무려 400년을 사는 것으로 알려진 그린란드 상어의 장수 비결이 밝혀졌다. 최근 일본 도쿄대 연구팀은 그린란드 상어의 게놈(유전체)을 분석한 결과 놀라운 DNA 복구 메커니즘과 암으로부터 보호하는 강력한 면역 방어력을 가지고 있다는 논문을 발표했다. 이름도 특이한 그린란드 상어는 마치 신화 속에나 등장할 법한 신비롭고 미스터리한 특징을 갖고 있다. 그린란드 상어는 차가운 북극 심해에 서식하며 길이는 6m 이상, 무게는 최대 1400㎏에 달해 상어 중 가장 큰 종에 속한다. 특히 그린란드 상어의 가장 큰 특징은 믿기 힘들 정도의 긴 수명이다. 최장 400년 이상 사는 것으로 추정되는데 지구상에서 가장 오래 사는 척추동물로 꼽힌다. 연구팀은 그린란드 상어의 장수비결을 알아내기 위해 유전자를 조사해 분석했다. 그 결과 수명이 짧은 다른 상어 종과는 달리 그린란드 상어의 유전체에는 염증, 면역 및 세포 생존을 조절하는 신호전달 물질인 NF-kB와 관련된 세 가지 유전자(TNF, TLR, LRRFIP)가 많이 포함되어 있다는 것이 밝혀졌다. 이는 그린란드 상어의 세포 손상에 대한 자연적인 방어력을 제공하고 암 억제에 도움을 준다는 것이 연구팀의 설명이다. 연구팀은 “NF-kB는 세포 보호 등에 중요한 역할을 하며 이는 장수와 질병 저항성에 대한 유전적 기반을 제공한다”면서 “그린란드 상어의 강력한 면역 체계에 관한 연구는 향후 인간의 면역 반응을 강화하는 기술을 개발하는 데 도움이 될 수 있다”고 밝혔다. 한편 그린란드 상어는 1년에 약 1㎝ 정도 성장하는데 상어종 중에서도 가장 ‘느림보’로 유명하다. 그린란드 상어의 평균 유영 속도는 초속 34㎝(시속 약 1.2㎞) 정도로 아기 걸음마 수준이다. 또 눈의 기생충 때문에 그린란드 상어의 대부분은 앞을 보지 못한다. 그러나 그린란드 상어는 북극해 최상위 포식자로 평소에는 커다란 물개를 잡아먹기도 한다.

“First in, Last out!” 화재 현장에 출동해 화재를 진압할 뿐만 아니라 각종 재난 상황에 가장 먼저 출동하는 전 세계 소방관들의 공통 구호다. 소방관은 가정, 공장, 산불 등 다양한 화재 현장에 출동하기 때문에 각종 유해 화학물질에 쉽게 노출되기도 한다. 이런 환경 때문에 소방관들이 다른 직업군보다 유전자 돌연변이로 인한 뇌종양 위험이 더 크다는 연구 결과가 나와 소방관 건강에 대한 공중보건 전략이 시급하다. 미국 예일대 공중보건대 연구팀은 가장 흔한 악성 뇌종양인 교모세포종을 앓는 소방관들은 똑같은 암을 앓는 다른 직종의 사람들보다 할로알케인 관련 돌연변이가 더 많다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘암’ 3월 10일 자에 실렸다. 할로알케인은 알킬 할라이드, 할로젠화 알킬로도 불리는 화합물로 지방족 탄화수소의 수소 원자 1개가 할로겐 원자로 치환된 것이다. 물에는 잘 녹지 않지만, 유기용매에는 잘 녹는 성질을 갖고 있다. 소화기, 추진제, 용매, 발포제, 세정제 등으로 널리 쓰이며, 각종 유기화합물 합성에 사용하는 시약으로도 넓게 쓰인다. 오존층 파괴 원인으로 지목되면서 냉장고 냉매제에서 퇴출당한 프레온(클로로플루오로탄소)도 할로알케인의 일종이다. 이전부터 특정 화학 물질에 노출돼 발생하는 유전자 돌연변이는 교모 세포종 발병과 연관이 큰 것으로 알려졌다. 유전자 돌연변이는 사람의 사인처럼 특정 돌연변이 패턴을 보이는데, 할로알케인 노출이 대표적이다. 연구팀은 캘리포니아대학에서 수행한 ‘성인 교모세포종 연구’에 참여한 35명 참가자를 대상으로 조사했다. 이 중 절반에 해당하는 17명은 소방관으로 일한 것으로 확인됐다. 이들과 나머지 18명을 비교했을 때, 소방관 경력이 길수록 할로알케인과 관련된 돌연변이 유전자를 가질 가능성이 더 큰 것으로 조사됐다. 소방관이 아닌 사람 중에서도 자동차 도색이나 기계 정비처럼 할로알케인에 노출될 가능성이 큰 직업을 가졌던 사람도 유전자 돌연변이가 자주 나타났다. 연구팀은 소방관들이 화재 현장에서 할로알케인에 노출될 가능성이 크기 때문에 교모세포종을 일으키는 돌연변이 유전자도 더 많아질 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 엘리자베스 클라우스 예일대 공중보건대 교수(생물통계학·신경외과)는 “유전자 돌연변이를 유발해 암으로 발전하는 물질을 찾기 위해서는 다양한 직업군에서, 더 많은 사람을 대상으로 조사할 필요가 있다”면서도 “소방관뿐만 아니라 화학물질에 쉽게 노출되는 직종들에 대한 공중보건 측면에서 개입 전략이 필요하다”라고 말했다.

등검은말벌(Asian hornet)은 이름 때문에 우리나라 고유종인가 싶지만 본래 아시아 열대 지방에 살던 곤충으로, 2003년 부산에서 처음 발견됐다. 2016년 이후 전국에 확산돼 꿀벌에게 엄청난 피해를 주고 있을 뿐 아니라 종종 사람도 공격해 벌 쏘임 사고의 원인이 되는 해충이다. 최근에는 서유럽까지 번져 세계 각지의 양봉 농가와 사람에 큰 피해를 입히는 외래침입종으로 악명을 떨치고 있다. 영국 엑세터대학 연구팀은 영국에서 포획된 등검은말벌과 애벌레의 장을 분석해 이 육식성 말벌이 본래 살던 곳에서 멀리 떨어진 낯선 유럽에서도 성공한 비결을 연구했다. 1500마리에 달하는 등검은말벌 애벌레의 장내 물질과 그 DNA를 분석한 결과는 놀라웠다. 연구팀은 여기서 1400종에 달하는 생물의 DNA를 확인할 수 있었다. 여기에는 꿀벌은 물론 나비, 나방, 거미, 파리 등 각종 곤충과 작은 무척추동물의 DNA가 모두 포함되어 있었다. 사람으로 치면 매일 뷔페를 즐기는 식이다. 일반적으로 낯선 환경에 놓인 외래종 생물은 먹을 것이 부족하거나 혹은 사냥이 어려워 새로운 장소에 적응하기가 쉽지 않다. 사람도 먼 외국으로 건너가 타향살이하면 힘들기 마련이다. 하지만 등검은말벌은 이런 걱정이 무색하게 고향과 멀리 떨어진 영국에서도 놀랄 정도로 잘 먹고 잘 지내는 것으로 나타났다. 심지어 영국의 추운 겨울도 튼튼한 벌집을 지어서 이겨내며 환경에 완벽히 적응했다. 하지만 등검은말벌의 문제는 다양한 곤충을 잡아먹는 게 아니라 꽃가루받이 곤충을 주로 사냥한다는 것이다. DNA 분석 결과 먹이에서 가장 큰 비중을 차지하는 것은 꿀벌의 천적이라는 세간의 평가와 부합하게 꿀벌이었다. 그리고 주요 50가지 꽃가루받이 무척추동물 가운데 43종 DNA가 발견돼 꽃가루받이를 하는 곤충을 즐겨 사냥한다는 것을 알 수 있었다. 꿀벌 감소로 인해 꽃가루받이 곤충이 줄어드는 상황에서 더 심각한 문제가 아닐 수 없다. 등검은말벌 같은 외래 침입종의 문제를 일으키는 것은 본래 살던 곳과 달리 이 말벌을 잡아먹는 천적이 없어 통제할 수 없을 정도로 숫자가 늘어나기 때문이다. 등검은말벌을 퇴치하기 위해 사람이 직접 벌집을 제거하거나 살충제를 사용하긴 하지만, 근본적인 문제 해결이라고 보긴 어렵다. 등검은말벌의 사례는 처음부터 외래 침입종이 들어오지 못하게 막는 것이 가장 중요하다는 사실을 다시 보여준다. 이미 국내에 퍼진 등검은말벌은 어쩔 수 없지만, 앞으로 다른 공격적인 외래 침입종이 들어오지 못하게 철저한 방역 대책이 필요하다.

지구 역사상 가장 거대한 어류이자 바다 생태계의 최상위 포식자였던 메갈로돈의 실제 크기가 밝혀졌다. 메갈로돈(Otodus megalodon)은 2300만 년 전부터 약 300만 년 전까지 살았던 바다 생물로, 현존하는 ‘바다의 포식자’로 불리는 백상아리보다 훨씬 크고 무는 힘도 10배 가까이 센 상어였다. 학계는 메갈로돈의 화석 등을 통해 메갈로돈의 몸길이가 16m에 달한다고 여겨왔다. 세로로 세우면 아파트 5층 높이에 달하고, 갓 태어난 새끼도 몸길이가 3m 정도 된다고 추측했다. 그러나 최근 미국 시카고 드폴대학과 전 세계 상어와 척추동물 해부학 전문가, 화석 전문가 28명으로 이뤄진 연구진은 메갈로돈의 실제 몸집이 기존 예상치를 훌쩍 웃돈다는 연구 결과를 내놨다. 연구진은 메갈로돈의 이빨 및 척추를 구성한 각각의 뼛조각 등을 포괄적으로 분석했고, 그 결과 메갈로돈의 실제 길이는 24.3m에 달하는 것으로 보인다고 밝혔다. 이는 대형버스(약 10m) 두 대에 해당하는 길이다. 연구를 이끈 드폴대학의 켄슈 시마다 교수는 “화석 기록에 근거해봤을 때, 메갈로돈의 길이는 기존 추정치보다 훨씬 긴 24.3m라고 보는 것이 가장 합리적이다”라며 “메갈로돈은 당시 시속 4.8㎞로 헤엄쳤다. 이는 추정치보다는 느리지만, 에너지 효율성은 더 높일 수 있는 속도”라고 설명했다. 연구진은 또 메갈로돈 척추뼈 화석과 백상아리와 청상아리가 속한 악상어목(目) 상어들의 척추 화석을 새로 비교 분석했다. 또 살아 있는 백상아리의 전체 척추 골격을 컴퓨터 단층촬영(CT)으로 측정해 이전에 복원된 메갈로돈 척추와 비교했다. 그 결과 지구 역사상 가장 거대한 어류였던 메갈로돈은 단순히 현존하는 백상아리의 ‘거대한 버전’이 아니라는 것을 알게 됐다. 이번 연구에 참여한 캘리포니아대학 리버사이드캠퍼스의 필립 스턴스 연구원(박사과정)은 “메갈로돈은 현대의 백상아리보다는 몸이 더 가늘고 길쭉한 레몬상어와 더 비슷한 외형을 가졌다. 이러한 외형은 물속에서 더욱 효율적으로 움직일 수 있게 도와준다”고 밝혔다. 메갈로돈의 가늘고 긴 몸 형태는 오랫동안 고속으로 헤엄치는 것보다는 에너지 효율적인 순항에 더 적절했을 것으로 보인다. 연구진은 “메갈로돈의 머리 길이와 꼬리 길이는 각각 전체 몸길이의 약 16/6%와 32.6%를 차지하며, 몸무게는 약 94t에 달했을 것으로 추정된다”면서 “새끼 메갈로돈은 길이가 약 4m 정도에 달하는 만큼, 태어난 지 얼마 지나지 않은 순간부터 다른 해양 포유류를 사냥했을 가능성이 크다”고 설명했다. 이어 “메갈로돈이 더 날씬하고 길쭉한 몸을 가졌다면 소화관이 더 길어 영양분을 잘 흡수했을 수 있다”면서 “이 경우 먹이를 자주 사냥할 필요가 없기 때문에 해양 생태계와 다른 생물의 진화에 미치는 영향도 기존 추정과는 달랐을 것으로 보인다”고 설명했다. 메갈로돈의 거대한 몸집이 멸종의 원인이었을 가능성도 제기됐다. 연구진은 “메갈로돈은 플라이오세에 출현한 백상아리와의 자원 경쟁에서 불리해졌을 수 있다. 두 동물 모두 대형 포유류를 주요 먹잇감으로 삼았는데, 메갈로돈은 거대한 몸집 때문에 백상아리(몸길이 약 6m)보다 민첩하게 움직이기 어려웠다”고 밝혔다. 같은 먹잇감을 두고 사냥할 때 백상아리가 메갈로돈보다 더 빠르게 배를 채웠을 가능성이 있다는 의미다. 연구진은 메갈로돈이 자신의 큰 몸집을 유지할 만큼의 충분한 영양을 섭취하지 못하면서 서서히 개체수가 줄었을 것으로 추측했다. 다만 연구진은 완벽하게 보존된 메갈로돈 화석에 대한 정보가 없기 때문에, 지느러미 등 각 신체 부위의 정확한 모양과 크기 등은 확인되지 않았다고 밝혔다. 자세한 연구 결과는 고생물분야 오픈액세스 저널인 ‘팔레온톨로지아 일렉트로니카’(Palaeontologia Electronica) 최신 호(3월 9일자)에 실렸다.

메갈로돈은 신생대 마이오세 초기에 출현해 플라이오세 후기까지 번성한 육식성 상어다. 몸길이는 15~20m로, 역사상 가장 큰 해양 생물이지만 완벽한 전체 골격은 발견된 적은 없다. 그래서 메갈로돈의 생태 환경에 대해 명확히 밝혀지지 않은 상태다. 이런 상황에서 미국 캘리포니아 리버사이드대(UC 리버사이드)를 중심으로 호주, 오스트리아, 브라질, 프랑스, 이탈리아, 일본, 멕시코, 영국 9개국 국제 공동 연구팀은 약 1500만~360만 년 전 전 세계에 분포했던 거대 상어류인 메갈로돈이 지금까지 알려진 것처럼 거대한 백상아리가 아니라 레몬 상어나 큰 고래에 더 가깝다고 밝혀냈다. 이 연구 결과는 고생물학 분야 국제 학술지 ‘고생물학 일렉트로니카’ 3월 10일 자에 실렸다. 오토두스 메갈로돈(Otodus megalodon)으로 불리는 메갈로돈은 톱니 모양의 이빨, 척추뼈, 비늘 등 부분 화석만 발견됐다. 현대 백상아리도 톱니 모양의 이빨을 갖고 있어, 백상아리의 거대한 버전으로 생각됐다. 연구팀은 기존 이빨 크기로 전체 몸길이를 추정하던 방식과 달리 145종의 현대 상어와 20종의 멸종 상어류를 조사해 몸 전체 길이에 대해 머리, 몸통, 꼬리 비율을 조사해 몸길이를 추정하는 방식을 개발했다. 벨기에에서 발굴한 메갈로돈 척추뼈는 지름이 15.5㎝이지만, 덴마크에서 발굴된 메갈로돈 척추뼈는 직경이 23㎝였다. 연구팀은 벨기에에서 발견된 메갈로돈의 몸통 부분은 약 11m로, 새로운 추정법에 따르면 머리와 꼬리는 각각 1.8m, 3.6m로 전체 길이는 16.4m로 추정했다. 덴마크 메갈로돈의 경우는 같은 방법으로 추정했을 경우 약 24.3m로 나타났다. 연구팀은 신체 부위 비율을 비교한 결과, 메갈로돈의 신체 형태는 현대 백상아리보다는 훨씬 더 날렵하게 생긴 레몬상어와 더 유사하다는 사실을 밝혀냈다. 메갈로돈처럼 몸집이 클 경우는 백상아리와 같은 체형이라면 물속을 다닐 때 유체역학적으로 비효율적이라고 설명한다. 실제로 성장함에 따라 덩치가 둔중해지는 백상아리는 유체역학적 제약으로 크기가 7m를 넘기가 쉽지 않다. 또, 24.3m 메갈로돈의 몸무게는 약 94t 정도였을 것이며 순항 속도는 시속 2.1~3.5㎞로 추정됐다. 새끼들의 크기는 약 3.6~3.9m에 해당할 것으로 예상됐다. 문제는 몸의 형태는 백상아리보다 물 속에서 유리하지만, 덩치가 커 순항 속도가 백상아리와 비슷하다보니 먹이 경쟁에서 백상아리에 밀리면서 멸종했다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 켄슈 쉬마다 미국 드폴대 교수(해양 생태 진화학)는 “이번 연구 결과는 단순히 메갈로돈의 몸 크기를 추정하는 것을 넘어 수생 척추동물이 거대한 몸집을 가질 수 있는 조건을 명확히 보여줬다는 데 의미가 크다”라고 말했다.

모든 것이 극비에 부쳐진 미군의 무인우주선 X-37B가 모종의 임무를 마치고 지구로 귀환했다. 지난 7일(현지시간) 미국 우주군(USSF)은 이날 X-37B가 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에 무사히 착륙했다고 밝혔다. 우주로 올라간 지 434일 만으로 2010년 최초 비행 이후 두 번째로 짧은 기간의 임무다. USSF는 공식 성명을 통해 “이번 7번째 임무에서 X-37B는 견고한 기동 능력을 보여줬으며 다양한 우주 실험 테스트를 수행해 목표를 달성했다”라고 밝혔다. 그러나 이번에도 USSF는 X-37B가 구체적으로 어떤 임무를 수행했는지는 공개하지 않아 궁금증을 자아냈다. 다만 이번에 X-37B가 고궤도인 지구동기궤도(GEO·3만5786㎞)에서 기동한 것은 확인됐다. 실제로 지난달 21일 USSF는 멀리 지구를 배경으로 기체 일부 모습이 드러난 X-37B의 이미지를 소셜미디어 ‘엑스’에 공개하기도 했다. X-37B의 태양전지판 일부가 담긴 이 이미지는 지난해 테스트 중 촬영됐다. 이에 대해 USSF는 “X-37B가 지구 고궤도에서 테스트를 수행하면서 지구를 촬영했다”면서 “최소한의 연료를 사용해 안전하게 궤도를 변경하는 ‘에어로브레이킹’(aerobraking·대기를 이용한 우주선의 감속 기법)을 여러 번 수행했다”고 밝힌 바 있다. X-37B는 지금까지 모두 7차례 발사돼 지구 밖으로 나갔다. 처음 발사된 것은 2010년 4월 22일이며 각각 224일, 468일, 674일, 718일, 780일, 908일 그리고 이번에는 434일 만에 귀환했다. 지구 저궤도와 고궤도를 넘나드는 것으로 알려진 X-37B는 길이 8.8m, 높이 2.9m, 날개 길이 4.6m로 과거 유인 우주왕복선을 4분의 1로 축소한 모양이다. 기체를 제작한 보잉에 따르면 현재 USSF는 총 2대의 X-37B를 보유하고 있다. 중국 역시 X-37B와 비슷하게 생긴 무인 우주왕복선 ‘셴롱’(Shenlong)을 지구 궤도로 3차례나 발사한 바 있다. 서구 전문가들은 셴롱이 잠재적 목표물에 대한 정보를 수집하거나 민감한 관심 영역을 감시하기 위한 첨단 사진·감지 장비를 갖췄을 것으로 보고 있다. 또한 소형 위성이나 항법 시스템·군사적 목적의 센서 등을 궤도에 배치하기 위한 용도라는 관측도 있다.

영화 ‘니모를 찾아서’의 주인공인 흰동가리는 말미잘과 공생 관계로 유명하다. 흰동가리는 말미잘의 독에 면역이 있어 촉수 사이에 숨을 수 있고 대신 흰동가리가 제공하는 먹이를 받아먹는다. 그런데 자연 상태에서 흰동가리가 말미잘 촉수 사이에 숨어 자신을 보호하는 경우는 흔하게 관찰되지만, 반대로 흰동가리가 말미잘에게 먹이를 주는 모습은 자주 보이지 않는다. 수족관에서는 종종 이런 모습이 보이지만, 실제로 야생에서 흰동가리가 적극적으로 숙주에게 먹이를 제공하는지는 다소 의문인 셈이다. 사실 흰동가리 입장에서는 가만히 있는 말미잘에 무임승차가 가능한 만큼 숙주에게 적극 협력할 필요성이 낮을 수도 있다. 일본 오사카 공립 대학원의 사토시 아와타 교수와 대학원생인 유야 코바야시는 일본 아이난의 모로데 해변에 살고 있는 클락 흰동가리 (Clark’s anemonefish·학명 Amphiprion clarkii)와 버블 팁 말미잘 (bubble-tip anemone·학명 Entacmaea quadricolor)의 공생 관계를 연구했다. 수중 카메라를 통한 관찰 결과 흰동가리는 생각보다 적극적으로 말미잘에게 먹이를 전달했다. 특히 자기가 먹기에는 큰 먹이나 곤란한 먹이의 경우 그런 경향이 두드러졌다. 먹이 주기 행동에 영향을 미치는 또 다른 요소는 흰동가리 본인의 욕구였다. 배고픈 흰동가리는 먹이를 잘 양보하지 않았다. 반면 배부른 상태에서는 말미잘에게 먹이를 양보하는 모습이 더 자주 관찰됐다. 연구팀은 이런 공생 관계가 결국 흰동가리에게도 이득이라고 분석했다. 흰동가리가 낳은 알의 숫자를 보면 말미잘의 크기와 비례해서 증가하는 경향이 있기 때문이다. 결국 흰동가리 입장에선 말미잘이 집이나 다를 바 없기 때문에 말미잘을 크게 키우면 새끼도 더 많이 낳을 수 있고 자신도 숨을 곳이 훨씬 많아진다. 이렇게 상부상조하는 모습은 자연계에서 흔히 볼 수 있다. 흔히 자연 상태를 약육강식의 경쟁 사회로 묘사하지만, 흰동가리와 말미잘은 사실 생존을 위해서는 경쟁만이 전부가 아니라는 점을 보여주는 좋은 사례다.

개는 인간과 가장 밀접한 관계가 있는 있는 동물로, 인간에게 길든 가장 첫 동물이기도 하다. 인간과 가까이 지내는 동물이다 보니 인간과 함께 진화했다고 해도 과언이 아니다. 실제로 생명과학자들은 개는 사람과 비슷한 환경적 영향으로 비만이 발생하기 때문에 인간 비만을 연구하는 데 중요한 모델로 삼고 있다. 이런 상황에서 영국 케임브리지대 생리학과, 대사과학 연구소, 수의학과, 케임브리지 의·생명 연구 센터, 케임브리지 대학병원, 버밍엄대 대사시스템 연구소, 임페리얼 칼리지 런던, 리버풀대 수의과학부, 프랑스 파스퇴르 연구소, 릴 대학병원 공동 연구팀은 개의 비만과 관련한 유전자가 인간의 비만과도 밀접한 관련이 있다는 사실을 확인했다고 9일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 3월 7일 자에 실렸다. 연구팀은 1~10살의 래브라도레트리버와 그 주인을 대상으로 체지방을 측정하고, 식욕을 조사한 뒤, DNA 채취를 위해 타액 표본을 채취했다. 동시에 개들을 대상으로 래브라도레트리버를 대상으로 한 전장 게놈 연구(GWAS)를 실시했다. 연구팀은 개의 비만 상태와 DNA를 분석해 비만 관련 유전자를 추출해 냈다. 그 결과, 래브라도의 비만과 관련된 여러 유전자가 인간의 비만에도 연관이 있다는 것이 밝혀졌다. 래브라도의 비만에 가장 큰 영향을 미치는 유전자는 DENND1B로, 인간도 똑같은 유전자를 갖고 있으며 비만과 관련이 있다는 사실을 확인했다. 실제로 DENND1B 유전자를 가진 개들은 그렇지 않은 개들보다 체지방이 약 8% 더 많은 것을 확인했다. 과거 인간을 대상으로 한 연구에서 DENND1B 변이가 체질량 지수와 밀접한 관계가 있다는 사실을 발견했다. DENND1B 유전자는 신체의 에너지 균형을 조절하는 뇌신경 경로인 ‘렙틴 멜라노코르틴 경로’에 직접 영향을 미친다는 사실도 규명됐다. 연구팀에 따르면 개의 비만과 관련된 네 개의 유전자가 추가로 발견됐는데, 이들 역시 인간에게서 발견됐으며 DENND1B 유전자와 마찬가지로 인간 비만에 영향을 미친다. 또 비만 위험이 큰 사람들이 식욕이 강한 것처럼 반려견 중에 비만 위험이 큰 유전적 요인을 가진 것들이 식욕이 강한 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 비만 위험이 식습관에 영향을 받기 때문에 먹거리가 풍부한 환경에서 식욕 증가는 비만 위험 증가와 연결된다고 설명했다. 연구를 이끈 엘리너 래펀 케임브리지대 교수(수의 외과학)는 “비만의 유전적 위험이 크다면 음식이 풍부할 때 과식할 가능성이 크고 체중이 늘기 쉽다”라며 “이번 연구 결과는 유전자-환경의 상호 작용을 보여준다”라고 말했다.

고전 영화 ‘카사블랑카’에는 “그대 눈동자에 건배”라는 유명한 대사가 나온다. ‘눈으로 대화한다’, ‘눈은 마음의 창’이라는 말이 있을 정도로 대화할 때 눈은 많은 것을 알려주는 일종의 비언어적 수단이다. 그런데, 사람뿐만 아니라 반려견도 눈을 통해 의사소통한다는 사실이 새로 밝혀져 눈길을 끈다. 이탈리아 파르마대 의학·외과학과, 생명과학과, 화학과, 영국 워윅대 심리학과 공동 연구팀은 반려견들끼리도 눈을 마주 보며 비언어적 교환(nonverbal exchange) 행동을 통해 의사소통한다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 영국 왕립학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘왕립학회 오픈 사이언스’ 최신 호에 실렸다. 사람들은 마주 보고 있는 상대방이 눈을 깜박이면 자기도 모르게 눈을 깜박인다. 이렇게 상대의 행동을 따라 하는 비언어적 교환은 인간을 포함한 영장류에서 주로 나타나는 행동 패턴으로 상호 유대감을 형성하는 데 도움을 주는 것으로 알려졌다. 선행 연구들에 따르면, 반려견들도 긴장할 때나 다른 동물이나 사람에게 공격할 의도가 없음을 알릴 때 눈을 깜박인다. 여기에 다른 개가 하품을 하거나 장난스러운 표정을 지으면 따라 하는 경향이 있다. 연구팀은 하품이나 표정뿐만 아니라 눈깜박임도 따라 하는지 알아보기 위해 테리어, 코커스패니얼, 보더콜리가 카메라 바로 뒤에 있는 장난감이나 간식에 초점을 맞추도록 하고 카메라를 응시하는 12초 분량의 다양한 동영상을 만들었다. 동영상에는 반려견들이 눈을 깜박이기도 하고, 눈을 부릅뜨고 있기도 하며, 코를 핥는 모습도 포함돼 있다. 각각의 동영상을 편집해 71초 분량의 새로운 동영상을 만들었다. 눈을 깜박이거나 코를 핥는 등 특정 행동을 하는 동영상에서는 해당 동작이 4초 간격으로 반복되게 편집했다. 연구팀은 그다음, 영상에 등장하는 개와 한 번도 만난 적이 없는 다양한 품종의 성인 반려견 54마리에게 대형 스크린을 통해 각 영상을 무작위로 보여줬다. 연구팀은 실험 대상 반려견들에게 심장 모니터를 부착해 감정 반응을 살피고, 눈을 깜박이는 등의 행동을 하는지 보기 위해 녹화했다. 실험 결과, 일부 개들은 동영상을 보다가 잠이 들기도 했지만, 나머지 대다수의 반려견은 응시하거나 코 핥기에서보다 영상 속 반려견이 눈을 깜박이는 것을 볼 때 평균 16% 정도 더 눈을 깜박이는 것으로 나타났다. 눈 깜빡임의 빈도 증가는 반려견들이 다른 개체들의 눈 깜빡임을 모방하고 있는 것이라고 연구팀은 설명했다. 반려견들의 이런 행동이 의식적 행동이 아니라 무의식적인 반사 행동일 수 있다면서도, 영상 속 개를 볼 때 심박수에서 스트레스 징후가 보이지 않은 것으로 나타났다. 이는 반려견들 사이에서 ‘나는 편안하니까 너도 편할 수 있어’라는 신호를 보내는 방법일 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 파올라 발세치 이탈리아 파르마대 교수(신경과학)는 “이번 연구는 반려견들도 사람들처럼 의사소통과 유대감 형성을 위해 얼굴 모방이라는 방법을 사용할 수 있다는 것을 암시한다”라고 말했다.

플라스틱 쓰레기 문제는 어제오늘의 이야기가 아니지만 최근 미세 플라스틱에 대한 연구가 쏟아지면서 경각심이 더욱 커지고 있다. 우리가 버린 플라스틱 쓰레기 중 상당수는 바다로 흘러간 후 마찰에 의해 작은 조각으로 분리되어 미세 플라스틱이 된다. 이 미세 플라스틱은 해양 플랑크톤과 거의 구분되지 않기 때문에 플랑크톤을 먹는 다양한 해양 생물의 체내에 들어가 문제를 일으킨다. 그리고 궁극적으로는 먹이 사슬을 타고 이동하면서 인간의 몸에도 들어오게 된다. 인간을 제외한 거의 모든 동물이 체내에서 미세 플라스틱이 검출되고 있다. 미국 텍사스대학 알링턴캠퍼스의 셰인 듀베이 교수가 이끄는 연구팀은 중국 연구팀과 함께 중국의 공항 인근에서 수집된 51종, 56마리 새의 폐 조직을 조사해 미세 플라스틱의 숫자와 종류를 분석했다. 미세 플라스틱의 수를 세기 위해 LDI 기술(laser direct infrared technology)을 사용하고, 종류를 파악하기 위해서 열분해 가스 크로마토그래피 질량 분광계를 이용했다. 그 결과 연구팀은 폐 조직 1g당 416개 미세 플라스틱 조각을 확인할 수 있었다. 플라스틱의 종류는 염화 폴리에틸렌과 부타디엔 고무 등이 가장 흔했다. 폐로 흡입된 미세 플라스틱은 쉽게 배출되지 않은 채 공간을 차지해 호흡 능력을 떨어뜨릴 수 있고, 아주 미세한 나노 플라스틱이라면 혈관으로 침투해 전신 문제를 일으키기도 한다. 물론 미세 플라스틱이 새의 건강에 얼마나 악영향을 주는지는 아직 확실치 않지만, 미세 플라스틱이 해양 생물만의 문제가 아니라는 점을 다시 보여주는 연구 결과다. 이 미세 플라스틱들은 타이어처럼 가루로 날릴 수 있는 플라스틱 조각에서 유래한 것으로 보이는데, 당연히 사람의 폐에도 들어갈 수 있다. 그런 만큼 일부 야생 조류의 문제로 치부할 것이 아니라 경각심을 갖고 공기 중 미세 플라스틱 오염을 줄이기 위해 대책을 마련할 필요가 있다.

요즘은 ‘말’을 잘하는 사람이 주목받는 세상이다. 대중 앞에서 말을 하는 것은 물론 상대와 대화할 때도 분위기를 부드럽게 이끌어가는 사람이 있는가 하면 대화가 끝난 뒤 이상하게 기분 나쁘게 만드는 사람도 있다. 과연 대화에서 중요한 것은 무엇일까. 말의 내용일까, 아니면 말의 형식일까. 뇌 인지 과학자들이 대화에 있어서 중요한 요소를 새로 밝혀내 눈길을 끈다. 미국 위스콘신-메디슨대 언어 신경과학 연구실, 피츠버그대 의대 신경외과, 정신건강의학과, 생체공학과, 신경과학 연구센터, 텍사스 오스틴대 신경언어학 연구실, 노스웨스턴대 커뮤니케이션과학 및 장애학과, 프랑스 엑스 마르세이유대 공동 연구팀은 뇌 분석을 통해 사람들이 대화할 때 중요한 것은 뭐라고 말하느냐가 아니라 ‘어떻게 말하는가’라는 사실을 규명했다고 7일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 3일 자에 실렸다. 연구팀은 중증 뇌전증 때문에 언어 기능을 담당하는 뇌 피질 깊은 곳에 전극을 이식받는 수술을 한 청소년 환자 11명을 대상으로 청각 정보 처리, 특히 뇌가 말의 억양을 어떻게 해석하는지 조사했다. 일반적으로 언어 소통 연구는 비침습적 방법을 사용하는데, 일반인을 대상으로도 실험할 수 있지만, 정확도가 떨어진다. 그렇지만, 뇌전증 환자들은 뇌 깊이 전극을 이식받았기 때문에 뇌의 움직임과 변화를 더 정확하게 파악할 수 있다. 연구팀은 실험 대상자들에게 다양한 버전의 ‘이상한 나라의 앨리스’ 오디오북을 들려주면서, 뇌 활동을 실시간으로 추적 조사했다. 분석 결과, ‘헤슬 이랑’(Heschl’s gyrus)이라고 알려진 청각 처리 뇌 영역이 음성의 미묘한 음높이 변화를 단순한 소리가 아니라 의미 있는 언어 단위로 인식해 처리한다는 것을 발견했다. 해슬 이랑이 말속 억양을 분석해 강조점, 의도, 초점을 이해하는 데 도움을 준다는 말이다. 헤슬 이랑은 오랫동안 단순히 들려오는 소리를 처리하는 영역으로만 알려졌다. 이는 그동안 청각 정보를 처리하고 억양을 인지해 언어를 이해하는 부위는 상측두회(superior temporal gyrus)라는 통념을 뒤집는 것이다. 연구팀은 비인간 영장류를 대상으로 비슷한 연구를 실시했지만, 이들의 뇌는 같은 음향 정보를 받아들이더라도 인간과 같이 처리하지 못하는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 바라스 찬드라세카란 노스웨스턴대 교수는 “이번 연구는 의미를 전달하는 음높이의 미세한 변이가 뇌에서 어떻게 처리되는지를 조사한 첫 연구”라며 “초기 억양 처리를 이해하면 자폐증, 뇌졸중 환자의 억양 장애, 언어 학습 등에 새로운 방향을 제시할 수 있을 것”이라고 말했다. 또 이번 연구는 인공 지능 기반 음성 인식 시스템이 억양을 더 잘 처리할 수 있도록 도울 것이라고 덧붙였다.

지구 온난화에 따른 기후변화로 전 세계적으로 산불이 더 많이, 더 크게 발생한다는 연구 결과들이 꾸준히 나오고 있다. 그런데, 기후변화 때문에 도시 화재도 증가할 것이라는 예측이 나와 눈길을 끈다. 중국 허베이 과학기술대 화재 과학 연구실, 상하이 해사(海事)대 해양 과학기술학부, 톈진 화재 연구소, 호주 RMIT대 공학부, 찰스 다윈대 에너지자원 연구소, 싱가포르 국립대 공학·디자인학부 공동 연구팀은 기후 변화로 인해 시가지과 차량 화재 등 도시에서 발생하는 화재 빈도가 앞으로 수십 년 동안 급격히 증가할 것이라고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 도시공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 시티’ 3월 4일 자에 실렸다. 화재 때문에 전 세계적으로 매년 약 5만 명의 사망자와 17만 명의 부상자가 발생한다. 도시에서 발생하는 화재는 산불 같은 다른 화재 유형보다 더 많은 인명 피해와 경제적 손실을 초래하지만, 도시 환경에서 화재 빈도의 미래 추세는 예측하기 쉽지 않다. 이에 연구팀은 미국, 영국, 호주, 중국 등 20개국 2847곳의 도시에 있는 소방서에서 2011~2020년 화재 자료를 수집했다. 연구팀은 이를 바탕으로 기온 상승에 따른 도시 건물, 차량은 물론 매립지 같은 야외 지역 등 다양한 도시 화재 사건 빈도의 변화를 정량화해 글로벌 데이터베이스를 구축했다. 여기에 기후 변화에 관한 정부 간 패널(IPCC)의 다양한 기후 시나리오를 기반으로 지구 온난화가 여러 도시 화재 유형의 빈도에 미칠 영향도 평가했다. 분석 결과, 지금보다 이산화탄소 배출이 더 늘어나는 기후 변화 시나리오(SSP5~8.5) 상황에서는 2100년이 되면 건물 화재는 4.6% 감소하지만, 차량 화재는 11.6%, 야외 화재는 22.2% 늘어날 것으로 예측됐다. 이와 함께 지구 온난화로 인해 발생하는 화재 관련 사망자가 총 33만 5000명, 화재 관련 부상자는 110만 명에 이를 것으로 추정했다. 여기에는 최근 전기차 전환 분위기가 반영되지 않아 차량 화재 비율이 다소 증가할 수도 있을 것으로 예측된다. 연구를 이끈 롱시 허베이 과학기술대 교수(화재 과학)는 “이번 연구 결과는 기후 변화에 따른 화재 발생에 대처하기 위한 새로운 전략 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “기후 변화가 도시 화재에 미치는 영향을 제대로 파악하지 못할 경우 지역 화재 관리와 도시 계획에 문제가 발생할 수 있다”고 말했다.

영화나 드라마 속에서 가끔 충격적인 이야기를 듣는 순간 목덜미를 잡고 쓰러지는 장면을 흔히 볼 수 있다. 급격한 스트레스 상황에 경추신경이 경직되면서 나타나기도 하지만, 급격한 혈압 상승으로 인해 나타나기도 한다. ‘적당한’ 스트레스는 건강에도 도움이 되지만 그렇지 못할 경우에는 악영향을 미칠 수 있다. 그래서 항상 병원에 가면 ‘스트레스를 줄이라’고 의사들이 말을 하는 것이다. 핀란드 헬싱키대 의대, 헬싱키 대학병원 공동 연구팀은 만성 스트레스는 뇌졸중 발생 위험을 높인다는 연구 결과를 미국 신경학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘신경학’ 3월 5일 자에 실렸다. 청장년층의 경우 종종 일과 관련된 압박과 긴 근무 시간, 직업 불안정, 재정적 부담 등을 이유로 스트레스를 받는다. 앞선 많은 연구에서도 만성 스트레스가 신체적, 정신적 건강에 부정적 영향을 미칠 수 있는 것으로 밝혀지기도 했다. 연구팀은 원인이 알려지지 않은 허혈성 뇌졸중을 앓은 경험이 있는 이들을 포함한 18~49세 남녀 426명을 조사했다. 뇌경색이라고도 불리는 허혈성 뇌졸중은 죽상동맥경화증으로 인한 혈전이나 지방 등이 뇌동맥이 차단돼 뇌로 혈액과 산소가 충분히 공급되지 않아 뇌 조직이 괴사하는 질환이다. 허혈성 뇌졸중이 발생하면 편측마비, 안면마비, 감각 이상, 구음장애 등이 발생하고 갑작스러운 시야장애, 의식 손실이 나타날 수도 있고 심할 경우 사망에 이르기도 한다. 실험 참가자들은 한 달 동안 스트레스 수준을 답했고, 뇌졸중 환자는 뇌졸중 발생을 기점으로 전후 한 달씩, 총 두 달 동안의 스트레스 수준을 기록하도록 요청받았다. 이들은 “지난 한 달 동안, 당신은 삶에서 중요한 것을 통제할 수 없다고 얼마나 자주 느꼈는가”와 같은 10개의 질문으로 구성된 설문지를 작성했다. 각 문항은 0점에서 4점까지 5점 척도로 평가됐다. 총점수가 0~13은 낮은 스트레스, 14~26은 중간 수준, 27점 이상은 높은 스트레스 상태를 나타낸다. 그 결과, 뇌졸중을 겪은 사람들의 평균 점수는 13점이었지만, 뇌졸중이 없는 사람은 평균 점수가 10점 수준이었다. 연구팀에 따르면 뇌졸중을 겪은 사람들은 적어도 중간 수준 이상의 스트레스를 경험할 가능성이 큰 것으로 나타났다. 뇌졸중을 겪은 사람 중 46%가 중간 또는 높은 스트레스 수준을 보였지만, 뇌졸중이 없는 사람 중에서는 중간 이상 스트레스를 받는 사람은 33% 정도로 나타났다. 연구팀은 교육 수준, 알코올 섭취, 혈압 등 뇌졸중 위험에 영향을 미칠 수 있는 요인들을 조정한 뒤 재분석했다. 그 결과, 여성의 경우 중간 수준의 스트레스가 뇌졸중 위험을 78% 증가시키고, 높은 수준의 스트레스는 6% 증가시키는 것으로 조사됐다. 반면 남성은 스트레스와 뇌졸중 사이의 연관성을 찾지 못했다. 연구를 이끈 핀란드 헬싱키 대학병원의 니콜라스 마르티네스-마얀더 박사는 “만성 스트레스가 젊은 층, 특히 젊은 여성의 뇌졸중 위험을 높인다는 사실을 보여준다”라고 말했다.

세상에 만병통치약이라는 것은 없습니다. 그렇지만 그 언저리까지 간 약이 있긴 합니다. 바로 128년 전 버드나무 껍질의 주성분인 살리실산을 이용해 약으로 만든 ‘아스피린’입니다. 아스피린은 1897년 독일 바이엘사에서 만든 세계 최초의 합성 의약품입니다. 20세기 중반까지만 해도 해열·소염 진통 효과만 강조돼 감기·몸살 치료에 주로 쓰여 왔습니다. 이후 아스피린이 피를 묽게 해 심혈관 질환의 위험을 낮춰 준다는 사실이 드러나면서 최근까지 다양한 연구를 통해 새로운 효과가 하나둘씩 밝혀지고 있습니다. 영국 케임브리지대 의대, 바브라함 연구소, 프랜시스 크릭 연구소, 웰컴 생어 연구소, 이탈리아 키에티·페스카라 단눈치오대 고등기술연구센터(CAST), IRCCS 후마니타스 연구병원, 대만국립대 의대, 프랑스 릴대 병원 공동 연구팀은 아스피린이 면역 체계를 자극해 활성화함으로써 일부 암의 전이를 줄일 수 있다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 6일자에 실렸습니다. 암세포가 원래 종양이 발생한 부위에서 다른 기관으로 퍼지는 현상을 ‘전이’라고 합니다. 암 전이는 전 세계적으로 암 관련 사망의 90%를 차지합니다. 면역 체계는 전이와 싸우는 데 중요한 역할을 하지만 암세포는 면역 감시를 회피하는 방법을 찾아내는 경우가 많습니다. 그중 하나가 혈액 내 혈소판이 ‘트롬복산 A2’(TXA2)를 생성해 전이 부위에서 면역 세포의 일종인 T세포 활동을 억제하는 방식입니다. 이런 면역 회피와 억제는 면역 체계가 전이 중인 암세포를 효과적으로 공격하고 제거하는 능력을 떨어뜨립니다. 아스피린이 암 전이를 줄일 수 있다는 사실은 알려졌지만 정확한 작용 메커니즘은 불분명했습니다. 연구팀은 유방암, 피부암의 일종인 흑색종, 대장암을 포함한 다양한 암이 발생한 생쥐를 두 그룹으로 나눠 한쪽은 아스피린을 복용케 하고, 다른 집단은 아스피린을 투여하지 않은 채 관찰했습니다. 그 결과 아스피린을 투여한 생쥐의 경우 폐나 간과 같은 다른 기관으로의 암 전이 비율이 낮다는 것을 발견했습니다. 아스피린은 혈소판에서 염증 관련 효소인 ‘사이클로옥시게나제1’을 억제하고 TXA2 생성을 줄이는 것으로 확인됐습니다. TXA2의 감소는 T세포를 해방시켜 전이성 암세포와 싸우는 능력을 강화하는 것으로 나타났습니다. 연구를 이끈 라훌 로이추두리 케임브리지대 교수(암 면역학)는  “비교적 저렴하고 간단한 아스피린 복용이 다른 면역 요법과 결합돼 항전이 효과를 강화하는 효과적인 보조 요법이 될 수 있을 것”이라고 말했습니다.

미국 생명공학회사 콜로설 바이오사이언스가 유전자 변형 방식을 통해 ‘매머드 털’을 가진 생쥐를 만드는 데 성공했다. 4000여년 전 멸종한 매머드 복원에 한 발짝 다가선 것이다. 콜로설 바이오사이언스 연구팀은 4일(현지시간) 유전자 변형을 통해 추위에 잘 견디는 특성을 가진 ‘콜로설 털북숭이 쥐’를 탄생시켰다고 밝혔다. 연구팀은 생쥐의 수정란이나 배아 줄기세포를 유전적으로 변형해 배아에 주입했고 이후 대리모에게 이식했다. 생쥐 털의 색깔, 질감, 길이, 무늬, 모낭과 관련된 유전자 7개를 편집해 매머드와 비슷한 털, 색깔, 질감을 구현해 냈다. 2021년 설립된 콜로설 바이오사이언스는 멸종 동물을 유전자 변형 방식을 통해 복원해 왔다. 연구팀은 매머드의 유전자를 오늘날 코끼리에 구현하는 방법으로 2028년 말까지 새끼 매머드를 탄생시키는 것을 목표로 하고 있다. 이번에 생쥐에서 매머드 복원의 가능성을 입증한 것이다. 연구팀의 계획은 털북숭이 쥐에 적용한 방식을 코끼리에도 적용하는 것이다. 먼저 매머드와 오늘날 코끼리 유전자를 해독해 둘 사이의 차이를 확인한다. 코끼리의 유전자를 ‘크리스퍼 유전자 가위’로 편집해 멸종한 매머드 유전자를 가진 줄기세포를 만든다. 이후 코끼리 수정란에 줄기세포를 주입하고 다시 이 수정란을 대리모에 이식하는 것이다. 다만 이번 연구 결과의 한계를 지적하는 목소리도 있다. 진화생물학자인 빅토리아 헤리지 영국 셰필드대 교수는 “매머드 같은 코끼리를 만드는 것은 훨씬 더 큰 도전”이라며 “관련된 유전자 수는 훨씬 많고 여전히 더 밝혀져야 한다. 매머드 복원이 곧바로 될 것 같지는 않다”고 지적했다.

세상에 만병통치약이라는 것은 없습니다. 그렇지만 그 언저리까지 간 약이 있긴 합니다. 바로 128년 전 버드나무 껍질의 주성분인 살리실산을 이용해 약으로 만든 ‘아스피린’입니다. 아스피린은 1897년 독일 바이엘사에서 만든 세계 최초의 합성 의약품입니다. 20세기 중반까지만 해도 해열·소염 진통 효과만 강조돼 감기·몸살 치료에 주로 쓰여 왔습니다. 이후 아스피린이 피를 묽게 해 심혈관 질환의 위험을 낮춰 준다는 사실이 드러나면서 최근까지 다양한 연구를 통해 새로운 효과가 하나둘씩 밝혀지고 있습니다. 영국 케임브리지대 의대, 바브라함 연구소, 프랜시스 크릭 연구소, 웰컴 생어 연구소, 이탈리아 키에티·페스카라 단눈치오대 고등기술연구센터(CAST), IRCCS 후마니타스 연구병원, 대만국립대 의대, 프랑스 릴대 병원 공동 연구팀은 아스피린이 면역 체계를 자극해 활성화함으로써 일부 암의 전이를 줄일 수 있다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 6일자에 실렸습니다. 암세포가 원래 종양이 발생한 부위에서 다른 기관으로 퍼지는 현상을 ‘전이’라고 합니다. 암 전이는 전 세계적으로 암 관련 사망의 90%를 차지합니다. 면역 체계는 전이와 싸우는 데 중요한 역할을 하지만 암세포는 면역 감시를 회피하는 방법을 찾아내는 경우가 많습니다. 그중 하나가 혈액 내 혈소판이 ‘트롬복산 A2’(TXA2)를 생성해 전이 부위에서 면역 세포의 일종인 T세포 활동을 억제하는 방식입니다. 이런 면역 회피와 억제는 면역 체계가 전이 중인 암세포를 효과적으로 공격하고 제거하는 능력을 떨어뜨립니다. 아스피린이 암 전이를 줄일 수 있다는 사실은 알려졌지만 정확한 작용 메커니즘은 불분명했습니다. 연구팀은 유방암, 피부암의 일종인 흑색종, 대장암을 포함한 다양한 암이 발생한 생쥐를 두 그룹으로 나눠 한쪽은 아스피린을 복용케 하고, 다른 집단은 아스피린을 투여하지 않은 채 관찰했습니다. 그 결과 아스피린을 투여한 생쥐의 경우 폐나 간과 같은 다른 기관으로의 암 전이 비율이 낮다는 것을 발견했습니다. 아스피린은 혈소판에서 염증 관련 효소인 ‘사이클로옥시게나제1’을 억제하고 TXA2 생성을 줄이는 것으로 확인됐습니다. TXA2의 감소는 T세포를 해방시켜 전이성 암세포와 싸우는 능력을 강화하는 것으로 나타났습니다. 연구를 이끈 라훌 로이추두리 케임브리지대 교수(암 면역학)는 “이번 연구 결과는 아스피린이 생쥐의 자연 면역 반응을 강화함으로써 암 전이를 예방할 수 있음을 보여 준다”며 “비교적 저렴하고 간단한 아스피린 복용이 다른 면역 요법과 결합돼 항전이 효과를 강화하는 효과적인 보조 요법이 될 수 있을 것”이라고 말했습니다.

‘일반 실험실 생쥐보다 3배 길게 자라는 물결 모양의 밝은 털, 곱슬곱슬한 수염....’ 4일(현지시간) CNN 등 외신에 따르면 미국 생명과학기업 콜로설 바이오사이언스는 유전자공학 기술을 활용해 약 4000년 전 멸종한 매머드 털과 유사한 특성을 지닌 ‘양모 생쥐’를 만드는 데 성공했다. 텍사스주 댈러스에 본사를 둔 이 기업은 2021년 유전자 공학 기술로 매머드, 도도새 등 멸종 동물을 되살리겠다고 발표해 화제를 모은 바 있다. 콜로설 바이오사이언스 연구진은 생쥐 배아에서 7개 유전자를 동시에 편집해 ‘양모 생쥐’를 탄생시켰다. 연구자들이 표적으로 삼은 유전자는 모발 성장 주기에 관여해 더 길고 풍성한 털을 만들어내는 FGF5와 멜라닌 생성을 조절하는 MC1R 등이다. 콜로설 바이오사이언스는 이번에 선보인 ‘양모 생쥐’가 추운 기후에서 매머드의 생존을 가능하게 했던 특정 DNA 염기 서열을 검증하는 데 도움이 될 것이라고 주장했다. 베스 샤피로 최고과학책임자(CSO)는 “멸종된 동물의 특성을 복원하는 기술 검증에 중요한 단계”라고 평가했다. 회사는 아직 심사 과정을 완료하지 않은 미발표 논문도 함께 공개했다. 그러나 이번 연구 결과에 대한 학계의 평가는 엇갈린다. 이 회사의 자문위원으로서 이번 실험 논문에 공동 저자로 참여한 스톡홀름대 교수 러브 달렌은 “생쥐에서 여러 유전자를 동시에 편집해 양모 외관을 얻는 능력은 매우 중요하다”며 “회사가 이러한 종류의 유전자 편집 노하우를 보유하고 있으며, 매머드 유전자도 포함할 수 있음을 증명했다”고 주장했다. 반면 런던 프랜시스크릭 연구소의 로빈 러벨 배지는 “기술적으로는 인상적”이라면서도 “이 논문의 가장 큰 문제점은 매머드의 특성이 생쥐에게 실제로 도입됐는지를 다루지 않았다는 점”이라고 지적했다. 그는 “현재로서는 털이 많은 귀여운 생쥐들만 있을 뿐이며, 우리는 이번 연구 결과에서 거의 배운 것이 없다”고 덧붙였다.

미국의 항공기 개발업체 ‘붐 슈퍼소닉’이 만든 초음속 여객기 시제품 ‘XB-1’이 음속을 돌파하는 순간이 특수카메라에 포착됐다. 미국 CNN 등 현지 언론은 3일(현지시간) XB-1이 초음속으로 공중을 가르며 날아갈 때 발생하는 충격파가 사진으로 포착됐다고 보도했다. 마치 기체가 대기의 장벽을 뚫고 들어가는 것처럼 보이는 이 사진은 미 항공우주국(NASA)이 지상에서 특수카메라로 촬영한 것이다. 앞서 지난달 10일 XB-1은 모하비 사막 상공에서 실시된 시험비행에서 음속(마하 1, 시속 1225㎞)을 돌파했다. 당시 NASA 전문가들은 지상에서 ‘슐리렌 사진술’이라는 특수 촬영 방법으로 이 장면을 포착했는데, 사진은 그 결과물이다. 슐리렌 사진술은 본래 공기의 밀도 등에 따라 달라지는 빛의 굴절률을 가시적으로 확인할 수 있도록 해주는 촬영법이다. NASA는 이 기술을 응용 발전시켜 초음속으로 생긴 충격파를 시각적으로 볼 수 있게 만들었다. 일반적으로 제트기는 초음속으로 비행할 때 충격파가 생기며 이 때문에 발생하는 폭발음을 소닉붐이라 부른다. 지상에서는 견디기 힘들 정도의 굉음이 나오며, 이는 초음속 여객기가 대중화되지 못한 주요 원인이 됐다. 붐 슈퍼소닉 CEO 브레이크 숄은 “이 이미지는 보이지 않는 것을 보이게 만들어준다”라면서 “초음속 비행 시 일반적으로 발생하는 소닉붐이 지상에서는 들리지 않았다”라고 밝혔다. 결과적으로 상업적인 초음속 여객기의 큰 장애물 중 하나인 소닉붐을 최소화하는 데 성공한 셈이다. 향후 붐 슈퍼소닉은 XB-1 시험비행에서 얻은 데이터를 토대로 실제 초음속 여객기로 쓰일 ‘오버추어’ 기종을 개발할 계획이다. 오버추어는 64명에서 80명을 태울 수 있는 여객용 제트기로, 최대 속력은 마하 1.7이 될 예정이다. 한편 세계 유일의 초음속 여객기로 영국과 프랑스가 함께 개발한 ‘콩코드’가 있었다. 콩코드는 1969년 첫 초음속 시험비행에 성공했으며 1976년부터 일반 승객을 태우고 런던과 뉴욕 사이를 단 3시간 30분 만에 비행했다. 그러나 ‘띄울수록 손해’라는 비아냥을 듣다가 2003년 10월 24일 마지막 비행을 끝으로 사라지면서 이와 함께 초음속 여객기 시대도 막을 내렸다. 콩코드의 문제는 공기저항을 줄이기 위해 날렵한 기체로 설계된 탓에 총탑승 승객이 100명에 불과한 점, 천둥 수준인 105dB(데시벨)에 달하는 소닉붐, 두 배 이상의 연료를 소모한 점이었다. 여기에 우리 돈으로 무려 1600만원이 훌쩍 넘는 편도 요금(런던-뉴욕)은 재벌이나 탈 수 있는 가격이었다. 콩코드의 퇴장은 기술적으로 진보한 상품이 반드시 성공하는 것은 아니라는 명제를 남겼다.

1949년 미국 공군 엔지니어로 차세대 음속기를 개발 중이었던 에드워드 머피 대위는 “잘못될 수 있는 일은 결국 잘못되기 마련”이라는 내용의 ‘머피의 법칙’을 주장했다. 버터 바른 면이 항상 바닥을 향해 떨어지거나, 내가 선 줄이 가장 늦게 줄어든다든지 하는 것이다. 노래 가사처럼 “왜 슬픈 예감은 틀린 적이 없나”라는 말이다. 기대감은 쉽게 실망으로 바뀌고, 슬픈 예감은 틀리지 않으니 세상을 산다는 것은 놀라움의 연속일 수밖에 없다. 2023년 하반기 ‘과학계 카르텔’ 발언으로 시작된 연구개발(R&D) 예산 삭감의 광풍을 보면서, 미국이나 유럽 같은 과학 선진국에서는 도저히 상상할 수 없는 일이라고 생각했다. 그렇지만 지난 1월 도널드 트럼프가 미국 대통령으로 취임하면서 상상 이상의 일들이 벌어지고 있다. 지난해 11월 트럼프가 미국의 제47대 대통령으로 확정되면서 많은 연구자가 과학의 미래에 대해 우려를 표했다. 세계적인 과학 저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’도 당선 확정 직후 트럼프 1기 집권(2017~2021) 시기에 보인 반과학적 수사와 행동이 앞으로 4년 동안 반복될 것이라는 예측을 했다. ‘사이언스’는 새해를 맞아 “2025년에 가장 크게 헤드라인을 장식할 과학계 소식”이라는 제목으로 ‘트럼프 2기의 과학 정책’을 가장 먼저 선정하고 미국뿐만 아니라 전 세계 과학계의 우려를 제기했다. 연방정부 예산안 축소를 정책 기조로 하는 트럼프 정부는 선거 운동 기간 전 세계에서 생명과학과 의학 분야 연구에 가장 많이 투자하는 국립보건원(NIH) 예산을 28% 삭감하는 방안을 공약으로 제시하기도 했다. 1기 때처럼 기후변화, 생태계 보전, 신재생에너지 분야는 물론 포용적 과학 인력 양성까지 손보겠다고 했다는 점에 과학계 우려는 컸다. 아니나 다를까. 트럼프는 취임 직후 NIH의 연방 연구비 예산에서 간접비 비율을 기존 평균 40%에서 15%로 제한하겠다고 밝혔다. 연간 약 40억 달러(약 5조 7600억원)의 연구비가 삭감되는 수준으로, R&D 예산 통산 범위인 50~70% 삭감에 해당한다. 미국의 연구 지원 시스템은 한국과 약간 다르긴 하지만 연구자 급여, 연구 장치비, 연구재료비 같은 직접비 요소와 연구 수행에 필요한 간접비 요소가 포함돼 있다. 간접비는 행정 인력 고용이나 연구실 유지 관리 등 연구 지원을 위해 필요한 비용으로, 연방 정부에서 지원하는 비용의 부족한 부분은 대학에서 제공하는 방식이다. 정부 지원금이 줄면 대학에서 투자해야 하는데 예산 삭감 비중이 커지면 대학이 감당하기 어려운 수준이 돼 대학들도 연구개발에 소극적인 태도를 보이게 될 것이라는 우려가 커지고 있다. 현재 트럼프 정부의 간접비 삭감안은 연방 법원 판결이 일시 중단된 상태다. 그렇지만 어떤 방식으로든 시행될 것으로 예상된다. 이 때문에 네이처는 최근 ‘어디에서든 과학에 대한 공격은 모든 곳의 과학에 대한 공격’이라는 제목의 긴급 사설을 발표하고 “이런 조치가 강행될 경우 연구기관과 지역사회에 치명적 영향을 미칠 것”이라고 경고했다. 사이언스의 홀든 소프 편집장도 “미국이 세계적인 과학 리더십을 유지할 수 있었던 배경에는 기본 연구에 대한 지속적인 지원이 있었다”며 “제2차 세계대전 이후 정부는 바로 상업화되지 않는 기초 연구에도 투자해야 한다는 사실을 인식했지만 지금 정부는 그 책임에서 벗어나려 한다”고 지적하며 과학의 근간을 흔드는 일이라고 비판했다. 사실 이런 행태들은 과학기술에 대한 몰이해에서 비롯된다. 한국의 윤석열 정부나 미국의 트럼프 정부는 정부의 R&D 예산 지원이 국가 연구 인프라에 대한 투자라는 점을 간과하고, 연구자들을 정부의 예산을 갉아먹는 존재로만 생각한다는 점이 문제다. 무슨 생각인지는 모르겠으나 경제 발전의 핵심인 과학기술 기반을 흔드는 데 앞장서고 있는 이런 행태를 보고 있노라면 흔히 말하는 ‘경제는 보수’라는 것은 허상이라는 생각이 든다. 유용하 문화체육부 과학전문기자

우주 선진국을 중심으로 달과 화성에 사람을 보내는 프로젝트를 추진 중이다. 한국도 2032년 달, 2045년 화성 착륙을 목표로 하고 있다. 지구 환경과 전혀 다른 우주에 인간을 보낼 때는 고려할 점이 많다. 실제로 우주비행사들은 우주에 나가서 종종 면역 기능 장애, 피부 발진을 비롯해 각종 염증성 질환을 겪는 경우가 많다. 그런데, 이런 건강상 문제가 의외의 원인 때문일 수 있다는 분석이 나와 눈길을 끈다. 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD) 생명공학과, 약학부, 의대 소아과, 병리과, 미생물 혁신 연구센터, 덴버대 화학·생화학과, 캘리포니아공과대(캘텍) 제트추진연구소(JPL), 항공우주국(NASA) 존슨 우주센터, NASA 에임스 연구센터, 휴스턴 베일러대 공동 연구팀은 우주인들의 건강상 문제는 우주선의 지나친 무균 환경 때문일 수 있다고 2일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 2월 28일 자에 실렸다. 연구팀은 국제우주정거장(ISS)에서 803곳의 서로 다른 구역의 표면을 면봉으로 문질러 우주 환경 속 미생물을 채취했다. 이 연구에서 채취한 표본은 이전 연구들에서 사용한 것보다 약 100배 많다. 지구로 갖고 온 표본에 어떤 박테리아와 화학 물질이 존재하는지 확인했다. 또, ISS 표본 채집 위치와 박테리아, 화학 물질이 어떻게 상호작용하는지 파악할 수 있는 3차원 지도를 작성했다. 분석 결과, ISS에 존재하는 미생물은 주로 우주인의 피부에서 유래된 것으로 확인됐다. 또 ISS에서 발견된 화학 물질은 청소용품과 소독제에서 나온 것으로 밝혀졌다. ISS 내 모듈과 방이 사용 목적에 따라 각기 다른 미생물 군집과 화학적 특성을 갖고 있다는 사실도 발견됐다. 주방이나 식당 공간에서는 음식과 관련된 미생물이 더 많았고, 화장실에서는 배설물과 관련된 미생물과 대사 산물이 많이 발견되는 식이다. 연구팀에 따르면 ISS와 지구에 있는 건물 내 환경과 비교했을 때, ISS 미생물 군집은 다양성이 극히 낮았으며, 병원이나 폐쇄적으로 관리되는 공장 환경, 화학제품으로 소독한 도시 지역 가정에서 채취된 것과 유사한 것으로 조사됐다. 이에 연구팀은 토양이나 물 등 자연에서 온 미생물을 의도적으로 ISS 내에 도입할 필요가 있다고 조언했다. 즉, 정원 가꾸기를 우주 환경에 도입하는 것이 우주인의 건강한 면역 체계 확보에 도움이 된다고 조언했다. 연구를 이끈 피터 도레스타인 UCSD 교수(약학)는 “이번 연구에 따르면 ISS 같은 지구 밖 인공 환경은 지구 환경보다 미생물 다양성이 매우 낮다는 것을 알 수 있다”라며 “지구를 최대한 모방한 환경을 조성함으로써 다양한 미생물 군집을 구성해 우주인의 건강에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.