생명체가 존재하기 위해 가장 필요한 요소 중 하나인 물의 기원은 오랫동안 학계의 미스터리였다. 지구에 풍부한 물이 어디서 왔는지에 대한 다양한 가설이 존재하는 가운데, 최근 해외의 한 연구진은 지금까지와는 다른 가설을 내놓았다. 미국 애리조나주립대학 연구진은 지구의 물이 태양계가 형성된 뒤 남은 뿌연 먼지와 가스로부터 생겨났다고 주장했다. 지금까지는 지구의 물과 소행성에서 발견되는 물의 중수소 비율이 비슷하다는 이유로, 지구의 물 기원이 소행성이라는 가설이 지배적이었다. 하지만 연구진이 지구의 바다 깊은 곳 즉 지구의 맨틀과 핵 사이에서 채취한 수소를 분석한 결과, 중수소의 비율이 현저하게 낮았다. 이를 토대로 지구 대양의 중수소 비율이 행성 전체의 중수소 비율을 대변하는 것은 아니라는 기존의 연구결과를 재검토 했다. 연구결과, 태양 성운에서 온 헬륨, 네온 등 불활성기체가 우리 지구의 맨틀에서도 발견됐으며, 연구진은 이것이 태양과 행성을 만든 가스 및 먼지로 된 태양계 성운(星雲)이 지구에 풍부한 물의 기초가 됐다는 가설을 제시했다. 일반적으로 소행성이 충돌을 겪으면 거대한 마그마 바다가 생성되고, 성운의 수소 및 헬륨, 네온과 같은 불활성기체가 끌려와 대기가 구성된다. 하지만 성운의 수소는 원래 소행성에 있던 수소보다 중수소 비율이 적고 가벼워서 마그마 바다의 철에 용해된다. 이후 수소는 철에 붙어 핵으로 옮겨가고, 중수소만 마그마에 남아있다가 식으면서 맨틀이 된다. 이러한 모델을 통해 성운 수소의 기여분을 분석한 결과, 지구의 물 분자 100개 당 1~2개는 태양계 성운으로부터 온 것으로 보인다고 연구진은 설명했다. 즉 태양계 성운에 있는 무궁무진한 수소가 지구를 구성하고 있던 물질과 결합해 지구의 풍부한 바닷물의 기원이 됐다는 것. 연구진은 “하나의 행성이 다른 항성은 성운(가스와 먼지)을 통해 자체적으로 물을 확보할 수 있다는 것을 확인했다”면서 “이는 다른 항성계와 행성에 생명체 존재 및 진화의 가능성을 새롭게 보는 시각을 제공할 것”이라고 설명했다. 이번 연구결과는 미국지구물리학연맹이 발행하는 ‘지구물리연구저널‘(Journal of Geophysical Research:Planet) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

생명은 어디에서 왔을까? 지구상에 있는 모든 세포가 수십억 년 전에 살았던 최초의 세포들로부터 유래했다는 사실을 생각해 보면 아득해진다. 생명이 태어나기 위해서는 반드시 그 이전의 생명이 필요하다. 그렇기에 생명이란 모든 유기체 사이의 희미한 연결고리를 암시하는 것 같기도 하다. 그런데 여기 그 연결고리 밖에서 생명체를 만들어 내고자 하는 과학자가 있다. 그는 이 생명에 ‘합성생명’이라는 이름을 붙였다. ‘인공생명의 탄생’의 저자인 크레이그 벤터의 이야기다.벤터는 합성생물학이라는 새로운 연구 분야에 큰 업적을 남긴 유전학자로, 민간의 인간 게놈 프로젝트를 주도한 것으로도 유명하다. 그는 이 책을 통해 그의 연구가 기반하고 있는 오래된 질문, 즉 “생명이란 무엇인가?”에 관한 과거 과학자들의 고찰로부터 시작해 자신이 이끌었던 합성생명체 연구의 성과와 함의, 미래 전망까지를 조명한다. 합성생명은 ‘온전히 합성된 암호문에 기반한 자기복제 생명’으로 정의된다. 즉, 컴퓨터로 소프트웨어를 만들듯이 DNA를 디자인해 생명체를 만들 수 있다는 이야기다. ‘인공생명의 탄생’에서 눈에 띄는 점은 합성생명을 만들어 내는 과정 자체에 관한 상세한 서술이다. 벤터의 연구팀은 2010년에 M.미코이데스라는 박테리아의 유전체를 모두 인공적으로 합성해 다른 종의 박테리아에 이식하는 실험에 성공하는데, 그 실험의 설계 과정과 시행착오들이 여러 장에 거쳐 서술된다. 때로는 단 하나의 문제를 풀기 위해 연구팀 전체가 몇 년을 매달린다. 벤터는 이렇게 만든 합성유전체의 DNA 서열에 리처드 파인먼의 말을 워터마크로 새겼다. ‘창조할 수 없다면 이해한 것이 아니다.’ 그동안 인류의 관념에서 생명이란 항상 그보다 더 일찍이 존재했던 조상으로부터 기원한 것이었다. 그러나 벤터가 만들어 낸 새로운 세포는 자연적 역사를 가지고 있지 않다. 인류는 진정한 의미에서 생명을 이해하기 위한 첫 관문을 통과한 것일까? 이제 벤터는 더 나아가 과감한 상상을 펼친다. 합성생명은 생물에 관한 인류의 지식을 놀라운 수준으로 증폭하고 새로운 형태의 작물들을 만들어 낼지도 모른다. 빛의 속도로 이동하는 생명의 정보를 상상할 수도 있다. 합성생물학의 파도가 과연 인류의 인식을 어디까지 넓혀 갈지, 지금 이 시점에서는 추측만 할 수 있을 뿐이다. 하지만 그 흐름을 조금이나마 이해한다면, 파도 타기는 더 재미있는 일이 될 것이다.

인류는 화성의 다양한 모습을 미 항공우주국(NASA)의 로버 덕분에 마치 현장에 있는 것처럼 세밀하게 관찰했다. 하지만 화성은 넓고 로버를 보내 탐색한 지역의 범위는 매우 좁다. 지난 수십 년간 미국의 독무대였던 화성 로버 분야에 유럽우주국(ESA)이 도전하는 이유다. ESA의 엑소마스(ExoMars) 로버가 그것으로 큐리오시티보다 작은 310kg급 중형 로버지만, 나름의 독특한 무기가 있다. 바로 코어 드릴(Core drill)로 인류 최초로 화성 지표를 뚫고 내부 지층을 확인하는 막중한 임무를 담당할 것이다. 화성을 비롯해 태양계 천체를 제대로 이해하기 위해서는 표면을 자세히 관찰하는 것은 물론 그 내부 구조도 알 필요가 있다. NASA의 인사이트(InSight) 탐사선은 지진계를 통해서 화성의 내부 구조를 살필 예정이고 엑소마스 로버는 최대 2m까지 지표를 뚫고 들어갈 수 있는 드릴을 이용해서 내부 지층 샘플을 확보할 예정이다. 후자의 경우 혜성 내부 물질을 확보하려다 결국 아쉽게 실패로 끝난 ESA의 로제타 프로젝트의 한을 풀 수 있는 절호의 기회가 될 것이다. 과학자들은 한때 화성이 지구처럼 따뜻하고 액체 상태의 물이 풍부했다는 여러 가지 증거를 발견했다. 당연히 생명체가 탄생할 수 있는 상황이지만, 적어도 현재 화성 표면은 생명체가 살 수 있는 환경이 아니다. 하지만 강력한 방사선을 피할 수 있고 표면보다 더 따뜻한 지표 아래의 환경은 다를지도 모른다. 화성 땅 밑에 뭐가 있는지 알기 위해서는 결국 직접 파보는 수밖에 없다. 그리고 이 역사적인 과업은 2021년 발사 예정인 엑소마스 로버의 몫이다. 이를 위해 최근 ESA는 영국과 스페인에서 찰리(Charlie)라는 이름의 프로토타입 로버 엑소핏(ExoFit)의 테스트를 진행 중이다. 엑소마스 로버는 여러차례 프로토타입 테스트를 진행했는데, 찰리는 카메라와 센서, 태양전지, 컴퓨터, 통신 장비 등 거의 모든 장비를 갖춘 완성형으로 화성처럼 황량한 환경인 스페인의 타베르나스 사막에서 테스트 중이다. 조종은 원격으로 영국에서 진행한다. 물론 지구–화성과는 비교할 수 없는 짧은 거리지만, 먼 거리에서 원격으로 시스템을 확인하기에는 충분한 거리다. 화성을 연구하는 과학자들은 비슷한 시기 화성을 방문할 NASA의 마스 2020 로버와 엑소마스 로버에 큰 기대를 걸고 있다. 화성에 생명체가 살았는지, 그리고 지금도 혹시 살고 있는지에 대한 결정적인 증거가 이번에 나올지도 모른다. 설령 확실한 답을 찾지 못할지라도 이 두 로버가 전해줄 정보는 미래 화성을 직접 탐사할 인류에게 매우 귀중한 정보를 제공할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

지난해 10월 19일 담배처럼 길쭉하게 생긴 적갈색의 외계 행성 하나가 태양계를 거쳐 우주 저편으로 날아갔다. 시간당 31만 5000여㎞속도로 태양계를 통과한 이 행성을 미국 하와이대 ‘팬스타스1’ 망원경이 포착했다. 이 행성에는 하와이어로 ‘저 멀리에서 최초로 도착한 메신저’라는 뜻의 ‘오무아무아’라는 이름이 붙여졌다. 미 항공우주국(NASA)은 이 행성이 별과 별 사이 공간을 일컫는 인터스텔라(성간) 천체라고 확인했다. 특정한 별의 항성계에 속해있지 않은 우주 공간에서 날아온 행성이란 의미다. 미 CNN방송은 5일(현지시간) ‘오무아무아’가 외계의 고등생명체가 보낸 메시지일 수 있다는 하버드대 연구 논문이 나왔다고 보도했다. 에이브러햄 러브 하버드 스미스소니언 천체물리학센터 교수와 슈무엘 비알리 박사 연구팀은 ‘태양 복사압이 오무아무아의 독특한 가속을 설명할 수 있는가‘라는 제목의 논문에서 “오무아무아는 발견 초기 태양을 지나며 속도가 줄어들 것으로 예상됐지만 반대로 속도가 빨라지는 등 독특한 가속 패턴을 보였다”면서 이같이 주장했다. 논문이 온라인 아카이브에 사전 공개되자 천문학자들은 회의적인 반응을 내놨다. 오무아무아가 혜성처럼 태양의 열로 표면에 있던 물질이 떨어져 나가면서 속도가 붙은 것이라는 반박이다. 하지만 연구팀은 “오무아무아가 태양 가까이 있을 때 가스가 빠져나가는 것이 관측되지 않았다”면서 “표면 물질이 떨어져 나가 속도가 빨라졌다면 오무아무아의 회전도 빨라져야 하는데 이런 현상은 일어나지 않았다”고 강조했다. 연구팀은 대신 오무아무아가 태양 빛의 복사압으로 속도를 높이는 ‘솔라 세일’ 형태일 가능성을 제기했다. 솔라 세일은 태양에서 나오는 광자를 연료 삼아 비행하는 기술이다. 일본은 이 기술을 이용해 우주선 이카로스를 발사했었다. 오무아무아를 보낸 외계의 고등생명체가 태양계를 탐사할 목적으로 솔라 세일 형태를 띤 오무아무아를 일부러 보냈을 가능성이 있다는 주장이다. 러브 교수는 “우주에 떠도는 인공물의 증거를 발견하는 것은 ‘우리가 유일한 것인가’라는 해묵은 질문에 확실한 대답을 제공하는 것”이라고 말했다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

미국 매사추세츠공과대(MIT) 연구진이 인류의 존재를 먼 우주까지 알릴 수 있는 급진적인 방법을 제안했다. 세계적 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호(5일자)에 실린 연구논문에서 MIT 연구진은 레이저 시스템으로 지구 근처에 행성 크기의 인공조명을 밝히면 외계인들에게 알릴 수 있다고 주장한다. 이 연구는 시스템의 계획 단계에서 그 시스템의 타당성을 조사하는 조사로, 우리가 지적 생명체의 신호를 찾는 것이 아니라 그들이 우리를 찾게 하는 시스템을 만든다는 것이다. 이 논문에서 연구진은 외계인이 탐지할 수 있는 인공조명 등을 만들기 위해 구경이 30m인 망원경을 통해 2㎿의 고출력 레이저를 우주 특정 공간에 쏘거나 구경 45m인 망원경을 통해 1㎿ 레이저를 쏘는 방법을 설명한다. 이런 시스템에서 나오는 적외선 방사선은 지적 생명체들이 태양과 같은 항성이 아니라 인공조명임을 알 수 있을 만큼 충분히 강력하다. 일단 인근 항성계에 존재할지도 모르는 외계인들이 이 조명을 포착하면 우리는 이를 통해 간단한 메시지를 보낼 수 있다. 연구에 주저자로 참여한 제임스 클라크 연구원(항공·항천학과)은 “만일 우리의 시스템이 성공해 (외계인들과) 의사소통이 시작되면 초당 수백 비트의 데이터 전송 속도로 메시지를 보낼 수 있으며 이런 메시지는 몇 년 안에 그곳에 도착할 것”이라고 말했다. 연구진에 따르면, 레이저 시스템은 기존 기술과 조만간 개발할 수 있는 기기로 만들 수 있다. 클라크 연구원은 “개발이 어렵기는 하겠지만 불가능하지 않다. 오늘날 제작 중인 이런 레이저와 망원경은 감지할 수 있는 신호를 발생할 수 있다”면서 “근처 지적 생명체들이 먼저 감지할지는 모르지만 확실히 더 많은 관심을 끌 것”이라고 말했다. 연구진은 개념 설계에 가장 적합한 두 가지 시스템 구성에 안착하기 전에 몇 가지 가능성을 조사했었다. 구경 30m 망원경을 통과한 2㎿ 레이저는 태양에서 가장 가까운 항성으로 약 4광년 떨어진 프록시마 센타우리에 있는 프록시마 b에서 뚜렷하게 볼 수 있는 신호를 생성할 수 있다. 그리고 45m 망원경을 통과한 1㎿ 레이저는 약 39광년 떨어진 트라피스트-1 항성계에서 쉽게 감지할 수 있다. 물론 두 시스템 모두 약 2만 광년 떨어진 곳에서도 탐지할 수 있다고 클라크 연구원은 말한다. 하지만 이 같은 시스템은 위험을 동반한다. 레이저 빔은 맨눈으로 볼 수 없지만, 우주 공간에 있는 탐사선의 기기에 장애를 입히거나 우주 비행사들 역시 직접 보면 시력이 손상될 수 있다. 이에 대해 클라크 연구원은 “이 시스템을 아무도 살지 않고 지구에서도 그리 많이 벗어나지 않은 달의 먼 쪽에 건설하면 더 안전할 수 있다”면서 “이 연구는 타당성 조사로 이 시스템이 좋은 생각인지 아닌지 그것은 앞으로 토론할 일”이라고 말했다. 이어 “만일 우리가 이 시스템의 조명을 찾는 입장이라면 현재 우리 기술로는 찾기 어려울 것”이라고 덧붙였다. 사진=MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

1998년 플로이드 메이웨더 주니어(42 미국)가 2년 전 애틀랜타올림픽에서 동메달을 딴 성과 등을 인정 받아 링매거진이 시상하는 올해의 파이터 상을 수상했을 때 그가 한 일이라곤 일본 도쿄에서 막 세상에 태어난 것뿐이었다. 5일 일본 도쿄에서 50승 무패의 전승 복서 메이웨더가 이름도 낯설기만 한 나스카와 텐신(21)을 다음달 31일 대결 상대로 발표했을 때 복싱과 종합격투기(MMA) 팬들은 깜짝 놀랐을 것이다. 그리고 대뜸 전적부터 챙겨 봤을 것이다. 2014년 데뷔 이후 킥복싱 27승(20KO)무패에 MMA 4승(2KO)무패란 전적을 보고 고개를 끄덕인 이도 있었을 것이다. 하지만 그의 살아온 이력 등 알려진 것이 적어 황당했을지 모를 이들의 궁금증을 풀기 위해 영국 BBC가 6일 나섰다. 다섯 살 때 카라테를 시작해 13세 때 아마추어 킥복싱에 입문했다. 킥복싱 코치 스티븐 라이트는 “어릴적부터 떡잎이 달랐다”며 “아마추어 판을 휩쓸었을 뿐만 아니라 자신만의 스타일도 갖췄다. 무실점 킥복싱 경기뿐만 아니라 영화에서 본 것을 상대가 보기에도 완벽하게 따라 했다”고 말했다. K1 킥복싱이나 프라이드 대회에 출전하는 것이 꿈이었다. 나스카와는 블리처 리포트와의 인터뷰를 통해 “6등급이 될 때까지 카라테를 익혔다. 전국 대회는 다 휩쓸었다”며 “큰 무대에 서고 싶었다. 딱히 특정 선수가 날 고무시킨 것은 아니었고 그저 무대에 끌렸다”고 말했다.카라테 흑띠를 딴 다음 킥복싱 스타일에 접목해 아마추어계를 휩쓸었다. 이어 일본 MMA 판에서 가장 유명한 프로모션 회사인 리진 파이팅 페더레이션과 인연을 맺었다. 지난 5월 그에게 패한 나카무라 유사쿠는 “그가 5년 뒤 어떤 파이터가 돼 있을지 상상하기조차 싫다”고 털어놓았다. 2년 전 태국의 킥복싱 챔피언 완차롱 PK 사엔차이를 뒤돌려차기 킥으로 단숨에 눕히면서 명성을 떨쳤다. 프로 복서 출신과도 한 번 겨뤄봐 메이웨더가 처음은 아니다. 지난해 전 IBF 복싱 챔피언 암낫 루엔로엥을 KO로 제압했다. 또 아버지와 삼촌이 코너를 보는 것도 메이웨더와 닮았다. 도쿄에 있는 그의 체육관을 찾으면 입구에서 손님을 맞는 어머니와 매의 눈으로 그의 훈련을 지켜보는 아버지를 볼 수 있다. 그는 “내가 갖춘 대단한 여건이 내가 만난 파이터들보다 날 낫게 만드는 것일지 모른다”고 말했다. 네 살 아래 여동생 리리도 아마 전적 30승3패를 자랑하며 연초 프로 데뷔 경기를 승리로 이끌었다. 나스카와는 앳된 애모 뒤에 무서운 적수의 면모를 숨기고 있다. 어쩌면 여러분이 최근에 봤을 영화 ‘존 윅’에 나오는 발차기 장면은 그의 것과 굉장히 비슷할지 모른다. 완차롱을 물리쳤을 때 한 해설위원은 “이 소년은 매트릭스에서 튀어 나온 것 같다. 믿어달라”고 탄성을 질러댔다.그는 외계인의 존재를 확신한다. MMA 닷컴 인터뷰를 통해 “지구 외에 생명체가 존재한다는 것을 확신한다”며 “그들이 우리 이전에 여기 왔었다고 믿는다”고 털어놓았다. 그러면서 외계인을 만나면 뭐라고 할 것이냐고 기자가 묻자 “난 엄청 겁에 질릴 것”고 엄살을 떠는 엉뚱한 면도 드러냈다. 그는 또 애니메이션 ‘원피스’나 ‘나루토와 하지메’의 광팬이기도 하다. 체육관에 또다른 애니메이션 ‘북극성 주먹’ 주인공 켄시로의 실물 크기 인형이 세워져 있는 이유이기도 하다. 그래서 올해의 마지막날 사이타마의 슈퍼 아레나에 메이웨더와 대결하기 위해 오를 때 어떤 체급, 어떤 대결 양상으로 겨룰지 모르지만 그가 어떤 애니메이션 파이팅 스타일을 취하더라도 놀라지 말라고 방송은 주문했다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

우리가 지켜야 할 아름다운 지구의 모습을 우주에서 담아낸 멋진 사진들을 한 우주인이 공개해 눈길을 끈다. 유럽우주국(ESA) 소속 영국인 우주비행사 팀 피크는 최근 미 월간잡지 내셔널지오그래픽 130주년 기념판에 자신이 국제우주정거장(ISS)에 머물 당시 직접 촬영했던 지구 곳곳의 아름다운 광경을 공개했다. 공개된 사진은 연기를 뿜어대는 활화산부터 형형색색의 오로라까지 다양하다. 지구로부터 410㎞ 떨어진 상공에서 촬영한 이런 광경은 대부분 사람이 평생 직접 보지 못할 장면이다. ISS는 시속 2만7600㎞의 속도로 92분91초마다 지구를 공전하는 데 피크와 같은 우주비행사들은 각자 임무 외에도 지구의 절경을 사진에 담아 SNS를 통해 실시간으로 공유한다. 186일간 ISS에서 매일 이런 놀라운 광경을 목격해온 피크는 당시 경험으로 “우리는 지구가 인류의 삶을 지탱하는 안전한 환경을 유지하도록 주의를 기울여야 한다는 점을 깨달았다”고 말했다. 이어 “우리 지구의 섬세한 아름다움에 빠지지 않을 수 없었다”고 덧붙였다. 피크는 오는 2021년 봄 카자흐스탄에서 발사되는 화성 탐사선 엑소마스에 관계된 임무를 수행하고 있다. 엑소마스는 인류에 앞서 화성에 도달해 생명체의 증거를 찾기 위해 토양 등으 표본을 채취할 예정이다. 사진=팀 피크 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양계를 찾아 온 첫 외계 천체인 오무아무아(Oumuamua)의 정체가 외계 생명체가 보낸 일종의 ‘돛’일 수 있다는 연구결과가 나왔다. 지난해 10월 발견된 오무아무아는 태양계 밖에서 온 성간 천체로는 최초로 확인됐으며, 매우 빠른 속도로 태양계를 통과하고 있다. 미국 하버드-스미스소니언 천체물리학연구소(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 이하 CfA)에 따르면, 이 천체는 우주선의 안정적인 추진을 위해 태양광을 이용하는데 사용되는 돛인 ‘솔라 세일‘(Solar sail)과 유사한 역할을 하는 것으로 보인다. 이 천체의 궤도와 속도 등을 정밀하게 분석한 결과, 오무아무아는 태양 주위에서 속도가 줄어들지 않고 태양 주위를 맴도는 움직임을 보이는데, 이는 오무아무아가 솔라 세일의 역할을 하기 때문이라고 추측했다. 이전 연구에서 전문가들은 오무아무아의 궤도가 태양 중력만으로는 설명이 되지 않는다는 연구결과를 내놓은 바 있다. 또 약 100만 년 전 고향 별에서 튕겨져 나온 것으로 추정했는데, 고향별에서 나와 현재와 같은 궤도를 유지하는 비결이 바로 ‘솔라 세일’이라는 게 연구진의 설명이다. 솔라 세일은 매우 얇은 돛이 태양빛을 받고 이를 연료로 나아가는데 필요한 기술이다. 연구진은 오무아무아가 궤도에서 움직이는 속도를 설명하기 위해서는 매우 가볍고 얇은 두께의 돛이 필요하며, 오무아무아가 바로 그 돛(솔라 세일)의 역할을 한 것으로 보인다고 설명했다. 연구진은 미국 과학잡지 사이언티픽 아메리칸에 기고한 글에서 “오무아무아는 인터스텔라(성간)를 떠다니는 고성능 기기의 잔해일 가능성이 있다. 아마도 본체에서 솔라 세일의 역할을 하다가 떨어져 나왔을 것”이라면 “오무아무아가 외계 생명체가 지구 인근으로 보낸 탐색 기기라는 가능성도 있다”고 설명했다. 오무아무아가 솔라 세일일 것이라는 예측이 매우 터무니없는 것은 아니다. 실제로 일본은 2010년 바람 한 점 없는 우주에서 태양 빛이 돛에 부딪힐 때 생기는 힘으로 날아가는 ‘이카로스’를 성공적으로 우주에 보냈다. 발사 후 약 7개월 후 금성에 도착했으며, 이후 금성을 지나 초속 400m 정도의 속도로 태양 주변을 돌고 있다. 한편 이번 연구결과는 지난 1일 미국 코넬대가 운영하는 온라인 논문저장 사이트 ‘아카이브’(ArXiv.org)에 공개됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

단백질은 생명체 작동에 있어서 필수적인 단위이다. 단백질 생산을 위해서는 DNA와 RNA의 유기적 조정이 필요하다. RNA는 무수한 종류의 단백질을 만들 때 직접 작용하는 고분자 화합물이고 DNA는 RNA의 작용을 조절하는 역할을 한다. 즉 RNA는 DNA가 갖고 있는 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성하는 역할을 하는 물질이다. 최근 중국과 미국 연구자들이 RNA의 변화가 기억과 학습에 직접적인 영향을 미칠 수 있다는 사실을 확인했다. 미국 시카고대 화학과, 생화학·분자생물학과, 신경생물학과, 생물물리역학연구소, 하워드휴즈의학연구소, 펜실베니아대 의대, 중국 상하이공대 생명과학공학부, 저장대 실험동물센터, 화둥사범대 생명과학부, 난징의대 공동연구팀은 mRNA(메신저RNA)의 화학적 변형 형태인 N6-메틸아데노신(m6A)을 인식하는 특정 단백질이 학습과 기억 형성 과정에 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 지난달 31일자에 실렸다. 후성유전학(epigenetics)은 DNA나 RNA의 염기서열이 변화하지 않는 상태에서 외부 또는 환경적 요인으로 인해 화학적 변형만으로도 유전자 발현 상태가 달라지는 것을 연구하는 학문이다. 분자적 수준에서 정확히 이해되고 있지는 않지만 DNA 메틸화와 히스톤 단백질의 변형이 원인으로 알려져 있다. 실제로 후성유전학적 변화는 면역계 반응, 신경계 발달, 암, 비만 등 다양한 생물학적 과정에 영향을 미치는 것으로 이해되고 있다. DNA에서 단백질로 정보를 전달하는 역할을 하는 것으로 메신저RNA(mRNA)이다. 포유류의 mRNA에 있어서 가장 일반적인 변형은 m6A으로 신경계에 널리 퍼져 있으면서 신경기능 일부를 조정하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 m6A를 인식하는 ‘Ythdf1’이라는 단백질이 학습과 기억 형성 과정에서 중요한 역할을 한다는 사실을 발견한 것이다. 연구팀은 3세대 유전자 가위기술인 크리스퍼-캐스9을 이용해 생쥐에게서 Ythdf1 단백질을 제거한 뒤 학습과 기억 실험을 했다. 연구팀은 Ythdf1 단백질이 완전히 제거된 생쥐와 일반 생쥐를 대상으로 미로 찾기와 수영 측정, 특정 소리와 함께 전기충격을 가한 뒤 청각 공포기억을 측정했다. 그 결과 Ythdf1 단백질이 제거된 생쥐는 미로찾기는 물론 청각공포 체험을 여러 번 반복시켜도 기억을 하지 못하는 것으로 나타났다. 연구팀은 이 생쥐에게 Ythdf1 단백질을 주입해 다시 똑같은 실험을 한 결과 기억력과 학습 과제 수행 능력이 향상되는 것을 확인했다. RNA 변형 단백질이 기억과 학습능력 향상에 도움을 준다는 설명이다. 송홍준 펜실베니아대 의대 신경과학과 교수는 이번 연구는 유전자 번역 과정이 변화될 경우 신경자극이 어떻게 반응하는지를 보여주는 흥미로운 발견”이라며 “m6A 변형은 학습과 기억 뿐만 아니라 면역계에서도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있는 만큼 다른 자극에 미치는 영향까지 추가적 연구가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구에서 멀리 떨어진 명왕성은 오랜 세월 미스터리 천체로 남아있었다. 인류가 명왕성의 얼굴을 제대로 볼 수 있었던 것은 미 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사선 뉴호라이즌스호 덕분이다. 비록 매우 짧은 시간 명왕성과 그 위성을 스쳐 지나갔지만, 여러 관측 데이터와 이미지를 지구로 전송해 미지의 천체였던 명왕성의 실체를 밝혀냈다. 그런데 이를 통해 많은 궁금증이 풀리기도 했지만, 새로운 의문점 역시 생겨났다. 뉴호라이즌스호가 확인한 명왕성의 모습은 작고 특징 없는 평범한 얼음 위성이 아니라 과거 다양한 지질 현상과 연관된 복잡한 지형을 지니고 있었다. 어쩌면 내부에 액체 상태의 물이 있을 가능성도 있으며 일부 연구자들은 생명체 존재 가능성까지 생각하고 있다. 따라서 많은 과학자가 여기에서 탐사를 마무리 하는 것이 아니라 명왕성의 비밀을 좀 더 깊이 파헤치기를 희망한다. 사우스웨스트 연구소(Southwest Research Institute)의 앨런 스턴 박사가 이끄는 연구팀은 명왕성 궤도 탐사선을 제안했다. 명왕성까지 가기 위해서는 우주선을 매우 빠른 속도로 가속할 필요가 있다. 이를 위해 뉴호라이즌스호는 여러 차례 태양계의 행성에서 플라이바이(flyby·천체의 자전과 중력을 이용해서 우주선을 가속 혹은 감속하는 것)를 통해 속도를 가속했다. 문제는 명왕성이 너무 작아서 플라이바이를 통한 감속이 어렵다는 것이다. 연구팀은 강력한 이온 엔진과 명왕성과 대형 위성인 카론을 여러 차례 왕복하는 복잡한 궤도를 대안으로 제시했다. 한 번에 충분한 감속이 어렵다면 여러 차례 시도해 속도를 늦춰 명왕성과 위성 근접 궤도에 진입하는 것이다. 연구팀은 현재 기술 수준으로도 이런 탐사선의 개발이 가능할 것으로 예상했다. 다만 타당성 검토, 예산 확보 및 탐사 장비 개발 시간을 생각하면 실제 발사 시기는 빨라도 2025년 이전에는 어려울 것으로 보인다. 명왕성은 인류가 아직 미스터리를 풀지 못한 태양계의 많은 천체 가운데 하나다. 아직 우리는 명왕성을 제외하고 해왕성 궤도 너머 태양계의 먼 천체에 어떤 수수께끼가 숨어 있는지조차 잘 알지 못한다. 하지만 인류는 결국 이들에 직접 탐사선을 보내 태양계의 생성과 진화에 대한 비밀을 풀고 지구 밖 생명체가 태양계 안에도 존재하는지에 대한 답을 알아낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

“케플러는 우리가 밤하늘을 바라보는 방식을 바꿨습니다.”미국항공우주국(NASA)이 2009년 발사해 지난 9년간 2600개 이상의 외계행성을 찾아낸 ‘케플러’ 우주망원경이 공식 은퇴한다. 케플러보다 2년 앞서 발사된 인류 최초의 소행성 탐사선 ‘돈’도 연료가 고갈돼 같은 절차를 밟게 될 전망이다. 30일(현지시간) 로스앤젤레스타임스(LAT) 등 미 언론에 따르면 NASA의 천체물리학 부문 책임자인 폴 허츠는 워싱턴DC 본부에서 “케플러는 우주 탐사의 새 시대를 열었고, 인류를 새롭게 정의했다”면서 “연료가 바닥 난 상황이라 다음주 안에 송신기를 끄라는 명령을 전달할 예정”이라고 밝혔다. 일명 ‘행성 사냥꾼’이란 별칭이 붙은 케플러는 현재까지 발견된 외계행성의 70%가량인 2681개를 찾아냈다. 이를 통해 우리 은하의 모든 별이 적어도 한 개 이상의 행성을 갖고 있다는 점을 알게 됐다. 케플러가 발견한 행성 10여개는 생명체가 거주할 수 있는 이른바 ‘골디락스’ 영역에 위치한 지구 크기 암석형 행성이다. 이 중 ‘케플러-22b’는 지구보다 크지만 해왕성보다 작은 슈퍼지구급으로 생명체 존재 가능성이 높은 곳으로 꼽힌다. 소행성 탐사선 돈은 2007년 9월 델타Ⅱ 중형 로켓에 실려 발사된 뒤 2011년 7월 화성과 목성 사이의 소행성 벨트에서 질량이 가장 큰 소행성인 ‘베스타’에 도착했다. 이듬해 9월까지 1년여간 궤도를 돌다 왜행성 ‘세레스’로 옮겨 2015년부터 탐사해왔다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

“케플러는 우리가 밤하늘을 바라보는 방식을 바꿨습니다.” 미국항공우주국(NASA)이 2009년 발사해 지난 9년간 2600개 이상의 외계행성을 찾아낸 ‘케플러’ 우주망원경이 공식 은퇴한다. 케플러보다 2년 앞서 발사된 인류 최초의 소행성 탐사선 ‘돈’도 연료가 고갈돼 같은 절차를 밟게 될 전망이다. 30일(현지시간) 로스앤젤레스타임스(LAT) 등 미 언론에 따르면 NASA의 천체물리학 부문 책임자인 폴 허츠는 워싱턴DC 본부에서 “케플러는 우주 탐사의 새 시대를 열었고, 인류를 새롭게 정의했다”면서 “연료가 바닥 난 상황이라 다음주 안에 송신기를 끄라는 명령을 전달할 예정”이라고 밝혔다. 태양에서 약 1억 5000만㎞ 떨어진 궤도에서 지구를 따라 돌고 있는 케플러는 이제 어두운 우주 궤도를 떠돌며 영면에 들게 된다. 일명 ‘행성 사냥꾼’이란 별칭이 붙은 케플러는 현재까지 발견된 외계행성의 70%가량인 2681개를 찾아냈다. 이를 통해 우리 은하의 모든 별이 적어도 한 개 이상의 행성을 갖고 있다는 점을 알게 됐다. 케플러가 발견한 행성 10여개는 생명체가 거주할 수 있는 이른바 ‘골디락스’ 영역에 위치한 지구 크기 암석형 행성이다. 이 중 ‘케플러-22b’는 지구보다 크지만 해왕성보다 작은 슈퍼지구급으로 생명체 존재 가능성이 높은 곳으로 꼽힌다. 케플러의 뒤를 잇는 우주망원경 ‘테스’는 지난 4월 발사돼 가동 중이다. 소행성 탐사선 돈은 2007년 9월 델타Ⅱ 중형 로켓에 실려 발사된 뒤 2011년 7월 화성과 목성 사이의 소행성 벨트에서 질량이 가장 큰 소행성인 ‘베스타’에 도착했다. 이듬해 9월까지 1년여간 궤도를 돌다 왜행성 ‘세레스’로 옮겨 2015년부터 탐사해왔다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

1999년 개봉한 영화 ‘매트릭스’에서 본 인상적인 장면이 있다. 인공지능 기계에 필요한 에너지를 생산하기 위해 ‘인공자궁’에서 태아를 생산하는 모습이었다. 액체가 가득한 기계에 복잡한 관이 연결된 채로 태아들이 줄지어 자라나고 있었다.지난해 비슷한 모습의 사진이 뉴스에서도 등장했다. 마치 다른 세계의 생명체인 것처럼 투명한 비닐주머니에 거의 다 자란 새끼 양이 들어있는 장면이었다. 새끼 양의 탯줄은 혈액을 순환시키고 산소, 영양분을 공급하는 ‘체외순환 시스템’과 연결돼 있었다. 또 비닐백을 채운 ‘인공 양수’는 새 양수를 공급해주는 시스템과 연결됐다. 미국 필라델피아 어린이병원 연구팀이 조산으로 태어난 새끼 양 8마리를 ‘바이오백’이라고 불리는 비닐주머니 속에서 4주 동안 생존시킨 모습을 담은 ‘네이처 커뮤니케이션스’의 사진이었다. 극단적으로 일찍 태어난 양 태아를 어미 뱃속과 같은 곳에서 하얀 솜털이 자랄 때까지 성공적으로 키운 것이다. 인공자궁 연구 역사는 의외로 길다. 1955년 이매뉴얼 그린버그라는 내과의사는 인공자궁 아이디어로 특허를 냈다. 1997년 요리노리 구와바라 일본 준텐도대 교수는 인공양수가 들어 있는 플라스틱 상자에서 염소 태아를 3주간 성장시키는 데 성공했다. 2002년 류흥칭 미국 코넬대 교수팀은 쥐의 자궁내막에서 채취한 세포를 활용해 인공자궁을 만들었다. 지난해 영국 케임브리지대 연구팀은 인간 자궁내막 조직에서 채취한 세포를 배양해 ‘인공 자궁내막’을 개발했다. 미래학자와 윤리학자의 기대와 우려의 시선도 오래됐다. 일각에서는 난임, 불임 부부에게 큰 도움이 될 것이라는 주장과 저출산 문제를 해결하려는 시선이 있다. 종교계에서는 인간복제 논란과 함께 인간 존엄성 문제에 대한 경고를 보낸다. 의학적으로는 과연 건강한 태아가 태어날 것인지 우려하는 목소리도 있다. 하지만 현 시점에선 기우일 수 있다. 40여년 전 ‘시험관 아기’ 기술이 세상에 나왔을 때 “인간을 만들어 내는 신성한 과정에 과학이 침범했다”는 비판이 끊이지 않았지만 오늘날에는 더이상 뉴스거리조차 되지 못한다. 필라델피아 어린이병원 연구팀 책임자는 “언론에 등장하는 윤리적 반발은 본연구에 대한 임상적 의미를 잘 몰라 생긴 일”이라고 했다. 성인들도 체외순환을 오래 지속하면 여러 가지 합병증에 맞닥뜨린다. 장기간 인공자궁에서 태아를 성장시키는 기술은 아직 요원하다. 현재의 연구는 미숙아들이 인큐베이터에서 자라며 생기는 합병증을 줄이고 건강한 삶을 얻도록 하는 데 목표를 둔다. 또 인공자궁 기술 발달과 함께 조산 자체를 줄이는 차원의 의학 발전도 이뤄질 것이다. 인간의 건강한 삶을 향한 의학과 공학의 노력이 바른 방향으로 가고 있는지 우리는 여러 가지로 가정하며 생각하고 걱정해야 한다. 하지만 기술의 한계를 알고 그 선의의 목적을 인지하는 태도도 중요하게 여겨야 할 것이다.

9~11월은 ‘굴’의 계절이다. 이 때 채취한 굴이 가장 맛이 있다는 것이다. 굴은 동서양을 막론하고 많은 사람들이 즐겨먹는 해산물이다. 특히 회 같은 날 것의 해산물을 먹지 않는 서양인들도 유일하게 굴은 날 것으로 즐긴다. 실제로 ‘바람둥이’의 대명사로 불리는 카사노바는 매일 아침 생굴을 50개 가까이 먹었다고 한다. 절세미인으로 알려진 이집트 클레오파트라도 탄력있는 피부를 유지하기 위해 굴을 매 끼니마다 먹었다고 전해진다. 굴은 다른 조개류보다 아연, 철분 같은 무기질 뿐만 아니라 비타민 B1, B2 등 성장에 필요한 비타민이 많고 특히 칼슘함량이 우유와 비슷해 어린이 성장발육에 도움이 된다고 해 ‘바다의 우유’라고 불리기도 한다. 그런데 최근 지구온난화로 인한 기후변화 때문에 스테미너의 상징이면서 바다의 우유인 굴을 제철인 가을에도 구경하기 어려울 것이라는 연구결과가 나와 굴 애호가들을 충격에 빠뜨리고 있다. 미국 캘리포니아주립대 생명과학과, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 진화·생태연구실, 워싱턴대 환경과학과, 버몬트대 생물학과 공동 연구팀은 지구온난화로 인한 기후변화 때문에 홍수가 잦아지고 빙하가 녹아 해수면이 높아질 경우 북아메리카 서해안에서 주로 나는 올림피아 굴(Olympia oyster)이 전멸할 수 있다는 연구결과를 발표했다. 이번 연구결과는 생명과학분야 국제학술지 ‘분자 생태학’ 최신호에 실렸으며 미국생리학회가 지난 25~28일 미국 루이지애나주 뉴올리언즈에서 개최한 ‘통합 생리학:복잡성과 통합’ 국제학회에서도 발표됐다. 굴을 비롯한 모든 생명체는 환경 변화라는 스트레스로 인해 DNA가 손상되거나 단백질이 변형된다. 특히 단백질 구조 변화는 동물의 죽음에 직접 영향을 미칠 수 있다. 연구팀은 굴이 해양 생태계 먹이사슬에서 가장 밑 바닥에 있는 기초종이기 때문에 굴의 존재 여부에 따라 생태계 환경 전체가 변할 수 있다고 보고 굴을 연구대상으로 삼았다. 이에 최근 지구온난화로 인해 강수량이 증가하고 빙하가 녹아 해수면이 높아지는 한편 염도가 낮아지고 있는 환경에서 굴의 생존여부를 관찰하기로 했다. 일반적으로 전 세계 바다 염분도는 약 3.5%이지만 담수의 영향을 받는 강과 접해 있는 얕은 연안 생태계 염분도는 제각각이다. 연구팀은 생태환경이 각기 다른 올림피아 굴들을 조사했다. 우선 한 그룹은 강과 맞붙어 강수량에 직접 영향을 받는 큰 강 어귀에 살고, 두 번째 그룹은 담수의 영향이 비교적 적은 작은 강어귀, 세 번째 그룹은 염분도가 앞선 두 그룹보다 높고 강수의 영향을 거의 받지 않는 큰 강과 떨어진 해안에서 사는 것이다. 또 정상적인 염도 환경에서 사는 세 번째 굴을 채취해 0.5% 염도에 5일간 노출시킨 뒤 유전자 발현 과정을 관찰했다. 그 결과 높은 염도에서 생활하던 굴은 낮은 수준의 염도에 노출되면 염분에 좀 더 오래 노출되기 껍질을 오래 열어놓는 방향으로 적응하는 것이 관찰됐다. 이렇게 껍질을 오랫 동안 열어놓다보면 크기도 작아지고 다음 세대로 씨를 퍼트리는 것이 쉽지 않게 된다. 지구온난화로 인해 해양 담수화가 진행되면 굴은 상품성이 떨어져 먹을 수 없게 될 뿐만 아니라 결국은 멸종하게 될 것이라는 설명이다. 타일러 에반스 캘리포니아주립대 박사는 “이번 연구는 지구온난화가 해양생태계의 밑바닥부터 파괴해 전체를 교란시킬 수 있음을 보여주고 있다”며 “낮은 염분이라는 변화된 해양환경에 적응한다고 하더라도 종 자체가 오랫 동안 살아남는 것은 쉽지 않은 일일 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

잠재적으로 거주 가능한 외계행성 수의 집계가 조금 아래쪽으로 수정되어야 한다는 관측 결과가 나왔다. 현재까지 미항공우주국(NASA)의 가성비 높은 케플러 우주망원경은 ‘거주가능 지역'(habitable zone) 곧, 행성 표면에 액체 물이 존재할 수 있는 궤도 범위에서 대략 지구 크기의 외계행성 30여 개를 발견했다. 그러나 유럽우주국(ESA)의 가이아(Gaia) 관측 위성에 의한 새로운 관측에 따르면, 실제 거주가능 외계행성 수는 2~12개 정도로 예측된다고 지난 26일(현지시간) NASA 관계자는 밝혔다. 2013년 12월에 발사된 가이아는 우리은하의 초정밀 3D지도를 제작에 착수했는데, NASA 관계자에 따르면,이 지도에는 약 17억 개의 별에 대한 위치 정보와 13억 개 별에 대한 거리 데이터가 포함되어 있다. 가이아의 관측에 따르면 케플러가 발견한 외계행성의 모항성들 중 일부는 이전에 예측했던 것보다 더 밝고 큰 것으로 밝혀졌다. 따라서 그러한 별들을 돌고 있는 외계행성들은 이전에 생각했던 것보다 더 크고 뜨거울 가능성이 있다. ‘뜨거운’ 문제는 간단한 것이다. 별은 크고 밝을수록 더 많은 열을 방출한다. 예상치의 큰 오차는 ‘트랜싯 방법’으로 알려진 케플러의 외계행성 사냥법에서 비롯된 것으로 알려졌다. 케플러 망원경은 행성이 모항성 앞을 지날 때 그 엄폐로 인해 모항성의 밝기가 변하는 것을 포착하는 방법으로 외계행성의 존재를 탐지하는데, 이를 ‘트랜싯 방법’이라 한다. 행성 크기 추정치는 통과 중 엄폐되는 별의 디스크 백분율로 구해진다. 따라서 별의 지름이 큰 쪽으로 수정되면 이에 따라 행성의 지름도 수정될 수밖에 없다. “항상 모든 문제는 우리가 그 별을 얼마나 잘 이해하고 있는가에 달려 있다”고 설명하는 NASA 외계행성 탐색 프로그램 수석 과학자 에릭 매머젝은 “이것은 진행 중인 이야기의 또 다른 장”이라고 밝혔다. 중요한 것은 새로운 관측 결과는 우리은하에 지구에만 생명체가 존재하는 것은 아닐 거라고 희망하는 사람들을 낙담시키지 않아야 한는 점이다. NASA 관계자들은 은하수에 아직도 생명체가 거주할 만한 많은 천체들이 있다고 강조하지만, 가이아 자료에 따르면 천문학자, 우주 생물학자 및 행성 과학자들은 외계행성의 거주 가능성에 대해 더 많은 연구가 필요하다는 사실을 말해준다. 제시 닷슨 NASA 천체 물리학자는 “우리는 여전히 외계행성이 얼마나 크며, 암석으로 이루어져 있는지 밝혀내려고 노력 중"이라고 밝혔다. 그는 K2로 알려진 케플러 확장 임무 프로젝트 과학자다. 과학자들이 외계행성을 탐색할 때 ‘거주 가능 지역’의 개념에는 궤도 거리만 들어 있는 것은 아니다. 외계행성의 질량과 대기 조성 같은 조건도 빠뜨릴 수 없는 요소들이다. 행성의 온도를 결정하는 데 중요한 영향을 미치기 때문이다. 또한 생명체가 서식하기 위해서는 지표에 액체 물이 필요하다고 흔히 말하지만, 꼭 그런 것은 아니다. 우리 태양계에서 거주 가능 지역 바깥에 있는 목성의 유로파와 토성의 엔셀라두스와 같은 얼어붙은 위성에도 지하에 바다를 갖고 있는 경우가 있다. 그 바다에 생명체가 서식하고 있을 것이라고 과학자들은 추측하고 있다. 물이 아니라 다른 용매로도 생명체가 존재할 수 있을지도 모르기 때문이다. 총 6억 달러(한화 약 7000억원)가 투입된 케플러 미션은 2009년 3월에 시작되었으며, 4년의 기본 임무 기간 동안 망원경은 약 15만 개의 별을 동시에 관측하면서 행성들의 모항성 통과를 추적했다. 이 작업은 관측대상을 정확히 조준하는 역할을 하는 리액션 휠 4개 중 2개가 고장나는 바람에 2013년 5월 끝났다. 그러나 케플러 망원경은 그후 2개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 부활되어 2014년 확장 미션 K2를 시작해 외계행성 탐색을 재개, 지금까지 이 K2에서 2,681건의 외계행성이 발견되었다. 그 결과, 케플러 우주망원경은 현재까지 발견된 약 3800개의 외계행성 중 약 70%를 발견하는 개가를 올렸다. 이 ‘케플러 수’는 계속해서 증가할 것으로 보이는데, 현재 3000개의 행성 ‘후보’가 후속 분석-관찰에 의한 확인을 기다리고 있다. 이처럼 빛나는 전과를 올린 케플러의 활약도 곧 막을 내릴 것으로 보인다. 우주선은 연료가 바닥을 드러내고 있어 최근 ‘연료를 사용하지 않는’ 휴면 모드로 들어갔다.　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

1859년 출간된 찰스 다윈의 ‘종의 기원’ 초판에서는 ‘진화’라는 단어를 찾을 수 없다. 당시 자신의 이론에 대한 반발을 우려한 다윈은 ‘진화’ 대신 ‘변형된 자손’이라는 표현을 썼다. 그는 수차례 개정판을 내면서 진화론을 ‘진화’시켰고, 인류가 생명을 이해하는 방식을 근본적으로 바꾸는 계기가 됐다.다윈이 살았던 당시만큼은 아니겠지만, 진화론에 대한 반감은 현재도 여전히 남아 있다. 사실 전자현미경으로 본 인간의 세포는 다른 포유류의 세포와 다를 바 없다. 우리가 결국 원숭이의 후손이거나, 동물과 같은 조상을 갖고 있다면 인간의 존엄성을 주장할 근거는 과연 어디에 있을까. 저자는 진화론에 대한 거부감이 어디에서 나오는지 추적하고, 상식처럼 통용되고 있는 진화학 연구의 오해들을 소개하고 바로잡는다. 예컨대 일각에서는 남녀의 성역할, 심지어 성폭력 등을 진화론적 관점에서 생물학적 욕구에 의한 것이라고 주장하는 이들도 있다. 하지만 저자는 이는 진화가 남긴 잔해가 아닌 현대사회의 문화적 구성물이라고 보는 게 타당하다고 말한다. 그 배경조차 의심되는 잘못된 연구들이 사실인 것처럼 진화심리학 등의 탈을 쓰고 대중을 호도하고 있다는 것이다. “우리는 분명 다윈이 말한 얼기설기 얽혀 있는 강둑의 일부다. 하지만 우리는 또한 그 강둑을 초월할 수 있는 생명체이기도 하다.”(50쪽) 저자는 책에서 진화론이 결코 인간을 우연이 만든 하찮은 존재로 격하시키지 않는다고 강조한다. 저자는 “우리는 자기 자신에 대해 의식하게 된 우주”라며 “그 의식이 생겨나는 자리, 우주의 자기인식이 일어나는 중심부는 다름 아닌 인간의 뇌”라고 말한다. 인류가 진화한 것이 과학적 사실이지만, 그로 인해 최초로 인간이라는 생명 형태가 자신의 행동에 따르는 결과를 이해하고 현재의 방향이 맞는지도 판단할 수 있게 됐다는 것이다. 가톨릭 신자이자 생물학 교수인 저자는 인문주의적 방식으로 진화론을 고민해 왔다. 진화론은 ‘아담의 죽음’이 아닌 ‘아담의 승리’라고 믿고 있기에 ‘신을 믿는 진화학자’라는 그의 정체성도 결코 모순이 아니다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr

일반적으로 큰 동물보다 작은 동물의 숫자가 많은 것처럼 별 역시 질량이 큰 별은 숫자가 적고 가벼운 별일수록 숫자가 많다. 밤하늘에는 수많은 별이 빛나지만, 사실 우리 은하에서 가장 흔한 형태의 별은 고성능 망원경의 도움 없이는 볼 수 없는 적색 왜성이다. 적색 왜성은 태양 질량의 8-40% 정도밖에 되지 않는 작은 별로 우리 은하에 있는 별의 3/4 정도를 차지한다. 별의 밝기는 크기에 따라 기하급수적으로 커지므로 적색 왜성은 매우 어둡다. 하지만 적색 왜성도 행성과는 비교할 수 없을 만큼 큰 질량을 지니고 있으며 지구는 물론 목성보다 큰 행성을 여럿 거느리고 있다. 어두운 별이지만, 가까운 공전 궤도에서는 액체 상태의 물이 존재할 수 있어 일부 적색 왜성 주위 행성은 생명체 존재 가능성이 제기되고 있다. 그런데 과학자들은 적색 왜성에 가까운 지구형 행성에서 생명체가 살 수 있는지에 대해 갑론을박을 벌이고 있다. 우주에 가장 흔한 형태의 별이기 때문에 그만큼 생명체 탄생 기회도 높을 수 있지만, 태양계와 다른 환경에서도 지구처럼 안정적인 환경이 갖춰질 수 있는지 논란이 있는 것이다. 대표적인 문제는 적색 왜성에 가까운 거리에서 강력한 방사선과 별 표면 폭발 현상인 플레어(flare)에 노출된다는 것이다. 미국 애리조나 주립대 연구팀은 허블우주망원경을 이용해 태어난 지 4000만 년 이내의 젊은 적색 왜성 12개를 관측했다. 적색 왜성은 작은 크기에도 플레어 현상이 활발한데, 특히 어린 별이 더 활발한 것으로 알려졌다. 이번 연구에서는 태어난 지 얼마 되지 않은 적색 왜성의 플레어 활동이 나이든 별의 100-1,000배 정도 활발하다는 사실이 밝혀졌다. 특히 자외선 영역에서 강력한 에너지 방출이 일어나 적색 왜성에 가까운 행성은 자외선 살균 소독기 안에 있는 것과 마찬가지다. 더 중요한 문제는 강력한 방사선과 고에너지 입자의 폭풍으로 대기가 벗겨진다는 점이다.(개념도) 따라서 액체 상태의 물이 있을 만큼 적색 왜성에 가까이 있는 행성은 대기가 보존될 수 없는 역설적 상황에 놓이게 된다. 외계인이 살고 있을 가능성도 그만큼 낮아지는 셈이다. 하지만 이 연구 결과만으로는 적색 왜성 주변 행성에 생명체가 없다고 결론 내리기 이르다. 적색 왜성은 어두운 대신 수명이 매우 길어 100억 년 이상인 것도 있으며 이 시간 동안 얼마든지 대기가 다시 형성될 수 있기 때문이다. 연구팀은 이보다 좀 더 나이가 많은 적색 왜성을 조사해 대기가 보존되거나 다시 형성될 수 있는지를 검증할 예정이다. 물론 지구와 비슷한 환경에서만 생명체가 탄생한다는 것은 우리의 무지이거나 오만일 수도 있다. 적색 왜성 주변 행성계에는 우리가 상상도 못 할 독특한 생명체가 진화했을지도 모르고 이들 가운데 일부는 고도의 문명을 이룩해 지구 같은 행성에서도 생명체가 탄생했을지 궁금해하는 외계 과학자가 있을지도 모른다. 확실한 답을 알기 위해서는 과학자들은 계속 우주를 관측할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

오는 31일 핼러윈 데이에 입을 의상을 직접 만드는 사람들이 있을 것이다. 그렇지만 미국의 한 어머니가 만든 핼러윈 의상만큼 퀄리티가 높은 것은 드물 듯하다. 23일(현지시간) 미국 피플지 등 외신 보도에 따르면, 오하이오주(州)에 사는 스테파니 포코니가 최근 SNS에 두 아들을 위해 만든 새로운 핼러윈 의상을 공개했다. 평소 뜨개질 디자이너로 자신이 만든 작품을 온라인을 통해 판매하고 있는 그녀는 매년 핼러윈 데이가 다가오면 이처럼 아들들을 위해 만든 의상을 세상에 공개한다. 이에 그녀가 만든 핼러윈 데이 의상을 보기 위해 기다리는 사람도 적지 않다. 올해 만 6살 된 아들 제이컵을 위해 그녀가 만든 의상은 바로 영화 ‘프레데터’에 등장하는 외계생명체 ‘프레데터’다. 뜨개질 특성상 영화 속에 등장하는 프레데터만큼 무서워 보이지 않지만, 자세히 들여다보면 퀄리티가 예사롭지 않다는 것을 느낄 수 있다. 그녀가 프레데터를 핼러원 의상으로 만든 이유는 바로 제이컵의 요청 때문이다. 제이컵은 아버지와 함께 올해 개봉한 ‘더 프레데터’를 보고나서 그 외계생명체에 홀딱 반하고 말았다. 그런데 이 의상을 보고 놀란 많은 네티즌 가운데는 실제로 이번 영화에서 프레데터를 연기한 배우도 끼어있다. 브라이언 프린스라는 이름의 이 배우는 트위터에 “역대 가장 멋진 프레데터 의상”이라고 평가했다. 또한 그녀가 만 4살 된 아들 잭을 위해 만든 의상은 영화 ‘고스트버스터즈’에 등장하는 먹깨비 유령이다. 특히 이 의상은 아크릴 소재의 실을 사용해 어둠 속에서도 녹색 빛을 내는 것이 특징이다. 아마 잭은 이번 핼러윈 데이에 많은 사람의 눈길을 사로잡을 듯하다. 그렇다면 뜨개질로 이런 의상을 만드는 데 걸리는 기간은 얼마일까? 이에 대해 포코니는 “핼러윈 의상을 만들 때에는 그것에만 집중한다. 1벌을 만드는 데 2주 정도 걸린다. 시간으로 따지면 25~40시간은 걸리는 것 같다”고 말했다. 사진=스테파니 포코니 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주 화성에 생명체가 존재하기에 적합한 양의 산소가 존재할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국항공우주국(이하 NASA)의 제트추진연구소 소속 이론물리학자인 블라다 스타멘코비치 박사 연구진은 화성의 지하에 고농도의 소금이 녹아 있는 지하수가 존재하며, 이 지하수에는 미생물이나 해면동물이 생존하기에 충분한 산소가 녹아있다는 사실을 확인했다. 일반적으로 지구의 대기는 산소가 21% 정도로 호흡 시 산소를 필요로 하는 생물에게 문제가 없지만, 화성 대기에는 산소가 0.14%에 불과해 미생물이나 해면동물 등도 생존하기 어려운 환경으로 추정돼 왔다. 하지만 NASA의 화성탐사 로버인 큐리오시티가 화성 표면에서 산화망간(산소와 망간의 화합물)을 발견했고, 산소가 일정량 이상 있어야 생성되는 산화망간의 존재가 확인되자 연구진은 화성에도 생명체가 살아가기에 충분한 산소가 있을지 모른다는 기대를 품게 됐다. 연구진은 극저온의 기온에서 산소가 짠 물에 용해되는 컴퓨터 모델, 그리고 지난 2000만 년 전과 향후 1만 년의 기후변화에 관한 모델을 종합해 분석했고, 이를 통해 산소를 많이 품고 있는 지역을 추정해냈다. 그 결과 고농도의 소금과 산소가 녹아있는 물이 존재할 가능성이 가장 높은 지역은 화성의 극지방인 것으로 나타났다. 연구진은 “큐리오시티 등 화성탐사를 통해 확인된 화성의 짠 지하수는 영하 195~영하 20도의 극저온에서도 물이 얼지 않으며, 액체 상태로 존재하는 물은 미생물 등 생명체에게 산소를 공급하기에 매우 적합한 환경”이라고 설명했다. 이어 “일부 화성 지하에 있는 짠 물의 산소 농도는 해면과 같은 원시 다세포 생물이 살아갈 수 있을 정도”라면서 “이번 연구결과는 화성에 생명체가 존재한다는 것을 입증하지는 않지만, 생명체 존재 가능성에 대한 인류의 이해를 바꿔놓을 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 지구과학 분야 유력 학술지인 ‘네이처 지오사이언스‘(Nature Geoscience) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

외계생명체들이 보라색을 띠고 있을지도 모른다고 과학자들이 주장하고 나섰다. 미국 과학매체 라이브사이언스 보도에 따르면, 매릴랜드의대의 실라디티야 다스사르마 교수와 캘리포니아대 리버사이드캠퍼스의 에드워드 슈위터먼 박사후연구원은 국제천문학저널(IJA·International Journal of Astrobiology) 온라인판 11일자에 위와 같은 내용의 연구논문을 발표했다. 두 학자는 오늘날 지구상의 녹색식물이 에너지를 얻기 위해 태양의 힘을 이용하기 전에 보라색 유기체들이 이미 빛을 이용하는 법을 터득했을 수도 있다면서 외계 생명체들도 이런 방법으로 번성할 수 있다고 주장했다. 이는 초기 지구에 등장한 생명체가 보라색 유기체였다는 것. 사실 이 같은 이론은 지난 2007년에 처음 제기됐다. 이에 따르면, 식물과 광합성을 하는 해조류는 태양에서 에너지를 흡수하기 위해 엽록소를 사용하지만, 녹색 빛을 흡수하지 않는다. 녹색 빛은 에너지가 풍부하므로 이런 현상은 그야말로 기이한 것이다. 이에 대해 연구팀은 식물의 엽록소 안에 있는 광합성제가 진화를 시작했을 때부터 다른 무언가가 녹색 빛을 점유하고 있었다고 말한다. 그 무언가는 레티날(retinal)로 불리는 화학물질 분자로 태양 에너지를 포착하는 단순 유기체다. 이런 유기체는 태양 에너지를 포획하는 데 있어 엽록소만큼 효율적이지 않지만 더욱 단순하게 녹색 빛을 흡수했다고 연구팀은 설명했다. 이런 레티날 색소의 집광 방식은 오늘날 박테리아와 고세균으로 불리는 단세포 생물들 사이에서 널리 퍼져 있다. 이런 보라색 유기체는 바다는 물론 남극의 건곡(얼음이 거의 없어 생물 생존이 어려운 곳), 심지어 나뭇잎 표면까지 모든 것에서 발견된다고 연구팀은 말한다. 또 레티날 색소는 더욱 복잡한 동물들의 시각 체계인 망막에서도 발견된다. 이는 아주 오래전 식물과 동물이 공통 조상을 두고 진화했을지도 모른다는 점을 시사한다고 연구팀은 주장한다. 심지어 오늘날 보라색 색소를 지니고 있으며 소금을 매우 좋아하는 유기체인 호염성 생물들 역시 초기 지구의 바닷속 메탄 분출구 주변에 번성했던 생물들과 관련이 있을지도 모른다는 일부 증거가 있다고 슈위터먼 연구원은 말한다. 이에 대해 연구팀은 “외계 생명체들 역시 에너지를 얻기 위해 이처럼 레티날 색소를 사용할 가능성이 있다”면서 “이미 우주에서 녹색 생명체를 감지하는 방법이 있지만, 이제 천체생물학자들은 보라색 생명체들도 찾기 시작할 필요가 있다”고 밝혔다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr