독일·스위스·영국 공동연구팀고생대 네발 동물 로봇으로 제작역공학 방식 이용 걸음걸이 복원 육지 초창기 동물 움직임 분석하니 빠르고 효율적… 기존 가설 뒤집혀 박물관이나 과학관에 가면 인류가 지구에 등장하기 이전 고생대나 중생대에 살았던 동식물들이 생생하게 복원돼 전시돼 있다. 관람객들은 흘낏 보고 지나칠 수 있지만 그 이면에는 많은 연구자들의 노력이 숨어 있다. 과학자들이 멸종된 생물을 복원하려는 시도를 끊임 없이 하는 이유는 고생물에 대한 이해뿐만 아니라 현생 동물들이 등장하기까지 나타난 진화 과정에 대한 통찰력을 얻을 수 있기 때문이다. 문제는 복원을 위한 고생물의 뼈나 발자국 화석이 온전하게 남아 있는 것이 많지 않다는 점이다. 그렇기 때문에 형태나 움직임을 완벽하게 복원해 연구하기가 쉽지 않다. 그런데 생물학자, 기계공학자, 의학자, 조형예술가, 디자이너가 협업해 고생대 초기 육지동물의 움직임을 완벽하게 복원했다. 이번 연구가 고생물 연구의 새로운 전기를 마련했다는 평가를 받는 것도 과학자와 예술가들의 협업 덕분이다. 독일 훔볼트대 생물학연구소, 이미지설계연구소, 함부르크미술대 디자인정보학부, 프리드리히실러대 동물학 및 진화연구소, 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 바이오로보틱스연구소, 취리히 예술대, 영국 왕립수의대 비교생체의과학부 공동연구팀은 생물학과 로봇공학 기술을 결합시킨 ‘역(逆)공학’ 방식으로 고생대에 등장한 네발 동물의 걸음걸이를 복원하는 데 성공했다. 이를 통해 네발 동물이 예상했던 것보다 좀더 빠르게 육지 생활에 적응했다는 것을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 17일자에 실렸다. 역공학이라고 부르는 ‘리버스 엔지니어링’은 장치나 시스템의 구조 분석을 통해 기술적 원리를 밝혀내는 기법이다. 일반적으로 기계장치, 전자부품, 소프트웨어 프로그램을 제작 순서와 반대로 분해해 어떻게 만들어졌고 어떤 방식으로 작동하는지를 역추적해 내는 데 활용된다. 연구팀은 약 2억 9000만년 전인 고생대 마지막 시기 페름기에 살았던 네발 육지동물 ‘오로베이츠 팝스티’(Orobates pabsti)를 연구 대상으로 했다. 오로베이츠는 도롱뇽이나 도마뱀, 이구아나처럼 네 발을 넓게 벌리고 걷는 동물의 선조뻘로, 물에서 육지로 올라와 생활한 초창기 동물로 알려져 있다. 오로베이츠는 뼈 화석과 발자국 화석 모두 온전하게 보전돼 있지만 지금까지는 해부학적 특징에 대해서만 연구돼 왔을 뿐 걸음걸이 같은 기능과 형태를 동시에 연구한 적은 없었다. 연구팀은 오로베이츠 뼈와 발자국 화석을 분석한 뒤 현존하는 양서류와 파충류의 걸음걸이와 형태 데이터를 결합시켰다. 뼈 화석을 바탕으로 동역학적 모델을 만들고 발자국 화석으로 운동학적 모델을 만든 뒤 현재 양서류 및 파충류의 형태와 움직임 데이터를 합쳐 컴퓨터 시뮬레이션으로 복원하는 동시에 ‘오로봇’(OroBOT)이라는 실제 로봇을 만들어 비교한 것이다. 그 결과 오로베이츠가 에너지 사용을 최소화하면서 네 발로 빠르게 움직였다는 사실을 밝혀냈다. 또 지형에 따라 움직임이 달라 이후 다양한 걸음걸이를 가진 양서류나 파충류로 진화할 수 있는 바탕이 됐다고 연구팀은 분석했다. 이전까지의 연구에 따르면 오로베이츠는 물에서 뭍으로 올라온 지 얼마 되지 않았기 때문에 걸음걸이가 효율적이지 못했고 움직임이 매우 느렸을 것으로 추정됐다. 존 니야카투라 훔볼트대 교수는 “로봇공학과 컴퓨터 시뮬레이션, 수의학 분야의 융합을 통해 현재는 사라진 고생물의 형태와 움직임을 좀더 정밀하게 복원할 수 있었다는 것이 이번 연구의 가장 큰 의미”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

'세계에서 가장 외로운 개구리'라는 별칭이 붙었던 개구리 한 마리가 드디어 솔로 탈출의 기회를 잡았다. 지난 15일(현지시간) 영국 BBC 등 해외언론은 볼리비아 코차밤바 자연사박물관에서 지내고 있는 세후엔카스 물개구리(Sehuencas water frog)의 동족이 생물학자들에 의해 야생에서 포획됐다고 보도했다. 11살로 추정되는 이 개구리의 이름은 수컷인 로미오. 박물관 수족관에서 살고있는 로미오는 전세계에서 유일하게 살아있는 세후엔카스 물개구리 가문의 개구리다. 그간 전문가들은 야생에서 로미오의 동족을 찾아왔으나 멸종위기에 몰린 탓에 발견하지 못해 수컷인 로미오의 솔로생활은 무려 10년이나 계속됐다. 이에 볼리비아 생물학자들은 로미오의 짝을 찾을 기회를 잡기 위해 지난해 초 데이트사이트 ‘매치’(Match)와 제휴해 공개구혼에 나서 전세계 언론의 주목을 받았다. 여기서 걷어진 후원금을 바탕으로 현지 학자들은 본격적인 '줄리엣' 찾기에 나서 이번에 그 결실을 보게된 것이다.보도에 따르면 탐사팀을 구성한 학자들은 지난 1년 동안 볼리비아 숲에서 세후엔카스 물개구리를 찾아다니면서 총 3마리의 수컷과 2마리의 암컷을 잡았다. 이중 암컷 한마리를 줄리엣으로 낙점해 드디어 로미오의 짝을 찾아준 것. 볼리비아 코차밤바 자연사박물관 테레사 카마초 바다니 박사는 "로미오가 매우 조용하고 움직임이 거의 없는 반면 줄리엣은 매우 활달한 성격"이라면서 "로미오에게는 매우 매력적인 짝이 될 것"이라고 밝혔다. 이어 "로미오와 줄리엣의 이야기가 양서류 보호에 대한 세간의 관심을 얻기 바란다"고 덧붙였다. 이번 프로젝트를 도운 ‘세계 야생동물 보호단체’(GWC) 소속 크리스 조단은 "환경오염, 서식지 감소, 기후 변화 등으로 전세계 양서류가 생태의 심각한 위협을 받고있다"면서 "로미오와 줄리엣 뿐 아니라 멸종위기에 처한 비슷한 생물에 대한 관심도 중요하다"고 강조했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

주둥이 길이만 약 1m에 달하며 독특한 이빨을 가진 2억 년 전 대형 어룡의 화석이 학계의 관심을 사로잡았다. 라이브사이언스 등 과학전문매체의 8일 보도에 따르면 이 동물(학명·Protoichthyosaurus prostaxalis)은 2억 년 전 지구상에 생존했던 어룡으로, 지금까지 발견된 적이 없던 신종이다. 이 어룡의 화석은 1955년 잉글랜드에서 처음 발견됐지만, 학계는 최근까지 이 화석에 큰 관심을 보이지 않았다. 하지만 수 십 년이 지난 후 잉글랜드 맨체스터대학의 고생물학자인 딘 로맥스 박사는 해당 화석이 신종 어룡일 가능성이 높다고 판단하고 본격적인 연구를 시작했다. 연구진의 CT촬영 분석 결과 이 어룡은 현대의 돌고래와 비슷한 외형을 가졌으며, 머리에는 현존하는 해양 동물에서는 보기 드문 이빨 뼈를 가지고 있었다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 이 이빨은 해당 어룡이 물고기를 사냥해 먹을 때 사용했던 것으로 추정되며 끝이 매우 뾰족한 형태였다. 긴 주둥이 위로 불룩 솟은 이빨 부분의 보존 상태는 매우 양호했으며, 이를 토대로 연구진은 2억 년 전 지구의 바다를 헤엄쳤던 어룡의 모습을 짐작해낼 수 있었다. 딘 로맥스 교수는 라이브 사이언스와 한 인터뷰에서 “CT 스캐닝을 한 뒤 이 뼈가 매우 잘 보존돼 있다는 사실에 매우 놀랐다. 뿐만 아니라 뇌의 혈관과 신경까지도 확인할 수 있었다”면서 “CT 결과와 3D 이미지 촬영 등을 통해 지금은 멸종된 어룡의 모습을 복원할 수 있었다”고 전했다. 이어 “두개골 화석의 길이는 0.8m, 아래턱의 길이는 이보다 약간 긴 0.87m에 달했으며, 이를 토대로 몸 전체 길이는 3.2~4m에 달했을 것으로 추정한다”면서 “이번 연구결과가 쥐라기 시대에 살았던 어룡을 연구하는데 도움이 될 것”이라고 설명했다. 연구진은 추가적인 관찰을 마친 뒤 해당 화석을 대중에 공개할 예정이다. 이번 연구결과는 지난 8일 국제학술지 ‘피어제이’(PeerJ)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

전세계인들이 새해 희망에 부풀어 있던 1일, 가문의 멸종을 고하고 사라진 달팽이가 있다. 최근 미국 하와이 토지 자연보호부(DNLR) 측은 그간 많은 사랑을 받아왔던 달팽이 조지가 1월 1일 세상을 떠났다고 밝혔다. 14세 나이로 생을 마감한 조지에 얽힌 사연은 인류와 함께사는 수많은 생물종 보호에 대한 인식을 다시한번 상기시킨다. 조지는 '하와이안 나무 달팽이'(학명·Achatinella apexfulva)종으로 놀랍게도 지구 상에 단 한마리 남아 가문을 이어왔다. 사연은 이렇다. 지난 1997년 DNLR 측은 멸종위기에 놓인 고유 달팽이종을 보호하고자 하와이안 나무 달팽이 10마리를 포함한 여러 고유종들을 하와이 대학 실험시설로 데려와 키우기 시작했다. 당초에는 종을 번식시켜 개체수를 늘리려는 계산이었으나 태어난 새끼들은 다 죽고 조지만 유일하게 살아남았다. 이 달팽이에 조지(George)라는 이름이 붙은 것은 갈라파고스의 명물이자 생물 보존의 아이콘인 핀타 섬의 마지막 코끼리거북 ‘외로운 조지’에서 따온 것이다. 곧 하와이의 조지 역시 생물보존의 아이콘으로 관심과 보호를 받아왔으나 결과적으로 자손을 남기지 못한 채 멸종됐다. 그렇다면 왜 하와이안 나무 달팽이는 멸종이라는 비극을 맞았을까? 대표적인 화산섬인 하와이는 원래 생물이 살지 않았으나 다양한 외래종이 새와 배 등 전달 통로를 통해 섬으로 유입됐다. 이후 외래종들은 하와이 특유의 자연환경 속에서 살면서 고유종으로 진화했다. 이중 하와이안 나무 달팽이가 대표적인 셈. 보도에 따르면 19세기만 해도 하와이 섬들에 사는 달팽이는 하루에 1만 마리를 잡을 수 있을만큼 흔하디 흔했다. 그러나 20세기 초반 유럽인들 사이에 야구카드를 수집하듯 '달팽이 모으기'가 인기를 끌면서 하와이 달팽이들이 무차별적으로 잡혀 이 과정에서 일부 종이 멸종됐다. 다행히 하와이안 나무 달팽이는 살아남았으나 이번에는 동족상잔의 비극이 기다리고 있었다. 1955년 또다른 외래종인 아프리칸 랜드 달팽이(Achatina fulica)를 없애기 위해 육식성 포식 달팽이인 늑대달팽이(Euglandina rosea)를 섬으로 들였는데 문제는 하와이안 나무 달팽이같은 토착종까지 무차별적으로 잡아먹은 것. 하와이 대학 생물학자 마이클 G 해드필드 박사는 "우리는 달팽이가 사라지고, 또 사라지는 것을 그저 지켜만 봤다"면서 "늑대달팽이가 등장하면서 토착종의 3분의 1이 사라진 것으로 보인다"고 설명했다. 이어 "쥐와 애완동물로 카멜레온이 들어오기 전까지 하와이는 달팽이의 보고였다"면서 "하와이의 여러 섬에 아직 남아있는 여러 달팽이종도 외래종과 기후변화 탓에 멸종위기에 직면해있다"고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

본격적인 무더위가 시작된 남미에서 동물원에 비상이 걸렸다. 불볕더위가 자칫 동물들의 건강을 해칠 수 있어서다. 브라질 리우에선 최근 40도를 웃도는 폭염이 연일 기승을 부리고 있다. 사람도 힘들지만 동물원에 사는 동물들도 더위에 지치긴 마찬가지. 특히 더위에 약한 맹수와 곰이 헉헉거린다. 브라질에서 가장 긴 역사를 자랑하는 리우동물원은 무더위가 시작되면서 맹수와 곰에게 특식을 제공하고 있다. 바로 '얼음과자'다. 얼음과자라고 하지만 사람이 먹는 것과는 다르다. 곰에게 제공되는 얼음과자는 평소 곰이 즐기는 과일을 넣고 만든 커다란 얼음조각이다. 곰은 과일을 먹기 위해 얼음을 핥아먹으면서 더위를 식힌다. 동물원 관계자는 "과일을 갈아서 얼음과자를 만들 수도 있지만 빨리 녹아버려 버리는 게 많다"며 "많은 고민 끝에 나온 게 생과일을 넣어 만든 얼음조각"이라고 설명했다. 맹수에게 주는 얼음과자는 특별하다. 평소 즐겨먹는 먹잇감의 피와 고기를 섞어 만든 '육류 얼음과자'가 제공된다. 얼음과자는 일주일에 3번씩 제공되는 일종의 특식이다. 동물원의 코디네이터인 생물학자 로라 눈헤스는 "맹수와 곰들이 얼음과자를 마치 장난감처럼 여긴다"며 "특식이 나오길 기다리는 것처럼 느껴질 때가 많다"고 말했다. 쾌적한 환경을 제공하기 위한 여름철 특별작전(?)도 한창이다. 맹수와 곰이 지내는 사육장엔 살수시설이 설치돼 24시간 가동된다. 에어컨도 아낌없이 켜준다. 육식을 즐기지 않는 동물에게도 여름철 간식이 제공된다. 바로 얼린 코코넛이다. 관계자는 "동물들도 무더위에 지쳐 얼린 코코넛을 넣어주면 유난히 좋아한다"고 말했다. 물을 좋아하는 동물은 샤워(?)를 한다. 코끼리가 대표적인 경우다. 코끼리 사육사는 "더운 아프리카에 사는 동물이지만 여름이면 코끼리도 더위에 매우 지친다"며 "하루에 최소한 2번 시원한 물로 샤워를 시켜주고 있다"고 말했다. 한편 중남미 언론은 "브라질을 포함해 남미 전역에서 동물원마다 여름나기가 한창이지만 경제 사정이 어려운 베네수엘라의 동물원들은 특별한 여름대책을 시행하지 못하고 있다"고 보도했다. 손영식 해외통신원 voniss@naver.com

인도 과학자들이 줄기세포 연구의 기원 및 앨버트 아인슈타인의 이론에 반박하는 주장을 내놓아 학계의 관심이 쏠리고 있다고 BBC 등 해외 언론이 6일 보도했다. 지난 3일부터 열린 제 106회 인도과학회의(India sceince congress 2019)에 참석한, 타밀나두 지역에 있는 한 대학 소속 과학자는 이번 연례회의에서 “아이작 뉴턴과 알버트 아인슈타인 모두 중력파에 대해 잘못 이해하고 있다. 그들의 이론에는 오해의 소지가 있다”고 주장했다. 또 다른 과학자는 “줄기세포는 수 천 년전, 인도의 고대 힌두교에서 발견한 것”이라며 힌두교의 2대 서사시 중 하나인 '마하바라타'가 그 증거라고 주장했다. 현재 과학계에서는 줄기세포라는 용어를 처음 제안한 것이 1908년 러시아 생물학자 막시모프, 줄기세포의 이론이 처음 확립한것은 1961년 캐나다 토론토대학 연구진이라고 보는 시각이 보편적이다. BBC는 “인도 과학계 일부에서 힌두교의 신화와 종교를 바탕으로 한 이론은 점차 일반화 돼 가고 있지만, 올해에는 그러한 발언이 평소보다 훨씬 강하게 나왔다”고 평가했다. 실제로 현지 과학자이자 안드라대학의 부총장은 비행기가 인도의 대서사시이자 힌두교의 경전처럼 여겨지는 ‘라마야나’에 등장한 만큼, 고대 인도에서부터 존재해왔다고 주장했었다. 또 2014년부터 집권한 나렌드라 모디 인도 총리는 2015년 당시 한 병원에서 가진 공식석상에서 코끼리 머리와 인간의 몸을 가진 신인 ‘가네샤’를 증거로 들며 “고대 인도에서부터 성형수술이 존재했다”고 주장하기도 했다. 지난해에는 인도의 고등 교육부 장관이 다윈의 진화론이 잘못됐다면서, 이를 반영하기 위해 전국 학교 커리큘럼을 변경하겠다고 발표한 바 있다. 이러한 발언과 관련해 현지 과학계도 우려를 감추지 못하고 있다. 인도과학의원회의 사무총장인 프레멘두 P. 마투르는 AFP와 한 인터뷰에서 “우리는 그들의 견해에 동의하지 않는다”면서 “책임있는 사람들의 그러한 발언에는 심각한 우려가 있다”고 비난했다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

“너 스스로 움직여서 알아내고 이해해야 해. 그러면 스스로 높이 나는 법을 깨닫게 될 거야.”미국 소설가 리처드 바크(83)가 바닷가를 산책하다 바닷새의 나는 모습을 보고 영감을 얻어 쓴 ‘갈매기의 꿈’이라는 소설에 나오는 대사입니다. “가장 높이 나는 새가 가장 멀리 본다”는 유명한 문장이 등장하는 이 소설은 영화로도 만들어집니다. 소설의 주인공은 조나단 리빙스턴이라는 이름을 가진 갈매기입니다. 조나단은 다른 갈매기들처럼 먹이를 찾아 나는 것이 아니라 더 높이 날고 싶다는 꿈을 갖고 있습니다. 더 높이, 더 잘 날기 위해 스승을 찾아 헤매고 먹는 것도 마다하면서 연습을 해 결국 다른 갈매기들보다 높이 날 수 있게 됩니다. 앞서 언급한 문장은 조나단이 자신과 비슷한 생각을 가진 다른 갈매기를 가르칠 때 한 말입니다. 사실 더 오래, 잘 날기 위해 다른 새를 관찰하고 흉내 내는 것은 조나단 같은 갈매기뿐만이 아닙니다. 생물학자는 물론 항공공학자들도 갈매기나 다른 새들이 어떻게 하늘을 나는지에 대해 주의 깊게 관찰한답니다. 르네상스 시대 예술가이자 천재 공학자인 레오나르도 다빈치도 새의 날개를 흉내 내 비행체를 만들려고 시도했습니다. 현대 과학기술로도 아직은 새의 날개처럼 비행 환경에 따라 움직이는 가변형 날개(wing morphing)는 만들어 내지 못하고 있는 상황입니다. 새의 안정적 비행에 대한 정량적, 과학적 분석이 많지 않을 뿐만 아니라 명확하게 이뤄지지 못하고 있기 때문입니다. 캐나다 토론토대 항공공학연구소와 브리티시컬럼비아대(UBC) 동물학과 공동연구팀은 갈매기가 안정적으로 하늘을 나는 이유와 하늘을 날 때 날개가 공기역학적으로 어떻게 움직이는가에 대해 분석해 영국왕립학회에서 발행하는 물리학, 생물학 융합분야 국제학술지 ‘로열 소사이어티 인터페이스’ 2일자에 발표했습니다. 토론토대 항공공학자들은 UBC동물학자들의 도움을 받아 갈매기가 나는 모습을 고속촬영해 날개 관절들의 변화, 즉 날개 각도에 따라 서로 다른 12개의 모형을 만들어 풍동실험을 했습니다. 풍동실험은 터널 안에 새 모형을 설치한 다음 빠르고 강한 공기를 불어 넣어 날개 주변의 공기 흐름이 어떻게 변하는가를 관찰하는 것입니다. 이번 연구는 산불감시용이나 동물의 움직임을 추적 관찰하는 데 활용할 수 있는 글라이더 형태의 고정익 무인항공기(UAV)를 만드는 데 도움을 줄 것으로 기대됩니다. 헬리콥터와 같은 회전날개를 가진 드론으로 산불감시를 한다면 오히려 불씨가 다른 곳으로 번질 수도 있기 때문에 고정익 UAV를 활용하려고 하고 있습니다. 연구팀의 분석 결과 갈매기들은 에너지 소모를 최소화하기 위해 일단 어깨 부위를 움직여 날개를 퍼덕거려 바람을 타고 그다음에는 바람의 세기나 방향에 따라 팔꿈치 부위의 각도를 미세하게 변화시키면서 활강을 한다는 사실을 확인했습니다. 좀 더 위쪽으로 올라가기 위해서는 날개를 완전히 펴 바람을 최대한 받고 물고기를 잡거나 아래쪽으로 급강하할 때는 날개를 접는 식입니다. 연구자들은 항공공학과 자연과학이라는 전혀 다른 분야가 협력해 새로운 사실을 밝혀낸 것이 이번 연구의 가장 큰 의미라고 평가했습다. 한국도 많은 분야에서 ‘융합’을 강조하고 있지만 보여주기 식 공동작업에 그치는 경우가 많습니다. 다른 분야나 타인을 인정하고 수용하려는 자세가 부족하기 때문일 것입니다. 새해에는 다른 분야, 나와 생각이 다른 타인의 목소리에 좀 더 관심을 갖고 함께 할 수 있도록 저부터 노력해야겠습니다. edmondy@seoul.co.kr

요즘 TV를 틀거나 컴퓨터를 켜면 각종 동영상 사이트에는 소위 ‘먹방’(먹는 방송)이 넘쳐나고 있다. 출연자들이 맛있게 음식을 먹는 모습을 보다보면 나도 모르게 ‘꿀꺽’하고 침을 삼키게 된다. 사실 맛있는 음식을 먹으면 기분이 좋아지는 것이 사실이다. 독일과 미국 의학자와 생물학자들이 맛있는 식사가 기분을 좋게 만드는 메커니즘을 밝혀내 주목받고 있다. 독일 막스플랑크 대사연구소, 쾰른대 의대, 미국 예일대 의대, 심리학과, 현대영양및생리학연구센터, 마운트시나이 아이칸의대 공동연구팀은 기분을 좋게 만드는 도파민이라는 호르몬은 음식을 먹을 때 두 번 방출된다는 사실을 확인하고 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 28일자에 발표했다. 연구팀은 12명의 건강한 성인남녀를 대상으로 양전자방출단층촬영(PET)을 실시했다. 연구팀은 실험대상자들을 PET 장치에 누인 뒤 맛있는 밀크쉐이크나 맛 없는 음료를 마시도록 한 뒤 뇌의 움직임을 살펴봤다. 그 결과 음식을 섭취할 때 뇌에서 도파민이 두 번 방출되는데 첫 번째는 입 안으로 음식이 들어가서 맛을 느낄 때와 두 번째는 음식이 위장에 도착했을 때이다. 첫 번째 도파민이 분비되는 곳은 보상과 감각 인식과 관련된 뇌 부위였지만 두 번째 도파민이 분비되는 부분은 좀 더 높은 인지기능과 관련된 영역에서였다. 지금까지 위장에 음식이 도달했을 때 도파민이 분비되는 것은 생쥐실험에서는 확인됐지만 인간에게서 확인된 것은 이번이 처음이다. 그렇지만 맛있는 음식과 맛없는 음식을 먹었을 때 도파민의 분비량과 뇌 부위는 다른 것으로 조사됐다. 맛있는 음식을 먹었을 때는 입 안에 들어갔을 때 도파민 분비가 활발했고 맛없는 음식을 먹었을 때는 위에 도착했을 때 도파민 분비가 활발한 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 음식을 먹을 때 사람마다 일정한 도파민 분비량이 있기 때문에 충분한 도파민이 방출될 때까지 계속 먹게 되는 것이라고 설명했다. 맛없는 음식을 먹게 되면 충분히 먹었다고 하더라도 도파민 분비량이 적정 수준에 도달하지 못했기 때문에 식사 뒤 간식이나 다른 먹거리를 찾게 되는 것이라는 말이다. 헤이코 벡스 독일 막스플랑크 대사연구소 교수는 “이번 연구결과는 사람들이 과식을 하는 이유를 알게 해줄 뿐만 아니라 이를 활용하면 과식을 줄이고 몸에 부담을 주지 않고 식이조절을 할 수 있는 방법을 찾을 수 있게 될 것”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

크리스마스가 불과 닷새 앞으로 다가왔습니다. 평소 갖고 싶었던 선물을 받을 수 있는 좋은 기회이기 때문에 아이들의 기대감은 그 어느 때보다 큰 것 같습니다. 아이들에게 줄 선물을 보러 대형마트나 백화점에 들르면 공룡과 관련된 장난감들이 유독 많다는 것을 알게 됩니다.어른들이 알고 있는 공룡이래 봐야 티라노사우루스, 스테고사우루스 정도에 불과하지만 아이들은 어려운 공룡 이름들도 술술 외워 말합니다. 사실 공룡에 대한 책이나 영화들이 많지만 우리가 알고 있는 정보들이 정확한지는 확신할 수 없습니다. 현재의 과학기술을 바탕으로 고생물학자들이 화석을 통해 당시를 가장 합리적으로 추정하는 것일 뿐이기 때문입니다. 크리스마스를 코앞에 둔 지금 고생물학자들이 공룡과 관련한 재미있는 사실들을 또 찾아냈다고 합니다. 이탈리아 밀라노 자연사박물관, 조반니 카펠리니 지질박물관 공동연구팀이 밀라노에서 북동쪽으로 80㎞ 떨어진 살트리오 인근 채석장에서 1996년 발견된 공룡 화석을 정밀 분석한 결과, 초기 쥐라기에 살았던 육식공룡들 중에서 가장 큰 것이라는 사실을 밝혀내고 생명 및 환경과학 분야 국제학술지 ‘피어J’ 19일자에 발표했습니다. 우리 앞에 새로 등장한 공룡은 화석이 발견된 지명을 따 ‘살트리오베네터 자넬라이’로 이름 붙여졌습니다. 초기 쥐라기인 1억 9800만년 전에 존재했던 살트리오베네터는 가장 오래된 육식 공룡으로도 밝혀졌습니다. 연구팀은 살트리오베네터를 시작으로 육식 공룡들의 몸집이 커지기 시작했으며 이때부터 초식 공룡들과 육식 공룡들 사이에서 몸집이 커지는 일종의 ‘진화론적 군비경쟁’을 시작한 것으로 보고 있습니다. 동물은 움직이면 필연적으로 체온이 오를 수밖에 없습니다. 사람이나 새 같은 항온동물은 체온 유지를 위한 대사 시스템을 갖추고 있지만 변온과 항온동물의 중간 단계인 공룡들이 뜨거워지는 몸을 어떻게 식혔을까 하는 점도 과학자들이 궁금하게 여겼던 것들 중 하나입니다. 미국 오하이오대 생명과학과, 정형의학대, 뉴욕공대 정형의학대 공동연구팀은 중생대 마지막 시대인 백악기 후기에 살았던 곡공류 공룡인 안킬로사우루스의 머리뼈를 분석한 결과 콧속 공간(비강)이 거대한 몸집에서 발생하는 열을 조절하는 일종의 에어컨 역할을 했다는 사실을 밝혀내고 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 20일자에 발표했습니다. 곡공류는 딱딱한 껍질을 가진 일명 ‘갑옷 공룡’입니다. 안킬로사우루스는 몸길이가 4~7m로 곡공류 중에서는 가장 큰 것으로 알려져 있습니다. 연구팀은 컴퓨터단층촬영(CT)과 전산유체역학이라는 첨단 기술로 안킬로사우루스의 신체 구조를 정밀분석했습니다. 그 결과 몸집이 큰 공룡들은 자동차가 공기로 엔진을 식히듯 비강이라는 긴 바람 통로로 공기를 지나가게 해 뇌가 계란프라이처럼 굳는 것을 차단했을 뿐만 아니라 체온이 급격히 상승하는 것을 막았을 것이라고 합니다. 연구팀은 비강의 길이가 실제보다 절반 수준일 때를 가정하고 시뮬레이션해 본 결과 체온이 2배 이상 높아져 생존이 어려웠을 것이라는 결론에 도달했다고 합니다. 이번 크리스마스에는 아이들에게 공룡 장난감을 사 주는 것만으로 ‘산타클로스’ 역할을 끝냈다고 생각하지 말고 공룡에 관한 재미있는 이야기를 해 주거나 잠깐이나마 함께 놀아 주는 것은 어떨까요. 아동 심리 전문가들은 바쁜 부모들이 아이들에게 좋은 추억의 한 장면을 만들어 주는 것을 어렵게만 생각할 필요는 없다고들 합니다. edmondy@seoul.co.kr

　도널드 트럼프 미국 대통령이 얼마나 밉상이면 이럴까 싶다. 　친환경 건설자재 업체 엔바이로빌드(EnviroBuild)의 공동 창업자가 파나마에서 발견된 희귀 양서류의 학명을 짓는 권리를 경매로 사들였다. 원시시대부터 지하에서 살아온 이 작은 생명체는 앞을 못 본다. 다리가 없어 무족목(目)으로 분류된다. 　영국 환경단체 레인포레스트(열대우림) 트러스트가 경매를 개최했는데 이 회사의 에이단 벨 공동 창업자가 학명 결정권을 2만 5000파운드(약 3500만원)에 사들였다. 　그는 학명을 ‘Dermophis donaldtrumpi’로 하기로 했다. 트럼프 대통령의 회오리바람 머리를 합성해 보여주니 영락 없는 트럼프 대통령의 얼굴이다. 기후변화에 대한 대처가 필요하지 않다고 한치 앞을 못 내다보는 트럼프 대통령을 조롱하는 것이었다. 벨은 성명을 내고 “(Dermophis donaldtrumpi는) 기후변화의 중요성을 알리고 이름을 제공한 이의 기후 정책 때문에 이 세상이 얼마나 위험에 처해 있는지를 보여주자는 것”이라고 밝혔다. 트럼프 대통령의 독특한 헤어 스타일은 이미 독을 품은 털애벌레나 황금 깃털 꿩에 비유되기도 했고 지난해에는 신종 나방의 이름을 빗댄 학명이 붙기도 했다. 신종 나방의 머리에 있는 노란색 비늘에서 트럼프 당선자의 금발을 떠올려 ‘네오팔파 도널드트럼피’(Neopalpa Donaldtrumpi)로 부르기로 했다는 것이 생물학자가 전한 작명의 배경이었다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

남미에서 새로운 미니개구리가 발견됐다. 베네수엘라 야라쿠이주 아로아 산악지대의 숲에 서식하는 미니개구리가 지금까지 알려지지 않은 새로운 종으로 확인됐다고 현지 언론이 최근 보도했다. '마노플린 몰리나이'라는 학명이 붙여진 이 개구리는 그야말로 초미니 개구리다. 덩치가 커봤자 길이는 2.5cm를 넘지 않는다. 외형은 수컷과 암컷에 차이가 있다. 수컷의 등은 갈색과 회색, 짙은 녹색이 뒤섞여 '군복'을 입은 듯하지만 배는 밋밋한 흰색이다. 반면 암컷은 배 쪽으로도 특징이 뚜렷하다. 전체적으로 배의 색깔은 백색과 금색을 섞어놓은 듯한 빛깔을 띄고 있으며 식도를 따라 노란색 줄이 흐른다. 목걸이를 한 것처럼 검정색 띠가 목을 두르고 있는 것도 암컷만의 특징이다. '목걸이 개구리'라는 애칭으로도 불리는 건 이 때문이다 암컷은 수컷에 비해 덩치가 큰 편이다. 연구에 참여한 생물학자 미겔 마타는 "수컷은 대개 2cm 안팎으로 길이가 짧은 편"이라며 "덩치가 커 길이가 2.5cm에 달하는 경우는 모두 암컷"이라고 설명했다. 세계 각지에 서식하는 개구리는 약 2000여 종으로 알려져 있다. 하지만 이번에 발견된 것처럼 덩치가 작은 미니개구리는 드문 편이다. 특이한 건 베네수엘라에 유독 미니개구리가 많이 서식한 점이다. 생물학계에 따르면 베네수엘라에 서식하는 미니개구리는 이번에 확인된 '마노플린 몰리나이'를 포함해 20종이다. 생물학자 마타는 "20종 미니개구리들이 모두 베네수엘라의 토종이라는 것도 매우 흥미로운 사실"이라면서 "같은 남미라도 베네수엘라를 벗어나면 이런 미니개구리가 발견되지 않는다"고 말했다. 한편 현지 언론은 "산림파괴로 토종 미니개구리들의 서식환경이 위협받고 있다"면서 보호대책이 시급하다고 지적했다. 사진=엑스펙타도르 남미통신원 임석훈 juanlimmx@naver.com

미국의 TV애니메이션 히트작 ‘스폰지밥 네모바지’의 제작자이자 해양생물학자인 스티븐 힐렌버그가 별세했다. 57세. 27일(현지시간) 미 연예매체 버라이어티에 따르면 스폰지밥의 제작사인 니켈로디언은 힐렌버그가 지난해 3월부터 신경 퇴행성 질환인 근위축성 측색 경화증(루게릭병)으로 투병하다 전날 숨졌다고 밝혔다. 캘리포니아 훔볼트주립대에서 해양생물학을 전공한 힐렌버그는 졸업 후 해양연구소에서 교육용 만화책을 직접 제작할 만큼 그림에 대한 소질이 뛰어났다. 그는 1992년 캘리포니아 예술대(칼아츠)에 진학해 애니메이션으로 석사학위를 받은 후 어린이 전문 케이블TV 방송인 니켈로디언에서 바다생물을 의인화한 캐릭터인 스폰지밥을 탄생시켰다. ‘비키니 시티’라는 이름의 가상 수중도시를 배경으로 한 스폰지밥은 1999년 5월 미국에서 첫 방송된 이후 한때 편당 시청자 수가 2700만명에 이를 정도로 높은 인기를 끌었다. 한국을 비롯한 200여개 국가에서 방영됐고 60여개 언어로 번역됐다. 2004년에는 극장용 영화로도 개봉돼 2015년 속편까지 나왔는데 시나리오와 감독 모두 힐렌버그가 맡았다. 지난해 브로드웨이 뮤지컬로 제작돼 토니상 12개 부문 후보에 올랐고, 지금까지 방송계 아카데미상으로 불리는 에미상을 4차례 수상했다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

예년보다 강한 추위가 닥친 미국 북동부 매사추세츠주에서 바다거북 190여마리가 얼어 죽은 채 발견돼 충격을 주고 있다. 25일(현지시간) 미 NBC방송 보도에 따르면 매스 오듀본 야생동물보호협회의 밥 프레스콧 이사는 지난 23일 매사추세츠주 코드 곶에서 동사한 바다거북 떼를 발견했다. 낮은 수온과 높은 파도, 강풍 때문에 헤엄칠 힘이 약해진 거북들이 해안에 다다르지 못하고 떼죽음을 당한 것으로 보인다. 프레스콧 이사는 “정확한 사인을 밝히려면 실험을 더 해봐야 한다면서도 ”근본적으로는 얼어 죽은 것“이라고 말했다. 이 단체가 올해 죽은 채 발견한 거북은 400마리가 넘는다고 프레스콧 이사는 말했다. 전문가들은 바다거북의 몰사 원인을 근본적으로 기후변화에서 찾았다.바다거북은 매년 알을 낳기 위해 수천 km를 이동하는데, 이동 시기가 늦어지면서 동사 확률도 높아졌다는 것이다. 1990년대에 바다거북들은 10월이면 코드 곶에 도착했지만, 최근에는 훨씬 수온이 낮은 11월에 도착한다. 바다거북 생태 전문가인 생물학자 월리스 니컬스는 수온이 높아지면서 바다거북들이 북상할 때는 더욱 북쪽으로, 남하할 때는 더욱 남쪽으로 내려가는 등 남북으로 이동하는 범위가 더 넓어졌다고 말했다. 그러면서 ”날씨가 따뜻했다가 갑자기 추워지면 아직 남쪽으로 이동하지 못한 거북들이 문제를 겪게 된다“면서 ”기후변화가 바다거북에게 영향을 주는 것은 매우 명확하다“고 설명했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

“식상하다, 겨우 앙코르와트라니”라고 생각할 분들이 적지 않을 것이다. 그도 그럴 만하다. 해마다 평균 200만명의 외국인 관광객이 찾는다는 곳이기 때문이다. 그중 한국인은 약 30만명 내외다. 어림잡아 한국인 500만명은 이제 앙코르와트를 다녀왔다고 봐야 한다. 캄보디아 열기라고나 할까. 앙코르와트는 마땅히 가봐야 하는 관광지가 된 지 오래다. 온몸이 녹을 듯한 열기 속에서 밀림 한가운데 우뚝 선 인류의 문화유산을 감상하는 일은 새삼스럽지도 않다.그런데 앙코르와트가 늘 이런 관광 명소였던 것은 아니다. 앙코르와트를 세계적으로 유명하게 만든 것은 캄보디아를 식민 지배했던 프랑스의 힘이다. 정글에 버려져 폐허가 된 크메르의 유산을 프랑스 생물학자 앙리 무오가 ‘발견’해서 유명해졌다고 하지만, 이도 사실이 아니다. 17세기에 불교 성지를 찾아가던 일본 승려 겐료 시마노도, 샤를 에밀 부유보 같은 프랑스 선교사들도 앙코르와트를 갔다. 앙코르 포함해 캄보디아 전역을 조사하던 탐험대의 모험담이 출간되자 많은 자료가 프랑스 사람들에게 알려졌다. 이런 모험담과 개별 여행가들의 이야기가 ‘세계여행’(Le Tour du Monde·1892년 창간)이란 잡지에 소개되면서 그야말로 프랑스 전역에 캄보디아 여행 붐이 일었다. 제국주의자들이 지닌 ‘문명’이란 잣대로 보면 미개하고 가난한 자신들의 식민지에 이런 거대한 건축물이 있다는 것은 자못 신기한 일로 여겨졌다. 오리엔탈리즘이 ‘관광’이라는 새로운 단계의 여행과 만나 서구에 만연하게 된 셈이다. 앙코르와트의 윤곽을 단순화해 캄보디아 국기의 도안으로 만든 것이 프랑스 식민주의라는 점은 역사의 아이러니다. 캄보디아 국기는 붉은색 바탕에 푸른색 띠를 가운데 두르고, 중앙에 앙코르와트 도안이 놓인 형태다. 앙코르와트는 중앙에 5개의 탑이 있지만, 국기에 표현된 건 3개의 탑인데 이는 정면에서 보이는 형상으로 도안한 탓이다. 국기의 색깔은 바뀌었어도 식민지 시절 프랑스가 만든 앙코르와트의 도안은 오늘날까지 이어지고 있다. 식민지의 명성이 제국의 명성을 좌우한다는 베네딕트 앤더슨의 명제에 따르면 앙코르와트가 유명해질수록 프랑스 제국주의의 위세는 더 당당해졌을 것이다. 물론 제국의 명성과 식민지 수탈의 오명은 반비례했겠지만 말이다. 1907년 프랑스가 당시 태국령이던 앙코르 일대를 캄보디아에 돌려준 뒤 앙코르와트는 더욱 유명해졌다. 식민지가 되기 전 폐허로 방치했던 앙코르와트를 캄보디아 사람들이 국가의 상징으로 내세우는 이유는 자신들의 빛나는 전통을 기억하기 위함일까? 식민의 유산일까? 어느 쪽이든 미술은 충분히 국가를 표상할 만하다. 앙코르와트는 본디 비슈누신에게 바치는 힌두사원이다. 수리야바르만 2세가 자신이 죽은 뒤 비슈누가 돼 머물 영혼의 집으로 앙코르와트를 세우면서 한 해 30만명의 한국인이 찾을 줄은 꿈에도 몰랐을 것이다. 수리야바르만 2세의 사후(死後) 궁전이라는 원래의 건축 맥락은 끊겼지만, 앙코르와트는 캄보디아의 깃발이 돼 창공에 펄럭인다.

미국에서 박사후연구원(포스닥) 생활을 마치고 귀국한 지 얼마 안 돼서의 일이었다. 지금 되돌아보면 조금은 안일하게 연구원 생활을 하고 있을 때 나를 정신 차리게 했던 경험이다.동료들과의 대화 중에 한 후배가 “작은 RNA를 연구하고 있어요”라고 한 말을 들으며 ‘생소하다’는 느낌이 들었던 기억이 아직도 생생하다. DNA도 아닌 RNA, 그것도 ‘작은’ RNA 덕분에 내가 새로운 트렌드에 얼마나 무뎠는지를 깨닫게 됐다. 전령RNA는 DNA의 유전 정보를 베껴 단백질 합성을 위한 정보를 전달하고 운반RNA는 이 정보에 따라 해당 아미노산을 수송하며 rRNA는 단백질 합성 공장인 리보솜을 구성한다. 이들은 생명 유지에 없어선 안 되는 여러 단백질을 만드는 매우 중요한 역할을 한다. 지금 이 순간에도 이들의 도움으로 우리 몸에서는 단백질들이 계속 만들어져 수명이 다한 단백질을 대체하고 있다.RNA는 아밀라제나 단백질 분해효소처럼 화학 반응에서의 효소 역할을 하기도 한다. 특정 RNA는 자신의 일부를 잘라내고 rRNA는 아미노산끼리의 화학 결합을 담당하는 등 효소 단백질처럼 촉매 작용을 수행하는 것이다. 합성 과정에 있는 단백질을 세포 내 일정 부위로 수송하는 데에 관여하기도 한다. 이처럼 ‘작은’ RNA는 최근 각광받는 연구 대상이다. RNA들은 처음에는 길게 만들어진 다음 가공 과정을 거쳐 20~25개의 뉴클레오티드로 구성된 짧은 구조를 형성한다. 이들은 여러 종류가 있는데 종류에 따라 특정 단백질의 합성을 억제한다. RNA는 한쪽에서는 단백질을 합성하면서도 다른 한쪽으로는 단백질 합성을 억제해 결과적으로는 생명 현상을 세밀하게 조절하는 데에 관여한다. 최근에는 역시 작은 크기의 RNA가 크리스퍼-캐스9(CRISPR-Cas9)이라는 유전자 편집기술에도 관여한다고 알려졌다. 작은 RNA가 유전공학 발전에 크게 기여하게 된 것이다. 해마다 백신을 맞게 만드는 인플루엔자 바이러스처럼 RNA가 유전자로서 기능하는 것까지 감안한다면 RNA의 다재다능함을 새삼 주목하게 된다. 생물학자들은 생명의 출현에 필요한 최초의 물질이 DNA인지 단백질인지를 놓고 논란을 벌인 적이 있었다. DNA와 단백질 모두 최초로 출현하기 위해서는 상대의 존재가 전제되어야 하므로 이 논란은 닭이 먼저냐 알이 먼저냐의 문제로 답을 내기가 쉽지 않다. 이후 유전자와 효소의 기능, 다시 말하자면 DNA와 단백질의 두 기능을 모두 지닌 RNA가 주목을 받으면서 생명 탄생 전에 ‘RNA 세상’이 있었을 것으로 추론되기도 한다. 그리고 앞에 열거한 것처럼 지금까지 오랜 기간 열심히 일하는 RNA로 변화해 온 것 같다. RNA에 대한 새로운 연구 결과는 지금도 활발하게 발표되고 있다. 생물학자를 포함한 과학자들은 하루가 멀다 하고 발표되는 이런 새로운 내용에 민감해야 한다. 그렇기 때문에 세계 유수의 학술잡지들을 검색하는 일이 중요한 일과가 될 수밖에 없다. 그러나 잡지에 실린 논문 검색만으로는 놓치는 발견도 있고, 여러 발견이 나타내는 경향성이나 의미를 포착하기 힘들 때도 있다. 이럴 때는 새 발견들의 의미를 꿰뚫는 식견 있는 책 한 권이 아쉽다. 많은 과학자들에게 이런 가치는 서울의 똘똘한 집 한 채보다 훨씬 크다.

TV나 라디오의 육아상담, 가정상담 코너에는 간혹 남편들이 ‘아내가 아이를 낳은 뒤 연애시절처럼 자신에게 관심을 가져주지 않는다’는 불평불만(?)의 사연을 보내오는 경우가 있다. 육아에 지친 아내에게 아이말고 자신에게도 관심을 가져달라고 하는 요구가 무리이고 아내와 집안일을 분담하면서 자연스럽게 다시 관계를 회복할 수 있다는 결론이 대부분이다. 그런데 일본과 미국 생물학자들이 남편, 아내, 아이 3각 관계 속에서 아내가 남편에게 관심을 갖지 않는 것은 단순히 심리적 무게감 때문만이 아니라 생물학적 요인도 있다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 바로 아기에게서 분비되는 페로몬이 엄마의 성적 본능을 억제시킨다는 것이다. 일본 도쿄대 농업및생명과학대학원, 이화학연구소(RIKEN) 뇌과학센터, RIKEN 바이오시스템 역학연구센터, 미국 하버드대 의대 세포생물학과 공동연구팀은 생쥐실험을 통해 새끼와 엄마 생쥐간에 페로몬으로 소통을 하며 새끼 생쥐가 분비하는 페로몬은 엄마의 리비도를 억제하는 효과가 있다고 29일 밝혔다. 리비도(Libido)는 정신분석학자인 프로이트가 제시한 개념으로 성(性)본능을 의미하며 인간이 태어날 때부터 갖추고 있는 본능에너지를 말한다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 26일자(현지시간)에 실렸다. 연구팀은 아기 생쥐와 함께 있는 엄마 생쥐들이 아빠 생쥐들과 일정 기간 동안 짝짓기하는 것을 거부하는 것을 관찰하고 그 원인을 추적했다. 아기 생쥐들에게서는 ‘외분비선 분비 펩타이드22’(ESP22)라는 무색 무취의 페로몬이 나오는데 특히 새끼들의 눈물 속에 많이 포함돼 있다는 사실을 확인했다.연구팀은 출산하지 않거나 짝짓기를 하지 않은 암컷 생쥐들에게 ESP22를 노출시킨 결과 수컷 생쥐들과 짝짓기를 거부하는 것을 관찰했다. 연구팀은 지난 2010년에 수컷 생쥐 눈물에 포함된 ESP1이라는 페로몬이 암컷 생쥐의 성충동을 유발시킨다는 사실을 발표한 바 있다. 연구팀은 ESP22와 ESP1에 암컷 생쥐를 동시에 노출시켜본 결과 ESP22가 ESP1을 압도해 성충동을 억제한다는 사실을 새로 확인했다. 연구팀 관계자는 “새끼가 여러 마리일 경우 진화생물학적으로 한정된 자원을 경쟁해야 하는 상황이 벌어지게 된다”며 “새끼 생쥐의 눈물에 포함된 ESP22는 엄마의 성충동을 억제함으로써 자원을 놓고 경쟁할 수 있는 형제, 자매 숫자를 줄이려는 자연의 선택으로 봐야할 것”이라고 해석했다. 연구팀은 각종 질병을 옮기는 시궁쥐와 같은 쥐들을 없애는데 눈물에서 나오는 페로몬을 사용함으로써 개체를 줄여나갈 수 있을 것으로 기대하고 있다. 토우하라 카주시게 도쿄대 응용생화학과 교수는 “페로몬이라는 호르몬 자체는 동물의 종(種)마다 특이적 성질을 갖고 있어 다르게 작용하기 때문에 이번에 나온 생쥐 실험결과를 사람에게 직접 적용해 설명하는 것은 쉽지 않다”라면서도 “페로몬과 다른 여러 종류의 화학신호에 동시에 노출되는 자연 환경에서 뇌가 어떻게 특정 페로몬에 대해 인식하고 반응하는지를 보여준 연구로 페로몬이 사람에게도 특정 행동을 유발케 하는 것은 분명할 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　　

초협력사회/피터 터친 지음/이경남 옮김/생각의힘/376쪽/1만 800‘인간사회의 발달은 전쟁을 빼놓곤 설명할 수 없다.’ ‘전쟁은 세상을 협력하게 만든다.’ 전쟁을 없애고 평화로운 세상을 만들자는 목소리가 요란한 지금, 전쟁 타령이 새삼스럽다. 하지만 따져보면 그 주장은 괜한 게 아니다. 1945년 2차 세계대전이 끝날 무렵 또 다른 세계대전을 막기 위해 창설된 유엔이 대표적인 사례로 꼽힌다. 치열한 경쟁 당사자 15개국이 지원하는 합작 프로젝트인 국제우주정거장(ISS)은 또 어떤가. 현재 ISS를 지원하기 위해 세금을 보태는 사람은 전 세계 10억명이 넘는다. “나는 전쟁 예찬론자가 아니다.” 인류학자이자 진화생물학자인 피터 터친 옥스퍼드대 인류학과 연구교수는 결코 전쟁을 미화하거나 정당화하지 않는다. ‘창조적 파괴’라는 경제학자 조지프 슘페터의 유명한 말에 빗대, 전쟁을 ‘파괴적 창조’로 자리매김해 눈길을 끈다. 인류 사회의 진화 원인을 전쟁의 발전 과정에서 찾아낸 것이다. “인류가 거대한 협력체계를 만들어낼 수 있었던 것도, 오랜 평등의 시기를 마친 후 극도의 불평등 시기를 거쳐 또다시 평등한 시대를 열게 된 것도 전쟁 없이는 설명할 수 없다”고 잘라 말한다. 그리고 그 전쟁에 ‘협력’이란 결정적인 키워드를 얹는다.“어떻게 생면부지의 수많은 인간들이 협력하고 살아갈 수 있게 됐을까.” 책은 그 질문에서부터 시작한다. 많은 사가들은 협력의 진화를 농경사회에서 찾는다. ‘총, 균, 쇠’의 저자 재러드 다이아몬드가 대표적이다. “최초로 농사를 지을 지역을 결정한 것은 지형이었고, 그것이 이후의 인간 역사를 엮어 갔다.” 하지만 터친 교수의 주장은 다르다. 농업은 복잡사회 진화의 필요조건일 뿐 충분조건은 아니라는 것이다. ‘낯선 사람들과 협력할 줄 아는 인간의 능력.’ 터친 교수가 주목한 건 인류의 초협력성이다. 그는 그 초협력성이 바로 전쟁과 함께 발전돼 왔다고 일관되게 말한다. “집단의 생존이 좌우될 만큼 혹독한 환경적 조건에서라면 협력을 잘 이루어낸 집단이 살아남을 가능성이 크고 협력을 잘 이루어낸 집단일수록 더 큰 규모로 성장할 수 있다”는 게 핵심이다. 널리 알려졌듯 유라시아 대초원에서 시작된 군사기술은 대륙과 산맥, 바다, 사막지대 등 지형을 가리지 않고 확산됐다. 저자는 이 대목에서 이렇게 말한다. “농경지가 언제 어디서 큰 국가로 발전했는지 알려면 무엇보다 전쟁의 패턴을 잘 살펴야 한다.” 전쟁의 파괴적 창조성을 설파한 선인들은 숱하다. 프리드리히 니체는 ‘차라투스트라는 이렇게 말했다’에서 전쟁에 주목한다. “소규모 수렵채집인과 농경마을에서 정교한 통치제도와 복잡하고 매우 생산적인 경제생활로 인간을 탈바꿈시킨 것은 집단 간 경쟁으로, 보통 전쟁의 형태를 띤다.” 그런가 하면 스위스 역사학자 야코프 부르크하르트는 전쟁과 파괴를 일삼는 힌두교 신 시바를 놓고 이렇게 설명한다. “파괴의 즐거움이 가득한 전쟁은 폭풍우처럼 대기를 맑게 씻어내고 용기를 한층 북돋우며 영웅적 성품을 회복시켜 준다. 국가는 원래 게으름과 배신, 비겁함을 몰아내고 회복한 영웅적 성품을 기반으로 설립되었다.” 하지만 ‘파괴적 창조’라는 전쟁의 발달과 확산은 책의 핵심 테마가 아니다. 그 주장의 요체는 확장된 사회나 국가의 안정적 유지를 위해 협력의 가치를 제대로 봐야 한다는 것이다. 이 주장에는 우리가 살고 있는 대규모 사회가 여전히 취약하다는 전제가 깔렸다. 1970년대의 북아일랜드처럼 북아메리카나 서구 유럽에서도 협력은 한순간에 와해될 수 있다고 경고한다. “사회 전반, 특히 규모가 큰 사회에서의 협력은 본래적으로 허약할 수밖에 없고 그럴 때 파괴적 창조의 힘이 작용하지 않는다면 협력은 쉽게 와해되고 만다.” 책에서 특히 주목할 부분은 ‘역사는 과학’이라는 강변이다. “‘협력의 과학’을 이용해 효과적인 정책을 제시하고 사람들의 삶을 개선하는 수단까지 개발해야 합니다.” 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

1993년 여름 개봉한 영화 ‘쥬라기공원’은 지난 6월 ‘쥬라기월드:폴른킹덤’까지 5편이 만들어지면서 공룡 팬들을 열광시켰다. 5편이 만들어지는 동안 다양한 공룡들이 등장했는데 이 중 빠지지 않고 등장하는 공룡이 다름 아닌 ‘벨로시렙터’이다. 공룡이 등장하는 애니메이션이나 영화에서 렙터나 벨로시렙터로 불리는 벨로키랍토르는 7500만년 전~7100만년 전인 중생대의 후기 백악기에 살았던 육식공룡이다. 몽골과 중국지역에서 발굴된 벨로키랍토르는 ‘재빠른 약탈자’라는 의미처럼 몸집은 작지만 빠른 속도와 민첩성을 보이며 무리를 지어 사냥하기 때문에 자기보다 큰 몸집을 가진 먹잇감을 사냥하는데 유리했다. 많은 고생물학자들은 중생대에는 지금보다 산소가 부족했기 때문에 동물들이 빠르게 움직이기 쉽지 않았을 것으로 보고 있다. 그렇지만 벨로키랍토르는 시속 64㎞의 속도로 이동한 것으로 추정돼 그 비밀을 풀기 위해 많은 연구자들이 골머리를 앓았다. 그런데 최근 벨로키랍토르의 비밀 무기는 날카로운 발톱이나 이빨이 아닌 다름아닌 대기 중 산소양과 상관없이 일정하게 산소를 전신에 공급해줄 수 있는 초고효율의 폐 덕분이라는 연구결과가 발표됐다. 중국 린이대, 산둥성 텐위자연사박물관, 난징 지질학·고생물학연구소, 중국과학원, 남아프리카공화국 요하네스버그대 공동연구팀은 벨로키랍토르의 기동성과 사냥실력은 다름 아닌 강화된 폐 ‘슈퍼 렁’(Super Lung) 때문이라는 연구결과를 발표했다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 22일자에 실렸다.많은 생물학자들이 공룡에서 분화된 새들이 독특하고 정교한 호흡시스템을 갖고 있다는 사실을 알고 있지만 고생물학자들은 공룡들이나 초기에 분화된 새들도 비슷한 구조를 갖고 있었는지에 대해서는 논란을 벌이고 있다. 사람이나 다른 포유류들은 숨을 쉬면 폐가 팽창하고 수축하는 것을 반복하지만 새의 폐는 팽창과 수축하지 않고 경직돼 있는 상태이다. 새처럼 폐가 고정돼 있는 경우 산소의 지속적 공급과 흐름을 가능케 하고 폐의 팽창, 수축하는데 쓰는 에너지를 절약할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 새의 폐와 같이 움직임이 없는 ‘강화 폐’가 공룡들에게도 있었는지, 언제부터 나타나 진화됐는지 확인하기 위해 다양한 종류의 새와 날지 못하는 공룡들의 척추와 갈비뼈 같은 골격 형태를 비교하는 컴퓨터 모델을 개발해 분석했다. 그 결과 벨로키랍토르와 스피노사우르스 같은 육식공룡들도 조류와 비슷한 폐구조를 갖고 있었다는 사실이 밝혀졌다. 연구팀은 현재는 공기 중 산소가 20%에 이르지만 당시에는 10~15%에 불과해 산소를 충분히 흡수해 사용할 수 있는 동물들이 빠르게 움직일 수 있었을 것이라고 분석했다. 실제로 이런 강화 폐는 공룡들에게서 처음 발견됐으며 이후 비행을 하는 조류에게 전달돼 진화된 것으로 밝혀졌다. 중국과학원 고척추동물·고인류 연구소 징메이 오코너 박사는 “공룡의 폐조직은 지금까지 보존될 수 없기 때문에 폐조직을 발견해 분석하기는 상당히 어렵기 때문에 폐를 둘러싸고 있는 뼈의 구조를 보고 추정할 수 있는 것”이라며 “벨로키랍토르와 스피노사우르스 같은 공룡들의 폐는 다른 공룡들의 폐보다 효율성이 높아 발톱이나 이빨보다 빠른 기동성이 먹잇감들에게는 위협적이었을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@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