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  • 김진수·방영주·오준호 교수 기자가 선정한 올해의 과학자상 수상

     우리나라 과학 및 의학 기자들이 선정한 올해의 과학자상 수상자로 새 농작물 유전자 교정 기술을 개발한 김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장과 서울대의대 방영주 교수 등 3명이 선정됐다. 한국과학기자협회(회장 심재억·서울신문 부국장)는 김진수 단장·방영주 교수와 오준호 한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 교수를 올해의 과학자상 수상자로 선정·시상한다고 8일 밝혔다. 서울대 화학부 교수인 김 단장은 생명체 DNA의 특정 부위를 자르고 고치는 이른바 ‘크리스퍼 유전자 가위’ 기술을 토대로 세계 최초로 외부 DNA를 안 쓰고 벼나 상추 등 농작물의 유전자를 개량하는데 성공한 공적을 인정받았다. 이 성과는 외부 DNA를 주입하는 ‘유전자 변형 작물’(GMO)에 대한 안전성 우려가 커지는 현 상황에서 식물 자체 유전자만을 고치는 새 품종 개량법을 제시한 것이어서 국내외의 주목을 받았다. 방영주 교수는 최신 항암제 개발과 임상시험 기반(인프라) 구축 등에 이바지한 공로를, 오준호 교수는 미국 국방부 방위고등연구계획국(DARPA)이 개최한 재난로봇경진대회에서 우승하면서 한국 로봇 기술의 우수성을 국제적으로 널리 알린 공로가 인정돼 수상자로 확정됐다고 과학기자협회는 전했다. 시상식은 10일 서울 중구 코리아나 호텔에서 열리는 ‘2015 과학언론인의 밤’ 행사에서 진행된다. 이날 행사에 앞서 오후 3시부터는 올해 국내에 전파돼 초유의 감염사태를 빚었던 중동호흡기증후군(메르스)에 대한 언론 보도를 반성하고 개선점을 찾기 위해 ‘메르스 보도, 반성과 모색’을 주제로 한 ‘빅포럼’(좌장 김철중 조선일보 의학전문기자)이 열린다. 김길원(연합뉴스) 기자의 사회로 진행되는 포럼에서는 강대희 서울대 의대 학장의 기조강연에 이어 유현재 서강대 헬스커뮤니케이션센터 교수와 이희영 분당서울대병원 예방의학과 교수가 메르스 보도에서 불거졌던 각종 문제를 정리하고, 현직 의학 담당 기자들과 보건복지부 관계자, 의학자, 인권변호사 등이 패널로 참여해 질병·재난 보도의 중요 원칙을 논의할 계획이다. 또 미국 사이언스 매거진의 편집자 마틴 엔서링크 기자는 주제발표를 통해 에볼라 등 해외에서 전염병 발생을 보도한 자신의 경험과 해외 사례들을 소개할 예정이다. 과학기자협회는 “재난 수준의 감염질환이 발생했을 때는 특히 국민과 방역 당국의 연결고리인 언론의 역할이 매우 중요한 만큼 언론의 발전을 전제로 한 비판을 경청하고 새로운 보도의 관행을 정립하기 위해 포럼을 마련했다”고 설명했다. 협회는 이날 2015 세계과학기자대회(WCSJ 2015) 조직위원회 해단식도 갖기로 했으며, 유공자에 대한 감사패·공로패 수여식도 함께 진행한다. 또 올해의 과학기자상 등 부문별 수상자도 선정, 이날 함께 시상한다. 각 부문 수상자는 다음과 같다. △올해의 과학기자상 대상(과학 부문)=정연욱(KBS) 기자 △올해의 과학기자상 대상(의학 부문)=김길원(연합뉴스) 기자 △송곡과학기자상=박건형(조선일보) 기자 △GSK의학기자상=신익준(PBC)·정명진(파이낸셜뉴스) 기자 △과학행정인상=윤헌주(미래창조과학부 과학기술정책국장)·강건용(국가과학기술연구회 경영본부장)·연경남(한국과학창의재단 경영기획단장)·김병수(차세대도시농림융합가상사업단 기획협력본부장) △올해의 홍보인상=박병수(한국과학기술연구원 홍보팀장)·황순관(한국원자력연구원 홍보팀장)·이미종(순천향대병원 홍보팀장)·유정식(가톨릭관동대 국제성모병원 홍보마케팅부장)·하승혜(한국노바티스 홍보부장) 심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr
  • “덩치가 클수록 빨리 죽는다”…비밀은 ‘텔로미어’

    “덩치가 클수록 빨리 죽는다”…비밀은 ‘텔로미어’

    덩치가 큰 동물들은 경쟁자들을 물리치고 짝짓기에 유리하지만, 그 대가를 치러야 한다는 사실이 밝혀졌다. 지난 2일(현지시간) 영국 일간 데일리메일은 큰 덩치가 수명을 단축한다는 과학적인 근거가 나왔다고 보도했다. 참새의 DNA를 연구한 이 논문에 따르면, 참새의 몸집이 클수록 그 염색체 말단의 염기서열 부위가 짧다는 사실이 발견됐다. 텔로미어라는 이름의 이 부위는 세포분열이 진행될수록 길이가 점점 짧아지는데, 이것이 노화의 원인이며, 나중에 결국 매듭만 남게 되면 더이상 세포복제가 불가능함에 따라 생명체는 죽음에 이르게 된다. 이 텔로미어가 짧은 동물은 노화진행이 빠를 뿐 아니라 질병에 걸리기도 쉬운 것으로 알려져 있다. 또한 텔로미어의 상태를 조사하면 사람의 건강상태를 파악할 수 있는데, 이로써 과학자들은 키 큰 사람이 키 작은 사람에 비해 상대적으로 수명이 짧은 이유를 알아낼 수 있었다. 동물의 경우, 덩치가 큰 동물이 작은 동물보다 일반적으로 오래 산다는 사실은 코끼리와 생쥐를 비교해보더라도 알 수 있다. 그러나 많은 개체들을 대상으로 조사해보면, 몸집 크기와 수명은 반비례 관계에 있음이 확인되었다. 덩치가 작을수록 수명이 길다는 뜻이다. 개를 예로 들어보면, 몸집이 작은 잭러셀이 큰 덩치의 세인트 버너드보다 훨씬 오래 산다. 한 최신 연구는 키가 큰 사람이 암 같은 질병에 더 잘 걸린다는 사실을 밝혔는데, 지금껏 생물학자들도 그 이유에 대해서는 잘 알 수 없었다. 이번에 발표된 새 연구는 영국의 글래스고 대학과 노르웨이 과학기술대학의 연구자들이 공동으로 수행한 것으로, 연구진은 노르웨이의 레카 섬에 사는 야생 참새들을 대상으로 연구한 결과, 뼈대가 큰 개체일수록 텔로미어가 짧다는 사실을 발견했다. 이 DNA 구조는 모든 동물의 염색체 끝에 달려 있는데, 그 기능은 구두끈 끝을 싸고 있는 플라스틱 싸개와 비슷하다. 참새의 세포가 분열을 거듭하여 참새 몸집을 키워갈수록 염색체 끝을 싸고 있는 이 텔로미어가 닳아서 짧아진다. 텔로미어의 마모가 노화의 진행과 암 같은 질병에 연관되어 있다는 사실을 뒤집어보면, 긴 텔로미어를 가진 개체는 그만큼 건강하고 장수를 누릴 수 있다는 결론이 나온다. 과학자들은 동물들이 덩치가 크면 짝짓기와 먹이다툼에서 그만큼 유리함에도 왜 더이상 덩치를 키우지 않는가 하는 이유를 해명하는 데 첫걸음을 내딛은 것으로 믿고 있다. 글래스고 대학의 동물학자 팻 모너핸 교수는 “몸집을 키우는 것은 세포가 더 많이 분열한다는 뜻”이라고 전제하면서 “그 결과, 텔로미어가 빨리 닳아서 세포조직들이 잘 기능하지 못하게 되는 것”이라고 설명했다. 노르웨이 과학기술대학의 ​개체군생태학자 토르 하랄드 링스비 부교수도 “이 연구결과는 아주 흥미로울 뿐 아니라, 파급효과가 클 것으로 본다” 면서 “우리는 자연개체군을 대상으로 이 같은 의미심장한 결론을 도출해냈다”고 밝혔다. 몸집이 클수록 수명은 짧아진다는 이 흥미로운 자연의 법칙은 우주에서도 그대로 적용된다. 태양 같은 항성들도 덩치가 클수록 수명은 기하급수적으로 짧아진다. 중력이 강해 핵융합이 급속히 빨라지기 때문이다. 태양만한 덩치의 별은 약 100억년 살지만, 태양 지름의 900배인 오리온자리의 적색거성 베텔게우스는 1000만년도 안됐는데 임종을 앞두고 있다. 조만간 초신성으로 터질 거라고 천문학자들은 예측하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com 
  • [와우! 과학] 5억 5,500만 년 전 생물, 입 없이도 먹고 산 비결은?

    [와우! 과학] 5억 5,500만 년 전 생물, 입 없이도 먹고 산 비결은?

    먹고 사는 문제는 예나 지금이나 생사를 가르는 매우 중요한 문제다. ‘먹고 살기 위해’ 일을 하고 돈을 버는 인간은 물론이고 지금도 먹이를 구하기 위해 고군분투하는 동물들 역시 먹는 문제에 생사를 건다. 이 점은 6억 3,500만 년 전에서 5억 4,200만 년 전 지구에 번성했던 에디아카라(Ediacara) 동물들도 마찬가지였을 것이다. 하지만 이 동물들은 워낙 독특하고 별난 생김새를 가지고 있어 어떻게 먹고 살았는지 지금까지 수수께끼로 남아있다. 5억 5,500만 년 전 바다에 살았던 트리브라키디움(Tribrachidium)이 어떻게 먹고 살았는지 역시 아직 해결되지 않은 문제 중 하나다. 참고로 세 개의 독특한 나선 주름이 있는 이 생명체는 학자에 따라 삼열동물문(Trilobozoa)이라는 멸종된 문으로 분류하거나 산호 혹은 극피동물 등으로 분류하는 등 분류도 논란이 된 동물이다. 과거 과학자들은 몸길이 5cm 미만의 이 작은 생물체 화석의 중앙에 입에 해당하는 구조물이 있다고 여겼으나 보존 상태가 좋은 화석을 연구한 끝에 실제로는 여기에는 입이 없다는 결론을 내렸다. 이쯤 되면 이상하게 생긴 화석을 다루는 데 익숙한 고생물학자들도 당혹스러울 수밖에 없었다. 입이 없다면 대체 먹는 문제는 어떻게 해결할 수 있을까? 이를 설명하는 가설 가운데 하나는 바로 삼투 영양(osmotrophy, 박테리아처럼 양분을 용해된 상태로 세포로 직접 흡수하는 방식) 방식이다. 입 없이도 몸 표면에서 미세 영양 입자들을 직접 흡수하는 방식이라는 것이다. 하지만 이렇게 흡수될 수 있는 영양분의 양은 매우 적기 때문에 다세포 동물에서는 적합하지 않다는 문제가 존재한다. 영국 브리스톨 대학의 임란 라흐만 박사가 이끄는 캐나다, 미국 등 국제 공동 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 흐르는 물에서 트리브라키디움의 독특한 몸 구조가 먹는 문제를 해결할 수 있다는 내용을 저널 사이언스 어드밴스드에 발표했다. 연구팀에 의하면 이 독특한 주름 구조는 소용돌이를 일으켜 물속에 있는 작은 입자들을 끌어모은다. 이를 근거로 연구팀은 트리브라키디움이 물 속의 유기물을 걸러 먹는 '여과 섭식자'(suspension feeder)라고 결론을 내렸다. 이 경우 화석화되지 않은 입이 존재하거나 혹은 주름 자체가 물을 거르는 체의 역할을 했을 수도 있다. 연구팀은 이를 근거로 에디아카라 시기의 생태계가 본래 생각했던 것보다 더 복잡했으며 다양한 섭식 전략을 개발했다고 주장했다. 하지만 여전히 이런 신체 구조가 여과 섭식에 과연 적합하냐는 질문은 남는다. 납작한 모양은 여과 효율을 극대화시키는 구조가 아니기 때문이다. 따라서 이 괴생명체가 어떻게 먹고 살았는지에 대한 논쟁은 한동안 과학계에서 계속될 것으로 보인다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com 
  • “지적설계로 삼엽충 출현” 다윈 한 방 먹인 新창조론

    “지적설계로 삼엽충 출현” 다윈 한 방 먹인 新창조론

    다윈의 의문/스티븐 C 마이어 지음/이재신 등 옮김/겨울나무/703쪽/2만 5000원 그러니까, 이 골치 아픈 논쟁은 삼엽충에서 비롯됐다. 무수히 많은 다리로 여기저기 스멀스멀 기어 다녔을 것 같은 모양새는 꼭 바닷가 갯강구 같기도 하고 바퀴벌레 같기도 하다. 좀 징그럽게 생긴 절지동물이지만 360도 시야를 확보한 겹눈을 갖는 등 원시 상태를 훌쩍 벗어난 이 삼엽충은 5억 4000만년 전 고생대 캄브리아기의 대표 생명체였다. 찰스 다윈(1809~1882)은 혁명적인 저서 ‘종의 기원’을 통해 진화론을 체계화시켰지만 삼엽충은 진화론에 있어 곤혹스러움의 대상으로 남았다. 캄브리아기 이전의 화석 기록에 식별할 수 있는 조상 동물 형태가 보이지 않은 채, 즉 진화적 전 단계의 형태 없이 갑자기 삼엽충을 비롯한 동물 생명체들이 나온 것처럼 보였다. 그럼에도 다윈은 ‘종의 기원’에서 이 사건을 곤란한 예외로 봤으며 미래에 후대 학자들의 화석 발견을 통해 궁극적으로 그 의문과 예외는 제거될 것이라고 낙관적으로 내다봤다. 하지만 후대의 과학자들은 그 빈틈을 놓치지 않았다. 진화론이 맞다면 같은 속이나 과에 속하는 다수의 종들이 이렇듯 갑자기 한꺼번에 등장할 수는 없다는 의문이었다. 과학철학자로서 미국 시애틀 디스커버리연구소 책임연구원인 저자 역시 여기에 주목한다. 그리고 생명의 역사에서 캄브리아기 삼엽충으로 대표되는 새로운 동물들의 갑작스러운 출현은 그 과정에 압도적인 지적 존재가 관여했음을 나타내는 강력한 증거라고 주장한다. 이른바 ‘지적설계론’이다. 성경에 기초한 ‘창조론’과 비슷해 보이지만 과학의 외피를 정교하게 짜 나간다는 점에서 궤를 약간 달리한다. 그럼에도 개신교계에서 지적설계론을 주장하는 이들은 신의 존재와 역할로 이를 설명하고, 또 다른 누군가는 외계 존재의 가능성까지 거론한다. 저자는 다윈이 사용했던 것과 동일한 방법인, 표준역사과학적 논증 방법을 사용해 다윈의 ‘자연선택’이 아닌 지적설계가 캄브리아기 폭발적인 생명의 출현에 대한 최선의 설명이라는 결론을 도출해 낸다. 그는 방법론적인 자연주의가 초자연적인 것을 포함하지 않아서 오히려 과학을 제한하고 있다고 주장한다. 하지만 이러한 지적설계론은 과학에 있어서 여전히 변방의 주장이다. 저자는 진화론, 신다윈주의의 젊은 논객인 통합생물학자 니컬러스 매츠키 UC버클리대 교수와 날 선 논쟁을 벌이기도 했다. 매츠키는 2013년 책을 펴내자마자 비판적인 논평을 써 지적설계론을 조목조목 비평했다. 저자는 두 번째 판의 ‘에필로그’(후기)에서 ‘1판의 비판자들에 대한 대답’이라는 제목을 달아 재반박했다. 그는 “출판된 지 하루 만에 이런 크기의 책을 읽고 그 정도의 긴 글(9400개 단어)을 단박에 쓰는 것은 대단한 업적이며 나로서는 기꺼이 그에게 ‘영재’라는 호칭을 부여하겠다”고 불편한 심기를 드러내면서도 그간의 논쟁의 요지와 흐름을 인내심 있게 담고 자신의 논거를 다시 설명했다. 여전히 대세는 진화론에 축을 두고 있지만 서구사회에서 관련 논쟁은 당분간 지속될 수밖에 없어 보인다. 리처드 웨이카트 미국 캘리포니아주립대 교수가 남긴 짧은 서평은 다소 무책임한 어감을 주지만 설득력이 있다. “지적설계의 가능성에 대해 개방적인 사람들은 그 견해를 지지하는 증거가 담겨 있는 보물단지를 발견하게 될 것이고, 지적설계를 반대하는 사람들은 마이어의 입장을 이해하고 그의 주장과 싸우기 위해 이 책을 읽는 것이 도움이 될 것이다.” 고생물학, 분자생물학, 생화학 등의 과학 이론을 그대로 따라가기에는 한계가 있겠지만 지적 호기심 충족 차원이라면 이 책과 더불어 그의 전작 ‘세포 속의 시그니처’ 그리고 진화론에 대한 반박과 비판을 담은 리처드 도킨스의 ‘눈먼 시계공’ ‘만들어진 신’ 등을 함께 읽어도 좋을 것이다. 박록삼 기자 youngtan@seoul.co.kr
  • [당신의 책]

    [당신의 책]

    하버드 학생들은 더이상 인문학을 공부하지 않는다(파리드 자카리아 지음, 강주헌 옮김, 사회평론 펴냄) 청소년 때까지 인도에서 과학기술 등 실용학문 위주의 교육 시스템에서 공부한 저자는 미국 하버드대로 유학 온 뒤 혁신적인 인문학의 세례를 받으며 창의력과 상상력의 중요성을 몸으로 체감했다. ‘포린어페어스’ 최연소 편집장, ‘뉴스위크’ 편집장 등을 지낸 저자는 자신이 공부하던 때와 달리 인문학과 교양교육을 외면하고 있는 지금의 미국 사회에 대해 통렬히 비판한다. 첨단기술을 중심으로 산업이 재편되면서 인문학이 외면받고 있지만 그는 바로 그 이유 때문에 인문학의 역할과 중요성은 다시 복원돼야 함을 역설한다. 창의력과 수평적 사고, 커뮤니케이션 능력의 함양은 인문학 공부를 통해 가능하다는 얘기다. 248쪽. 1만 3000원. 바다맛 기행2(김준 지음, 자연과생태 펴냄) 넓은 바다에서 펄떡거리다 어부의 그물에 걸려 우리네 밥상까지 올라온 고등어, 삼치, 꽃게, 도루묵, 꼬막, 조기 등에 대한 맛깔난 얘기들을 풍성히 차려 냈다. 음수사원(飮水思源·물을 마실 때는 그 물의 근원을 생각해야 한다)이라고 했던가. 광주전남연구원 연구위원인 저자는 그저 맛있는 바다 것의 재료와 조리법 등으로 침샘 고이게 하는 역할에 머물지 않는다. 온 힘을 다해 제 생을 살아가던 생명체의 생태와 역사를 함께 기록하며 고마운 존재에 대한 예의를 잊지 않는다. 또한 흔들리는 뱃전에서 바닷바람을 맞으며 그물을 끌어올리고, 저물도록 갯벌을 헤매며, 폭락하는 갈치값에 눈물을 펑펑 흘리는 어촌 사람들의 고단한 삶을 소개한다. 한 그릇 밥은 이렇듯 치열한 삶의 결과물이다. 288쪽. 1만 6000원. 짧은 느낌, 긴 사색(정진홍 지음, 당대 펴냄) 서울대 명예교수인 원로 종교학자는 일반인은 물론 학자들의 글이 점점 짧아지는 경향은 사색이 아닌 느낌만을 필요로 하는 세태의 반영이라고 지적한다. 물론 불필요하게 글을 질질 끄는 일 역시 논리적 결함, 지식 부족 등 치부를 가리기 위한 교묘한 의도일 수 있다. 저자는 느낌이 아무리 쉽고 편해도 이를 넘어서야 하고, 아무리 사색이 지루하고 힘들어도 이를 견디지 않으면 안 된다고 강조한다. 삶이 간결할 수 없기에 글 또한 길고 복잡할 수밖에 없다는 얘기를 꺼내며 자신이 스스로 ‘악문의 전형인 만연체 글’을 썼다고 자조한다. 철학의 도저한 주제인 죽음과 함께, 학문을 한다는 것, 일상의 삶, 종교 등 사색의 구체적인 방향을 묵직한 질문과 함께 던진다. 355쪽. 1만 4000원. 해외문견록(송정규 지음, 김용태·김새미오 옮김, 휴머니스트 펴냄) 조선 숙종 때 관료로 제주목사를 지낸 송정규(1656~1710)가 관아에 보관돼 있던 기록과 자신의 견문을 바탕으로 제주에서 발생한 표류 관련 사실 등을 정리한 책이다. 상업과 통상 교역, 선박 제조의 중요성을 강조하고 구휼제도, 도량형, 조세제도 등에 깊은 관심을 드러낸 송정규는 학계에 널리 알려진 인물은 아니지만 18세기 본격적인 실학파가 등장하기 전 실학의 씨앗을 뿌린 인물이라고 할 수 있다. 책은 단순히 바깥세상에 대한 호기심이 아니라 실리라는 뚜렷한 목적을 지향했다. 해양 진출 관문 역할을 하는 제주에서 새로운 세기를 앞두고 동아시아 일대의 사회·경제제도, 선박과 무기의 제작 방식 등 외지의 문물을 배우려는 의지를 강하게 드러냈다. 256쪽. 1만 5000원. 내 친구 마로1, 2(김홍모 그림, 보리 펴냄) 사고로 아빠와 엄마를 잃고 할머니와 단둘이 사는 초등학교 5학년 예빈이는 씩씩하지만 아빠, 엄마에 대한 그리움과 원망이 늘 가시지 않는다. 일찍 들어오라고 퇴근을 재촉한 자기 탓에 아빠가 사고를 당했다는 자책감도 마음 한구석에 깊은 생채기로 자리잡고 있다. 예빈이는 어느 날 갑자기 나타난 마법의 친구 마로를 만나고, 이 부숭부숭한 털에 엄벙덤벙한 성격의 덜렁이 친구의 도움을 받아 시간 여행을 떠난다. 시공간을 넘나든 예빈이의 여행은 고스란히 치유와 위로의 여행이다. 어린 아빠, 엄마를 만나고 결혼하기 전 풋풋한 처녀, 총각 시절의 아빠와 엄마를 만난다. 흥미진진한 모험 뒤에 돌아온 예빈이는 이미 한 뼘 더 훌쩍 자라 웅숭깊어졌다. 1권 152쪽, 2권 160쪽. 각 권 1만 2000원.
  • 3억 8000년 전 ‘숲’ 북극에서 발견… “나무 높이 4m 이상”

    3억 8000년 전 ‘숲’ 북극에서 발견… “나무 높이 4m 이상”

    지구의 생명체는 바다에서 먼저 번영을 누렸다. 5억 2,000만 년 전 캄브리아기가 시작되면서 폭발적으로 증가한 고생대의 바다 생물들은 점차 육지로 진출하기 시작했다. 거대한 식물들은 바다에 살던 동물들이 진출하기에 앞서 땅 위에 숲을 이뤘다. 최근 노르웨이령 스발바르 제도의 지층을 연구하던 영국 카디프 대학의 크리스 베리 박사와 그의 동료들은 완전하게 보존된 나무 화석들을 발견했다. 이 화석들은 나무 한 그루는 물론 여러 그루의 나무가 동시에 화석이 된 것으로 당시의 숲이 어떠했는지를 알려주는 귀중한 자료다. 더 중요한 것은 이 화석 숲이 무려 3억 8,000만 년 전 데본기(4억 2,000만 년 전~3억 6,000만 년 전)의 것이라는 사실이다. 데본기는 현재의 지구보다 대기 중 이산화탄소 농도가 훨씬 높았다. 따라서 지구의 기후는 온화했으며 식물이 자라기 좋은 환경이었다. 특히 지상에는 아직 식물을 먹는 초식 동물이 등장하기 이전이다. 덕분에 초기 숲에는 나무만 빽빽하게 존재했다. 연구팀은 이 화석 나무들이 4m 이상 크게 자랐으며 나무 사이의 공간이 불과 20cm에 불과할 만큼 매우 조밀하게 들어서 있다는 것을 발견했다. 이 시기의 나무들은 현재 우리가 보는 것과는 전혀 다른 식물들로 복원도(사진)에서 보듯이 독특한 줄기와 잎을 가지고 있다. 아마 이 시기로 타임머신을 타고 지구의 숲을 본다면 외계 행성에 온 듯한 착각에 빠질 것이다. 참고로 데본기 당시에 스발바르 제도는 지금처럼 북극이 아니라 적도 부근에 있었다. 따라서 과학자들은 당시 열대 우림의 식생에 대한 귀중한 자료를 얻게 된 것이다. 대기 중 높은 이산화탄소 농도는 데본기 다음 시기인 석탄기까지 이어진다. 석탄기에는 더 거대하고 울창한 산림이 형성되면서 오늘날 우리가 사용하는 석탄이 만들어졌다. 이때 양서류가 육지로 진출했고 하늘에는 거대한 곤충들이 날아다녔다. 반면 데본기는 거대한 갑주어가 바다를 헤엄쳐 다녔던 시기로 동물의 역사에서는 어류의 시대라고 불린다. 당시를 묘사한 복원도나 설명 책자들은 바다에 얼마나 풍부한 생명체가 있었는지를 강조한다. 그러나 이 시기에도 다음 시대를 준비하듯이 먼저 육지로 진출한 선구자들이 있었다. 스발바르 제도의 화석 숲은 그 시대를 말없이 증언하는 산 증인인 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com   
  • 우주서도 사는 극강 생명체 ‘곰벌레’ 비결은 ‘외래 DNA’

    우주서도 사는 극강 생명체 ‘곰벌레’ 비결은 ‘외래 DNA’

    생명체가 도저히 살 수 없는 극한의 환경에서도 살아남는 지구 최강의 생명체가 있다. 바로 8개의 다리를 가진 몸크기 50μm(1μm는 1m의 100만분의 1)~1.7mm의 무척추 동물인 곰벌레다. 물곰(Water Bear)으로도 불리는 곰벌레는 행동이 굼뜨고 느릿한 완보(緩步)동물로 가장 큰 특징은 영하 273도, 영상 151도, 치명적인 농도의 방사성 물질에 노출돼도 죽지 않는다는 것. 더욱 놀라운 점은 유럽우주기구(ESA)의 실험결과 진공 상태의 우주 환경에서도 곰벌레가 살아 남았다는 사실이다. 이 때문에 곰벌레는 지구가 멸망해도 살아남을 수 있다는 바퀴벌레보다 한 수위라는 평가를 받는다. 이같은 곰벌레의 놀라운 생명력의 비밀을 일부 알 수 있는 새로운 연구결과가 나왔다. 최근 미국 노스캐롤라이나 대학 연구팀은 곰벌레의 게놈(genome)을 분석한 결과 상당수의 DNA가 외래종에서 왔다는 논문을 발표했다. 이번에 연구팀이 유전자 분석을 통해 밝혀낸 곰벌레의 외래 DNA는 대략 6000개 정도인 17.5%로, 대부분의 동물이 1% 남짓인 것과 비교하면 상상하기 힘들 정도로 많다. 그렇다면 왜 곰벌레는 유독 남의 DNA를 '훔쳐' 자기의 것으로 삼았을까? 논문의 제1저자 토마스 부스비 박사는 "자연의 많은 동물들도 외래 유전자를 자신의 것으로 흡수하지만 곰벌레 정도는 아니다" 면서 "극한 조건에서 살아남기 위해 다른 종의 유전자를 곰벌레가 훔쳤을 것" 이라고 설명했다. 이어 "곰벌레가 가진 외래 유전자의 상당수는 박테리아를 비롯 식물과 균류, 단세포 미생물을 통해서 얻었다" 면서 "먹이 생물의 유전자로부터 필요한 유전자를 일부 받아들여 자신의 유전자로 사용하는 이른바 ‘수평적 유전자 이동'(Horizontal gene transfer) 과정을 겪었을 것" 이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 ‘미국 국립과학원 회보'(The Proceedings of the National Academy of Sciences) 최신호에 실렸다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 지구 최강 생명체 ‘곰벌레’ 비밀은 ‘외래 DNA’

    [와우! 과학] 지구 최강 생명체 ‘곰벌레’ 비밀은 ‘외래 DNA’

    생명체가 도저히 살 수 없는 극한의 환경에서도 살아남는 지구 최강의 생명체가 있다. 바로 8개의 다리를 가진 몸크기 50μm(1μm는 1m의 100만분의 1)~1.7mm의 무척추 동물인 곰벌레다. 물곰(Water Bear)으로도 불리는 곰벌레는 행동이 굼뜨고 느릿한 완보(緩步)동물로 가장 큰 특징은 영하 273도, 영상 151도, 치명적인 농도의 방사성 물질에 노출돼도 죽지 않는다는 것. 더욱 놀라운 점은 유럽우주기구(ESA)의 실험결과 진공 상태의 우주 환경에서도 곰벌레가 살아 남았다는 사실이다. 이 때문에 곰벌레는 지구가 멸망해도 살아남을 수 있다는 바퀴벌레보다 한 수위라는 평가를 받는다. 이같은 곰벌레의 놀라운 생명력의 비밀을 일부 알 수 있는 새로운 연구결과가 나왔다. 최근 미국 노스캐롤라이나 대학 연구팀은 곰벌레의 게놈(genome)을 분석한 결과 상당수의 DNA가 외래종에서 왔다는 논문을 발표했다. 이번에 연구팀이 유전자 분석을 통해 밝혀낸 곰벌레의 외래 DNA는 대략 6000개 정도인 17.5%로, 대부분의 동물이 1% 남짓인 것과 비교하면 상상하기 힘들 정도로 많다. 그렇다면 왜 곰벌레는 유독 남의 DNA를 '훔쳐' 자기의 것으로 삼았을까? 논문의 제1저자 토마스 부스비 박사는 "자연의 많은 동물들도 외래 유전자를 자신의 것으로 흡수하지만 곰벌레 정도는 아니다" 면서 "극한 조건에서 살아남기 위해 다른 종의 유전자를 곰벌레가 훔쳤을 것" 이라고 설명했다. 이어 "곰벌레가 가진 외래 유전자의 상당수는 박테리아를 비롯 식물과 균류, 단세포 미생물을 통해서 얻었다" 면서 "먹이 생물의 유전자로부터 필요한 유전자를 일부 받아들여 자신의 유전자로 사용하는 이른바 ‘수평적 유전자 이동'(Horizontal gene transfer) 과정을 겪었을 것" 이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 ‘미국 국립과학원 회보'(The Proceedings of the National Academy of Sciences) 최신호에 실렸다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 북극서 3억 8000만 년 전 화석화 된 ‘숲’ 발견

    [와우! 과학] 북극서 3억 8000만 년 전 화석화 된 ‘숲’ 발견

    지구의 생명체는 바다에서 먼저 번영을 누렸다. 5억 2,000만 년 전 캄브리아기가 시작되면서 폭발적으로 증가한 고생대의 바다 생물들은 점차 육지로 진출하기 시작했다. 거대한 식물들은 바다에 살던 동물들이 진출하기에 앞서 땅 위에 숲을 이뤘다. 최근 노르웨이령 스발바르 제도의 지층을 연구하던 영국 카디프 대학의 크리스 베리 박사와 그의 동료들은 완전하게 보존된 나무 화석들을 발견했다. 이 화석들은 나무 한 그루는 물론 여러 그루의 나무가 동시에 화석이 된 것으로 당시의 숲이 어떠했는지를 알려주는 귀중한 자료다. 더 중요한 것은 이 화석 숲이 무려 3억 8,000만 년 전 데본기(4억 2,000만 년 전~3억 6,000만 년 전)의 것이라는 사실이다. 데본기는 현재의 지구보다 대기 중 이산화탄소 농도가 훨씬 높았다. 따라서 지구의 기후는 온화했으며 식물이 자라기 좋은 환경이었다. 특히 지상에는 아직 식물을 먹는 초식 동물이 등장하기 이전이다. 덕분에 초기 숲에는 나무만 빽빽하게 존재했다. 연구팀은 이 화석 나무들이 4m 이상 크게 자랐으며 나무 사이의 공간이 불과 20cm에 불과할 만큼 매우 조밀하게 들어서 있다는 것을 발견했다. 이 시기의 나무들은 현재 우리가 보는 것과는 전혀 다른 식물들로 복원도(사진)에서 보듯이 독특한 줄기와 잎을 가지고 있다. 아마 이 시기로 타임머신을 타고 지구의 숲을 본다면 외계 행성에 온 듯한 착각에 빠질 것이다. 참고로 데본기 당시에 스발바르 제도는 지금처럼 북극이 아니라 적도 부근에 있었다. 따라서 과학자들은 당시 열대 우림의 식생에 대한 귀중한 자료를 얻게 된 것이다. 대기 중 높은 이산화탄소 농도는 데본기 다음 시기인 석탄기까지 이어진다. 석탄기에는 더 거대하고 울창한 산림이 형성되면서 오늘날 우리가 사용하는 석탄이 만들어졌다. 이때 양서류가 육지로 진출했고 하늘에는 거대한 곤충들이 날아다녔다. 반면 데본기는 거대한 갑주어가 바다를 헤엄쳐 다녔던 시기로 동물의 역사에서는 어류의 시대라고 불린다. 당시를 묘사한 복원도나 설명 책자들은 바다에 얼마나 풍부한 생명체가 있었는지를 강조한다. 그러나 이 시기에도 다음 시대를 준비하듯이 먼저 육지로 진출한 선구자들이 있었다. 스발바르 제도의 화석 숲은 그 시대를 말없이 증언하는 산 증인인 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com   
  • [사이언스 톡톡] 나는 ‘1㎜’ 예쁜꼬마선충…건강·장수 비밀 물어보세요

    [사이언스 톡톡] 나는 ‘1㎜’ 예쁜꼬마선충…건강·장수 비밀 물어보세요

    안녕? 나는 ‘예쁜꼬마선충’이야.이름이 귀엽기는 하지만 난 흙 속에서 박테리아를 잡아먹는 1㎜ 정도밖에 안 되는 지렁이처럼 생긴 선형동물이야. 우리는 다리나 날개는 물론이고 눈도 없어. 감각기관으로 주변 온도와 촉감, 냄새를 감지해 먹이를 찾고 친구들이 주변에 있다는 것을 인식하지. 단순해 보이긴 하지만 959개의 세포로 이뤄져 있는, 갖출 것은 다 갖춘 다세포생물이야. 나는 주로 생물의 세포 성장과 분화, 형태 발생의 유전적 조절을 연구하는 ‘발생생물학’ 분야에서 많이 이용되고 있어. 물론 발생생물학자들은 나뿐만 아니라 노랑초파리, 제브라피시, 생쥐 등도 실험에 쓰고 있어. 과학자들이 나를 선호하는 이유는 배양하기 쉽고 냉동 보관도 가능하면서 발생 단계가 비교적 단순하기 때문이야. 알에서 부화한 뒤 4단계의 탈피 과정을 거쳐 성충이 될 때까지 사흘밖에 안 걸리고 평균수명도 2~3주에 불과해. 수정란에서 성체에 이르기까지 세포 분열 양상이 동일하고 몸 전체가 투명해 세포분열이나 분화 과정을 현미경으로 관찰할 수 있다는 장점도 갖고 있거든. 2002년 노벨생리의학상을 수상한 미국 분자과학연구소 시드니 브레너 박사, 미국 매사추세츠공대(MIT) 로버트 호비츠 교수, 영국 웰컴 트러스트 생어센터 존 에드워드 설스턴 경도 나를 실험에 사용해 생명체에서 세포가 분화되고 사멸되는 메커니즘을 처음으로 밝혀냈지. 얼마 전 기초과학연구원(IBS) 식물노화·수명연구단 남홍길 단장과 미국 프린스턴대 콜린 머피 박사 공동연구팀이 나를 이용해 건강 수명을 예측하는 방법을 개발해 유명한 과학학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 11월 20일자 온라인판에도 발표했대. 건강 수명은 단순히 얼마나 오래 살았느냐를 나타내는 평균 수명과 달리 실제로 활동을 하며 건강하게 산 기간을 나타내는 지표야. 연구팀은 우리가 성충이 된 뒤 6일째부터 예외 없이 순간 최고운동 속도가 느려지는 것을 발견했어. 실제 그동안 노화의 지표로 쓰였던 평균이동속도나 머리쪽 움직임 횟수보다 순간 최고운동 속도가 노화나 수명과 더 직접적인 연관성이 있다는 것을 밝혀낸 거지. 또 우리에게서 인슐린 수용체를 제거했더니 노화가 진행되더라도 활발히 움직이며 건강하게 산다는 것을 확인하기도 했다지 뭐야. 이 인슐린 수용체는 우리뿐만 아니라 사람에게도 있대.최근 한국을 비롯한 선진국들은 급격한 고령화 사회로 진입하면서 노년층의 건강한 삶에 대한 사회적 관심이 높아지고 있다고 들었어. 그래서 많은 사람들이 단순히 오래 사는 것보다 신체적으로 건강하게 오래 살고 싶어 한다며? 어쨌든 이번 연구로 1㎜에 불과한 내가 나보다 몇 백배 큰 사람들의 건강한 삶에 도움을 줄 수 있을 것 같아서 정말 기뻐. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 화성처럼 초강력 태양폭풍이 덮치면…

    화성처럼 초강력 태양폭풍이 덮치면…

    이달 초 미국 항공우주국(NASA) 연구자들은 화성을 생명체가 살 수 없는 불모지로 만든 직접 원인이 태양이라는 충격적인 사실을 발표했다. NASA 연구진은 화성 대기 탐사선 ‘메이븐’이 보내온 자료를 분석한 결과 태양풍이 화성의 대기권을 사라지게 만들었다고 밝혔다. 물이 흐르고 산소가 풍부한 대기를 갖고 있던 화성에 어느 날 갑자기 강한 태양풍이 불어닥치면서 화성을 감싸고 있던 대기와 수분을 우주로 날려 보냈다는 설명이다. 화성은 태양풍으로부터 행성을 보호해 줄 수 있는 대기권이 사라지면서 대기의 이탈이 점점 심해져 지금은 지구의 0.6%에 불과하다. NASA는 이런 연구 결과를 세계적 과학저널 ‘사이언스’에 4편의 논문으로 발표했다. 생명체의 무한한 에너지원으로 알려진 태양이 단숨에 행성 하나를 황폐화시키는 파괴자로 바뀌는 이유는 뭘까. ●폭발하며 엑스선·고에너지 하전 입자 등 방출 지름 139만 2000㎞(지구의 109배), 무게 2×1030㎏(지구의 약 33만배), 지구와의 거리 1억 4960만㎞(광속으로 8분 19초). 태양은 5억 4000만년 전 지구상 생명체가 처음 나타난 뒤부터 무한 에너지원으로 역할을 하고 있다. 질량의 4분의3은 수소, 나머지 4분의1은 헬륨으로 이뤄진 태양은 끊임없는 핵융합 반응을 하며 에너지를 발산하고 있다. 1초 동안 수소 수백만t이 헬륨으로 바뀌는 핵융합 반응으로 만들어 내는 에너지는 500만t이 넘는다. 이는 인류가 탄생한 이후 사용한 에너지보다 많은 양이다. 이 과정에서 부수적으로 발생하는 것이 ‘태양 폭발’(태양 플레어)과 ‘태양풍’ 현상이다. 태양 폭발은 태양 표면에서 발생하는 거대한 폭발 현상으로 대량의 엑스선, 감마선, 고에너지 하전 입자 등을 방출한다. 고에너지 하전 입자가 지구에 도달할 경우 지구 자기장이 갑자기 불규칙하게 변하는 ‘자기폭풍’, 단파무선통신이 일시적으로 끊기는 ‘델린저’ 현상 등이 나타난다. 극지의 하늘을 아름답게 수놓는 오로라도 태양 폭발과 태양풍으로 인해 발생하는 현상이다. 태양풍은 태양에서 불어오는 바람으로 태양 폭발로 인해 발생하기도 하지만 태양 흑점 주변에 강한 자기장이 형성되면서 만들어지는 경우가 더 많다. 태양풍은 다양한 전자파와 자기장파, 미립자를 포함하고 있는데 초당 100만t 가까이 방출되며 초속 200~750㎞ 속도로 지구로 날아온다. 태양풍은 지구 자기장과 대기권의 영향으로 대부분 소멸하지만, 일부 플라스마 입자는 지구 전리층에 강한 영향을 미쳐 일시적인 지자기 변동을 일으키면서 발전소나 변전소 같은 전력시설에 영향을 주기도 한다. 실제로 1859년에는 역대 최악의 태양풍이 발생해 전 세계에서 오로라 현상이 발생하고 유럽과 북미 도심 지역에서 전신 시스템이 마비되고 전신선이 폭발해 전신국에 화재가 발생하는 한편 나침반들이 오작동하기도 했다. 다양한 통신망과 전력망으로 이뤄진 요즘, 강력한 태양풍은 전력 공급망을 파괴하고 각종 통신망을 무력화할 뿐 아니라 위성의 GPS 시스템에도 영향을 미쳐 선박이나 비행기 운행을 어렵게 만들 수도 있다. ●지구는 대기권·지자기장이 보호막 태양 폭발이나 태양풍은 화성이나 달 등 우주 탐사를 계획할 때도 필수적으로 고려해야 할 대상이다. 우주에서는 지구의 대기권처럼 태양풍을 막아 줄 수 있는 보호막이 없기 때문에 자칫 치사량의 우주방사선과 전자파에 노출될 수 있기 때문이다. 우주 과학자들은 태양 폭발 관측으로부터 대피호로 피할 때까지 우주인에게 주어진 시간은 15분 정도에 불과하다는 계산을 내놓기도 했다. 지구는 대기권과 지자기장의 보호 덕분에 화성처럼 대기나 물이 사라질 가능성은 매우 희박하다. 그러나 거대한 태양 폭발로 인한 전자기기 오작동 등 대규모 혼란이 발생할 가능성은 상존하고 있다. 그래서 세계 각국 과학자들은 태양 폭발을 예의 주시하고 있다. 우리나라 국립전파연구원도 NASA와 협력해 태양흑점 폭발 등 태양 활동 감시와 이에 따른 예보 서비스를 제공하고 있다. 지난 18일부터는 태양 활동으로 인해 발생하는 우주방사선의 노출량을 확인할 수 있는 ‘항공 우주방사선 예측 시스템’을 개발해 홈페이지(www.spaceweather.go.kr)에서 제공하고 있다. 홈페이지에서 비행기 편명과 탑승 날짜 등을 입력하면 실시간으로 해당 항공기의 우주방사선 노출량을 확인할 수 있다. 국립전파연구원 우주전파센터 관계자는 “우주방사선은 태양 활동 등으로 인해 우주에서 유입되는 방사선”이라며 “95% 이상이 지표면에 도달하기 전에 지구 대기에 반사되기 때문에 일반인들이 우주방사선 영향을 직접 받을 가능성은 매우 낮다”고 말했다. 이어 “비행기를 자주 타는 승무원의 경우 우주방사선에 직접 노출될 가능성이 높기 때문에 이번 서비스를 통해 개인별 연간 누적 방사선량 관리를 할 수 있도록 한 것”이라고 설명했다. 비행기 승무원들의 경우 우리나라는 우주방사선 허용량을 5년 누적 100mSv(밀리시버트)로 규정하고 있다. 국내 항공승무원의 연간 평균 방사선량은 2.28~2.96mSv 수준으로 알려져 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 태양만큼 강한 자기장 내뿜는 ‘난쟁이★’ 발견

    태양만큼 강한 자기장 내뿜는 ‘난쟁이★’ 발견

    우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 초강력 자기장 내뿜는 ‘난쟁이 별’ 발견

    [아하! 우주] 초강력 자기장 내뿜는 ‘난쟁이 별’ 발견

    우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 새가 하늘에서 길 찾는 ‘비법’ 찾았다

    [와우! 과학] 새가 하늘에서 길 찾는 ‘비법’ 찾았다

    하늘에도 길이 있을까? 길이 있다면 새들은 어떻게 그 길을 찾아 북쪽에서 남쪽으로 이동할까? 최근 중국 연구진이 철새나 나비 등 조류가 하늘에서 길을 찾아 이동하는 ‘비법’을 찾아냈다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 베이징대학교 분자생물학 연구진의 연구에 따르면 새들의 나침반 역할을 하는 것은 다름 아닌 ‘단백질’인 것으로 밝혀졌다. 망막과 신경세포에 있는 ‘MagR’이라는 유전자에서 만들어지는 이것은 긴 막대기 형태의 복합 단백질로, 빛과 자기장에 반응하는 특징을 가지고 있다. 망막에서 이 복합 단백질이 분비되면 뇌로 신호를 보내고, 이를 받아들인 신경계의 감각에 따라 남쪽 혹은 북쪽으로의 이동이 가능하다는 것. 이 단백질이 분비되는 새들은 태양빛과 지구의 자기장을 동시에 이용해 방향을 찾는데, 놀라운 것은 사람 역시 이와 유사한 단백질을 가지고 있다는 사실이다. 비록 사람에게서 분비되는 이 단백질의 양은 새에게서 분비되는 것보다 더 적긴 하지만, 사람 역시 새처럼 자기장을 감지할 수 있는 능력이 가졌을 수 있다고 연구진은 설명했다. 연구진은 “상어나 바다거북, 곤충이나 고래, 심지어 벌레 등 많은 지구상의 생명체가 지구의 자기장을 느끼고 이용할 줄 알지만 정확히 어떤 시스템이나 체내 분자를 이용하는지 등은 밝혀지지 않았었다”면서 “새는 일종의 ‘생물학적 나침반’을 가지고 있으며, 이를 연구하는 것은 동물들의 내비게이션 능력과 분자 매커니즘을 이해하는데 도움이 될 것”이라고 기대했다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널인 ‘네이처’의 자매지 ‘네이처 머트리얼’(journal nature materials) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • ‘쌍둥이 지구’ 케플러-438b, 생명체 살 가능성 적어 “슈퍼 플레어가 대기 파괴”

    ‘쌍둥이 지구’ 케플러-438b, 생명체 살 가능성 적어 “슈퍼 플레어가 대기 파괴”

    우리 지구와 가장 비슷해 ‘쌍둥이 지구’로도 불리고 있는 케플러-438b가 사실 생명체가 살기 어려운 곳일 가능성이 크다는 분석결과가 나와 과학자들을 비롯한 많은 사람을 실망케 하고 있다. 영국 워릭대 연구진은 미국항공우주국(NASA, 나사)의 케플러 우주망원경에 의해 수집된 데이터를 분석해 이 지구형 외계행성의 대기가 모성인 적색왜성 케플러-438로부터 나온 강력한 ‘슈퍼 플레어’의 영향으로 파괴되고 있어 생명체가 살 수 없는 곳일 가능성이 크다는 것을 발견했다. 케플러-438로부터 나온 슈퍼 플레어는 우리 태양에서 관측됐던 가장 강력한 플레어보다 10배 이상 강하며, 그 파괴력은 TNT 폭탄 1000억 메가톤에 해당한다고 연구진은 설명했다. 또한 이런 초강력 플레어가 불과 수백일마다 빈번하게 발생한다고 한다. 하지만 이런 슈퍼 플레어만이 케플러-438b의 대기를 파괴하는 것은 아니라고 연구를 이끈 데이비드 암스트롱 박사는 말했다. 암스트롱 박사가 설명하는 진짜 문제는 그보다 더 격렬한 현상인 ‘코로나 물질 방출’(Coronal Mass Ejection·CME)에 있다. 박사는 “CME는 일반적으로 가스와 플라즈마와 같은 물질이 행성의 대기를 벗겨낼 만큼 강하게 충돌하는 것”이라면서 “케플러-438b가 지구와 같은 자기장을 갖고 있다면 일부 영향을 막겠지만 자기장이 그보다 약하거나 플레어가 강력하면 대기를 잃어 치명적인 방사선에 너무 많이 노출돼 생명이 살 수 없는 곳이 될 수 있다”고 설명했다. 또한 그는 “우리는 지금까지 이 행성의 자기장에 대해 아무것도 모른다”면서 “우선 이 행성이 어떻게 형성됐는지 아는 것이 중요하다”고 말했다. 케플러-438b는 거문고자리 방향으로 약 470광년 거리에 있으며, 행성 반지름과 밀도, 탈출속도, 표면 온도 등을 나타내는 ‘지구유사도’(Earth Similarity Index·ESI)가 0.88로 가장 높다. 지구유사도는 1에 가까울수록 지구와 비슷하게 나타나는데 화성은 0.70에 해당한다. 하지만 이 외계행성과 모성인 적색왜성까지의 거리는 우리 지구와 태양까지의 거리보다 훨씬 가깝다. 케플러-438b는 올해 초 NASA가 발표한 생명체가 살 가능성이 큰 지구형 행성 후보 8개 목록 중에서도 가장 가능성이 큰 곳으로 점쳐졌다. 하지만 이번 발견으로 이 목록은 수정될 가능성이 있다. 이에 대해 클로에 푸 워릭대 융합·우주·천체물리학센터 박사과정 연구원은 “대기의 존재는 생명체 성장을 위해 꼭 필요하다”면서 “대기가 적은 이 행성은 하전 입자 방사와 함께 슈퍼 플레어로부터 나온 거친 자외(UV)선과 엑스(X)선 등에 비춰 생명이 살 수 없을 것”이라고 말했다. 이어 암스트롱 박사는 “다행히 우리에게는 아직 7개의 다른 행성이 남아 있다”고 덧붙였다. 연구진은 앞으로 7개의 다른 행성에 관한 데이터도 확인해 거주 가능 여부를 파악하는 추가 연구를 진행할 것이라고 밝혔다. 사진=마크 갈릭/워릭대(위), 나사 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 작은 것이 강하다, 대멸종의 생존법

    작은 것이 강하다, 대멸종의 생존법

    “물론 나는 알고 있었다/ 오직 운이 좋았던 덕택에/ 나는 그 많은 친구들보다 오래 살아남았다/ 그러나 지난밤 꿈 속에서/ 이 친구들이 나에 대해 이야기하는 소리를 들었다/ 강한 자는 살아남는다/ 그러자 나는 자신이 미워졌다.”(베르톨트 브레히트 ‘살아남은 자의 슬픔’ 중에서) 강한 자가 살아남는 것일까, 살아남는 자가 강한 것일까. 이에 대한 해답을 최근의 고생물학 연구 결과를 통해 찾아보면 다음과 같다. ‘살아남는 것이 강한 것이다→작은 것이 큰 것보다 살아남을 가능성이 높다→작은 것이 강하다.’ ●작은 생물체가 혼란기 생존 가능성 커 미국 펜실베이니아대 지구환경과학과 로런 샐런 교수팀은 이달 13일자 ‘사이언스’ 온라인판에 고생대 데본기에 번성했던 던클리오스테우스라는 대형 원시어류의 멸종에 관한 연구 논문을 발표했다. 던클리오스테우스는 고생대 실루리아기 초기에 나타나 3억 6000만년 전인 고생대 데본기에 번성했던 물고기로 몸 길이가 10m, 무게는 3.6t에 달했다. 거대한 몸집 때문에 고생물학자들은 ‘피라미드 피시’라고 부르기도 한다. 던클리오스테우스는 머리부터 몸 앞부분이 갑옷 같은 딱딱한 껍질로 둘러싸여 ‘판피(板皮)어류’로 분류된다. 이빨은 없지만 날카로운 턱을 갖고 있어서 상어도 한 번 물리면 두 동강 날 정도여서 명실상부한 데본기 후기 ‘바다의 왕’이었다. 던클리오스테우스가 살았던 데본기는 현재의 남아메리카·아프리카·남극이 남반구에 하나의 대륙으로 합쳐져 있었고 나머지 대륙들은 적도 부근에 흩어져 있었다. 덥고 습한 기후 때문에 지구가 탄생한 이후 처음으로 육지는 양치류 형태의 식물로 뒤덮여 있었다. 육지에는 곤충 이외에 생물이 살지 않았고 대부분의 생물은 바닷속에 있었던 ‘물고기의 시대’였다. 전문가들은 “지금은 어류가 가장 원시적인 생물이지만 데본기 당시에는 가장 진화한 생물이었다”고 말했다. 샐런 교수팀은 2차 대멸종기였던 데본기 이후와 이전 어류의 크기를 조사한 결과 대멸종 전후 생물종 크기가 달라졌다는 것을 발견했다. 지구에 살던 전체 생물체의 70%가 사라진 데본기 대멸종 이후 던클리오스테우스 같은 덩치 큰 물고기들이 사라지고 대부분 사람 팔뚝만 한 크기의 물고기들만 살아남거나 새로운 것들이 나타났다는 것이다. 연구진은 덩치가 작을수록 번식 기간이 짧고 빨리 자라기 때문에 대멸종 같은 혼란기에도 살아남을 수 있었다고 설명했다. ●고생대 시작 후 5차례 대멸종 발생 45억년 전 지구가 생긴 뒤 5억 4300만년 전 생명체가 처음 나타난 고생대 때부터 지금까지 5차례의 생명체 대멸종이 발생했다. 대멸종은 몇 개 혹은 몇십 개의 종이 아니라 전 지구적으로 생물종이 짧은 기간 내에 한꺼번에 사라지는 현상을 말한다. 첫 번째 대멸종은 4억 4000만년 전 고생대 오르도비스기 말에 있었다. 이때 전체 생물종의 85%가 사라졌다. 두 번째인 데본기 말 대멸종을 거쳐 2억 5000만년 전 고생대 페름기 말에 3차 대멸종이 일어났다. 이때는 전체 생물종의 95%가 사라졌다. 가장 심각한 대멸종이었다. 이후 2억년 전 중생대 트라이아스기 말에 발생한 4차 대멸종 때는 생물종의 80%가 사라졌다. 일반인이 흔히 알고 있는 대멸종은 5차 대멸종인데, 6500만년 전 중생대 백악기 말에 발생해 공룡을 포함해 지구상에 존재했던 전체 생물종 중 75%가 순식간에 사라졌다. 학자들은 대규모 화산활동과 지각운동, 운석의 충돌 등이 대멸종의 원인이 됐다는 데 의견 일치를 보이고 있다. 이를 통해 대멸종의 규칙을 찾았는데 ▲100년간 평균 5도 이상의 급격한 온도 변화 ▲산소 농도의 급격한 하락 ▲화산 등의 작용으로 인한 대기의 산성도 상승 ▲최고 포식자의 멸종 등이다. 5차 대멸종 이후에도 자연선택에 의해 생물 멸종은 끊임없이 발생하고 있지만 최근 들어 멸종의 속도가 한층 빨라졌다는 연구들이 속속 나오고 있다. 과학 국제학술지 ‘사이언스 어드밴스’와 ‘네이처’는 6500만년 전 공룡시대를 끝내고 포유류의 시대를 연 5번째 대멸종 이후 동물 멸종 속도가 최근 가장 급속히 진행되고 있다고 지적했다. 앞으로 200년 정도가 지나면 양서류는 41%, 조류는 13%, 포유류는 25%가 멸종할 것이라는 예측도 내놓았다. 이 때문에 일부 과학자들은 사람을 포함한 지구 생물의 75%가 사라지는 ‘6번째 대멸종’이 발생할 수 있다고 경고하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 태풍보다 20배 강한 바람부는 푸른행성

    [아하! 우주] 태풍보다 20배 강한 바람부는 푸른행성

    지난 2005년 여우자리 방면으로 63광년 떨어진 곳에서 태양계의 ‘큰형님’ 목성보다 조금 더 큰 외계행성이 발견됐다. 이 행성의 이름은 HD 189733b로 특히 이 천체가 화제가 된 것은 마치 지구처럼 푸른색 모습을 가지고 있으며 대기권에서는 생명체에 필수적인 메탄 성분이 확인됐기 때문이다. 그러나 지난 2013년 영국 옥스퍼드 대학의 연구결과 지구와 유사한 점은 푸른색깔 뿐이라는 사실이 추가로 드러났다. 연구팀에 따르면 HD 189733b는 항성(태양)과 너무 가까워 대기가 뜨거운 탓에 생명체가 존재할 수 없다. 최근 영국 워릭대학교 연구팀은 사상 처음으로 이 행성에 부는 바람의 속도를 측정하는데 성공했다. 칠레에 위치한 라 실라 천문대 행성탐색 망원경(High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher)의 데이터를 바탕으로 측정한 바람의 속도는 무려 8,690km/h. 사실 이 정도 속도면 '바람'이라는 단어 자체가 무색하다. 지구에 부는 태풍보다도 20배 이상은 빠른 속도이기 때문. 지구에 불었던 역대 최대 강풍은 지난 2006년 기록된 사이클론 '올리비아'로 속도는 시속 408km 정도였다. 연구를 이끈 톰 로든은 "태양계 밖 행성의 기상 지도를 만들어낸 것은 이번이 처음" 이라면서 "먼 행성의 대기조건을 밝혀낼 수 있는 기술은 그 행성의 특징을 이해하는데 큰 도움을 준다"고 밝혔다. 한편 지난 4월 스위스 제네바 대학 역시 HD 189733b에 대한 새로운 연구결과를 발표한 바 있다. 제네바 대학 연구팀은 소듐(sodium) 방출 측정을 통해 분석한 결과 이 행성의 대기온도가 당초 예상보다 높은 무려 3,000°C에 달하는 것으로 나타났다.        이같은 이유는 항성과의 거리 때문이다. HD 189733b와 항성과의 거리는 태양과 수성과의 거리(약 5700만 km)와 비교하면 무려 13배나 가깝다. 연구를 이끈 케빈 헝 박사는 “우주에서 지구형 행성을 찾는 과정에서 이루어진 연구” 라면서 “지구형 행성은 크기가 작아 항성에 의해 가려지는 반면 HD 189733b는 커다란 크기 때문에 관측이 매우 쉽다” 고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] “25억년 전 지구는 ‘푸른별’ 아닌 ‘오렌지빛 별’”

    [아하! 우주] “25억년 전 지구는 ‘푸른별’ 아닌 ‘오렌지빛 별’”

    지구의 일명 ‘푸른별’이라고 부른다. 실제 우주에서 바라보면 푸른빛과 잿빛이 어우러진 색깔을 가지고 있다. 하지만 초기 지구의 색은 푸른색이나 잿빛이 아닌 오렌지 빛이었다는 주장이 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다. 미국 워싱턴대학 가상행성연구소(VPL)가 컴퓨터시뮬레이션을 통해 연구한 자료에 따르면 25억 년 전, 지구의 대기는 아지랑이나 안개 등으로 엷게 뒤덮여 있었는데, 이러한 대기는 달아오른 지구의 표면 온도를 시원하게 유지해주고 동시에 고대 박테리아 등의 생명체가 진화할 수 있는 역할을 담당했다. 때문에 워싱턴대학 연구진은 오렌지 빛을 띠는 이 안개가 외계 생명체를 찾는 단서가 될 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다. 시생대 시기, 우리 지구를 뒤덮었던 비교적 두껍고 오렌지 빛을 띠는 안개는 자외선이 메탄 분자를 분해하면서 발생한 것으로, 일명 ‘탄화수소 안개’라고 부르기도 한다. 당시 지구에는 순수한 산소가 매우 희박했기 때문에 생명체들은 메탄을 생존에 이용했을 것으로 추정된다. 또 당시 지구의 표면 온도는 매우 높았다. 산소로부터 만들어지는 오존층이 없었기 때문에 자외선을 직접적으로 흡수했다. 당시 지구상의 생명체가 살아남기 위해서는 물이나 미네랄 등을 자외선 가림막으로 활용해야 했다. 이때 오렌지 빛 대기 즉 ‘탄화수소 안개’가 바로 그 자외선 가림막 역할을 한 것으로 추정된다. 이 같은 가설로 미루어봤을 때 ‘탄화수소 안개’는 초기 지구 생명체의 징후일 뿐만 아니라 훗날 복잡한 박테리아와 초기 동식물의 진화를 도운 중요한 역할을 담당했으며, 이후 지구 대기의 구성성분이 점차 변화하면서 오렌지 빛의 안개가 걷히고 '푸른별'이 된 것으로 추측된다. 연구진이 이러한 가설과 가장 유사한 행성으로 꼽은 것은 토성의 위성인 타이탄이다. 타이탄은 시생대 지구를 뒤덮었던 안개와 유사한 형태의 대기로 뒤덮여 있다. 타이탄은 다양한 연구를 통해 물이 존재할 가능성이 높으며, 태양계에서 메탄과 에탄으로 이뤄진 바다를 가진 유일한 천체인 것이 입증된 바 있다. 연구진은 “이러한 것들을 연구함으로서 산소가 결핍된 초기 지구의 기후나 당시 지구 표면의 특징, 대기 성분 등을 더 깊게 이해할 수 있다”면서 “더 나아가 지구와 유사한 행성 및 외계생명체를 찾는데에도 도움이 될 것”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 현지시간으로 11일 미국 메릴랜드에서 열린 미국천문학회(the american astronomical society)의 행성학 컨퍼런스에서 발표됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 5억 5000만년 전 복잡한 골격 만든 ‘동물의 조상’ 발견

    5억 5000만년 전 복잡한 골격 만든 ‘동물의 조상’ 발견

    생명의 역사에서 캄브리아기(대략 5억 4,200만 년 전에서 4억 8,800만 년 전)는 매우 중요한 시기이다. 이 시기에 현생 동물문(Phylum)의 대부분이 갑자기 등장했기 때문이다. 그 이전인 에디아카라 시기에는 기묘하게 생긴 독특한 동물군이 존재했는데, 이들은 넓적하게 생긴 몸통에 단단한 골격이 없는 부드러운 몸을 가진 생명체였다. 하지만 과학자들은 아마도 복잡하고 단단한 골격을 가진 동물이 본격적으로 등장하는 캄브리아기 이전에 이미 그 선조뻘인 동물들이 등장했을 것으로 보고 있다. 유전자 연구 결과는 단단한 골격의 등장이 사실은 더 이전이라는 가설을 지지하기 때문이다. 최근 에든버러 대학의 레이철 우드 교수가 이끄는 연구팀은 모스크바 대학과의 합동 연구를 통해서 에디아카리 시기에 흔했던 동물 중 하나인 나마칼라투스 헤르마나스테스 (Namacalathus hermanastes)를 연구했다. 예외적일 만큼 잘 보존된 화석의 미세구조를 연구한 연구팀은 나마칼라투스가 작은 탄산칼슘 구조물을 포함한 복잡한 골격(Complex skeleton)을 가진 동물이라고 결론 내렸다. (복원도 참조) 여기서 복잡한 동물이란 해면동물이나 산호 같은 단순한 동물보다 더 복잡한 동물을 의미한다. 이 화석은 5억5000 만 년 전의 것으로 단단한 미세 골격을 가진 화석 가운데서 가장 오래된 것 가운데 하나다. 나마칼라투스는 비록 단순한 가시 같은 구조이지만 지구 최초의 복잡한 동물(earliest complex animals on Earth)이 어떻게 진화했는지 알려주는 중요한 단서를 지니고 있다. 에디아카라 동물군은 매우 다양한 모양을 하고 있지만, 살아있을 때 몸이 뜯어먹힌 흔적이 없고 단단한 껍질이나 이빨 같은 구조물이 없다. 이들은 작은 플랑크톤을 먹거나 어쩌면 일부는 산호처럼 광합성을 하는 조류와 공생하는 구조였을 수 있다. 과학자들은 이 평화로운 시기를 에디아카라 낙원이라고 부른다. 그러다가 캄브리아기에 이르게 되면 이때부터는 이빨은 물론 단단한 껍질을 가진 동물들이 폭발적으로 등장하기에 이른다. 지금처럼 다세포 동물이 '치열하게 먹고 먹히는 관계'로 발전한 것이다. 이는 진화상의 대혁명이었다. 그런데 이런 대혁신이 어느 날 갑자기 시작될 수는 없다. 에디아카라 낙원이 끝날 무렵 이미 초기 골격이 진화하기 시작했다고 보는 것이 훨씬 타당한 추론이다. 나마칼라투스의 미세 골격은 단순하지만, 진화상의 거대한 진보를 보여주는 5억5000 만 년 전의 증거다. 비록 복원도에서는 괴상하게 생긴 작은 바다 동물이지만, 수많은 지구 생명체들이 이런 원시적인 조상 덕에 지금의 다양한 골격을 진화시킬 수 있었다. 물론 우리 역시 예외가 아니다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 푸른행성 HD 189733b…태풍보다 20배 강한 바람분다

    푸른행성 HD 189733b…태풍보다 20배 강한 바람분다

    지난 2005년 여우자리 방면으로 63광년 떨어진 곳에서 태양계의 ‘큰형님’ 목성보다 조금 더 큰 외계행성이 발견됐다. 이 행성의 이름은 HD 189733b로 특히 이 천체가 화제가 된 것은 마치 지구처럼 푸른색 모습을 가지고 있으며 대기권에서는 생명체에 필수적인 메탄 성분이 확인됐기 때문이다. 그러나 지난 2013년 영국 옥스퍼드 대학의 연구결과 지구와 유사한 점은 푸른색깔 뿐이라는 사실이 추가로 드러났다. 연구팀에 따르면 HD 189733b는 항성(태양)과 너무 가까워 대기가 뜨거운 탓에 생명체가 존재할 수 없다. 최근 영국 워릭대학교 연구팀은 사상 처음으로 이 행성에 부는 바람의 속도를 측정하는데 성공했다. 칠레에 위치한 라 실라 천문대 행성탐색 망원경(High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher)의 데이터를 바탕으로 측정한 바람의 속도는 무려 8,690km/h. 사실 이 정도 속도면 '바람'이라는 단어 자체가 무색하다. 지구에 부는 태풍보다도 20배 이상은 빠른 속도이기 때문. 지구에 불었던 역대 최대 강풍은 지난 2006년 기록된 사이클론 '올리비아'로 속도는 시속 408km 정도였다. 연구를 이끈 톰 로든은 "태양계 밖 행성의 기상 지도를 만들어낸 것은 이번이 처음" 이라면서 "먼 행성의 대기조건을 밝혀낼 수 있는 기술은 그 행성의 특징을 이해하는데 큰 도움을 준다"고 밝혔다. 한편 지난 4월 스위스 제네바 대학 역시 HD 189733b에 대한 새로운 연구결과를 발표한 바 있다. 제네바 대학 연구팀은 소듐(sodium) 방출 측정을 통해 분석한 결과 이 행성의 대기온도가 당초 예상보다 높은 무려 3,000°C에 달하는 것으로 나타났다.        이같은 이유는 항성과의 거리 때문이다. HD 189733b와 항성과의 거리는 태양과 수성과의 거리(약 5700만 km)와 비교하면 무려 13배나 가깝다. 연구를 이끈 케빈 헝 박사는 “우주에서 지구형 행성을 찾는 과정에서 이루어진 연구” 라면서 “지구형 행성은 크기가 작아 항성에 의해 가려지는 반면 HD 189733b는 커다란 크기 때문에 관측이 매우 쉽다” 고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
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