 위협이 되는 가장 심각한 좀비는 기후 변화 좀비다”고 지적한 것의 실례다. 트럼프의 재선을 저지한 조 바이든 대통령 당선인은 내년 1월 20일 취임 첫날에 파리협정에 복귀하겠다고 밝혔다. 바이든은 후보 시절 2050년까지 탄소중립을 달성하기 위해 10년간 1조 7000억 달러를 투자하겠다는 공약을 내놨다. 전 세계가 다시 온실가스 감축에 손잡을 것으로 보인다. 그렇다면 기후위기가 해결될까. 아니다. 지구가 뜨거워지는 속도를 늦출 뿐이다. 각국 정부는 하나같이 태양광, 풍력 등 재생가능한 에너지 확대 등으로 기후위기를 해결하면서 경제 성장도 달성하겠다고 하기 때문이다. 경제 성장은 이산화탄소의 배출을 동반한다. 화석연료인 석유가 기반이기 때문이다. 석유는 난방과 엔진 등을 돌리는 연료로 플라스틱과 아스팔트 등 각종 화학물질의 재료로 쓴다. 경제 성장을 추구하면서 온실가스를 줄이는 데 한계가 있다. 로마클럽은 1972년 유한한 자원을 가진 지구에서 경제 성장이 환경에 미치는 부정적 영향을 다룬 보고서 ‘성장의 한계’를 내놓으며 일찌감치 경고했다. 실제로 인류가 혜택받는 전기를 날씨 등에 영향을 받는 태양광, 풍력 등의 재생에너지로 모두 대체하는 것은 불가능하다. 발전시설 자체도 환경친화적이지 않다. 장비를 제작하고 사용기한이 지나 폐기하면서 환경을 오염시키고 이산화탄소가 나온다. 자본주의는 이윤을 얻기 위해 끝없이 확대 재생산해야 하는 속성상 경제 성장이 기반이다. 자본주의는 소비하는 인류를 만들기 위해 욕망을 부추겼다. 이성은 없고 욕망만 있는 좀비는 집단을 이뤄 총에 맞던 칼에 맞던 움직일 수 있는 한 먹이인 사람을 쫓아간다. 식량을 대량 생산하기 위해 농약을 뿌리고 인류의 삶을 편리하게 하는 상품을 만들기 위해 오염물질을 배출해 지구를 망가뜨려도, 가축을 기른다고 나무를 베어내 숲을 황폐시켜도 상관하지 않았다. 욕망만 채우는 좀비처럼 경제 성장에만 몰두했다. 지구 역사상 가장 빠르게 지구를 오염시킨 인류가 6번째 대멸종의 대상이 돼 인류세로 남지 않으려면 ‘경제 성장은 계속돼야 한다’는 좀비 아이디어에서 벗어나야 한다. 지구를, 인류의 미래를 위해 경제 성장의 대안을 모색해야 한다. 지난 6월 세상을 떠난 김종철 녹색평론 발행인이 “오늘의 이 위기상황은 유한한 지구상에서 무한한 진보의 추구라는 맹목적인 성장 논리가 초래한 필연적인 결과”라며 주장한 탈성장이다. 탈성장은 코로나19로 자본주의 체제의 취약성이 드러나면서 힘을 얻고 있다. 탈성장의 정의와 주장은 다양하다. 핵심은 지구와 인류의 공생이다. 변화에는 고통이 뒤따르지만 결단의 시기가 왔다. jeunesse@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 공룡멸종 때도 생존한 식물성 플랑크톤…비결은 “고기도 먹어서”

    [와우! 과학] 공룡멸종 때도 생존한 식물성 플랑크톤…비결은 “고기도 먹어서”

    약 6600만 년 전 거대한 소행성이 지구에 충돌해 중생대 생태계를 붕괴시켰을 때 사라진 것은 비조류 공룡만이 아니었다. 새를 제외한 공룡과 익룡, 암모나이트나 모사사우루스 등은 사실 멸종한 생물 중 극히 일부에 불과하다. 해양 생태계의 근간을 이루는 플랑크톤도 이 비극에서 벗어나지 못했다. 사실 당시 지구 상황을 재구성해보면 멸종되지 않고 살아남은 쪽이 더 신기한 수준이다. 10㎞급 소행성 충돌로 거대한 먼지와 재가 상당히 오랜 시간 하늘을 뒤덮었기 때문에 운 좋게 소행성 충돌로 인한 폭발에서 살아남은 생명체라고 해도 그다음에 펼쳐진 암흑 세상에서 살아남기는 쉽지 않았다. 지구 전체가 어둡고 추워져 먹이사슬의 기반을 이루는 식물과 식물성 플랑크톤이 상당수가 사라졌기 때문이다. 영국 사우샘프턴대의 사만다 깁스 박사가 이끄는 영국과 미국의 과학자들은 해양 먹이 사슬의 기초를 이루는 식물성 조류(Algal) 플랑크톤이 햇빛이 거의 없던 시기를 어떻게 살아남았는지를 연구했다. 연구팀은 대멸종 직후 발견된 플랑크톤의 미세 화석을 연구해 한 가지 흥미로운 사실을 발견했다. 단단한 갑옷 같은 외피에 하나씩 구멍이 있는 경우가 많다는 점이다. 연구팀은 이 구멍이 편모(flagella·생물의 세포 표면으로부터의 돌기물로 형성된 운동성이 있는 세포기관)와 부착성 편모(haptonema)를 단단한 껍데기 밖으로 내밀기 위한 용도라고 추정했다. 식물성 플랑크톤이 긴 채찍 같은 편모를 밖으로 내놓는 주된 이유는 박테리아를 잡아먹기 위해서다. 다시 말해 이들이 식충 식물 같은 혼합영양생물(mixotroph)로 영양분이 부족할 때는 박테리아를 잡아먹어 보충할 수 있다. 물론 현재도 광합성과 사냥을 함께 하는 단세포 생물을 쉽게 볼 수 있지만, 연구팀은 대멸종 직후에 이들의 비중이 커졌다고 주장했다. 특히 크기 20㎛ 이하인 나노플랑크톤(nannoplankton)에서는 그 비율이 80~100%에 달했다. 당시 바다에는 생물의 사체를 분해하는 박테리아가 넘쳐났던 반면 이를 잡아먹을 포식자는 많지 않았기 때문에 혼합영양 방식의 식물성 플랑크톤이 매우 유리한 상황이었다. 하지만 생태계가 회복되고 다시 광합성 하기 좋은 환경이 조성되자 이들 중 상당수가 식물성 플랑크톤으로 진화했다. 그래도 위기 상황에서는 여러 가지 생존 수단을 지닌 쪽이 살아남을 가능성이 크다는 점을 보여주는 사례가 아닐 수 없다. 고기도 가리지 않고 먹었던 선조 덕분에 오랜 시간 버틸 수 있는 단단한 씨앗을 지니지 못한 작은 식물성 플랑크톤도 파국적 위기에서 살아남은 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • “인류 주도 CO₂ 배출, 5560만년 전 대멸종 때보다 8배 빨라”

    “인류 주도 CO₂ 배출, 5560만년 전 대멸종 때보다 8배 빨라”

    5560만 년 전 대멸종은 심해에서 대규모 화산 활동이 일으킨 기후 변화 탓이라는 연구 결과가 나왔다. 미국립과학원회보(PNAS) 최신호(9월 14일자)에 실린 연구에 따르면, 이른바 ’팔레오세-에오세 최대온난기’(PETM)로 불리던 당시 치솟던 이산화탄소의 영향으로 지구 평균 기온은 약 5~8℃ 더 높았다. 이 때문에 여분의 탄소가 바다에 유입돼 산성화 반응이 일어나면서 많은 해양 생물이 멸종했다. 해저와 바로 그위에 사는 유공충(껍데기가 있는 근족충류) 역시 30~50%나 죽었다. 하지만 신생대 최대 지구온난화 사건인 당시(PETM) 동안 바다에 탄소가 유입된 속도보다 오늘날 인류의 화석연료 남용에 따른 탄소 배출에 의한 것이 8배 더 빠르다고 이들 연구자는 경고했다. 이에 대해 연구 공동저자로 뉴욕 컬럼비아대의 지구화학자 베르벨 호니시 박사는 “탄소가 천천히 유입되면 생물은 적응할 수 있다”면서 “만일 탄소가 매우 빨리 유입된다면 정말 큰 문제”라고 설명했다. 호니시 박사는 또 “당시에는 대멸종이라는 정말 끔찍한 결과가 나왔고 그것은 앞으로 우리가 닥칠 미래의 좋은 징조는 아니다”면서 “우리는 과거를 앞지르고 있으므로 그 결과는 매우 심각할 것”이라고 지적했다. 사실 과학자들은 지난 몇십 년간 PETM 당시 바다에 유입된 탄소량이 급증했다는 것을 알았지만, 명확한 원인을 알지 못했다.이들 연구자는 이 연구 중 실험실 환경에서 높은 산성의 해양 조건을 만들었고 거기서 유공충을 키웠다. 이들은 실험실에서 성장한 이 유기체들로부터 수집한 지질학적 정보를 PETM 당시 화석화한 유공충에 관한 자료와 비교 분석해 당시 바다에 들어간 탄소 양을 계산할 수 있었다. 결과는 약 5000년 동안 무려 14조9000억t에 달하는 탄소가 유입됐다는 것이다. 연구자들은 또 당시 바다의 탄소 공급원은 화산일 가능성이 크다고 보고 오늘날 아이슬란드 주변 지역에 해당하는 화산 지대에서 대규모 분화 활동에서 비롯했으리라 추정한다. 이산화탄소는 이 외에도 주변의 퇴적암 연소와 메탄 가스 상승에서 직접 배출됐을 것이다. 대기 중 탄소 농도는 1700년대 약 280ppm에서 오늘날 415ppm까지 치솟았으며 지금도 계속해서 빠르게 상승하고 있다고 이들 연구자는 밝혔다. 이들 바다가 과잉 이산화탄소를 계속해서 흡수함에 따라 결과적으로 빨라진 산성화는 해양 생물의 생존을 압박하고 있다. 연구 주저자로 뉴욕 바사르대의 지질학자 로라 헤인스 박사는 “우리는 지구의 시스템이 이산화탄소의 급속한 배출에 어떻게 반응할 것인지를 이해하고 싶다. PETM은 완변한 유사 환경은 아니지만, 우리 환경에 가장 가까운 것”이라면서 “오늘날 상황은 훨씬 더 빠르게 움직이고 있다”고 지적했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치] 한반도 살았던 털코뿔소 멸종 원인은 기후변화

    [사이언스 브런치] 한반도 살았던 털코뿔소 멸종 원인은 기후변화

    머리에 뿔이 난 코뿔소는 한국에서는 동물원에나 가야 볼 수 있다. 아프리카에 서식하는 검은코뿔소, 흰코뿔소, 아시아에서 서식하는 인도코뿔소, 자바코뿔소, 수마트라코뿔소 5종의 코뿔소들 대부분 멸종위기종에 속해 있다. 서각이라고 해서 뿔을 약재나 고급 장식품으로 사용하기 위해 인간들이 사냥에 나서면서 개체수가 점점 줄어들고 현재도 밀렵으로 인해 생존이 위협을 받고 있는 상황으로 알려져 있다. 마지막 빙하기를 버텨내고 살아남았지만 결국 사라진 털코뿔소(woolly rhino)의 경우도 알려진 것처럼 사람의 사냥과 또다른 이유 때문에 멸종했다는 연구결과가 나왔다. 털코뿔소는 신생대 제4기인 ‘플라이스토세(世)’에 아시아와 유럽 북부 초원에서 살았던 동물로 강원도 태박과 경기도에서도 화석이 발굴된 바 있다. 플라이스토세에는 인류가 발생해 진화한 시기로 빙하로 덮여 몹시 추웠던 시기이다. 당시 추위로 인해 많은 거대동물들이 멸종했지만 털코뿔소는 살아남은 것으로 알려졌지만 이후 사람에 의해 멸종된 것으로 알려졌다. 그렇지만 스웨덴 스톡홀름대 동물학과, 고(古)유전학센터, 스웨덴 국립자연사박물관 생물정보 및 유전학연구부 연구진을 중심으로 미국, 덴마크, 노르웨이, 중국, 아일랜드, 러시아, 독일, 말레이시아, 영국, 네덜란드, 남아프리카공화국 12개국 32개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 털코뿔소 유전체를 분석한 결과 털코뿔소는 사람의 사냥 뿐만 아니라 기후변화로 인해 갑자기 상승한 온도 때문에 멸종했다고 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 14일자에 실렸다.털매머드, 동굴사자 같은 선사시대 거대 동물은 지구에 인류가 등장하고 확산되면서 멸종하기 시작한 것으로 나타나고 있다. 털코뿔소 역시 인간이 멸종의 주요한 요인 중 하나이기는 하지만 기후변화가 더 큰 영향을 미쳤을 것이라는 주장이다. 연구팀은 털코뿔소를 비롯해 14종의 고대 동물들의 세포, 뼈, 털 샘플에서 채취한 DNA 염기서열을 분석했다. 그 결과 털코뿔소 개체수가 시베리아 지역에서 사라지기 시작할 무렵부터 이전 빙하기 때와 비교해 기온이 급속히 상승했다는 것을 확인할 수 있었다. 연구팀은 마지막 빙하기가 끝나기 전후했던 1만 4700년~1만 2700년 전 갑자기 기온이 급격히 상승한 ‘뵐링-얼러뢰드 온난기’에 털코뿔소가 멸종했다는 것을 증명한 것이다. 짧은 온난화 기간임에도 불구하고 멸종한 것은 빙하기 추위에 적응한 털코뿔소가 갑작스러운 기온 상승에 적응할 시간이 없어 결국 지구상에서 사라지게 됐다는 것이다. 또 연구팀은 인간이 털코뿔소가 살았던 시베리아 북동부 지역에 등장한 시기와 털코뿔소 멸종이 시작된 시기가 일치하지 않는다고 밝혔다. 로브 달렌 스웨덴 스톡홀름대 교수(진화유전학)는 “인간이 지구라는 환경에 들어오면서 자연에 알게 모르게 영향을 미치고 있지만 기후 역시 생물의 생존에 지대한 영향을 미친다는 것을 다시 알려주는 연구”라며 “최근 기후변화는 인간에 의해 발생한 것이기 때문에 생물멸종의 주요 두 요인이 모두 작용한다는 점에서 심각하게 생각해야 할 때”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 8억년전 지구에 ‘소행성 소나기’ 50조t 내렸다

    [아하! 우주] 8억년전 지구에 ‘소행성 소나기’ 50조t 내렸다

    8억 년 전 지름 100㎞ 이상의 소행성이 부서져 생긴 무수히 많은 파편이 지구와 달에 소나기처럼 쏟아졌다는 분석 결과가 나왔다. 당시 지구에 비처럼 떨어진 운석의 총 질량은 6500만 년 전 공룡을 멸종에 이르게 한 거대 운석의 60배에 달하는 것으로 나타났다. 지름 10㎞ 이상의 운석이 지구에 충돌할 가능성은 1억 년에 한 번꼴이지만, 지구에서는 대기와 물에 의한 풍화 작용과 지각 변동 등의 영향으로 흔적이 되는 크레이터(운석공)은 6억 년 이상 남아있기 어렵다. 그런데 일본 오사카대와 도쿄대의 연구진은 이른바 ‘소행성 소나기’라고 부르는 현상이 달에 일어났다면 지구에도 일어났을 것이라는 전제하에 풍화현상 등을 거의 겪지 않는 달의 크레이터들을 분석해 같은 시기 지구에 얼마나 많은 운석이 충돌했을지를 추정했다.이들 연구자는 일본우주항공연구개발기구(JAXA)의 달 궤도선 ‘가구야 1호’가 촬영한 달 표면의 크레이터 사진을 사용해 지름 20㎞ 이상의 크레이터 59개 속 특징을 분석했다. 그 결과, 지름 93㎞에 달하는 코페르니쿠스 크레이터를 포함해 적어도 8개에서 최대 17개의 크레이터가 같은 시기에 형성된 것으로 나타났다. 이들은 또 미국의 아폴로호 계획으로 지구에 가져왔던 크레이터 시료 등을 분석해 형성 시기가 약 8억 년 전임을 추정할 수 있었다. 특히 지구에는 달에 떨어진 운석보다 약 20배 많은 운석이 떨어진다고 알려졌다. 이에 따라 이번 연구에서는 당시 지구에 떨어진 운석의 총 질량은 40조~50조 t에 달하며 이는 멕시코 유카탄반도에 있는 칙술루브 크레이터를 만들어낸 거대 운석의 30~60배에 해당하는 것으로 추정됐다. 이에 따라 이들 연구자는 이 사건을 소행성 소나기라고 부르고 있는 것이다. 공룡을 포함한 생물의 대멸종을 가져온 것으로 추정되는 백악기 말기의 이 운석 충돌로 운석에 포함됐던 것으로 여겨지는 고농도의 이리듐이 세계 각지 지층에서 검출되고 있다. 8억 년 전 소행성 소나기를 보여주는 증거는 아직 지구에서 발견되지 않았지만, 6~7억 년 전 얼음이 지구 전체를 뒤덮은 최악의 빙하기가 오기 직전인 시대에 바다 속 인의 농도가 4배로 급증해 생물의 다양화가 촉진했을 수도 있다는 연구 결과가 나온 바 있다. 당시 사건으로 지구에 유입된 인의 양은 현재 바다 속 인의 10배 정도로 추정된다. 따라서 소행성 소나기가 당시 지구 환경에 큰 영향을 줬을 수도 있다고 이들 연구자는 지적했다. 게다가 최근 연구에서는 달 표면 전역에 물이나 탄소와 같은 휘발성 물질이 존재하는 것으로 나타났는데 이들 연구자는 휘발성 물질이 소행성 샤워에 의해 달에 유입했을 수도 있다고 언급했다. 8억 년 전 파괴된 소행성 파편 중 일부는 지구나 달뿐만 아니라 다른 행성이나 태양에 떨어진 것으로 보이지만, 또 다른 파편은 에우랄리아족 소행성이 됐을 수도 있다고 이들 연구자는 설명했다. 에우랄리아족 소행성 이름의 바탕이 된 소행성 에우랄리아는 JAXA의 소행성 탐사선 ‘하야부사 2호’가 시료를 채취한 소행성 ‘류구’와 같이 물과 유기물이 풍부한 C형 소행성으로 분류돼 있어 똑같은 C형 소행성인 ‘폴라나’와 함께 류구의 모천체로 추정된다. 이런 지식을 바탕으로 연구진은 8억 년 전 파괴된 소행성의 파편 중 일부가 지구나 달 등에 충돌했지만 다른 파편은 에우랄리아족 소행성이나 류구 같은 근지구천체(NEO)가 됐다고 보고 있는 것이다. 연구를 이끈 데라다 켄타로 오사카대 교수는 “8억 년 전 대규모 운석 충돌이 있었다는 전제로 달의 조성이나 지구의 환경을 다시 검토하면 새로운 결과가 나올지도 모른다”면서 “오는 12월 하야부사 2호가 류구에서 가져올 시료에 기대를 걸고 있다”고 말했다. 자세한 연구 성과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 22일자에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [핵잼 사이언스] 사람보다 큰 거대 고대 펭귄…지구 북반구에도 살았다

    [핵잼 사이언스] 사람보다 큰 거대 고대 펭귄…지구 북반구에도 살았다

    백악기 말 대멸종 직후 극적으로 살아남은 생존자들은 무주공산이 된 지구 생태계를 지배하는 행운을 누렸다. 육지는 물론 바다와 하늘로 진출한 포유류처럼 조류의 조상 역시 익룡이 지배하던 하늘은 물론 대형 포식자가 사라진 육지와 바다로 진출했다. 신생대에는 사람 키보다 훨씬 큰 날지 못하는 육식 조류가 지상에서 최상위 포식자 자리를 차지하고 날개 너비가 7m에 달하는 거대한 새가 하늘을 날았다. 바다도 예외가 아니어서 지금은 상상할 수 없는 거대한 새가 바다를 헤엄쳤다.예를 들어 5600~6000만 년 전 남반구에는 키가 1.7m에 달하는 거대 펭귄인 쿠미마누(Kumimanu biceae)가 살았다. 중생대 바다를 장악한 어룡, 수장룡, 모사사우루스 같은 거대 해양 파충류가 사라지자 거대 펭귄이 빠르게 진화해 그 생태학적 지위를 차지한 것이다. 뉴질랜드에서 발견된 쿠미마누와 다른 거대 펭귄은 당시 펭귄의 생태학적 지위가 지금보다 훨씬 다양했다는 사실을 보여준다. 그런데 같은 시기는 아니지만, 북반구에도 쿠미마누와 매우 흡사한 바닷새가 있었다. 플로토프테리드(Plotopterid)는 대략 3700만 년 전 등장해 2500만 년 전 사라진 멸종 조류로 지금의 북미와 일본에서 화석이 발견된다. 프로토프테리드의 형태는 쿠미마누와 매우 흡사한데, 몸집은 더 거대해서 가장 큰 것은 몸길이가 2m에 달한다. 그러나 사람보다 큰 크기에도 불구하고 그 외형은 영락없는 펭귄이다.독일 프랑크푸르트 자연사 박물관 셍켄베르크 연구소의 제럴드 마이어 박사가 이끄는 연구팀은 쿠미마누를 비롯한 거대 펭귄과 플로로토프테리드의 화석을 비교해 두 거대 바닷새가 매우 흡사한 형태와 생태학적 지위를 누렸다는 사실을 발견했다. 연구팀에 따르면 플로토프테리드는 멸종한 거대 펭귄과 ‘도플갱어’일 정도로 닮은 꼴 생명체였다. 사냥하는 방법과 헤엄치는 기술, 그리고 먹이까지 두 거대 조류는 너무나 흡사했다. 하지만 플로토프테리드는 펭귄과 전혀 다른 바닷새 무리인 가다랭이잡이목(Suliformes)에 속한다. 펭귄이 북반구로 가서 거대해진 것이 아니라 생판 남인데 외형만 비슷한 것이다. 연구의 공저자인 바네사 데 페이트리 박사에 따르면 거대 펭귄과 플로토프테리드는 수렴진화(Convergent evolution)의 사례 중 하나다. 포유류인 박쥐와 지배 파충류에 속하는 익룡은 전혀 다른 계통의 생명체이지만, 하늘을 날기 위해 유사한 형태의 날개를 지니고 있다. 포유류인 돌고래와 중생대 해양 파충류인 어룡 역시 전혀 다른 생물체임에도 매우 유사한 외형을 지니고 있다. 다른 생물이라도 같은 환경에서는 서로 닮은 형태로 진화할 수 있는 것이다. 비슷한 상황에서 치열하게 고민한 끝에 비슷한 해법이 나오는 것은 어쩌면 당연한 일인지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • [핵잼 사이언스] 공룡에서 새에 이르는 뇌 진화 챔피언은 까마귀

    [핵잼 사이언스] 공룡에서 새에 이르는 뇌 진화 챔피언은 까마귀

    과거 과학자들은 공룡이 중생대 말에 모두 멸종했다고 생각했다. 하지만 깃털 공룡이 발견되고 수각류 공룡과 조류의 연결 고리가 밝혀지면서 공룡이 완전히 사라진 게 아니라 새를 제외한 비조류 공룡(non-avian dinosaur)만 멸종했다는 관점의 변화가 일어났다. 이제 과학자들은 중생대부터 지금까지 새/공룡 그룹의 진화를 연속 선상에서 바라보고 있다. 브루스 박물관의 다니엘 크셉카 박사가 이끄는 국제 과학자팀은 수각류 공룡과 중생대 조류, 그리고 시조새 같은 근연 그룹의 뇌의 크기를 현생 조류와 비교했다. 그리고 수백 종에 달하는 공룡 및 조류의 뇌 크기를 비교한 결과 몇 가지 흥미로운 사실이 밝혀졌다. 현생 조류 가운데서 비둘기나 에뮤처럼 몸집 대비 뇌 크기가 작은 조류는 비슷한 크기의 소형 수각류보다 뇌가 크지 않았다. 중생대부터 최소 6600만 년이라는 영겁의 세월이 흘렀지만, 뇌가 커지지 않은 것이다. 물론 뇌가 커지지 않아도 현생 조류가 더 효율적인 구조를 지녀 좀 더 영리했을 가능성은 있다. 하지만 몸집 대비 뇌의 크기를 보면 중생대 소형 수각류도 새처럼 똑똑했을 것으로 추정된다. 연구팀은 백악기에는 원시 조류의 뇌 크기 역시 같은 시기에 살던 비슷한 크기의 수각류 공룡과 별 차이가 없다는 사실도 확인했다. 더 흥미로운 결과는 상대적으로 뇌가 큰 새도 있다는 사실이다. 중생대 말 대멸종 이후 살아남은 조류와 포유류는 비어 있는 생태계를 차지하면서 매우 다양하게 진화했고 뇌의 크기 역시 천차만별로 달라졌다. 연구팀은 새 가운데서도 까마귀과와 앵무과는 특별히 뇌의 크기가 크다는 사실을 발견했다. 특히 연구 대상 중 몸집 대비 뇌의 크기가 가장 큰 종은 까마귀였다. 연구팀의 일원인 스토니 브룩 대학의 제로언 스미어스 박사는 까마귀가 공룡/조류계의 호미닌(hominin, 인간과 인간의 조상 그룹)이라고 설명했다. 물론 까마귀가 사람처럼 머리가 좋지는 않지만, 매우 뛰어난 지능을 지닌 새라는 점은 분명하다. 뇌의 상대적 크기로 볼 때 까마귀는 수억 년 진화의 정점에 서 있다. 다만 하늘을 나는 새는 뇌의 크기에 제약을 많이 받기 때문에 인간은 물론 침팬지, 고릴라처럼 지능이 높아질 가능성은 작다. 현생 조류는 중생대를 주름잡던 공룡의 후예이긴 하지만, 당시와는 생태적 지위가 크게 달라 새를 통해 공룡을 이해하기는 쉽지 않다. 하지만 이번 연구는 현생 조류가 과거 공룡의 모습과 현재까지의 진화를 이해하는 데 큰 도움이 될 수 있음을 보여줬다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com 
  • [와우! 과학] 이산화탄소 대량 배출이 대멸종 원인?…2억년 전 화산암서 흔적 발견

    [와우! 과학] 이산화탄소 대량 배출이 대멸종 원인?…2억년 전 화산암서 흔적 발견

    약 2억100만 년 전 대멸종 당시 수많은 생명을 앗아간 극한의 기후 환경을 조성하는 데 화산 폭발에 의한 이산화탄소의 대량 배출이 직접적이고 중요한 역할을 했다는 점을 과학자들이 밝혀냈다. 7일(현지시간) 영국 일간 가디언에 따르면, 이탈리아 파도바대가 이끄는 국제연구팀은 북아메리카와 모로코 그리고 포르투갈에서 발견한 암석 표본 200여 점의 약 10%에서 결정 속 마그마 덩어리 안에 거품이 있으며 그중 대부분은 이산화탄소를 함유하고 있다는 것을 밝혀냈다. 이들 표본은 트라이아스기 말기 대멸종 당시 화산 활동으로 판게아 초대륙의 붕괴와 중앙 대서양의 개방에 관여한 중앙 대서양 마그마 분포영역(CAMP)으로 불리는 곳에서 형성된 현무암질 암석인데 마그마에 녹아있던 기체 성분이 마그마에서 이용(고온에서 고용체를 이루던 성분들이 온도가 낮아짐에 따라 용해도가 낮아져 제작기 갈라지는 작용)해 형성한 미세 기포가 저장돼 있다. 연구팀은 이런 미세 기포를 분석해 이들 현무암질 암석에 대량의 이산화탄소가 포함돼 있다는 것을 보여주는 증거를 발견했다. 이들 연구자는 이런 분석 결과를 이용해 이런 화산 폭발 시 배출되는 화산성 이산화탄소의 총량을 추정했다. 그 결과, 500년간 10만㎦의 용암이 분출하는 하나의 화산 분화 단계에 배출된 이산화탄소의 총량은 21세기 동안 2℃ 이상이라는 지구 온난화 시나리오에서 인간 활동에 의해 배출되는 이산화탄소의 예상 총량과 맞먹을 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 화산성 이산화탄소의 대량 배출에 기인한 트라이아스기 말기의 기후와 환경의 변화는 오늘날 인간 활동에 의한 지구 온난화를 원인으로 가까운 미래에 예상되는 기후와 환경의 변화와 비슷할 가능성이 있다고 설명했다. 트라이아스기 말기 대멸종은 모든 생물종의 거의 절반을 죽게 했지만, 그 원인은 같은 시기 발생한 것으로 알려진 현저한 기후 변화와 해수면 상승으로 생각된다. 중앙 대서양 마그마 분포 영역에서 대규모 화산 폭발 시 배출된 화산성 이산화탄소는 대멸종 과정에 대한 중요한 관여 요인으로 여겨졌지만, 이에 대해서는 여전히 논란이 계속되고 있는 상황이다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호(4월 7일자)에 실렸다. 사진=안드레아 마르졸리/파도바대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [핵잼 사이언스] 2억 5000년 전 육지 생물이 해양 생물 보다 먼저 멸절 (연구)

    [핵잼 사이언스] 2억 5000년 전 육지 생물이 해양 생물 보다 먼저 멸절 (연구)

    지구상의 생물이 90%이상 사라진 약 2억 5000만 년 전 페름기의 대멸종 당시, 지리적 환경에 따라 멸종 시기가 상이했음을 증명한 연구결과가 공개됐다. 육상 척추동물의 70% 이상, 해양 생물 종의 95%가 사라진 것으로 알려진 2억 5000만년 전 대멸종은 지금까지 지구 역사에 기록된 몇 차례의 대멸종 중에서도 규모가 가장 큰 것으로 알려져 있다. 미국 버클리 캘리포니아대학 연구진은 당시 대멸종의 시기를 정확하게 확인하기 위해 남아프리카공화국 남부 카루분지에 쌓인 화산재 퇴적물을 정밀 분석했다. 이 퇴적물에는 화산에서 끓어오르는 마그마에서 만들어진 미세 규산염 광물인 지르콘이 포함돼 있으며, 지르콘은 화산폭발 시기 및 광물이 표층에 쌓인 시기를 확인하는 척도로 활용된다. 분석 결과 남아공 카루분지의 화산재 퇴적물이 생성된 시기는 2억 5224만 년 전으로 추정됐다. 주목할만한 특징은 그 이후에 쌓인 침전물에서는 페름기의 대표적인 양치류 종자식물인 글로소프테리스의 흔적이 보이지 않았다는 사실이다. 연구진은 육상 식물인 글로소프테리스가 보이지 않기 시작한 시기가 지상에서 대멸종이 시작된 시기로 보고 있다. 이 시기는 기존에 중국에서 페름기 대멸종 시기를 예측한 것보다 약 30만 년 앞선다. 실제로 페름기 대멸종 당시 멸종한 육상 척추동물의 흔적은 원시 초대륙인 ‘곤드와나’에 주로 보존돼 있는데, 현재 이 대륙은 호주와 아프리카, 남미, 남극 등으로 갈라져 있다. 이번 연구에서 남아프리카의 카루 분지 침전물을 연구 대상으로 삼은 이유이기도 하다. 반면 해양 생물 종의 멸절은 주로 북반구의 중국에서 발견되는 화석에 잘 남아있는데, 연구진은 이러한 특징이 해양 생물 종과 육지 생물 종의 대멸종 시기가 다르다는 것을 입증하는 사례로 보고있다. 연구진은 “북반구와 남반구에서 확인되는 대멸종의 시기가 일치하지 않는 것은 대멸종의 원인에 대한 가설에 영향을 주는 것”이라면서 “해양 생물 종의 멸종과 육지 생물 종의 멸종 원인과 과정이 반드시 같다고 볼 수 없다”고 설명했다. 이어 “남아공 카루분지의 지르콘 연대 추정결과는 당시 남반구의 동식물군의 멸절과 북반구의 해양 생물 종이 멸절을 맞은 시기가 일치하지 않는다는 것을 의미한다”고 덧붙였다. 지금까지 과학계는 현재의 시베리아에서 100만 년 동안 연쇄적으로 발생한 화산폭발이 페름기 대멸종의 주된 원인이라고 믿어온 만큼, 이번 연구는 대멸종의 정확한 시기와 원인을 재확인할 필요성이 있다는 주장에 힘을 실을 것으로 보인다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호에 게재됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [이광식의 천문학+] 그 많던 공룡들은 왜 다 죽었을까? - 어느날 떨어진 소행성의 비극

    [이광식의 천문학+] 그 많던 공룡들은 왜 다 죽었을까? - 어느날 떨어진 소행성의 비극

    중생대의 쥐라기와 백악기에 걸쳐 2억 년 넘게 전 세계에서 크게 번성했던 공룡들이 왜 남김없이 다 죽었을까? 크기 30​㎝의 귀여운 공룡부터 무려 40m에 이르기는 대형 공룡에 이르기까지, 한때 1000종이 넘는 공룡들이 전 지구 곳곳에서 살았다. 심지어 남극에도 공룡이 살았을 정도였다. 우리나라에도 남해안과 서해안 곳곳에 공룡알 화석과 공룡 발자국이 남아 있다. 경남 고성, 남해, 진주, 전남 해남, 여수, 화순 일대에서 다양한 공룡 발자국 화석이 발견되었는데, 그 가치가 세계적이다. 파충류에 속하는 공룡들은 그 생김새, 크기, 먹성, 행동 양식 등이 아주 다양했다. 초식을 하는 공룡과 육식 공룡이 있었으며, 2족 보행을 하거나 4족 보행을 하는 공룡도 있었다. 그런데 그 많던 공룡들이 어느 한순간에 비로 쓸어낸 듯이 지구 행성에서 사라지고 말았다. 그 이유는 오랫동안 확실히 밝혀지지 않았지만, 최근의 연구에서 소행성 충돌로 공룡이 멸종되었다는 이론이 거의 정설로 자리를 잡았다. 약 6600만 년 전인 중생대 백악기의 어느 날, 지금의 멕시코 유카탄 반도의 칙술루브에 지름 10㎞의 소행성이 떨어졌다. 10㎞라면 국제 여객선이 날아다니는 고도다. 이렇게 큰 소행성이 지구랑 충돌했으니, 어땠겠는가? 지름 180㎞에, 깊이 20㎞ 이르는 엄청난 구덩이가 패어졌다. 이것이 바로 칙술루브 충돌구로, 1970년대 말 유카탄 반도에서 석유를 찾던 안토니오 카마르고와 글렌 펜필드라는 지구 물리학자들에 의해 발견되었다.충돌의 여파로 소행성과 땅의 성분이 뒤섞여 높이 솟구쳐 올랐고, 바다에는 엄청난 해일이 일어나고 육지의 화산들도 대폭발을 했다. 성층권까지 올라간 엄청난 양의 먼지와 연기가 햇빛을 가로막아 지구의 온도가 크게 떨어지고, 그 결과 공룡을 포함한 당시 생물종의 약 75%가 멸종하기에 이르렀다. 이것이 바로 백악기 제3기 대멸종이라고 불린다. 공룡의 입장에서 본다면 소행성이 떨어진 백악기의 그날이 정말로 억세게 재수없는 날임이 틀림없다. 하지만 우주에서 이런 충돌 사건은 다반사로 일어난다. 심지어 은하끼리도 충돌하고 블랙홀도 충돌한다. 이런 것들을 보면 지구와 그 위에 사는 생명체는 참으로 나약한 존재라 하지 않을 수 없다. 어느 순간 우주에서 날아온 소행성 하나가 충돌한다면 곧바로 종말을 맞을 수도 있다. 지름 10㎞짜리 소행성 하나가 초속 20㎞ 속도로 지구와 충돌하기만 한대도 강도 8 지진의 1000배에 달하는 격동이 지구를 휩쓸 것이며 대재앙을 피할 수 없게 된다. 그런 연유로 지구 종말은 소행성 충돌에 의한 것이라는 공포가 광범하게 퍼져 있는 실정이다. 인류의 입장에서 봤을 때 그런 억세게 재수없는 날을 겪지 않기 위해 지금도 어디서 그런 소행성이 날아오고 있나, 각국 우주 기구들이 열심히 하늘을 지켜보고 있다.* 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 
  • [핵잼 사이언스] 가장 오래된 새 조상…닭+오리 닮은 ‘원더치킨’ 화석 발견

    [핵잼 사이언스] 가장 오래된 새 조상…닭+오리 닮은 ‘원더치킨’ 화석 발견

    현대 새의 조상으로 추정되는 공룡시대에 살았던 역대 가장 오래된 새 화석이 발견됐다. 최근 영국 케임브리지 대학 등 공동연구팀은 6680~6670만 년 전 살았던 것으로 추정되는 갈매기 만한 크기의 고대 새 화석의 연구결과를 국제학술지 네이처 18일 자에 발표했다. '원더치킨'(Wonderchicken)이라는 흥미로운 별명이 붙은 이 새는 얼굴은 닭, 뒷모습은 오리를 닮았으며 무게는 396g 정도다. 또한 해안가를 무대로 서식했으며 두개골 분석결과 닭과 오리의 특징을 모두 가져 연구팀은 이들의 마지막 공통 조상이었을 것으로 보고있다.연구팀에 따르면 이 새는 네덜란드와 벨기에 국경 근처 채석장인 마스트리흐트 지층에서 발견돼 ‘아스테리오니스 마스트리흐텐시스’(Asteriornis maastrichtensis)라는 학명을 얻었다. 아스테리오니스라는 학명이 붙은 이유도 흥미롭다. 아스테리오니스는 그리스 신화에 등장하는 아스테리아(Asteria)에서 따왔다. '별이 빛나는 하늘’이라는 의미를 갖는 아스테리아는 제우스(Zeus)가 구혼을 하자 거절하고 유성처럼 바다에 떨어져 죽는다. 이는 6600만년 전 소행성이 지구에 떨어져 공룡을 비롯한 동식물의 80% 이상이 사라진 대멸종을 원더치킨이 겪었음을 의미하며 이 과정에서도 살아남았을 것으로 보인다.  논문의 선임저자인 케임브리지대학 대니얼 필드 교수는 "이 화석은 역대 가장 오래되고 잘 보존된 조류 두개골"이라면서 "오늘날 새들의 초기 조상들이 언제 어떻게 진화했는지 설명해줄 수 있는 휼륭한 단서가 될 것"이라고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 공룡 멸종때도 생존… ‘새들의 조상’ 납시오

    공룡 멸종때도 생존… ‘새들의 조상’ 납시오

    무서운 기세로 전 세계를 휩쓸고 있는 코로나19는 돌연변이 코로나바이러스에서 기인한다. 전 세계인을 공포에 빠뜨린 바이러스가 복제와 변이라는 진화 특성과 과정을 그대로 보여 주고 있는 것은 매우 역설적이다.고생물학자와 지구과학자들은 화석과 다양한 증거로 40억년 전 생명체의 등장과 진화를 설명하고 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 19일자에는 척추동물 손과 발의 등장을 설명하고, 현재 존재하는 새들의 가장 오래된 조상 화석이 새로 발견됐다는 연구 결과가 나란히 실려 눈길을 끌고 있다. 영국 케임브리지대 지구과학과, 배스대 밀너 진화연구센터, 네덜란드 마스트리흐트 자연사박물관, 미국 브루스 예술·과학 박물관 공동연구팀은 현재 새들의 공통 조상이라고 볼 수 있는 가장 오래된 화석을 발견했다고 19일 밝혔다. 이번에 발견된 원시 새 화석은 6680만~6670만년 전의 것으로 추정되고 있다. 화석의 주인이 살았던 시기는 공룡의 전성시대로 알려진 중생대 최후의 시대인 백악기 후기 마스트리흐트절이다. 마스트리흐트절 끝인 6600만년 전 소행성 충돌로 인해 ‘5차 생물 대멸종’ 사건이 일어나 지구를 지배했던 대형 파충류인 공룡 전부와 동식물의 80% 이상이 절멸됐다. 이런 대멸종에서도 살아남은 동물은 미생물과 수중생물, 지구상에 막 등장한 새와 일부 동물뿐인 것으로 알려져 있다.연구팀은 이번 원시조류 화석을 벨기에 마스트리흐트 지층에서 발견해 학명을 ‘아스테리오니스 마스트리흐텐시스’(Asteriornis maastrichtensis)라고 명명했다. 아스테리오니스는 우주에서 날아온 소행성과의 충돌에서도 살아남았다는 의미로 그리스 신화에서 제우스의 끈질긴 구애를 피하기 위해 하늘에서 내려와 메추라기로 변한 별의 여신 아스테리아의 이름을 딴 것이다. 아스테리오니스는 지금까지 발견된 조류 화석 중 두개골 형태가 가장 잘 보존된 것으로 육지새와 닮은 두개골 형태와 물새들처럼 긴 다리를 갖고 있는 것으로 확인됐다. 크기는 작아 무게가 400g에 불과하며 뼈 화석들과 함께 발견된 해양 퇴적물들로 미뤄 볼 때 주 서식지는 해안가였던 것으로 추정되고 있다. 작은 크기와 서식지의 특성 때문에 소행성 충돌이라는 엄청난 사건에서도 살아남았을 것이라고 연구팀은 보고 있다. 대니얼 필드 케임브리지대 교수는 “그동안 화석이 발견되지 않아 현존하는 모든 새의 공통 조상으로 알려진 ‘왕관새’ 초기 진화 과정이 명확히 설명되지 않았는데 아스테리오니스가 진화의 공백을 훌륭히 설명해 주고 있다”고 말했다. 한편 캐나다 퀘벡 리무스키대, 호주 플린더스대, 남호주박물관 지구과학부 공동연구팀은 물고기에서 육지 척추동물로 진화하는 과정을 그대로 보여 주는 사지형 어류 ‘엘피스토스테게 왓소니’(Elpistostege watsoni)의 가장 완벽한 화석을 발견했다고 19일 밝혔다. 사지형 어류는 겉모습에서 절반은 물고기, 절반은 네발동물의 특징을 갖고 있어 ‘발 달린 물고기’라고 부르기도 한다.이번 엘피스토스테게 화석은 캐나다 퀘벡주 미구아사 국립공원 내 에스쿠미나 지층에서 발견됐다. 이 지층은 고생대 데본기(3억 9500만~3억 4500만년 전)에 형성된 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이번에 발견된 화석을 고에너지 컴퓨터단층촬영(CT) 기법으로 분석한 결과 척추동물의 손이나 앞발, 손가락, 발가락에 해당하는 부분이 가슴지느러미 안쪽에 숨겨져 있음을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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