박쥐는 많은 인수공통감염병의 숙주로 알려져 있다. 특히 코로나19가 유행하면서 박쥐에 대한 의심은 더욱 커졌다. 사실 박쥐는 인간에게 피해를 주는 해충을 잡아먹는 곤충 사냥꾼이자 과일과 함께 씨앗을 퍼트려 생태계를 유지하는 데 중요한 역할을 하는 숨은 일꾼이다. 그리고 사실 인간이 옮긴 질병에 의해 큰 피해를 입은 동물이기도 하다. 과학자들은 2006~2007년 미국 뉴욕 주에서 야생 박쥐들이 집단 폐사한 것을 발견하고 신종 박쥐 감염병에 대해 조사하기 시작했다. 이 질병의 원인은 곰팡이로 박쥐의 코에 흰 가루를 남기기 때문에 흰코 증후군 혹은 박쥐 흰코병으로 불리고 있다. 박쥐 흰코병은 지금까지 북미에서 박쥐에게 큰 피해를 주면서 연쇄적으로 생태계를 교란한다. 사실 박쥐 흰코병은 유라시아 대륙에서 박쥐에 감염되는 슈도짐노아스쿠스 데스트럭탄스 (Pseudogymnoascus destructans)라는 곰팡이가 원인이다. 유라시아 박쥐들은 오랜 함께 진화한 덕에 이 곰팡이는 본래 있던 곳에서는 치명적인 감염을 일으키지 않는다. 그러나 알 수 없는 경로를 통해 신대륙에 전파된 슈도짐노아스쿠스 곰팡이들은 수백만 마리의 박쥐를 죽게 만들었다. 독일 그라이프스발트 대학의 니콜라 피셔 박사가 이끄는 국제 과학자팀은 27개 나라에서 얻은 5479개의 박쥐 샘플을 분석해 박쥐 흰코병이 유입된 경로를 추적했다. 연구 결과 박쥐 흰코병을 일으키는 곰팡이는 사실 하나가 아니라 두 종이었다. 그리고 현재 북미에서 수백만 마리의 야생 박쥐를 죽게 만든 곰팡이의 기원은 큰 우크라이나 포딜리아(Podillia)로 밝혀졌다. 이번 연구는 네이처 5월 28일자에 실렸다. 포딜리아에는 유럽에서 가장 큰 동굴들이 있는데, 아마도 관광객의 옷과 소지품에 묻은 곰팡이 포자가 미국 뉴욕 주로 전파됐고 이후 이 관광객이 다시 동굴 탐사를 나서면서 현지 박쥐에 전파되었을 가능성이 가장 높아 보인다. 유전자 분석 결과는 곰팡이 전파는 이때 단 한 차례 진행된 것으로 나타났다. 이번 연구는 별다른 경각심 없이 이뤄지는 관광객의 야생 동물 접촉이 생태계에 파괴적인 결과를 가져올 수 있다는 걸 보여준다. 출입국 심사 시 야생 동식물이나 씨앗을 함부로 들여오지 못하게 엄격히 심사해도 보이지 않는 곰팡이 포자, 세균, 바이러스는 막을 수 없는 만큼 야생 동물 서식지에 대한 관광객 접촉을 최대한 제한하는 등의 보완책이 필요해 보인다.

기상학적으로 6월은 여름의 시작입니다. 6월의 첫날인 지난 1일 낮 기온은 내륙을 중심으로 30도까지 올랐습니다. 지구 평균기온이 높아지면서 대형 산불, 가뭄, 홍수 등 극단적 기상 현상이 빈번하게 발생합니다. 이런 문제 때문에 서식지가 줄어든 야생동물이 사람이 거주하는 지역으로 이동하면서 동물만 걸리던 감염병이 인간에게 건너오는 인수공통감염병이 점점 늘고 있습니다. 아일랜드 더블린 트리니티 칼리지 동물학과 연구팀은 불볕더위가 질병 확산에 영향을 미친다고 밝혔습니다. 특히 지구온난화로 인한 감염병 확산 속도와 범위가 이전과 비교해 최대 13배까지 늘어날 수 있는 것으로 나타났습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 기후학 분야 국제 학술지 ‘PLOS 기후학’ 6월 5일자에 실렸습니다. 앞선 연구들에 따르면 기온이 병원성 바이러스나 기생충 등에 영향을 미치는 주요인입니다. 실제로 코로나19 팬데믹 기간이었던 2022년 여름에 폭염이 없었다면 코로나 감염 사례의 70%가 발생하지 않았을 것이라는 분석도 있었습니다. 그렇지만 급격한 온도 변화와 지속 시간이 감염병 확산에 미치는 영향은 정확히 밝혀지지 않았습니다. 이에 연구팀은 온도와 온도 지속 시간을 변화시키면서 병원성 바이러스와 세균을 큰 물벼룩, 미포자충 등 여러 숙주에 감염시킨 뒤 관찰했습니다. 생태계 먹이 피라미드에서 1차 소비자인 물벼룩은 녹조류 같은 식물성 플랑크톤을 먹고 살며 물고기나 다른 동물성 플랑크톤의 먹이가 됩니다. 다양한 이유로 물벼룩 개체수가 급감하면 조류가 번성해 수질뿐만 아니라 생태계 전체에 부정적 연쇄효과를 가져오는 것으로 알려져 있습니다. 그래서 감염병 확산 모델이나 생태계 변화 연구에 많이 사용됩니다. 연구 결과 폭염 특성에 따라 병원체의 유병률과 증식 속도가 변하는 것으로 나타났습니다. 극단적 온도와 평균온도 사이의 차이, 지속 시간, 노출 시점에 따라 질병의 확산 속도와 범위가 달라진다는 말입니다. 연구팀에 따르면 사람이 걸리는 감염성 질병의 58%가 기후변화로 인해 악화했고, 온도 변화는 인체 면역 기능과 행동 등 생물학적 특성을 변화시켜 숙주의 감염 감수성에 영향을 미칩니다. 뎅기열, 지카 바이러스, 말라리아 등 질병을 옮기는 모기가 이탈리아와 프랑스 등 중남부 유럽 지역에서도 많이 발견되고 있다고 연구팀은 설명했습니다. 연구를 이끈 트리니티 칼리지의 페피인 루이크스 교수(동물학)는 “온난화와 극단적 기상 현상 때문에 지금까지 볼 수 없었던 질병이 발생하는 지역이 점점 늘어날 것”이라며 “이번 연구 결과는 미래 질병 모델에는 평균기온뿐만 아니라 변동하는 극단적인 온도까지 고려해야 한다는 점을 지적하고 있다”고 말했습니다.

국내 연구진이 밝기가 일정하지 않은 상황에서 사물의 윤곽 정보를 효율적이고 정확하게 추출하는 비전 센서를 개발했다. 자율주행, 드론, 로봇 기술에서 주변 환경을 더 빠르고 정확하게 인식하는 데 도움이 될 전망이다. 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학과 최문기 교수팀은 한국과학기술연구원(KIST) 최창순 박사팀, 서울대학교 김대형 교수팀과 공동 연구로 시냅스 모방 로봇 비전 센서를 개발했다고 4일 밝혔다. 비전 센서는 기계의 눈 역할을 하는 부품이다. 센서가 감지한 정보는 뇌 역할을 하는 프로세서로 전달돼 처리된다. 이때 정보가 여과 없이 전달되면 전송 데이터가 늘어나 처리 속도가 느려지고, 인식 정확도도 떨어진다. 조명이 급격히 바뀌거나 밝고 어두운 영역이 뒤섞인 상황에서 이런 문제는 더 두드러진다. 이에 연구진은 뇌 시냅스에서 일어나는 도파민-글루타메이트 신호 전달 경로를 모방해 윤곽선처럼 명암 대비가 큰 시각 정보만을 골라낼 수 있는 비전 센서를 개발했다. 연구진은 뇌에서 도파민이 글루타메이트를 조절해 중요한 정보를 강화하는 원리를 모방하도록 센서를 설계했다. 연구진은 실험을 통해 이 비전 센서가 영상 데이터 전송량을 기존 대비 91.8% 줄이면서 객체 인식 시뮬레이션의 정확도는 86.7%까지 끌어올린 것으로 확인했다. 최문기 교수는 “눈 자체에 뇌의 일부 기능을 부여한 ‘인 센서 컴퓨팅’ 기술을 적용해 영상 데이터의 밝기와 대비를 스스로 조절하고, 불필요한 정보는 걸러낸다”며 “초당 수십 기가비트에 달하는 영상 데이터를 처리해야 하는 로봇 비전 시스템의 부담을 근본적으로 줄여줄 수 있다”고 밝혔다. 최창순 박사는 “이번 기술은 로봇·자율주행 자동차·드론·사물인터넷 기기 등 다양한 비전 기반 시스템에 폭넓게 적용할 수 있다”며 “데이터 처리 속도와 에너지 효율을 동시에 높일 수 있어 차세대 인공지능 비전 기술의 핵심 설루션으로 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 이번 연구 결과는 지난달 ‘사이언스 어드밴시스’ 온라인판에 실렸다.

“빵 사고 칼국수 먹은 후 대전역 주변 카페에서 차를 마시는 게 하나의 코스가 되고 있어유. 관광객이 발굴해 유명해진 칼국숫집을 시민들이 찾기도 해유.” 박희조 대전 동구청장이 전한 최근 대전의 관광 경향이다. 대전이 뜨거워지면서 상권에 활기가 돌고 지자체가 관광객 유치를 위한 고민과 투자에 나서는 등 ‘꿀잼’ 도시로의 변화가 현실화하고 있다. 대전시는 최근 여행 전문 리서치기관 ‘컨슈머인사이트’가 발표한 월간 여행 동향에 따르면 1~4월 기준 여행지 점유율에서 대전(2.6%)이 2023년 대비 1.0%포인트 증가해 전국 최고 상승률을 기록했다고 2일 밝혔다. 서울(0.6%P), 대구(0.4%P), 부산(0.3%P) 등의 순이었다. 대표 관광지인 제주·강원은 각각 2.0%P, 1.4%P 하락해 대조를 보였다. 온라인 여행기업 ‘놀유니버스’가 발표한 황금연휴(5월 1~6일) 숙박 예약 현황에서도 대전은 예약 건수가 1년 전보다 190% 증가하며 전국 1위를 차지했다. 한국관광공사의 지난해 지역별 방문객 통계를 보면 대전 방문객은 8463만여명으로 전년 대비 3.1% 늘었다. 컨슈머인사이트는 “대전은 수도권에서 가깝고 교통이 편리한 근거리 여행지로, 주말이나 짧은 휴가에 다녀오기 적합하다”며 “야구의 인기와 함께 MZ세대 취향에 맞는 맛집, 복고풍 감성 거리 등이 알려지며 방문객이 늘고 있다”고 분석했다. 높아진 관심에 고무된 대전은 1993년 대전엑스포와 성심당에 머물던 대전에 빵지순례와 프로스포츠 등을 연계하고 ‘0시 축제’, ‘사이언스페스티벌’, ‘국제와인엑스포’ 등 다양한 축제로 도시 유입을 가속화하고 있다.

태양 적도 바로 위에 생성된 태양 흑점이 두 달 동안이나 사라지지 않고 ‘생명’을 유지해 관심을 끌고 있다. 최근 미국 과학 매체 라이브사이언스는 ‘노익장’을 과시 중인 태양 흑점 AR4100이 100년 기록을 깨뜨릴 수 있다고 보도했다. AR4100이 처음 관측된 것은 지난 4월 5일로 당시 AR4055로 명명됐다. 이후 태양 자전으로 시야에서 사라진 AR4055는 약 2주 후인 4월 28일 다시 나타나 AR4079라는 새로운 이름을 얻었다. 5월 초 기준 AR4079의 최대 폭은 지구 지름의 약 11배인 14만㎞로 올해 관측된 흑점 중 가장 큰 것으로 기록됐다. 이후 또다시 시야에서 사라진 AR4079는 놀랍게도 지난달 26일 다시 나타나 AR4100으로 명명됐으며 크기는 절반 정도로 줄어들었다. 태양 흑점은 태양의 앞면에 다시 나타날 때마다 연구자들이 잘 추적할 수 있도록 새로운 이름을 얻는다. 흥미로운 점은 태양 흑점이 보통 1주일 정도 지속된다는 점이다. 일부 큰 흑점의 경우 태양의 뒷면을 통과해 약 2주 후 다시 나타나기도 하지만 AR4100의 경우처럼 오래 지속되는 경우는 매우 드물다. 이에 대해 미국의 우주기상 전문매체 스페이스웨더닷컴은 “인간 수명과 비교하면 AR4100은 분명히 노인”이라면서 “미국은퇴자협회(AARP)에 가입하기 위해 연락하라”며 재치 있게 밝혔다. 보도에 따르면 태양 흑점의 역사적인 지속 기록은 알기 어렵다. 다만 전문가들은 1919년 발생한 태양 흑점의 134일 기록을 가장 오랜 것으로 보고 있다. 태양 흑점은 태양 표면에 구멍이 뻥 뚫린 것처럼 검게 보이는 지역을 말한다. 흑점은 태양의 강력한 자기장으로 만들어지는데 사실 흑점 자체는 매우 뜨겁지만, 주변의 태양 표면보다 1000°c 정도 온도가 낮아서 관측해보면 검은색으로 보여 이런 이름이 붙었다. 전문가들이 흑점을 계속 모니터하는 이유는 흑점이 태양 표면의 폭발 또는 코로나 질량방출(CME) 등을 발생시키는 근본 원인이기 때문이다. 곧 흑점 수가 많으면 태양폭발이 자주 일어나고 적으면 그 반대가 된다. 문제는 많은 흑점이 생기면 태양폭발이 자주 일어나 강력한 태양폭풍이 지구로 날아올 수 있다. 이 영향에 따라 지구에 단파통신 두절, 위성 장애, 위성항법장치 오류, 전력망 손상 등의 심각한 피해를 유발할 수 있지만 반대로 아름다운 오로라를 생성하기도 한다. 다만 최근의 흑점 증가가 태양 활동의 이상 현상은 아니다. 현재 태양은 11년 주기에서 최대 단계에 속해 왕성한 활동을 보이고 있다. 태양은 11년을 주기로 활동이 줄어들거나 늘어나는데 2019년 이후 태양은 태양 극소기(solar minimum)를 끝내고 태양 극대기(solar maximum)로 들어온 상태다.

태양 적도 바로 위에 생성된 태양 흑점이 2달 동안이나 사라지지 않고 ‘생명’을 유지해 관심을 끌고 있다. 최근 미국 과학 매체 라이브사이언스는 ‘노익장’을 과시 중인 태양 흑점 AR4100이 100년 기록을 깨뜨릴 수 있다고 보도했다. AR4100이 처음 관측된 것은 지난 4월 5일로 당시 AR4055로 명명됐다. 이후 태양 자전으로 시야에서 사라진 AR4055는 약 2주 후인 4월 28일 다시 나타나 AR4079라는 새로운 이름을 얻었다. 5월 초 기준 AR4079의 최대 폭은 지구 지름의 약 11배인 14만㎞로 올해 관측된 흑점 중 가장 큰 것으로 기록됐다. 이후 또다시 시야에서 사라진 AR4079는 놀랍게도 지난달 26일 다시 나타나 AR4100으로 명명됐으며 크기는 절반 정도로 줄어들었다. 태양 흑점은 태양의 앞면에 다시 나타날 때마다 연구자들이 잘 추적할 수 있도록 새로운 이름을 얻는다. 흥미로운 점은 태양 흑점이 보통 1주일 정도 지속된다는 점이다. 일부 큰 흑점의 경우 태양의 뒷면을 통과해 약 2주 후 다시 나타나기도 하지만 AR4100의 경우처럼 오래 지속되는 경우는 매우 드물다. 이에 대해 미국의 우주기상 전문매체 스페이스웨더닷컴은 “인간 수명과 비교하면 AR4100은 분명히 노인”이라면서 “미국은퇴자협회(AARP)에 가입하기 위해 연락하라”며 재치 있게 밝혔다. 보도에 따르면 태양 흑점의 역사적인 지속 기록은 알기 어렵다. 다만 전문가들은 1919년 발생한 태양 흑점의 134일 기록을 가장 오랜 것으로 보고 있다. 태양 흑점은 태양 표면에 구멍이 뻥 뚫린 것처럼 검게 보이는 지역을 말한다. 흑점은 태양의 강력한 자기장으로 만들어지는데 사실 흑점 자체는 매우 뜨겁지만, 주변의 태양 표면보다 1000°c 정도 온도가 낮아서 관측해보면 검은색으로 보여 이런 이름이 붙었다. 전문가들이 흑점을 계속 모니터하는 이유는 흑점이 태양 표면의 폭발 또는 코로나 질량방출(CME) 등을 발생시키는 근본 원인이기 때문이다. 곧 흑점 수가 많으면 태양폭발이 자주 일어나고 적으면 그 반대가 된다. 문제는 많은 흑점이 생기면 태양폭발이 자주 일어나 강력한 태양폭풍이 지구로 날아올 수 있다. 이 영향에 따라 지구에 단파통신 두절, 위성 장애, 위성항법장치 오류, 전력망 손상 등의 심각한 피해를 유발할 수 있지만 반대로 아름다운 오로라를 생성하기도 한다. 다만 최근의 흑점 증가가 태양 활동의 이상 현상은 아니다. 현재 태양은 11년 주기에서 최대 단계에 속해 왕성한 활동을 보이고 있다. 태양은 11년을 주기로 활동이 줄어들거나 늘어나는데 2019년 이후 태양은 태양 극소기(solar minimum)를 끝내고 태양 극대기(solar maximum)로 들어온 상태다.

비만이 성인 당뇨와 심장질환, 대사 질환 등을 유발하는 것은 잘 알려졌지만, 뇌 건강에 미치는 영향에 관해서는 명확히 밝혀지지 않고 있다. 그런데, 비만이 불안감을 높이고 인지기능을 떨어뜨리는 원인이 될 수 있다는 사실이 밝혀져 눈길을 끈다. 미국 조지아주립대 영양학과 연구팀은 비만이 장내 미생물 군집과 숫자에 영향을 미쳐 불안 유사 증상, 뇌 신호 전달의 변화, 뇌 기능 장애를 일으킬 수 있다는 사실을 규명했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지난 5월 31일부터 오는 3일까지 미국 플로리다주 올랜도에서 열리는 미국 영양학회 연례 콘퍼런스 ‘NUTRITION 2025’에서 발표됐다. 연구팀은 수컷 생쥐 32마리를 두 집단으로 나눠, 사람으로 치면 청소년기부터 초기 성인기에 해당하는 기간인 약 15주 동안 한 쪽에는 저지방식이나 일상적 음식을, 다른 쪽에는 기름기 많고 달고, 열량이 높은 고지방식을 제공했다. 예상한 것처럼 고지방식을 섭취한 생쥐는 저지방식을 섭취한 쥐에 비해 체중과 체지방이 두 배 넘게 증가했다. 연구팀은 행동 실험을 실시한 결과, 비만 쥐가 마른 쥐에 비해 얼어붙기 행동을 더 많이 보인 것으로 나타났다. 얼어붙기 행동은 불안을 느끼거나 위협으로 인식되는 상황에 대해 쥐가 보이는 방어적 행동 패턴이다. 대사 조절에 관여하는 뇌 영역인 시상하부에서 서로 다른 신호 전달 패턴을 보여 인지 장애와 가까운 증상을 보였다. 이런 행동은 고지방식이 장내 미생물에 영향을 미쳐 뇌 인지 기능에도 작용하기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 데지레 원더스 교수는 “이번 연구 결과는 비만이 장 건강에 영향을 미쳐, 불안 유사 행동과 뇌 기능 장애를 유발한다는 점을 보여준다”며 “식습관이 신체적, 정신적 건강 모두에 중요한 역할을 한다는 점을 시사하는 것”이라고 말했다. 원더스 교수는 “환경적 요인, 유전, 생활 방식 선택, 사회경제적 상황도 비만과 그와 관련한 건강 결과의 위험에 영향을 미친다”며 “비만 관련 인지 장애와 정신 건강 문제를 이해하고 해결하기 위한 더 광범위하고 다요인적인 접근법의 맥락에서 고려되어야 한다”고 덧붙였다.

지난 3월 농촌진흥청이 발표한 ‘반려 식물 인구와 산업 규모 조사’ 결과에 따르면 집에서 식물을 키우는 소위 ‘식집사’(식물 집사)는 국민 3명 중 1명꼴이며 관련 시장은 2조 4215억원 규모에 이르는 것으로 추산됐다. 동물을 키우는 것보다 쉽다고 생각하지만, 손만 닿으면 식물이 죽는 ‘연쇄 식물 킬러’나 ‘식집사 호소인’들도 의외로 많다. 이런 사람들을 위한 식물 키우는 방법에 관한 인터넷 정보나 책들은 많지만 백약이 무효인 경우도 적지 않다. 아는 만큼 사랑하게 되고 사랑하는 만큼 잘 키울 수 있는 법이다. 식물 키우기에 앞서 식물에 관해 재미있게 알려 주는 책들이 잇따라 출간되면서 식집사들을 유혹하고 있다. ‘꽃을 공부합니다’(사이언스북스)는 국립 세종수목원에서 가드너로 일하는 저자가 우리가 일상에서 가장 쉽게 접할 수 있는 수선화, 튤립, 은방울꽃, 해바라기, 동백 등 29종의 꽃에 얽힌 이야기를 풀어낸다. 꽃의 형태학적, 생태학적, 생리학적 지식뿐만 아니라 이 꽃들이 인류 문화와 예술 속에서 어떤 의미를 가졌는지 문명사적 맥락까지 알려 준다. 식물의 가치는 식물을 즐기다 보면 자연스럽게 알게 된다. 재배라는 실용성과 함께 인문학적 지식까지 제공해 식물을 바라보는 시선 자체를 바꿔 준다. 특히 식물학자로서의 안목과 정원을 가꾸는 가드너의 경험을 바탕으로 꽃을 즐기는 방법을 여러 측면에서 제시한다. ‘식물의 매력’(황소걸음)은 반려 식물의 깊은 매력을 느낄 수 있게 해 준다. 식물이란 무엇인지에서 시작해 어디까지를 식물로 봐야 하는지, 식물은 어떻게 탄생했는지 등 학창 시절 생물 교과서에나 나올 법한 재미없는 주제들조차 유머와 비유로 재미있게 풀어낸다. 식물이 가시를 갖는 이유는 외부 포식자에게서 자기를 보호하기 위한 것이라는 정도는 누구나 안다. 이런 식물의 몸짓을 인간의 언어로 해석하면 “나, 맛있어요”라는 뜻이란다. 가시는 뭔가 숨기고 있다는 결정적 증거이기 때문에 음나무, 두릅나무, 가시오갈피, 찔레나무, 꾸지뽕나무처럼 가시가 있는 식물은 먹어도 된다고 저자는 이야기한다. 책을 읽다 보면 우리가 식물에 대해 얼마나 무지하고, 편견에 사로잡혀 있는지, 식물도 동물만큼 멋지고 놀라운 생명체인지 깨닫게 된다. 그런가 하면 ‘어제보다 조금 더 깊이 걸었습니다’(디플롯)는 집 안으로 들이는 식물을 넘어 숲에 관해 이야기한다. 숲을 구성하는 풀과 나무의 이야기를 하면서도, 그 속에 숨어 있는 인간의 이야기를 풀어낸다. 봄을 알리는 대표적인 풀인 냉이는 겨우내 눈보라와 추위를 견뎌낸 뒤 꽃을 피우고 우거진 숲의 녹음 속에서도 존재감을 드러내기 위해 필살기를 보이는 여름꽃들, 햇살을 움켜쥐고 바람의 결을 따라 삶을 이어 가는 대나무 등 우리가 평소 인식하지 못하고 넘어간 식물 이야기들을 만날 수 있다. 여우숲 생명학교 교장이자 숲 철학자인 저자는 “예로부터 사람들은 숲과 자연을 ‘하늘이 쓴 글자 없는 책’으로 생각했다”며 “우주의 축약인 숲을 배움으로써 삶의 지혜까지 얻을 수 있다”고 강조한다.

나무늘보는 느린 동물의 대명사다. 심지어 영어 명칭인 슬로스(sloth) 역시 나태하다는 뜻을 지니고 있다. 하지만 절대 게으른 동물은 아니다. 그보다는 환경에 극도로 적응을 잘한 동물에 속한다. 이들이 움직임이 느린 것은 대사량이 적고 근육량도 적기 때문으로 먹이를 구하기 힘든 환경에 잘 적응한 결과다. 나무 위에 살기 때문에 영양가 낮은 나뭇잎만 먹고사는데 아예 여기에 잘 적응해 거의 움직이지 않게 진화한 것이다. 하지만 아무리 영양가가 낮더라도 많이 먹어서 보충할 수 있지 않으냐고 반문할 수도 있다. 기린 역시 몸집이 크지만 나뭇잎을 주로 먹고 산다. 사실 나무늘보의 친척 가운데는 기린이나 코끼리 같은 생활 방식을 선택한 이들도 있었다. 1만 2000년 전까지 신대륙을 활보했던 거대 땅늘보인 메가테리움 (Megatherium)이 대표적이다. 지금의 나무늘보를 보면 상상이 되지 않을 수도 있지만, 메가테리움은 몸무게가 최대 4t에 몸길이도 6m에 달해 두 발로 서면 높은 가지에도 쉽게 닿을 수 있었다. 그리고 손에는 크고 날카로운 발톱이 있어 큰 나뭇가지도 쉽게 꺾어 잎을 먹을 수 있었다. 엄청난 몸집과 날카로운 발톱을 지닌 메가테리움을 보면 이런 동물이 멸종하고 나무늘보가 살아남았다는 사실이 의외로 다가온다. 하지만 물론 여기에는 그럴 만한 이유가 있다. 미국 플로리다 자연사 박물관의 레이첼 나두치가 이끄는 연구팀은 박물관 17곳에서 보관 중인 화석 400여 개에서 DNA를 추출해 땅늘보와 나무늘보의 진화 과정을 조사해 늘보의 크기를 조절한 인자를 밝혀냈다. 연구팀 분석으로는 늘보의 조상은 3700만 년 전 아르헨티나에서 살았던 슈도글리토돈(Pseudoglyptodon)라는 큰 개 크기의 동물이었다. 이들은 수십 종에 달하는 땅늘보와 나무늘보로 진화했는데, 아무래도 땅에 사는 땅늘보의 몸집이 훨씬 컸다. 땅늘보의 대명사는 앞서 소개한 메가테리움이다. 이들은 대략 500만 년 전 남미에서 진화한 후 남미 대륙이 북미와 연결된 이후에는 북미까지 퍼져 나갔다. 연구팀은 메가테리움 같은 대형 땅늘보가 몸집을 키운 것은 당시 넓은 초원과 추운 환경에 적응한 결과라고 분석했다. 초원에서 먼 거리를 이동하면서 먹이를 구할 때 큰 몸집은 많은 장점이 있다. 그리고 높이 있는 나뭇잎처럼 다른 동물은 접근하기 힘든 먹이도 쉽게 구할 수 있다. 마지막으로 큰 몸집은 피할 곳이 마땅치 않은 초원에서 몸을 지킬 수 있는 든든한 무기다. 이런 점에서 메가테리움은 오늘의 코끼리와 몸집만 비슷한 게 아니라 생태적 지위도 비슷했음을 짐작할 수 있다. 연구팀은 여기에 더해 기후도 큰 영향을 미쳤다고 분석했다. 메가테리움과 다른 땅늘보들은 여러 차례의 빙하기와 간빙기를 거쳤는데, 날씨가 추워지면 몸집에 커지는 경향을 보였다. 큰 몸집은 상대적 표면적을 줄여 체온을 유지하는 데 유리하다. 하지만 이렇게 천적이 없을 것 같았던 메가테리움은 인간이 신대륙에 들어온 후인 1만 2000년쯤 갑자기 사라진다. 급격한 기후 변화와 인간의 사냥이 주된 이유로 지목되지만, 정확한 이유는 아직 모른다. 우리가 분명하게 알고 있는 사실은 현재 살아남은 생존자가 가장 작고 느린 나무늘보라는 사실이다. 느리지만 그만큼 적게 먹어 먹이가 떨어질 걱정이 없고 몸집이 작아 나무에 숨어 지내기도 적합한 나무늘보는 크고 힘센 사촌들이 모두 사라진 후에도 살아남았다. 나무늘보는 크고 힘센 것만이 전부가 아니라는 자연의 지혜를 우리에게 가르쳐 주는 존재일지도 모른다.

나무늘보는 느린 동물의 대명사다. 심지어 영어 명칭인 슬로스(sloth) 역시 나태하다는 뜻을 지니고 있다. 하지만 절대 게으른 동물은 아니다. 그보다는 환경에 극도로 적응을 잘한 동물에 속한다. 이들이 움직임이 느린 것은 대사량이 적고 근육량도 적기 때문으로 먹이를 구하기 힘든 환경에 잘 적응한 결과다. 나무 위에 살기 때문에 영양가 낮은 나뭇잎만 먹고사는데 아예 여기에 잘 적응해 거의 움직이지 않게 진화한 것이다. 하지만 아무리 영양가가 낮더라도 많이 먹어서 보충할 수 있지 않으냐고 반문할 수도 있다. 기린 역시 몸집이 크지만 나뭇잎을 주로 먹고 산다. 사실 나무늘보의 친척 가운데는 기린이나 코끼리 같은 생활 방식을 선택한 이들도 있었다. 1만 2000년 전까지 신대륙을 활보했던 거대 땅늘보인 메가테리움 (Megatherium)이 대표적이다. 지금의 나무늘보를 보면 상상이 되지 않을 수도 있지만, 메가테리움은 몸무게가 최대 4t에 몸길이도 6m에 달해 두 발로 서면 높은 가지에도 쉽게 닿을 수 있었다. 그리고 손에는 크고 날카로운 발톱이 있어 큰 나뭇가지도 쉽게 꺾어 잎을 먹을 수 있었다. 엄청난 몸집과 날카로운 발톱을 지닌 메가테리움을 보면 이런 동물이 멸종하고 나무늘보가 살아남았다는 사실이 의외로 다가온다. 하지만 물론 여기에는 그럴 만한 이유가 있다. 미국 플로리다 자연사 박물관의 레이첼 나두치가 이끄는 연구팀은 박물관 17곳에서 보관 중인 화석 400여 개에서 DNA를 추출해 땅늘보와 나무늘보의 진화 과정을 조사해 늘보의 크기를 조절한 인자를 밝혀냈다. 연구팀 분석으로는 늘보의 조상은 3700만 년 전 아르헨티나에서 살았던 슈도글리토돈(Pseudoglyptodon)라는 큰 개 크기의 동물이었다. 이들은 수십 종에 달하는 땅늘보와 나무늘보로 진화했는데, 아무래도 땅에 사는 땅늘보의 몸집이 훨씬 컸다. 땅늘보의 대명사는 앞서 소개한 메가테리움이다. 이들은 대략 500만 년 전 남미에서 진화한 후 남미 대륙이 북미와 연결된 이후에는 북미까지 퍼져 나갔다. 연구팀은 메가테리움 같은 대형 땅늘보가 몸집을 키운 것은 당시 넓은 초원과 추운 환경에 적응한 결과라고 분석했다. 초원에서 먼 거리를 이동하면서 먹이를 구할 때 큰 몸집은 많은 장점이 있다. 그리고 높이 있는 나뭇잎처럼 다른 동물은 접근하기 힘든 먹이도 쉽게 구할 수 있다. 마지막으로 큰 몸집은 피할 곳이 마땅치 않은 초원에서 몸을 지킬 수 있는 든든한 무기다. 이런 점에서 메가테리움은 오늘의 코끼리와 몸집만 비슷한 게 아니라 생태적 지위도 비슷했음을 짐작할 수 있다. 연구팀은 여기에 더해 기후도 큰 영향을 미쳤다고 분석했다. 메가테리움과 다른 땅늘보들은 여러 차례의 빙하기와 간빙기를 거쳤는데, 날씨가 추워지면 몸집에 커지는 경향을 보였다. 큰 몸집은 상대적 표면적을 줄여 체온을 유지하는 데 유리하다. 하지만 이렇게 천적이 없을 것 같았던 메가테리움은 인간이 신대륙에 들어온 후인 1만 2000년쯤 갑자기 사라진다. 급격한 기후 변화와 인간의 사냥이 주된 이유로 지목되지만, 정확한 이유는 아직 모른다. 우리가 분명하게 알고 있는 사실은 현재 살아남은 생존자가 가장 작고 느린 나무늘보라는 사실이다. 느리지만 그만큼 적게 먹어 먹이가 떨어질 걱정이 없고 몸집이 작아 나무에 숨어 지내기도 적합한 나무늘보는 크고 힘센 사촌들이 모두 사라진 후에도 살아남았다. 나무늘보는 크고 힘센 것만이 전부가 아니라는 자연의 지혜를 우리에게 가르쳐 주는 존재일지도 모른다.

“콩 한 쪽도 나눠 먹는다”라는 우리 속담이 있다. 콩처럼 작은 것 하나도 나눠 먹는다는 것은 서로 돕고 어려울 때 서로에게 힘이 된다는 의미다. 그렇지만, 실제로 자기가 독차지할 수 있는 상황이거나 어려운 상황에서 다른 사람과 음식이나 물건을 나눈다는 것은 쉽지 않은 일이다. 그런데, 최근 과학자들이 바다의 무법자 상어들도 먹이를 독차지하지 않고 나눈다는 사실을 발견해 눈길을 끈다. 미국 하와이대 해양 생물학 연구소, 호놀룰루 종 보존 연구 프로그램(PSP) 공동 연구팀은 난폭하기로 유명한 큰지느러미흉상어(Oceanic whitetip shark)와 뱀상어(tiger shark)가 먹잇감을 사이좋게 나눠 먹는 모습을 관찰했다고 31일 밝혔다. 이 연구 결과는 해양학 분야 국제 학술지 ‘최신 어류 과학’(Frontiers in Fish Science) 5월 29일 자에 실렸다. 큰지느러미흉상어는 평균 길이가 2m에 달하는 멸종 위기종 상어다. 다른 상어들과 어울리지 않는 독립적 성향을 띠며, 이동성이 높고 먼바다에서 주로 생활하기 때문에 연구가 쉽지 않다. 봄이나 여름철에 하와이 빅 아일랜드에서 발견되기도 한다. 또 뱀상어는 평균 3~4m까지 자라는 종으로 1년 내내 하와이 빅 아일랜드 인근에서 서식한다. 그래서 두 종이 시간적으로나 공간적으로 겹치는 경우는 매우 드물다. 연구팀은 2024년 4월 빅 아일랜드 서쪽 해안에서 약 10㎞ 떨어진 지역에서 심하게 부패한 동물 사체를 발견했는데, 그 주변에 큰지느러미흉상어 9마리, 뱀상어 5마리를 목격했다. 크기도 작고 심하게 부패한 사체를 뜯어 먹는 모습이 관찰됐는데, 같은 종의 상어끼리는 물론 서로 다른 종의 상어끼리도 어떤 적대적 행동 없이 먹잇감을 먹는 모습이 관찰됐다. 또 일부 상어들은 수면으로 뜬 사체 찌꺼기를 먹는 모습도 보였다. 이에 대해 상어들이 종과 크기 등이 달라도 사회적 위계를 정확히 인식하기 때문에 다툼이 벌어지지 않는 것일 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 몰리 스콧 하와이대 박사는 “이번 연구는 서식하는 환경이 완전히 다른 두 종의 상어가 평화롭게 사체를 처리하는 모습을 관찰한 첫 연구”라며 “보통 대양에서 사는 상어들은 사람을 잡아먹는 식인 상어라는 인식이 강하지만 실제로는 청소부 역할이 더 크다는 것을 확인할 수 있었다”라고 말했다.

학창 시절에는 운동을 잘하는 학생이 친구들에게 부러움의 대상이 된다. 운동을 잘하고 못하는 것은 많은 사람이 유전 때문으로 알고 있는데, 실제론 그렇지 않다는 재미있는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 일본 나고야 난잔대 체육교육 연구센터, 도호쿠대 스마트 에이징 연구 센터 공동 연구팀은 자기 운동 능력에 대한 인식은 성격, 가족 특성, 여가 활동, 타인의 인식 등 여러 내·외 요인의 영향을 받는다고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 29일 자에 실렸다. 자신의 운동 능력에 대한 자아 인식은 체육 활동에 참여하려는 동기에 영향을 미친다. 실제로 아동, 청소년에게 자신의 운동 능력에 대한 인식은 각종 신체 활동 참여뿐만 아니라 궁극적으로는 건강과 학업 성취에까지 영향을 미친다. 실제 운동 능력과는 별개로 자신이 운동을 못 한다고 생각하는 사람은 신체 활동을 피하게 되고, 운동을 더 못하게 된다는 말이다. 그런데, 운동 능력에 대한 정의가 모호하고, 자신의 운동 능력에 대한 인식과 관련된 요인들에 관한 연구는 거의 없었다. 이에 연구팀은 406명의 남녀 대학생을 대상으로 운동 능력에 대한 자아 인식을 조사했다. 실험 참가자들은 축구, 배구, 농구 등 11개 스포츠에 대해 자기 신체 능력에 대한 감각을 평가하는 설문 조사를 작성했다. 또 성격과 가족 배경, 신체 활동 이력도 조사했다. 연구 결과, 자기가 다른 사람보다 운동을 잘한다고 스스로 생각하는 학생들은 끈기, 회복력, 계속 성장할 수 있다는 잠재력인 성장 마인드 셋 점수가 높은 것으로 나타났다. 이 학생들은 형제자매 중 막내인 경우가 많았고, 다른 사람들에게 “운동 능력이 뛰어나다”라는 말을 자주 들었고, 처음 걷기 시작한 시기도 빠른 편에 속했다. 또 각종 체육 활동 참여 경험이 많았고, 부모의 가계 소득이 더 높았으며, 부모가 운동선수인 경우도 많았다. 본인이 운동을 잘한다고 생각한 학생들은 온라인 게임이나 음악 같은 다른 여가 활동 참여도나 관심은 낮은 것으로 나타났다. 연구를 이끈 쇼 이토 난잔대 교수는 “이번 연구는 주관적 운동 능력 인식이 스포츠 경험뿐만 아니라 성격 특성, 유아기 환경, 가족 배경에 의해 형성된다는 것을 보여준다”며 “형제자매 중 막내가 운동 능력에 자신감을 보이는 이유는 나이 많은 형제자매들이 운동하는 것을 보고 따라 하기 때문일 것”이라고 말했다.

전기차 시대를 연 일등공신은 리튬 이온 배터리입니다. 리튬 이온 배터리는 과거 사용되던 납 축전지에 비해 에너지 밀도가 매우 높고 상대적으로 가벼우며 자가 방전이 일어나는 정도도 작아 전자기기는 물론 자동차용으로 적합합니다. 여기에 전고체 배터리 같은 차세대 배터리가 상용화되면 내연기관에서 전기차로의 전환은 가속도가 붙을 것으로 예상되고 있습니다. 하지만 차세대 전고체 배터리로도 전기 비행기 상용화는 쉽지 않을 것으로 보고 있습니다. 실용적인 전기 비행기 개발을 위해서는 배터리의 에너지 밀도가 1000Wh/kg 이상 되어야 하는데, 현재 주로 사용되는 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도는 300Wh/kg 이내이고 전고체 배터리도 500Wh/kg 정도를 예측하고 있기 때문입니다. 따라서 과학자들은 자동차를 외에 선박, 기차, 항공기, 트럭 등의 전동화를 위한 차세대 배터리 개발에 나서고 있습니다. 이런 시도들 가운데 하나가 금속 공기 전지입니다. 금속 금속 공기 전지 (metal air battery)는 금속과 공기를 전지의 음극과 양극으로 사용하는 형태의 배터리로 군용으로 상용화된 아연 공기 전지가 대표적 사례입니다. 금속 공기 전지는 음극 역할을 하는 금속과 반응이 일어나는 부분만으로 구성되어 있어 에너지 밀도가 높으며 양극인 공기 중 산소와 분리된 덕분에 화재 위험성이 낮습니다. 따라서 전기 비행기에 필요한 1000Wh/kg 이상의 높은 에너지 밀도를 쉽게 달성할 수 있습니다. 하지만 전기를 내놓는 산화 과정과 달리 충전하는 환원 과정이 쉽지 않아 사실상 일차전지로 사용해야 하기 때문에 널리 쓰이지 못하고 있습니다. MIT의 옛-밍 치앙 교수 연구팀은 일반적으로 사용되는 아연이나 리튬보다 훨씬 구하기 쉬운 소듐 (나트륨)을 이용한 소듐 공기 전지 프로토타입을 개발해 에너지 관련 학술지인 줄 (Joule)에 발표했습니다. 소듐은 소금을 통해 매우 쉽게 구할 수 있어 차세대 배터리 소재로 주목받는 물질입니다. 기본적으로 소듐 이온 배터리 형태로 개발이 한창이고 상용화가 시작된 상황이지만, 연구팀은 소듐이 금속 공기 전지 소재로도 유망하다고 보고 연구를 진행했습니다. 연구팀이 개발한 프로토타입은 사실 이차 전지보다는 연료 전지에 가까운 형태입니다. 공기와 액체 소듐이 전지 역할을 하고 그 사이에 있는 고체 세라믹 층이 전해질과 같은 역할을 담당합니다. 투명한 H 형 튜브 안에는 산소를 공급하는 공기와 가열해 액체 상태로 만든 소듐 사이에 다공성 공기 전극과 세라믹 층으로 존재합니다. (사진) 물론 중요한 것은 이런 기술적인 내용보다 에너지 밀도입니다. 연구팀에 따르면 이 프로토타입의 에너지 밀도는 1,700Wh/kg에 달합니다. 하지만 그렇다고 해서 곧 리튬 이온 배터리를 대체할 수 있는 건 아닙니다. 기존의 금속 공기 전지와 마찬가지로 연구팀이 개발한 소듐 공기 전지 역시 방전 후 충전이 쉽지 않다는 한계가 있습니다. 따라서 카트리지 형태로 교체하는 방안을 생각하고 있습니다. 소듐은 쉽게 구할 수 있는 물질인 만큼 소듐 카트리지를 새로 교체해 1차 전지처럼 사용하는 것입니다. 하지만 궁극적으로는 리튬 이온 배터리처럼 충방전이 쉬우면서 에너지 밀도까지 높은 차세대 금속 공기 배터리 개발이 모든 배터리 개발자의 목표일 것입니다. 이를 위해 MIT뿐 아니라 우리나라를 포함한 세계 각국의 과학자들이 연구에 몰두하고 있습니다. 누가 가장 먼저 실용적인 차세대 금속 공기 전지 개발에 성공하게 될지 궁금합니다.

고래는 바다에 사는 가장 큰 포유류이자, 현존하는 지구상 가장 큰 동물이기도 하다. 그러나 멸종 위기에 처해 있어 국제 포경위원회에서는 1985년부터 상업적으로 고래잡이를 금지하고 있다. 그런데도 암암리에 포경하는 나라들도 있다. 과거 인류는 기름과 고기를 얻기 위해 고래를 사냥했다. 그렇다면, 인류는 언제부터 고래를 사냥했을까. 스페인, 프랑스, 오스트리아, 스위스, 덴마크, 캐나다 6개국 17개 대학과 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 인류는 약 2만년 전부터 고래 뼈를 이용해 도구를 만들어 사용했다고 30일 밝혔다. 이번 연구에는 스페인 바르셀로나 자치대 환경과학기술 연구소, 칸타브리아대, 살라망카대, 오비에도대, 프랑스 파리 국립 자연사박물관, 보르도대, 몽펠리에대, 장 조레스 툴루즈대, 프랑슈 콩테대, 파리 사클레대, 오스트리아 빈대학, 빈 인간 진화·고고 과학 연구소, 스위스 뇌샤텔주 문화 유산·고고학부, 덴마크 코펜하겐대, 캐나다 브리티시 컬럼비아대 과학자들이 참여했다. 이 연구는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5월 28일 자에 실렸다. 연구팀은 프랑스, 스페인과 접해 있는 비스케이 만 주변 유적지에서 발굴된 뼈 도구 83개와 스페인 산타카탈리나 동굴에서 발굴되니 뼈 90개에 대해 질량 분석법, 방사성 탄소 연대 측정법을 사용해 표본의 연대를 측정하고 분류해 분석했다. 그 결과, 뼈들은 최소 5종의 대형 고래의 것이며, 가장 오래된 것은 1만 9000~2만 년 전으로 거슬러 올라가는 것으로 밝혀졌다. 연구팀에 따르면 이는 인간이 고래 유해를 도구로 사용했다는 가장 오래된 증거다. 이번에 확인된 종은 향유고래, 대왕고래, 참고래, 북대서양긴수염고래, 수염고래 등이다. 이 고래 종들은 요즘에도 비스케이 만 주변에서 발견되고 있다. 또, 현재는 북태평양과 북극에서 간간이 볼 수 있는 회색 고래의 유해도 발견했다. 고래 뼈를 정밀 분석해 얻은 화학적 데이터에 따르면 오래전 고래의 먹이 습성은 현재 고래 종들과는 다른 것으로 조사됐다. 이는 시간이 변하면서 고래의 행동적, 환경적 변화를 의미한다. 연구를 이끈 장 마크 페티용 장 조레스 툴르즈대 교수는 “이번 연구는 해안 지역에서 초기 인류가 고래를 사용했던 방식에 대한 이해를 넓히는 동시에, 지난 2만년 동안 고래 생태계 변화에 대한 통찰을 제시한다”고 말했다.

고대 지구에는 바다를 지배하며 가장 강력한 해양 동물로 군림한 전설적인 포식자가 있었다. 바로 지금으로부터 약 2300만년 전에서 360만년 전까지 살았던 것으로 추정되는 이름부터 무시무시한 메갈로돈(megalodon)이다. 최근 독일 프랑크푸르트 괴테 대학 등 공동연구팀은 메갈로돈이 작은 어류까지 닥치는 대로 사냥했다는 새로운 내용의 연구 결과를 발표했다. 지금까지 전문가들은 메갈로돈이 자신의 덩치에 어울리는 고래 같은 대형 해양 포유류만 잡아먹었을 것으로 추정해왔다. 지금도 할리우드 영화의 단골 주인공으로 나오는 메갈로돈은 이름 그대로 ‘커다란(Megal) 이빨(odon)’이란 뜻이며, 길이 최대 20m, 몸무게는 50t에 달해 백상아리보다 3배는 더 큰 것으로 묘사됐다. 특히 메갈로돈은 거대한 덩치를 유지하기 위해 하루에 무려 10만㎉가 필요한데, 이를 충족하기 위해 유연한 포식자였을 가능성이 높다는 것이 연구팀의 결론이다. 연구팀은 메갈로돈의 식생활을 알아내기 위해 화석으로 남아있는 이빨을 연구 대상으로 삼았다. 이빨 속 아연(Zn)을 추출, 동위원소 비율을 분석해 이를 비슷한 시기의 가장 가까운 친척인 오토두스 추부텐시스와 현대 상어의 이빨을 비교해 먹이사슬을 재구성하는 방식이다. 아연은 생명체에 필수적이며 이빨 발달에 중요한 역할을 한다. 특히 이빨의 아연 동위원소 비율은 메갈로돈이 어떤 동물성 먹이를 섭취했는지를 보여준다. 예를 들어 먹이사슬 맨 위에 있는 어류의 경우 아연의 두 동위원소인 아연-64에 비해 아연-66의 양이 매우 적다. 그러나 이번 연구 결과 메갈로돈과 먹이사슬 맨 아래 단계에 있는 도미류 등과 비교해 아연 동위원소 차이가 뚜렷하지 않은 것으로 드러났다. 연구를 이끈 제러미 매코맥 박사는 “메갈로돈의 일반적인 인상은 괴물 상어가 고래를 잡아먹는 모습”이라면서 “이번 연구는 메갈로돈이 고래뿐 아니라 원하는 것은 무엇이든 먹었으리라는 것을 보여준다”고 설명했다. 이어 “메갈로돈은 큰 먹이, 작은 먹이를 가리지 않는 매우 유연하고 융통성 있는 잡식성 포식자”라고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 과학 저널 지구·행성 과학 회보(Earth and Planetary Science Letters) 최신 호에 발표됐다.

갓 태어난 아이들은 자다 깨기를 반복해 새벽에도 깊이 잠들지 못해 부모들의 애를 태운다. 그래서 통잠을 자기 시작하는 생후 백일을 ‘백일의 기적’이라고 부를 정도다. 부모들은 잠 못 드는 아이를 안고서 노래를 흥얼거리며 재우려고 한다. 그런데, 미국 예일대, 프린스턴대, 호프스트라대 의대, 네덜란드 암스테르담대, 뉴질랜드 오클랜드대, 캐나다 맥길대 공동 연구팀은 부모들이 영유아들에게 노래를 직접 불러주는 것이 피부 접촉만큼이나 정신적 건강은 물론 신체 건강에도 도움이 된다고 29일 밝혔다. 이 연구 결과는 심리학 분야 국제 학술지 ‘아동 발달’ 5월 28일 자에 실렸다. 연구팀은 미국 코네티컷주 뉴헤이븐에서 열린 베이비 페어에 방문해 임신 중이거나 출산한 지 얼마 안 되는 부모, 또는 육아 관련 소셜 미디어 그룹, 유아 교육 관련 온라인 커뮤니티에서 활동하는 사람을 대상으로 연구 참가자를 모집했다. 연구팀은 평균 연령 약 4개월인 영아와 주 양육자 110명을 무작위로 선정했다. 부모가 아이들에게 노래를 불러주는 것이 좋다는 사실은 잘 알려졌지만, 장기적으로 건강에 미치는 영향에 관한 연구는 거의 없었다. 연구팀은 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 4주 동안 아이를 달랠 때는 물론, 매일 하루에 3번 이상 아이들에게 노래를 불러주도록 하고, 다른 한 그룹은 아이들이 칭얼댈 때만 노래를 부르도록 했다. 6주 후 유아와 보호자의 기분, 스트레스, 수면의 질 등에 관한 설문조사를 했다. 분석 결과, 부모나 주 양육자들이 노래를 불러주면 영유아들의 기분이 긍정적으로 변하는 것이 관찰됐다. 대부분의 문화권에서 부모들이 노래를 불러 아이들을 진정시키고 달래왔는데 실질적 효과가 있다는 것이 밝혀졌다는 설명이다. 실제로 부모들의 노래는 아이들의 기분과 신체적 건강을 촉진하고 부모의 양육 스트레스는 줄여주는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 사뮤엘 메어 뉴질랜드 오클랜드대 교수는 “이번 연구는 아이에게 노래를 들려주는 간단한 방법만으로도 유아와 보호자 모두의 건강 개선에 도움이 된다는 것을 보여준다”며 “노래의 긍정적 효과는 음악과 적극적인 부모, 아이와의 상호작용이라는 세 가지 요인이 어울릴 때 가능한 것”이라고 말했다.

호두가 뇌에 좋은 음식이라는 속설이 있다. 꼬불꼬불한 덩어리 같은 호두 모양이 주름이 많은 뇌와 닮았기 때문인데 실제로 뇌에 좋은 것 자체가 사실이다. 호두에는 오메가3 지방산과 플라보노이드 같은 물질이 풍부해 뇌의 인지 기능을 돕는다. 뇌에 있는 주름은 신경 세포가 모여 있는 대뇌 피질의 표면적을 늘려 뇌세포 숫자도 증가시키는 역할을 하는 것으로 여겨진다. 최근 과학자들은 이외에 다른 기능도 발견했다. 대뇌피질에서 움푹 파인 곳을 고랑(sulcus), 반대로 올라온 곳을 이랑(gyrus)이라고 하는데 뇌의 고랑 부분이 일종의 지름길로 역할한다. 캘리포니아 대학 버클리 캠퍼스(UC 버클리) 소속 헬렌 윌스 뇌과학 연구소의 실비아 번지·케빈 웨이너 교수 연구팀은 뇌의 삼차 고랑(tertiary sulci)이 어떻게 뇌의 다른 부분과 연결되어 사고 기능을 수행하는지 조사했다. 연구 보고서는 신경과학저널(JNeurosci) 5월 19일자로 실렸다. 3차 고랑은 뇌의 발달에서 가장 나중에 완성되는 부분으로 역시 뇌의 주름이 많은 편인 침팬지 같은 인간의 근연종에서 볼 수 없는 인간의 고유 구조다. 따라서 매우 높은 사고 기능을 담당하는 부위로 여겨진다. 특히 3차 고랑은 6세부터 청소년기까지 빠르게 발달한다. 연구팀은 6세에서 18세 사이의 건강한 자원자 43명을 대상으로 뇌의 기능을 조사하는 기능자기공명영상법(fMRI) 검사를 시행했다. 이들에게 사고력을 테스트하는 과제를 주고 이를 푸는 와중에 뇌 활동 변화를 찍었다. 연구 결과 인간이 사고력이 필요한 작업을 할 때 측면 전전두엽 피질(lateral prefrontal cortex)의 3차 고랑은 뇌의 주요 부위와 연결되어 작업을 수행했다. 3차 고랑이 뇌 안으로 깊이 들어가면 이들과 더 빠르고 효율적으로 신호를 주고받는 것으로 확인됐다. 따라서 뇌의 주름은 단순히 표면적을 늘리는 것만이 아니라 뇌의 주요 부분을 빠르게 연결하는 지름길 역할도 함께 담당하는 셈이다. 인간의 뇌는 다른 동물보다 부피만 큰 게 아니라 매우 효율적으로 연결되어 뛰어난 기능을 수행할 수 있다. 인간의 뇌는 소우주와 같다는 이야기가 있다. 수많은 뇌세포가 서로 연결되어 있어 우주처럼 복잡하다는 뜻이다. 우주를 연구하는 과학자들이 하나씩 그 비밀을 풀어나가듯 뇌 과학자들도 비밀을 파헤치고 있다. 언젠가는 인간이 어떻게 생각을 하고 자아를 갖는지에 대해 과학이 자세히 말해 줄 수 있는 날이 오게 될 것으로 기대된다.

약 6만년 전 박쥐에게 붙어있다가 네안데르탈인에게 옮겨간 빈대들이 인류를 괴롭힌 최초의 해충이라는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 미국 버지니아 공과대 곤충학과 연구팀은 사람을 괴롭히는 빈대와 박쥐에게 붙어 있는 빈대의 유전 분석 결과, 사람에게 있는 빈대들은 인간과 유사한 인구통계학적 패턴을 따라 진화했다는 사실을 발견했다. 연구팀은 빈대가 인간 숙주와 함께 번성하고 확산해 인류를 괴롭힌 최초의 해충일 가능성이 높다고 설명했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘생물학 회보’(Biology Letters) 5월 28일 자에 실렸다. 연구팀은 약 1만 2000년 전 메소포타미아를 비롯한 초기 대규모 인간 정착지에서 발굴된 유적을 바탕으로 빈대 개체군 크기 변화를 살펴봤다. 동시에 현존하는 빈대 종의 전체 게놈 데이터를 사용해 24만 5000년 전까지 계통 분화를 분석했다. 그 결과, 현생 인류가 동굴에서 벗어난 시기로 알려진 약 6만 년 전, 동굴 박쥐에게 있던 빈대가 인간으로 옮겨간 이후 지금까지 이어져 오고 있다. 숙주를 박쥐에서 인간으로 옮긴 빈대들은 유전적 다양성은 적지만, 사람이 인구를 늘리고 공동체와 도시를 확장함에 따라 개체군 숫자는 지수함수적으로 증가한 것으로 나타났다. 반면, 박쥐에 남아있던 빈대들은 종 다양성은 풍부하지만 2만 년 전부터 지금까지 계속 감소 추세를 보이는 것으로 조사됐다. 특히, 신생대 마지막 빙하기 이후 박쥐 쪽 빈대는 개체수가 감소 후 회복되지 않고 있지만, 인간 쪽 빈대는 개체군이 증가하는 모습을 보였다. 또, 연구팀에 따르면 100년 전까지만 해도 전 세계적으로 빈대는 흔히 볼 수 있는 해충이었지만, 살충제인 DDT가 해충 방제를 위해 도입되면서 개체수가 급감했다. 사실상 박멸된 것으로 알려졌지만, 최근 5년 전부터 빈대 개체수가 다시 증가세를 보이는 데다가, 살충제에 대한 저항성도 나타내고 있다. 연구를 이끈 워렌 부스 버지니아텍 교수(진화 유전학·곤충학)는 “인간과 빈대의 역사적이고 진화적 공생 관계에 관한 이번 연구는 도시 인구 증가에 따른 해충과 질병 확산을 예측하는 모델 개발에 도움을 줄 것”이라고 말했다.

지구 온난화로 인해 여성에게서 많이 발생하는 암이 더 흔해지고 치명적으로 되고 있다는 충격적인 연구 결과가 나왔다. 이집트 카이로 아메리칸대 국제보건·인간 생태학 연구소 연구진은 중동과 북아프리카의 지역의 경우, 지구 온난화가 유방암, 난소암, 자궁암, 자궁경부암 등 여성 암 발병률을 높이고, 생존율은 낮추고 있다는 사실을 규명했다. 발병률 증가 폭은 크지 않지만, 통계적으로 유의미하며, 시계열적으로 보더라도 다른 요인을 제외하고 지구 온난화로 인한 암 위험과 사망률이 눈에 띄게 증가하고 있다고 연구팀은 밝혔다. 이번 연구 결과는 보건학 분야 국제 학술지 ‘최신 공중보건학’(Frontiers in Public Health) 5월 27일 자에 실렸다. 지구 온난화로 인한 기후 변화는 기온 상승, 식량과 물 안보의 위협, 열악한 공기 질의 직접적 원인이 되면서 전 세계적으로 질병과 사망 부담을 늘린다. 자연재해와 예상치 못한 기상 스트레스는 의료 시스템을 포함한 인프라에 악영향을 미친다. 사람들이 환경 독소와 같은 위험 요인에 더 많이 노출되고, 신속한 진단과 치료를 받을 가능성이 작아지기 때문에 암 발병률이 높아진다. 그렇지만 이를 정량화하지는 못하고 있다. 연구팀은 여성의 암 위험에 미치는 영향을 조사하기 위해 알제리, 바레인, 이집트, 이란, 요르단, 쿠웨이트, 사우디아라비아, 팔레스타인 등 중동과 북아프리카 17개국을 대상으로 1998년부터 2019년까지 유방암, 난소암, 자궁경부암, 자궁암의 유병률과 사망률 데이터와 기온변화 자료를 비교 분석했다. 그 결과, 기온이 섭씨 1도 상승할 때마다 여성 암 유병률은 10만 명당 173~280건 증가했다. 특히 난소암의 증가 폭이 가장 크고 유방암이 가장 작았다. 사망률은 섭씨 1도 오를 때마다 10만 명당 171~323명 늘었다. 난소암 사망률이 가장 큰 증가를 했고, 자궁경부암이 가장 적었다. 국가별로 보면 암 유병률과 사망률은 카타르, 바레인, 요르단, 사우디아라비아, 아랍에미리트, 시리아 6개국에서만 증가했다. 기온 증가가 여성 암 위험 요인일 가능성은 크지만, 국가마다 차이를 보였다. 예를 들어, 카타르에서는 유방암 유병률이 섭씨 1도 상승할 때 10만 명당 560건 증가했지만, 바레인에서는 330건에 그쳤다. 연구를 이끈 천성수 카이로 아메리칸대 교수(보건정책 분석)는 “이번 연구에 따르면 기온이 1도 상승할 때마다 암 발병률과 사망률 증가 폭은 미미하지만, 공중보건 영향은 상당하다”며 “이런 추세는 의료 서비스 접근을 제한하는 불평등으로 인해 더욱 악화되는 만큼, 소외된 여성들은 환경적 위험에 더 많이 노출되고 조기 검진 및 치료 서비스를 이용할 가능성이 작아 위험도가 배가된다”고 말했다. 천 교수는 “암 검진 프로그램 강화, 기후에 강한 의료 시스템 구축, 환경 발암물질 노출 감소가 핵심 조치”라며 “이런 근본적인 취약성을 해결하지 않으면, 기후변화와 관련된 암 부담은 계속 증가할 것”이라고 덧붙였다.

언뜻 보기에는 서로 적대적인 생물이지만 생태계라는 거대한 틀 안에서는 서로 조화를 이룬다. 예를 들어 풀과 나무를 뜯어 먹는 초식동물은 씨앗을 퍼트리고 배설물을 비료로 제공하는 식물의 조력자다. 초식동물을 먹는 육식동물은 동물 개체 수를 조절해 식물 멸종을 막는 역할이다. 서로에게 위협적이지만 사실은 생태계 균형을 유지하기 위해 필요한 존재이기도 하다. 인간은 종종 이 사실을 무시했다가 큰 대가를 치렀다. 미국 애리조나 카이바브 고원 사건이 대표적인 사례다. 20세기 초 사슴을 보호하기 위해 사슴 포식자인 늑대 같은 육식동물을 모두 사냥했다가 사슴 개체 수가 폭증하면서 생태계가 파괴됐다. 곡식을 쪼아먹는 참새들을 잡았다가 더 큰 피해를 입기도 했다. 참새가 해충을 잡아먹는다는 걸 간과한 것이다. 사람에게 매우 위험하면서도 의외의 도움을 주는 생물도 있다. 바로 뱀이다. 남아프리카공화국 비트바테르스란트 대학의 그레이엄 알렉산더 교수가 이끄는 연구팀은 남아프리카 공화국에 서식하는 뻐끔살무사(puff adder)가 인간에게 중요한 생물이라는 연구 결과를 최근 네이처 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 발표했다. 뻐끔살무사는 아프리카에서 흔히 보는 독사 중 하나로 특히 쥐의 천적이라고 할 수 있다. 뻐끔살무사가 가장 활발하게 움직이는 시기는 바로 쥐의 번식 철이다. 연구팀에 따르면 이때 뻐끔살무사는 매우 적극적으로 쥐 사냥에 나서서 한 번 사냥에 최대 10마리를 잡아먹는다. 덕분에 곡물을 갉아먹는 쥐의 개체 수를 효과적으로 통제한다. 덤으로 쥐가 옮기는 전염병까지 막는다. 인간이 조절할 필요도 없이 쥐가 늘어나면 쥐를 먹는 뻐끔살무사 역시 같이 늘어나 개체 수는 자연적으로 조절된다. 쥐를 잡기 위해 덫을 놓거나 약을 뿌리기 위해 많은 돈을 쓸 수 없는 개도국 농민들에게 뻐끔살무사가 제공하는 경제적 이득은 상당하다. 아프리카 현지 기후와 환경에 완벽히 적응한 뻐끔살무사는 이곳에서 고양이보다 더 뛰어난 쥐 사냥꾼이다. 물론 그렇다고 해도 기본적으로 독사이기 때문에 뱀 물림에 의한 사망 사고의 원인이 되기도 한다. 하지만 독사라고 해서 무조건 잡아 없애면 오히려 득보다 실이 더 많다. 뱀 역시 생태계를 구성하는 주요한 생물이고 인간에게 알게 모르게 도움을 주는 만큼 세심한 주의와 함께 보호도 필요하다.