정크 DNA/네사 캐리 지음/이충호 옮김/해나무/440쪽/1만 8000원 우주의 85%는 암흑물질이라는 수수께끼의 물질로 차있지만 우리는 아직 암흑물질의 정체를 모른다. 생물학에도 암흑물질과 비슷한 난제가 있었다. 우리 유전자의 대부분을 차지하고 있는 정크(쓰레기) DNA다. 2001년 처음으로 인간 유전자 지도를 해독한 게놈 프로젝트의 결과가 발표됐을 때 과학자들은 한 가지 당황스러운 사실에 직면했다. 인간 DNA의 거의 98%에 달하는 서열이 알고보니 단백질을 암호화하지 않는 ‘쓸모없는’ 서열이었던 것이다. DNA는 생명체의 정보를 담은 데이터베이스이지만 그 자체로는 일을 하지 않는다. 분자생물학적 과정을 거쳐 DNA에서 RNA가 전사되고 RNA에서 단백질이 합성되는데, 이 단백질이 실제로 우리 몸에서 일을 하는 기계이자 행동 분자들이다. 그렇다면 단백질을 암호화하지 않는 나머지 DNA들은 대체 무슨 역할을 하는 걸까? 한때는 이 서열들이 정말로 ‘정크’에 불과하다고 말하는 과학자들도 있었다. 그러나 생명과학 연구가 진척되면서 과거에 주목받지 못했던 정크 DNA가 사실 다양한 역할을 하고 있음이 알려졌다. 저자는 ‘유전자는 네가 한 일을 알고 있다’라는 후성유전학 교양서를 출간했던 생물학자다. 이번 책 ‘정크 DNA’에서는 ‘단백질을 암호화하지 않는 정크 DNA’라는 핵심 개념을 중심으로 다채로운 생물학 현상들에 대한 이야기를 들려준다. 정크 DNA는 비록 단백질을 직접 암호화하지는 않지만, 염색체의 말단에서 세포시계의 역할을 하는 텔로미어, 세포 분열 과정에서 반드시 필요한 동원체, 자체로 효소 기능을 가진 리보솜 RNA, X 염색체의 비활성화와 같은 수많은 현상에 관여하고 있다. 저자의 ‘자동차 조립 공장’ 비유에 따르면 100명의 공장 직원 가운데 실제 조립을 하는 직원은 2명에 불과할 수도 있다. 그러나 나머지 98명의 존재가 무의미한 것은 아니다. 그들은 전체 작업이 원활하게 돌아가도록 자금을 조달하고 자동차를 판매한다. 정크 DNA는 바로 이런 역할을 하는 것이다. ‘정크 DNA’는 한때 우리가 무신경하게 넘겼던 것들이 어떤 과정을 거쳐 과학 연구의 한복판으로 진입하는지, 과학적 이해가 어떻게 발전해나가는지를 함께 살필 수 있는 흥미로운 분자생물학 입문서이다. 쉽게 읽히는 책은 아니지만, 고등학교 교양 생물 수준을 넘어서는 지식을 얻고 싶은 독자들에게 새로운 도전이자 즐거움이 될 것이다.

둘리틀 박사의 모험/휴 로프팅 글·그림/장석봉 옮김 궁리/전 12권/각 권 1만~1만 5000원 “지금 내 영웅이 찰스 다윈이라면 어린 시절의 영웅은 둘리틀 박사입니다. 둘리틀 박사의 모험 이야기들을 몇 번이고 읽으며, 과학자의 꿈을 키웠습니다.”세계적인 진화생물학자이자 책 ‘이기적 유전자’의 저자 리처드 도킨스가 찰스 다윈에 비견하는 이 인물, 둘리틀 박사는 누구일까. ‘침팬지의 어머니’ 제인 구달의 말을 빌리면 ‘이 통통하고 친절하고 열정적인 의사’는 실존 인물이 아니다. 영화 ‘인생은 아름다워’에서 아들에게 수용소 생활을 ‘게임’이라고 소개했던 아빠처럼, 제1차 세계대전에 참전해 부상으로 치료를 받는 와중에도 두 아이에게 동물과 대화를 할 줄 아는 의사 이야기를 그림과 곁들여 보낸 아버지 휴 로프팅(1886~1947)의 손끝에서 탄생했다. 이러한 둘리틀 박사의 모험 시리즈 12권 전체가 국내에서 처음으로 완간됐다. 낙관으로 가득 차 조금은 대책 없는 인물 둘리틀 박사가 앵무새, 개, 돼지 등의 동물들과 함께 펼치는 좌충우돌 모험담은 어른이 읽어도 묘하게 빠져드는 마력이 있다. 다만 흑인 왕자 ‘범포’와 그의 고향 아프리카 사람들을 묘사하는 일부 대목에서 인종 차별로 여겨질 만한 부분들이 있다. 궁리 측은 이 대목을 남겨 둔 까닭에 대해 “아무리 훌륭한 사람이라도 시대적 환경에서 완전히 자유로울 수는 없는 법”이라며 “그 시대를 뛰어넘어 사랑받는 작품이라면 그런 결점을 뛰어넘을 무언가가 있기 때문일 것”이라고 썼다. 아이들과 함께 읽으면서 유념해야 할 부분이다. 이슬기 기자 seulgi@seoul.co.kr

흔히 ‘바다의 로또’로 불리는 용연향이 최근 태국에서 발견된 모양이다. 아직 전문가의 연구가 수행된 것은 아니지만 ‘억 소리’ 날만큼 비싼 향수 원료라는 소식이 알려지면서 벌써 많은 관심이 쏠리고 있다. 최근 카오소드 등 현지언론은 태국 남부 사무이섬 아오카키에서 한 남성이 고래 토사물인 용연향일 가능성이 큰 노란색 덩어리를 발견했다고 보도했다. 용연향은 수컷 향유고래가 대왕오징어 등을 먹고 소화하지 못한 것을 정기적으로 게워낸 것으로, 처음에는 대변 같은 악취를 풍기지만, 바다 위를 수십 년간 떠다니며 햇빛에 의해 형태와 성분이 변해 달콤하고 사향 같은 냄새를 풍기는 토사물이다.화제의 주인공은 해변에서 바를 운영하는 부뇨스 탈라-우파라(44). 그는 지난해 6월 해변을 산책하던 중에 이를 발견했지만, 자택 뒷마당에 놔둔 채 잊고 있었다. 왜냐하면 그는 용연향이라는 물질이 세상에 존재한다는 것을 최근에서야 알았기 때문이다. 그것도 지난달 부뇨스집을 방문한 한 친구 덕분이었다. 친구는 마당에 있던 노란색 덩어리를 보고 그에게 향수 제조업체들이 많이 찾는 용연향으로 보인다고 말했다. 또 이를 본 다른 친구들이나 가족들도 그에게 용연향으로 보인다고 말했다.부뇨스에 따르면, 그가 발견한 노란색 덩어리는 측정 결과 길이 약 50㎝, 무게 약 10㎏이다. 이에 대해 그는 “양초가 녹은 듯 왁스 같은 질감을 갖고 있지만, 양초보다 부드럽다. 라이터로 일부분을 태워보려고 했으나 기름으로 변하더니 다시 딱딱해졌다”면서 “이런 것은 한 번도 본 적이 없다”고 말했다. 이어 “이것은 내게 행운의 복권이 될 수도 있다”면서 “판매한 뒤 하루빨리 은퇴해서 그 돈으로 먹고살고 싶다”고 덧붙였다. 이번 소식에 태국 송클라주(州)에 있는 중앙만수산연구개발센터의 연구원들과 네덜란드의 전문가들은 부뇨스가 발견한 덩어리가 용연향이 맞는지 연구하고 싶다고 자원했다.또 현지 저명한 해양생물학자인 톤 탐롱나와사왓 박사(카셋삿대 수산대학 부학장 겸 해양과학부 조교수)도 공개된 이미지를 보고 고래 토사물일 가능성이 크다고 말했다. 톤 박사는 “용연향의 가치는 매우 높게 평가돼 왔다. 만일 연구로 이 덩어리가 용연향으로 확인되면 그는 이를 판매해 큰돈을 벌 수 있을 것”이라고 말했다. 부뇨스는 자신이 소유한 덩어리가 용연향으로 확인되면 그 가치는 50만달러(약 5억6000만원)에 달할 것으로 추정했다. 실제로 지난 2016년 4월 영국 랭커셔에서 발견된 1.57㎏짜리 용연향은 5만 파운드(약 7500만원)에 거래됐으며 같은해 11월 오만에서 어부 3명이 함께 찾은 80㎏짜리 용연향은 300만 달러(약 33억7000만원)에 팔린 것으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

한 남자 앞에 누워있는 거대한 악어 사진은 과연 진짜일까? 지난 2일(현지시간) 미국 USA투데이 등 현지언론은 조지아 주 블랙시어 호수 인근에서 촬영된 악어 사진에 얽힌 사연을 전했다. 이 악어는 북미산 악어인 앨리게이터로, 한쪽 무릎을 꿇고있는 남자와 비교해보면 놀라울 정도로 거대한 덩치를 자랑한다. 이 때문에 처음 페이스북 등 SNS에 사진이 공개된 직후 합성된 것이 아니냐는 의혹이 네티즌 사이에서 제기되기도 했다. 보도에 따르면 사진 속 인물은 조지아 주 환경부 소속의 생물학자 브렌트 하우즈 박사. 그는 "사진 속 악어는 합성이 아니라 진짜"라면서 "지난달 18일 호수 근처 배수로에서 악어를 발견했다는 신고를 받고 구조했다"고 밝혔다. 그러나 하우즈 박사는 "악어의 몸상태가 매우 좋지않아 검진을 해보니 몸 속에 오래된 총상이 확인돼 결국 안락사시켰다"고 덧붙였다. 조지아 주 환경부 조사에 따르면 이 악어의 몸무게는 318㎏, 길이는 406cm 정도로 덩치가 큰 편이지만 소위 '괴물급'은 아니다. 하우즈 박사는 "수컷 악어는 최대 16피트(약 488cm)까지 자랄 수 있지만 이렇게 크게 성장할 수 있는 유일한 방법은 사람의 접촉을 피하는 것"이라면서 "이곳 악어는 오래전 부터 이곳에 살았고 앞으로도 수세기 동안 사람과 공존할 것"이라고 말했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

아마존에 사는 거미류인 타란툴라가 유대류인 주머니쥐를 잡아먹은 보기 드문 사례가 공개돼 관심이 쏠리고 있다. 1일(현지시간) 미국 CNN 등에 따르면, 미국 미시간대 연구진이 최근 한 동료평가 학술지에 이런 사례를 소개했다. 연구진은 이 논문에서 “지난 2016년 11월 18일 자정 무렵, 페루의 한 열대우림에서 낙엽이 쓸리는 소리가 들려 눈을 돌리자 커다란 타란툴라 한 마리가 유대류인 주머니쥐를 끌고 가고 있었다”고 설명했다. 연구진에 따르면, 타란툴라는 자기 몸집만한 주머니쥐를 사냥하는 데 성공했을 가능성이 크다. 주머니쥐는 타란툴라의 이빨에 목을 물린 상태였지만, 이들 연구원이 발견했을 당시에도 목숨이 붙어있어 조금씩 움직이고 있었다. 연구진은 이 모습을 5분 정도 관찰하면서 증거 자료로 영상으로 담는 데도 성공했다. 타란툴라는 자신의 먹잇감을 근처에 있던 한 나무의 뿌리가 드러난 부분까지 끌고 간 뒤 그사이에 숨어서 천천히 식사를 즐겼다. 연구진은 해당 타란툴라의 크기를 주변 사물들과 비교해 가늠했을 때 디너플레이트(정찬 접시) 만큼 크며 몸통만해도 야구공보다 크다고 설명했다. ‘아마존의 저지대 열대우림에서 절지동물들과 소형 척추동물들 간의 생태적 상호작용’이라는 제목으로 발표된 이번 논문에는 이와함께 다른 거미와 지네 등 절지동물이 개구리나 뱀, 또는 도마뱀 등 소형 척추동물을 잡아먹은 사례 총 15건이 소개됐다. 이에 대해 논문 책임저자인 대니얼 라보스키 미시간대 생태·진화생물학부 부교수는 “이런 사례는 흔히 관찰되지 않는 것은 아니다”고 말했다. 라보스키 부교수는 다른 연구원들을 데리고 1년에 한두 차례 페루 남동부에 있는 아마존 저지대 열대우림을 방문한다. 이들이 심야 조사 중에 발견한 동물들은 뱀과 개구리 그리고 도마뱀이 대부분이지만, 이 중 대형 거미가 사냥감을 노리는 모습이 종종 목격되는 데 큰 귀뚜라미나 메뚜기를 잡아먹는 모습이 대부분이라고 라보스키 교수는 설명했다. 또 라보스키 부교수는 “생물학자들은 지금까지 소형 척추동물이 대형 거미나 지네에 의해 잡아먹히는 사례가 생각보다 많다는 점을 무시하고 있었을지도 모른다”며 “대부분 이런 동물의 생태는 전혀 알려지지 않았는데 이는 우리가 아는 것이 얼마나 적은지를 보여준다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘양서류·파충류 보존’(Amphibian & Reptile Conservation) 2월28일자에 실렸다. 사진=양서류·파충류 보존 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

오른손잡이와 왼손잡이 파이터가 싸우면 일반적으로 누가 이길 확률이 높을까? 최근 영국 맨체스터대학 연구팀이 왼손잡이가 오른손잡이에 비해 싸움에 더 능하다는 흥미로운 연구결과를 내놓아 관심을 끌고 있다. 원초적인 궁금증을 자아내는 이 연구는 총 1만건 이상의 복싱과 이종격투기 경기 결과를 분석한 것으로 결론부터 말하면 54% 정도 왼손잡이의 승리다. 이번 연구결과는 단순한 통계로 보이지만 그 배경은 진화생물학과 관계가 깊다. 일반적으로 왼손잡이는 우리나라는 물론 영어권에서도 다소 부정적인 의미로 묘사된다. 한때 우리나라에서 오른손은 ‘바른손´으로 불려 상대적으로 왼손은 그 반대의 의미로 통했다. 지위가 낮아지는 것을 의미하는 ‘좌천´(左遷)이라는 말도 왼쪽에 대한 부정적인 의식이 담겨 있음은 물론이다. 영어권에서 야구나 권투에서 왼손잡이를 뜻하는 ‘사우스포’(southpaw)도 남쪽과 동물의 발이라는 의미가 합쳐진 단어다. 이 같은 차별은 왼손잡이가 소수이기 때문인데, 대체로 전 세계 인구의 10%, 우리나라는 약 5%가 왼손잡이인 것으로 추정된다. 학자들이 주목한 것은 왼손잡이가 매우 적은 숫자임에도 오른손잡이와의 싸움에 능하고 오랜시간 없어지지 않고 유지된 이유다. 이에 대해 진화생물학자들은 크게 두 가지 가설을 제기하는데 이번 연구팀이 주목한 것은 바로 ‘파이터 가설´이다. 연구를 이끈 토머스 리처드슨 연구원은 “오른손잡이는 상대적으로 같은 오른손잡이와 싸우는데 익숙하다”면서 “이에 반해 오른손잡이는 희소한 왼손잡이와 싸울 때 그 자세 등에 혼동을 느껴 경쟁에서 우위를 점하기 힘들다”고 설명했다. 곧 복싱 등 1대 1로 싸우는 스포츠에서 왼손잡이가 오른손잡이에 비해 유리할 수 있다는 주장이다. 또 한 가지 가설은 왼손잡이가 우뇌와 좌뇌 사이의 정보전달 속도가 빠르다는 것으로, 쉽게 말해 왼손잡이가 머리가 좋다는 주장이다. 그렇다면 이 같은 장점에도 왼손잡이는 왜 다수가 되지 못했을까? 이에 대해 리처드슨 연구원은 “왼손잡이는 오른손잡이에 비해 출생 시 저체중, 정신병에 걸릴 위험이 높은 경향이 있다”면서 “자연선택적으로 왼손잡이를 걸러내는 유전적 영향을 오랜시간 받아왔을 것”이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과연 오른손잡이와 왼손잡이 파이터가 싸우면 일반적으로 누가 이길 확률이 높을까? 최근 영국 맨체스터 대학 연구팀이 왼손잡이가 오른손잡이에 비해 싸움에 더 능하다는 흥미로운 연구결과를 내놔 관심을 끌고있다. 원초적인 궁금증을 자아내는 이 연구는 총 1만 건의 복싱과 이종격투기 시합 결과를 분석한 것으로 결론은 약 54% 왼손잡이의 승리다. 이번 연구결과는 단순한 통계로도 보이지만 그 배경은 진화생물학과 관계가 깊다. 일반적으로 왼손잡이는 우리나라는 물론 영어권에서도 다소 부정적인 의미로 묘사된다. 대표적으로 야구나 권투에서 왼손잡이를 뜻하는 ‘사우스포’(southpaw)는 남쪽과 동물의 발이라는 의미가 합쳐진 단어다. 이는 오른손잡이가 인류의 대다수를 차지하기 때문인데, 대체로 전세계 인구의 10%, 우리나라는 약 5%가 왼손잡이인 것으로 추정된다. 학자들이 주목한 것은 왼손잡이가 매우 적은 숫자임에도 오랜시간 없어지지 않고 유지된 이유다. 이에대해 진화생물학자들은 크게 두가지 가설을 제기하는데 이번 연구팀이 주목한 것은 바로 '파이터 가설'(fighter hypothesis)이다. 연구를 이끈 토마스 리처드슨 연구원은 "오른손잡이는 상대적으로 같은 오른손잡이와 싸우는데 익숙하다"면서 "이에반해 오른손잡이는 희소한 왼손잡이가 싸울 때 그 자세 등에 혼동을 느껴 경쟁에서 우위를 점하기 힘들다"고 설명했다. 곧 복싱이나 야구 등 1대 1로 싸우는 스포츠에서 왼손잡이가 오른손잡이에 비해 두각을 나타낼 수 있다는 주장이다. 또 한가지 가설은 왼손잡이가 우뇌와 좌뇌 사이의 정보전달 속도가 빠르다는 것으로, 쉽게말해 오른손잡이에 비해 머리가 좋다는 주장이다. 그렇다면 이같은 장점에도 왜 왼손잡이는 대다수가 되지는 못했을까? 이에대해 리처드슨 연구원은 "왼손잡이는 출생시 저체중, 일부 정신병에 걸릴 위험이 높은 경향이 있다"면서 "자연선택적으로 왼손잡이를 걸러내는 유전적 영향을 오랜시간 받아왔을 것"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

무게 10t에 달하는 거대한 혹등고래 사체가 예상치 못한 곳에서 발견됐다. 브라질 현지시간으로 지난 22일, 아마존 강 하구에 있는 마라조 섬(Island of Marajo) 한가운데서 길이 11m, 무게 10t에 달하는 혹등고래의 사체가 발견됐다. 전문가들에 따르면 이 혹등고래는 생후 12개월 정도 된 새끼로 추정되며, 특별한 외상은 발견되지 않았다. 이 혹등고래 사체는 마라조 섬 내부의 덤불이 우거진 곳에서 발견됐다는 점에서 전문가들의 눈길을 사로잡았다. 일반적으로 혹등고래는 8~11월 브라질 동부의 대서양 연안에 있는 바이아 지역에 모습을 드러냈다가 남극으로 이동한다. 2월에 브라질의 북쪽 지역에서 혹등고래가 발견되는 일은 매우 드물다. 이를 살핀 현지 NGO 단체소속 생물학자는 혹등고래가 해변가에서 15m 가량 떨어진 곳에서 발견된 것을 미뤄 봤을 때, 이미 바다에서 숨이 끊어진 뒤 파도에 밀려 마라조 섬 인근까지 왔다가 밀물과 썰물의 영향으로 나무가 우거진 덤불 안까지 들어왔으며, 이후 맹그로브 나무의 뿌리와 가지에 걸려 다시 해안으로 나가지 못한 것으로 추측했다. 일부 현지 언론은 해당 혹등고래에 외상이 없는 것을 이유로 “플라스틱 해양 쓰레기에 목숨을 잃었을 가능성이 있다”고 보도했지만, 정확한 사인은 아직 확인되지 않았다. 해양 전문가인 레타나 에민은 현지 언론과 한 인터뷰에서 “우리는 이 혹등고래가 왜 아마존 덤불 안에서 발견됐는지 아직 밝혀내지 못했다”면서 “이동 중 어미를 잃었을 가능성도 있다. 정확한 사인을 위해 사체 샘플을 채취했다”고 전했다. 한편 혹등고래는 대형 고래류 가운데서도 가장 운동성이 강해 수면 위로 점프하는 모습이 종종 목격돼왔다. 보통 단독 또는 2~3마리가 함께 활동하지만, 번식 해역에서는 큰 무리를 만들기도 한다. 성체의 몸길이는 11~16m, 몸무게는 최대 35t에 달한다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인간과 범고래의 극적인 만남이 카메라에 포착돼 화제다. 미 CNN 등 외신은 21일(현지시간) 최근 남극해에서 먹이사냥을 하던 한 젊은 범고래가 수중 카메라를 향해 빠르게 헤엄쳐와 들이받는 순간이 담긴 영상을 소개했다.페이스북과 인스타그램 등 SNS상에서 화제를 모은 이 영상은 남극해에서 최상위 포식자들을 연구하는 뉴질랜드 캔터베리대 해양생물학자 레지나 아이서트 박사가 촬영한 것이다. 아이서트 박사는 남극해 중에서도 주로 로스해 해양보호구역에서 서식하는 C형 범고래의 생태를 연구하고 있다. C형 범고래는 최근 논문 등에서 어류 포식 범고래로 기술되는 경우가 많은 데 다른 고래를 주로 먹잇감으로 삼는 A형 범고래나 포유류를 주식으로 삼는 B형 범고래보다 몸집이 작은 것으로 알려져있다. 이날 아이서트 박사는 동료 학자들과 함께 해빙 가장자리에 서서 긴 막대에 장착한 관찰용 카메라를 사용해 바닷속을 살피며 표본 채취를 하고 있었다. 그런데 흔히 ‘메로’라고 불리는 비막치어를 사냥하던 범고래들 중 한 젊은 개체가 호기심을 갖고 카메라를 향해 빠르게 헤어쳐왔던 것이다. 이에 대해 아이서트 박사는 “이번에 촬영된 영상을 보면 이들 범고래의 식단에 비막치어가 들어가 있다는 것을 알 수 있다”고 설명했다.아이서트 박사는 이번 범고래와의 조우에 크게 감격하며 “어쩌면 이 고래가 우리에게 자신의 먹던 음식 일부를 나눠주려고 했던 것일지도 모르겠다”면서 “난 이들 고래를 사랑한다”고 말했다. 사진=Antarctica New Zealand/페이스북 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

오래 전 지구를 주름잡았던 최상위 포식자이자 가장 유명한 공룡인 ‘티라노사우루스 렉스’(Tyrannosaurus rex·이하 티렉스)의 조상뻘이 되는 작은 공룡 화석이 발견됐다. 최근 미국 노스 캐롤라이나 대학 연구팀은 공룡많기로 유명한 유타주에서 9700만 년 전 살았던 작은 신종 수각류(獸脚類) 공룡 화석을 발견했다는 연구결과를 발표했다.'종말의 전조'(harbinger of doom)라는 무시무시한 의미를 가진 이 공룡 이름은 '모로스 인트레피디우스'(Moros intrepidus·이하 모로스). 화석을 분석한 결과 키 1m, 몸무게 78㎏에 불과한 모로스는 성인 남자만하지만 티렉스의 조상답게 포악한 육식공룡의 특징을 모두 갖고있다. 연구를 이끈 린제이 자노 박사는 "모로스는 경량급이지만 유난히 움직임이 빨랐다"면서 "빠른 속도는 고도의 감각 능력과 함께 가공할 포식자의 특징으로 당대 최강 포식자와의 대결을 피하면서 쉽게 먹이를 잡을 수 있었을 것"이라고 설명했다. 이번 발견이 의미있는 것은 장차 티렉스가 어떻게 거대한 크기로 성장해 지구를 주름잡을 수 있었는지 단서가 될 수 있기 때문이다.초기 티렉스는 약 1억 5000만 년 전 지구상에 등장했으나 6600~8300만 년 전 오늘날 우리가 알고있는 최강의 포식자가 됐다. 곧 모로스는 티렉스 진화의 중간점에 속해 어떻게 티렉스가 먹이사슬 꼭대기에 설 수 있었는지 설명해 줄 수 있다. 자노 박사는 "티렉스가 언제 그리고 얼마나 빨리 최강의 포식자로 변했는지 오랫동안 고생물학자들을 괴롭혀왔다"면서 "모로스는 생태계의 마이너 플레이어였던 티렉스가 얼마나 빨리 최고가 됐는지 이해하는 열쇠가 될 것"이라고 전망했다. 이어 "비록 백악기 초기 티렉스의 몸집은 작았지만 지구의 온난화와 해수면 상승 등 생태계 변화가 생존에 이점이 됐을 것"이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인간과 범고래의 극적인 만남이 카메라에 포착돼 화제다. 미 CNN 등 외신은 21일(현지시간) 최근 남극해에서 먹이사냥을 하던 한 젊은 범고래가 수중 카메라를 향해 빠르게 헤엄쳐와 들이받는 순간이 담긴 영상을 소개했다.페이스북과 인스타그램 등 SNS상에서 화제를 모은 이 영상은 남극해에서 최상위 포식자들을 연구하는 뉴질랜드 캔터베리대 해양생물학자 레지나 아이서트 박사가 촬영한 것이다. 아이서트 박사는 남극해 중에서도 주로 로스해 해양보호구역에서 서식하는 C형 범고래의 생태를 연구하고 있다. C형 범고래는 최근 논문 등에서 어류 포식 범고래로 기술되는 경우가 많은 데 다른 고래를 주로 먹잇감으로 삼는 A형 범고래나 포유류를 주식으로 삼는 B형 범고래보다 몸집이 작은 것으로 알려져있다. 이날 아이서트 박사는 동료 학자들과 함께 해빙 가장자리에 서서 긴 막대에 장착한 관찰용 카메라를 사용해 바닷속을 살피며 표본 채취를 하고 있었다. 그런데 흔히 ‘메로’라고 불리는 비막치어를 사냥하던 범고래들 중 한 젊은 개체가 호기심을 갖고 카메라를 향해 빠르게 헤어쳐왔던 것이다. 이에 대해 아이서트 박사는 “이번에 촬영된 영상을 보면 이들 범고래의 식단에 비막치어가 들어가 있다는 것을 알 수 있다”고 설명했다.아이서트 박사는 이번 범고래와의 조우에 크게 감격하며 “어쩌면 이 고래가 우리에게 자신의 먹던 음식 일부를 나눠주려고 했던 것일지도 모르겠다”면서 “난 이들 고래를 사랑한다”고 말했다. 사진=Antarctica New Zealand/페이스북 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 급증하고 있는 소위 에코투어가 펭귄에게 엄청난 스트레스를 주고 있다는 연구결과가 발표됐다. 아르헨티나 국립기술과학연구소(CONICET)는 최근 보고서에서 “에코투어에 노출된 펭귄일수록 건강이 좋지 않다는 게 과학적으로 입증됐다”고 밝혔다. 남미에서 인간과의 접촉이 펭귄의 건강에 끼치는 영향에 대한 연구가 진행된 건 이번이 처음이다. 국립기술과학연구소는 아르헨티나 추붓주 푼타톰보의 자연보호구역에 서식하는 마젤란 펭귄들의 건강을 검진하는 식으로 연구를 진행했다. 푼타톰보는 세계 최대 규모의 마젤란 펭귄 서식지다. 국립기술과학연구소는 에코투어로 자연보호구역을 방문하는 사람들과 자주 접촉하는 곳에 서식하는 펭귄과 인간에게 노출되지 않는 곳에 서식하는 펭귄의 건강상태를 비교했다 정확성을 높이기 위해 다 자란 펭귄과 아직 어린 새끼펭귄, 암컷과 수컷 등을 골라 검진했다. 검진 결과 사람과 접촉하는 빈도가 높을수록 펭귄들은 만성 질환을 갖고 있는 경우가 많았다. 전반적인 건강상태가 나빴고, 만성 스트레스를 갖고 있는 것으로 나타났다. 연구에 참여한 생물학자 마리아 팔라시오는 “기후나 지형 등 건강검진을 받은 펭귄들의 서식환경엔 차이가 없었다”면서 “펭귄들의 건강을 해친 유일한 요인은 인간과의 접촉이라는 결론을 내릴 수 있었다”고 말했다. 실제로 마젤란 펭귄을 보려 푼타톰보를 방문하는 관광객은 해마다 증가하고 있다. 추붓주 공식 통계에 따르면 지난해 에코투어를 위해 푼타톰보를 방문한 사람은 전년 대비 16% 증가했다. 국립기술과학연구소는 “에코투어가 활성화하면서 펭귄들에게 인간은 더 이상 낯선 존재가 아니겠지만 스트레스를 받는다는 건 분명하다”면서 “야생동물을 배려하는, 보다 친환경적이고 책임 있는 에코투어가 개발되어야 한다”고 지적했다. 푼타톰보 자연보호구역에 마젤란 펭귄이 모여들기 시작한 건 약 50여 년 전부터다. 추붓주에 따르면 푼타톰보에 서식하는 마젤란 펭귄은 약 10만 마리에 달한다. 남미통신원 임석훈 juanlimmx@naver.com

남극의 황제펭귄은 겨울에만 짝짓기를 하고, 알을 품는 유일한 펭귄 종이다. 초겨울인 3~4월에 번식 주기가 시작된다. 성체들은 50~120㎞를 걷거나 배로 미끄럼을 타면서 바다에서 내륙으로 이동한다. 수천 마리가 번식지에서 군집을 이루고 구애와 짝짓기를 한다. 통념과 달리 배우자는 매년 바뀌는 것이 보통이다. 다음해에도 연을 맺는 부부는 15%에 불과하다. ‘순차적’ 일부일처제다. 암컷은 5월이나 6월 초에 460g 정도의 타원형 알을 낳아 조심조심 수컷에게 건네 준다. 이 과정에서 떨어뜨리기도 한다. 빙판 위의 알은 1~2분 이상 버티지 못하고 얼어 죽는다. 몸의 영양 비축분을 소진한 암컷은 곧바로 먹이를 구하러 바다로 향한다. 수컷은 70일 동안 혼자 알을 품어 부화시킨다. 기온이 때로 영하 40℃ 이하로 내려가고 바람이 시속 200㎞로 불기도 하는 빙판에서 말이다. 이들이 겨울에 짝을 짓고 알을 낳는 이유는 시간이 촉박하기 때문이다. 수천 마리의 새끼가 알을 까고 나오면 엄청난 양의 물고기, 오징어, 크릴새우를 먹어야 한다. 가까이에서 최대한 자원을 얻을 수 있는 시기는 봄뿐이다. 군집과 바닷물을 가로막고 있는 해빙이 녹아서 쪼개지는 계절 말이다. 만일 펭귄이 먹이를 구하러 갈 때마다 200㎞의 얼어붙은 바다를 가로질러야 한다면 생존 자체가 어려울 것이다. 알을 품는 임무를 띤 황제펭귄 아빠는 걸어다니는 보온병으로 진화했다. 우선 몇 센티미터 두께의 극히 조밀한 깃털 층이 거의 완전히 몸을 덮고 있다. 단열의 80~90%를 담당하는 다운 재킷이다. 두께 3㎝에 이르는 피하 지방도 번식 시즌 초기에 준비했다. 또한 다른 많은 펭귄 종처럼 배에 접을 수 있는 맨살 피부(육아주머니)를 갖추고 있다. 발등 위 알의 균형을 교묘하게 잡은 뒤 피부 쪽으로 누르고 배의 깃털로 감싸 안는다. 알은 피부 바로 밑의 혈관을 통해 열을 전달받는다. 피부에는 알의 온도를 감지하는 신경세포가 풍부하다. 하지만 이 모든 것은 아빠가 자신의 체온을 잘 유지할 수 있느냐에 달렸다. 주변 환경에 열을 뺏기지 않는 것이 관건이다. 방법은 우선 얼음과의 접촉면을 최소한으로 줄이는 것이다. 두 발끝을 위로 들고 뒤꿈치만으로 선 뒤 꼬리 끝을 바닥에 대고 삼각 균형을 잡는다. 얼음에 닿는 부위는 이게 전부다. 열영상 연구를 통해 드러난 사실은 체온 손실이 극히 적다는 점이다. 열은 주로 부리와 눈, 발에서 유출된다. 또 하나의 생존술은 집단 포옹이다. 수천 마리가 가슴과 등을 맞대고 빽빽하게 뭉치는 것이다. 평균 39℃인 체온 자체만으로도 주변 온도를 높일 수 있다. 2006년 프랑스 과학자들이 발표한 연구를 보자. 통념과 달리 번식기 수컷들은 하루 중 3분의1(38%)만 뭉쳐서 지낸다. 뭉친 기간의 13% 동안 집단 내부 기온은 영상 20℃, 높게는 37.5℃를 기록했다. 외부 기온은 평균 영하 17도였는데 말이다. 이 덕분에 펭귄 아빠들은 에너지 사용을 줄이고 신진대사를 늦출 수 있다. 밀집한 개체들은 돌아가며 계속 자리를 바꿔서 부담을 나눠 진다. 이들 거대한 집단의 내부 동역학은 너무나 복잡해서 아직도 많은 생물학자가 어떻게 작동하는지를 알려고 노력 중이다. 7월 말 알이 부화할 때는 수컷은 4개월째 굶은 상태다. 수분 보충을 위해 눈을 가끔 먹은 것이 전부다. 번식기가 시작될 때 38㎏이던 수컷의 체중은 시즌이 끝나고 나면 23㎏이 된다. 암컷은 30㎏에서 23㎏이 된다(키는 120㎝로 암수가 비슷하다). 아빠 펭귄은 식도에서 젖 비슷한 액체를 토해내 새끼에게 먹인다. 단백질 59%. 지방 28%의 고영양식이다. 새 중에서 이런 물질을 분비할 수 있는 것은 비둘기, 플라밍고, 수컷 황제펭귄뿐이다. 암컷은 부화 직후나 10일 후까지 돌아온다. 대개 7월 말, 8월 초다. 귀환하면 위장에 저장해 둔 먹이를 토해내 새끼에게 먹인다. 수컷은 곧이어 바다로 나가 3~4주 만에 식량을 구해 돌아온다. 부화 후 45~50일이 지나면 부모가 동시에 바다로 나가 먹이를 구해 돌아온다. 한 번에 평균 50㎞를 여행해 새끼를 먹여 살린다. 이후 청소년기에 접어든 새끼는 자립해야 한다.

“항생제 내성에 적절히 대응하지 못하면 2050년에는 1000만명이 항생제 내성균으로 사망할 것이다.” 영국 정부가 2016년에 발간한 ‘항균 내성에 대한 고찰’이란 보고서는 인류가 항생제를 계속 남용하면 어떤 항생제로도 치료할 수 없는 ‘슈퍼박테리아’가 대거 출현해 3초당 1명꼴로 목숨을 잃을 것이라고 경고한다. 매년 전 세계에서 암으로 사망하는 사람(820만명)보다 많다.정부는 2016년 항생제 내성 관리 대책을 내놓으며 항생제 처방률을 20%가량 줄이기로 했지만 항생제 사용이 좀처럼 줄지 않고 있다. 감기나 급성 기관지염 등 항생제가 필요 없는 질환에도 항생제를 처방하는 일이 여전하기 때문이다. 건강보험심사평가원의 ‘2017년 약제급여 적정성 평가 결과 보고서’를 보면 감기 등 급성상기도감염 항생제 처방률은 2016년 42.9%에서 2017년 39.7%로 3.2% 포인트 감소했으나 여전히 40%에 가깝다. 네덜란드(14.0%), 호주(32.4%) 등 다른 국가보다 훨씬 높다. 이는 2017년 전국 성인 1000명을 대상으로 시행한 ‘항생제 내성 인식도 조사’에서 56.4%가 ‘항생제 복용이 감기 치료에 도움이 된다’고 답할 정도로 항생제를 만병통치약으로 여기는 경향이 강해서다. 정부의 대국민 홍보에도 이런 인식은 2010년 51.1%, 2012년 52.4%로 오히려 늘고 있다. 감기의 원인은 여러 종류의 바이러스인데, 아직 효과적으로 이런 바이러스를 억제하거나 죽이는 약은 없다. 항생제를 복용한다고 감기가 낫진 않는다. 최근에는 미세먼지를 비롯해 대기오염으로 급성기관지염 환자가 8% 증가하면서 해당 질환 환자들에 대한 항생제 처방률이 58.6%나 됐다. 10명 중 6명가량은 불필요한 항생제 처방을 받았다는 의미다. 2014년 우리나라의 인체 항생제 사용량은 31.7DDD(의약품 규정 일일 사용량)다. 하루에 1000명 중 31.7명이 항생제 처방을 받고 있다는 얘기다. 경제협력개발기구(OECD) 회원국 가운데 우리와 항생제 사용량 산출 기준이 비슷한 프랑스를 포함해 12개국의 평균 사용량은 23.7DDD로, 우리나라의 항생제 사용량이 OECD 평균보다 33.8% 많다.항생제 사용을 줄여야 하는 이유는 내성 때문이다. 내성은 세균이 항생제에 대응해 살아남고자 장착한 일종의 ‘무기’다. 항생제 공격에서 운 좋게 살아남은 세균은 이미 약의 뜨거운 맛을 본 터라 아주 낮은 확률이지만 돌연변이를 일으켜 항생제의 특정 성분에 대응할 내성을 만들어 낸다. 항생제를 지속적으로 사용하면 이런 내성을 가진 세균만 살아남아 내성균이 만연하게 된다. 내성균을 죽이려면 다른 성분의 항생제를 써야 하고, 내성균이 이 항생제에 대해서도 내성을 가지면 또 다른 성분의 항생제를 찾아야 하는 악순환에 빠지게 된다. 이렇게 여러 항생제에 내성을 가진 세균을 ‘다제(多劑)내성균’이라고 하는데, 지금도 우리 주변에 빠르게 퍼지고 있다. 예컨대 결핵 환자가 의사의 지시를 따르지 않고 약을 복용하다 마음대로 중단하면 살아남은 결핵균이 내성균으로 진화해 다제내성균이 된다. 국내에서 다제내성 결핵균에 감염된 환자는 매년 800~900명 나오고 있다. OECD 회원국 중 가장 많다. 보통 결핵 치료에는 6개월이 걸리지만, 다제내성 결핵 치료 기간은 무려 2년이다. 치료 성공률도 50~60%에 그친다. 항생제 내성이 발생하면 치료 가능한 항생제가 줄고, 소위 ‘슈퍼박테리아’에 감염되면 치료할 항생제가 없게 된다. 항생제 내성균도 전염성이 있어 항생제를 함부로 쓰면 자신뿐 아니라 다른 사람에게도 피해를 줄 수 있다. 2017년 국내 중환자실에 입원했던 신생아들이 항생제 다제내성균 감염으로 사망해 사회적 문제로 떠오르기도 했다. 항생제를 아무리 투여해도 죽지 않는 슈퍼박테리아 때문에 무력하게 죽음을 맞을 수 있음을 보여 줬다. 항생제 내성균이 만연하면 단순한 상처만으로도 생명이 위태로워질 수 있으며 수술 등 각종 의료행위 때마다 ‘슈퍼박테리아’ 감염을 걱정해야 한다. 1928년 영국 미생물학자 알렉산더 플레밍이 ‘기적의 약’으로 불리는 최초의 항생제 페니실린을 발견하기 전까지 인류는 각종 세균의 공습에 속수무책이었다. 14세기 유럽 인구의 3분의1이 페스트로 사망하는 등 세균이 한 국가의 운명과 인류 역사를 송두리째 바꾸기도 했다. 항생제가 더는 듣지 않는다는 것은 인류가 세균의 공포에 짓눌려 살았던 ‘암흑시대’로 회귀할 수 있다는 것을 의미한다. 미래학자나 세균 전문가들은 “인류가 멸망한다면 이는 핵전쟁 때문이 아니라 눈에 보이지 않는 세균 때문일 것”이라고 예측한다. 영국의 경제학자이자 재무부 차관인 짐 오닐은 ‘항균 내성에 대한 고찰’ 보고서에서 “항생제 내성에 대한 대응 실패는 세계 경제를 2~3.5% 후퇴시킬 것”이라고 경고하기도 했다. 항생제 내성에 대한 우려가 커지고 있지만 막상 진료 현장에선 감염성 질환이 잘 낫지 않을 때 의사나 환자 모두 항생제에 의존하는 게 현실이다. 질병관리본부 이형민 의료감염관리과장은 17일 “학회와 의사단체를 상대로 설문조사를 진행한 결과 진료 시간이 짧아 항생제 처방 필요 여부를 판단하는 데 물리적으로 제약이 있고, 환자는 즉각적인 증상 개선을 원하는 데 항생제를 처방하지 않으면 이를 충족시켜 주지 못하는 데 따른 현장의 어려움이 있다”고 말했다. 2017년 대한의사협회 종합학술대회 때 의사 864명을 대상으로 항생제에 대한 인식도를 1~10점 척도로 조사한 결과 ‘감기처럼 항생제가 필요하지 않은 질환에도 항생제를 처방하는 일이 얼마나 자주 있었느냐’는 물음에 응답자들은 평균 4.36점을 줬다. 10점으로 갈수록 처방 경험이 잦은 것이다. 일반인 대상 설문에서도 ‘감기로 진료받을 때 항생제 처방을 요구한 적이 있다’는 응답이 3.5%로 나타났다. 18.5%는 ‘열이 날 때 의사에게 진료받지 않고 집에 보관해 둔 항생제를 임의로 복용한 적이 있다’고 답했다. 항생제 내성균이 퍼지지 않게 하려면 예를 들어 A병원에 있던 환자가 B병원으로 옮길 때 내성균 보균자 정보를 병원이 공유하도록 해야 하지만 아직 의무화되지 않았다. 질병관리본부 관계자는 “2016년 항생제 내성 관리대책 발표 때 병원 간 내성균 보균자의 정보 공유 체계를 만들려고 했지만 시스템이 아직 갖춰지지 못한 데다 환자의 개인정보 등 법적인 검토가 필요해 아직 추진 중에 있다”고 밝혔다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

최근 호주 시드니대 연구진이 생태학 분야 국제학술지 ‘생물보존’에 전 세계 곤충종 41%가 개체수 감소를 경험하고 있고 3분의 1 정도는 멸종위기에 놓여있다는 논문을 발표했다. 특히 많은 생물학자들은 꽃가루를 옮기는 역할을 하는 벌의 급격한 개체수 감소에 대한 우려를 표하고 있다. 금세기 말에는 벌 구경이 어려울 수도 있다는 극단적인 분석도 나오고 있는 상황이다. 사실 벌이나 나비의 개체수가 감소할 경우 생태계 전체가 파괴될 가능성도 배제할 수 없다. 벌의 개체수 감소는 살충제 같은 화학물질의 과다사용과 함께 지구온난화로 인한 해충 증가 등이 원인으로 꼽히고 있다. 특히 유럽에서는 ‘바로아 진드기’라는 해충이 벌집을 파괴해 벌의 장기적 생존을 위협하는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 벌을 키우는 양봉가들은 바로아 진드기 침입을 감시해 막는 방법을 고민하고 있다. 과학자들이 바로아 진드기의 침입 상황을 정확히 파악해 꿀벌과 벌집을 보호할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 신호처리 제5연구실(LST5)은 지역 양봉가들과 함께 인공지능(AI)를 활용해 침입한 진드기의 숫자를 계산하는 애플리케이션(앱)을 개발했다. 양봉가들은 벌통 아래에 대놓은 나무판에 죽은 진드기 수를 세어 얼마나 감염됐는지를 파악하는데 이 방법은 정확도가 떨어진다는 단점이 있다. 진드기의 크기가 1㎜에 불과하고 나무판에 떨어져 있는 먼지나 오염물질들이 섞여 구분하기가 쉽지 않기 때문이다. 더군다나 벌집이 한 두개가 아니라 많은 벌집을 갖고 있는 경우는 이런 방법은 사실상 무용지물이라고 할 수 있다. EPFL LST5 장 필립 티란 교수팀은 AI를 활용한 웹 기반 애플리케이션으로 진드기 숫자를 셀 수 있는 시스템을 만들었다. 벌을 키우는 사람들은 여전히 벌집 아래에 나무판을 대놓아야 하지만 예전처럼 일일이 육안으로 관찰해 진드기 숫자를 셀 필요가 없게 됐다. 그저 나무판을 찍어 온라인 사이트에 올리기만 하면 된다. 연구자들은 진드기를 구분해낼 수 있는 앱을 개발하기 위해 머신러닝 기법을 활용해 나무판 위에서 진드기와 다른 오염물질을 구분해 인식할 수 있도록 학습시켰다. 또 양봉가들이 보내준 사진들이 선명하지 않고 역광 상태에서 찍혀 이미지를 인식하기 쉽지 않다는 문제점을 연구진은 맞닥뜨렸다. 이를 위해 연구팀은 화질 선명도를 높이고 역광에서도 진드기만을 구분해 낼 수 있도록 컴퓨터를 학습시키는 한편 벌집마다 QR코드를 부여해 각 벌집마다 시간별, 장소별 죽은 진드기의 숫자, 현재 남아있을 것으로 예상되는 진드기 숫자, 다음 침투 장소 등을 예측할 수 있는 프로파일을 만들 수 있게 했다. 그 결과 앱은 죽은 진드기를 나무판에서 재빨리 인식하고 몇 초만에 벌집 하나 당 진드기가 몇 마리 죽었으며 그를 통해 얼마나 벌집에 남아있는지를 빠르게 인식할 수 있게 했다. 연구팀이 개발한 AI 시스템은 벌의 생존을 위협하는 진드기의 확산 정도 등을 손쉽게 전국단위로 파악할 수 있게 해준다. 티란 교수는 “지금까지는 진드기의 숫자를 정확히 알 수 없기 때문에 과도한 양의 살충제가 투입돼 벌들의 괴사를 부르는 등 문제가 심각했다”며 “이번 기술을 통해 벌과 벌집을 구할 수 있는 자료 확보는 물론 바로아 진드기의 확산 정도, 그리고 잠재적으로 진드기에 내성이 있는 벌을 찾는데도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘종의 기원’으로 유명한 영국 생물학자 찰스 다윈은 1872년 ‘인간과 동물의 감정 표현에 대하여’라는 획기적인 책을 펴냈다. 이 책은 출간되자마자 베스트셀러가 됐지만 학계에선 주목받지 못한 채 오랫동안 기억에서 거의 지워지다시피 했다. 그 책에서 다윈은 이렇게 주장하고 있다. ‘인간과 동물이 기쁨, 슬픔, 또는 분노처럼 기본적인 감정을 느낄 때 유사한 형태의 표정을 짓는다.’ 인간과 동물이 유사한 감정을 가진다는 이 명제는 정치적인 이유로 오랜 기간 잘못된 주장으로 치부됐다. 그 외면의 가장 큰 바탕은 당대까지도 유력했던 아리스토텔레스의 이론 때문이었다. ‘인간은 이성적인 존재이고 동물은 본능에 따르는 만큼 근본적인 차이를 갖는다.’하지만 이제 아리스토텔레스의 주장은 거의 설득력을 잃어 가는 추세다. 독일 동물행동학의 선구자인 뮌스터대 동물행동학연구소 노르베르트 작서 소장도 책에서 이렇게 강조한다. “동물들도 인간처럼 생각하고 기뻐하고 화 낼 줄도 알며 슬픔과 두려움을 느끼고 사랑하고 미워한다.” 동물도 이성을 가졌다니 생뚱맞게 들릴 수도 있는 주장이다. 하지만 각종 실험과 사례들을 통해 드러내는 인간과 동물의 유사성은 충분히 설득력을 갖는다. 진원류에 속하는 상당 종들은 공평함의 의미를 알고 있으며 다른 개체들의 감정을 공유하면서 필요에 따라서는 무리에 속한 일원을 위로하기도 한다. 심지어 갈등이 벌어지면 해결책과 타협점을 모색하기도 한다. 몇몇 동물들은 도구를 만들고 스스로 목표를 설정하며 새로운 것을 고안해 다음 세대들에게 전달하면서 문화적 전통을 형성한다. 대형 유인원이나 돌고래, 코끼리는 인간처럼 자의식을 가진 것으로도 추정된다. 그렇다면 모든 동물들이 학습할 수 있는 능력을 가졌다는 주장은 어떨까. 책에서는 실제로 동물들의 다양한 학습 능력과 형태가 소개된다. 새끼 오리들은 부화하자마자 누구를 따라갈 것인지를 학습하고 금화조들은 부모를 통해 어떤 짝짓기 대상을 선택할지를 배운다. 버빗원숭이들은 어떤 경고음이 표범을 경계하라는 소리인지 배우며 비둘기들은 학습한 기호를 바탕으로 마치 대화하듯 정보를 교환한다. 동물 역시 자기를 인식하는 능력을 갖고 있다는 주장도 흥미롭다. 인간이 연인을 사랑하거나 헤어졌을 때의 긍정적인 감정과 부정적인 감정도 느낄 수 있다고 한다. 개의 질투 감정 실험은 대표적인 예다. 개 주인에게 일부러 자기 개를 무시하게 한 다음 그 개와 똑같이 생긴 인형과 함께 놀도록 했다. 그러자 개는 주인과 인형 사이에 거칠게 끼어들어 주인의 관심을 끌려 애썼다. 심지어 인형에게 공격적인 태도를 보이거나 끙끙대는 소리를 내기도 했다. 노르베르트 작서는 이 밖에 여러 실험과 사례 연구를 통해 개들이 어떻게 감정을 이입하는지, 쥐들이 어떻게 알츠하이머병에서 벗어나는지, 앵무새와 까마귀가 ‘사람과’에도 크게 떨어지지 않는 지적 능력을 갖고 있는 것에 대해서도 보여 준다. 저자는 이 같은 동물의 모든 행동을 진화의 산물로 본다. 지구상의 모든 동물이 자연선택에 의해 자신의 유전자를 다음 세대에 전달하기 좋은 행동을 한다는 말이다. 그렇다면 ‘번식 성공’이라는 최종 목적에서 동물과 인간은 결국 같다고 볼 수 있지 않을까. 하지만 인간에게는 동물들에게 없는 ‘법’과 ‘도덕 윤리’라는 테두리를 세워 그 안에서 동물과 달리 살려고 노력한다. 책은 인간적인 동물들의 이야기를 통해 인간다운 것과 동물 같은 것의 차이에 대해 질문을 줄기차게 던진다. 어찌 보면 인간의 오만함에 대한 경고로도 비친다. 그 말미는 이렇다. “우리가 수년 전에 그저 상상만 했던 것들을 넘어설 정도로 동물과 인간 사이의 공통점이 갈수록 늘어나 둘 사이의 거리를 좁히고 있다.” 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

바다의 포식자로 불리는 메갈로돈의 멸종시기가 기존 예측보다 100만 년 더 앞선다는 연구결과가 나왔다. 라이브사이언스 등 과학전문매체의 13일 보도에 따르면 기존 학계는 지금까지 발견된 화석의 흔적으로 미뤄 봤을 때, ‘괴물 상어’로 불리는 메갈로돈(Otodus megalodon)이 약 260만 년 전 플리오세 말기에 갑자기 자취를 감춘 것으로 추정했다. 하지만 미국 사우스캘리포니아의 찰스턴칼리지 척추동물 고생물학자인 로버트 보에세네커 교수 연구진은 메갈로돈의 멸종 시기는 기존 예상보다 약 100만 년 더 앞선 시기로 보인다고 주장했다. 연구진이 캘리포니아와 멕시코 등지에서 발견된 메갈로돈의 화석을 분석한 결과, 멸종시기를 결정하는데 이용되는 연대측정방법이 매우 복잡하고, 이것의 결과는 주변 암석의 성질에 의해 달라질 가능성이 있는 것으로 확인됐다. 이러한 이유 탓에 메갈로돈의 멸종 시기는 기존의 약 260만 년 전에서 약 100만 년 더 앞선 360만 년 전이라고 볼 수 있으며, 연구진은 이 거대한 괴물 상어를 사라지게 한 원인 중 하나가 이보다 더 작지만 사냥에 요령이 있는 바다생물 즉 백상아리(White sharks, 학명 Carcharodon carcharias)일 가능성이 있다고 판단했다. 백상아리는 악상어과의 바닷물고기로. 백상아리속 가운데 오늘날까지 남아있는 유일한 종이다. 몸길이는 6.5m내외지만 화석종 가운데는 12m이상 되는 것도 발견된다. 상어 가운데서도 뱀상어와 함께 가장 난폭한 종으로 분류된다. 백상아리가 지구상에 나타난 것은 600만 년 전이며, 지구 전역으로 서식지를 확대한 것은 400만 년 전으로 알려져 있다. 이 시기는 메갈로돈이 지구상에서 갑작스럽게 사라진 시기와 불과 40만 년 차이밖에 나지 않으며, 연구진은 두 종(種)이 공존한 40만 년 이라는 시간이 백상아리가 지구 전역에 서식지를 확장하는 동시에 메갈로돈의 멸종에 관여하기에 충분한 시간이라고 설명했다. 다만 백상아리가 메갈로돈 멸종의 정확한 원인이라고 지목할 수는 없으며, 메갈로돈이 당시 갑자기 바다에서 사라진 것이 해양생물의 대량 멸종과 같은 '대격변'의 결과라기보다는 메갈로돈을 포함한 많은 종이 멸종되고 동시에 백상아리와 같은 새로운 종이 나타나는 특정한 시기적 환경과 연관이 더 깊다고 덧붙였다. 이번 연구결과 논문은 생물학과 의학 분야 오픈 액세스 저널인 ‘피어(Peer) J’ 최신호인 12일자에 실렸다. 피어 J는 생명환경과학 저널(The Journal of Life and Environmental Sciences)로도 불린다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

불과 몇 년 전까지만 해도 실험적인 연구 정도로만 여겨졌던 인공지능은 어느덧 인터넷 검색 엔진부터 음성 인식, 스마트폰 카메라까지 우리 생활에 깊숙이 파고들고 있습니다. 비록 일부 영역에서는 많은 사람이 직장을 잃지 않을까 걱정하는 시각도 있지만, 인간이 더 똑똑한 하인을 부릴 수 있게 됐다는 기대도 적지 않습니다. 지루하고 반복적인 단순 작업을 인공지능이 대신한다면 인간은 더 창의적이고 생산적인 작업에 집중할 수 있을 것입니다. 그리고 과학 연구에서 그런 기대가 점차 현실이 되고 있습니다. 노스캐롤라이나 주립대학 및 콜로라도 대학의 연구팀은 인공지능을 이용해서 유공충(foraminifera)의 화석을 자동으로 분류하는 시스템을 개발했습니다. 유공충은 해양 먹이사슬의 기초를 형성하는 작은 플랑크톤으로 종에 따라 독특한 형태의 껍데기를 만드는 것으로 잘 알려져 있습니다. 유공충의 껍데기는 당시 바다의 환경과 기온, 화학적 구성 등 중요한 정보를 지니고 있기 때문에 해양 생물학자들에게 특히 중요한 연구 대상입니다. 이를 통해서 석유 같은 자원 탐사는 물론 고대 바다의 환경을 재구성할 수 있습니다. 문제는 보통 1mm 남짓 크기를 지닌 유공충을 현미경으로 보고 하나씩 수작업으로 종(species)을 분류하는 일이 매우 많은 시간과 인력이 투입된다는 점입니다. 고급 두뇌 인력인 과학자들이 창의적인 연구보다 단순 수작업에 집중하는 모순이 발생합니다. 연구팀은 서로 다른 방향에서 나오는 LED 광원과 현미경에 부착된 카메라를 이용해서 유공충마다 16개의 사진을 찍어 다양한 이미지를 확보한 후 이를 콘볼루션 신경망 (convolutional neural network, CNN)에 입력해 학습시켰습니다. 그 결과 6종의 유공충을 분류하는데 있어 과학자만큼 뛰어난 분류 정확도를 확보했습니다. 유공충을 자동으로 분류하면 유공충의 종류에 따른 해양 환경 역시 빠르게 파악할 수 있어 앞으로 관련 연구에 큰 도움이 될 것으로 기대됩니다.연구팀에 따르면 분류 과정에 인공지능을 도입하는 것은 또 다른 장점이 있습니다. 사람에 따른 차이가 없다는 것입니다. 여러 사람이 눈으로 보고 주관적으로 판단하는 경우 검사자에 따라 분류가 조금씩 달라지는 문제가 있습니다. 그렇다고 한 사람이 모두 다 하기에는 작업량이 너무 많습니다. 이 과정을 인공지능으로 자동화하면 모두 같은 기준으로 분류하기 때문에 연구자들은 더 균일한 결과를 얻을 수 있습니다. 연구팀은 2019년 1월에 미 국립 과학재단 (National Science Foundation (NSF))에서 연구 자금을 지원받아 이 연구를 더 확장할 계획입니다. 연구팀의 목표는 35종의 유공충을 완전히 자동으로 분류하고 분석할 수 있는 인공지능 기반 연구 도구를 개발하는 것입니다. 이를 통해 해양 자원 탐사는 물론 현재와 고대 바다의 환경 변화 등 여러 가지 연구가 더 빨라질 수 있을 것으로 기대됩니다. 다른 분야와 마찬가지로 과학 연구 역시 데이터의 양이 급격히 증가하면서 사람이 모두 수작업으로 분류하거나 분석하는 일이 어려워지고 있습니다. 인공지능은 과학자의 똑똑한 비서로 지루한 반복작업 대신 더 창의적인 연구 과제에 집중할 수 있도록 도와줄 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

공룡은 중생대 말 지구에 운석들이 떨어져 그 영향으로 지구에서 완전히 사라졌다고 알려져 있습니다. 과연 공룡들은 완전히 멸종한 걸까요. 과학자들은 지금도 주변에서 공룡을 흔히 볼 수 있다고 이야기합니다. 도심에서 흔히 볼 수 있는 비둘기는 물론 닭이나 까치 같은 새들이 다름 아닌 공룡이라는 것입니다. 중생대 말 대부분의 공룡은 사라졌지만 그중 한 갈래가 살아남아 현재 1만종이 넘는 조류로 진화했다는 것이지요. 새가 공룡의 후손이라는 것을 알려 주는 증거들은 상당히 많습니다. 현생 조류의 조상인 초기 공룡들은 두 발로 걸어다녔고 날개로 진화할 수 있었던 긴 앞발, 뼈 속의 공기 주머니, 파충류보다는 현생 조류의 알과 비슷한 공룡알, 중온동물, 깃털로 둘러싸인 몸 등이 대표적입니다. 그중 가장 결정적인 증거는 바로 깃털입니다. 현생 조류의 조상인 초기 공룡들도 새들처럼 온몸이 깃털로 덮여 있었다고 합니다. 그렇지만 이 깃털들은 비행 목적이 아닌 보온이나 배우자를 유혹하기 위한 수단이었다고 생각돼 왔었습니다. 또 공룡들이 어떻게 날 수 있게 됐는지에 대해서도 명확히 알려져 있지 않았습니다. 그런데 중국 과학원 난징 지질학·고생물학연구소, 산둥성 린이대, 미국 노스캐롤라이나주립대, 노스캐롤라이나 자연사박물관, 유전자 분석전문 기업 앰비오팜 공동연구팀은 현재 살고 있는 조류와 여러 파충류의 유전체, 7500만~1억 6000만년 전에 살았던 깃털공룡들의 유전체를 분석한 결과 공룡의 깃털을 구성하는 핵심 단백질들이 시간이 지나면서 가벼워지고 신축성을 갖도록 진화해 날 수 있게 됐음을 밝혀냈습니다. 이 같은 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 1월 28일자에 실렸습니다. 모든 척추동물들은 ‘케라틴’ 단백질을 갖고 있습니다. 사람에게는 털·피부·손발톱을 만드는 알파케라틴이 있고, 파충류·양서류·조류에게는 베타케라틴이 발톱과 부리·깃털을 형성합니다. 과학자들은 현생 조류와 파충류의 유전체를 분석한 결과 현생 조류들은 알파케라틴을 거의 상실했으며 베타케라틴이 더욱 많아지면서 탄력 있고 가벼운 깃털을 갖게 됐다는 것을 밝혀냈습니다. 또 연구팀은 ‘안키오르니스 헉슬리아이’라는 1억 6000만년 전에 살았던 닭 크기 깃털공룡의 깃털 유전체를 분석한 결과 그 이전에 살았던 깃털공룡들보다 베타케라틴 단백질의 양이 상당히 늘어났다는 사실을 밝혀냈습니다. 연구팀은 1억 3000만년 전에 살았던 ‘슈부이아 데세르티’라는 깃털공룡의 유전체도 분석했는데 안키오르니스보다 알파케라틴은 더 줄고 베타케라틴의 양은 늘어났다는 사실을 발견했습니다. 여전히 날지는 못하고 날갯짓을 하며 뛰어다니는 수준이었지만 현생 조류 중 날지 못하는 새에 가까워졌다는 설명입니다. 이번 연구에 참여한 진화생물학자들은 깃털공룡의 형태뿐만 아니라 유전적 변화가 날지 못하는 공룡을 날 수 있도록 진화시켜 다양한 새로 진화하게 된 것이라고 설명하고 있습니다. 만약 중생대 말 공룡이 모두 멸종했다면 지금 우리는 치킨의 맛을 알지 못했을 겁니다. 그리고 설 명절, 오랜만에 만나는 친척 아이들에게 이런 재미있는 공룡 이야기들을 풀어 놓는다면 똑똑한 삼촌, 이모, 고모로 보이지 않을까요. 아이들이 가장 좋아하는 이야기는 다름 아닌 공룡 이야기이니까요. edmondy@seoul.co.kr

슈퍼박테리아의 새로운 감염 경로가 밝혀진 것일지도 모르겠다. 구급차 안에 있는 산소통이 슈퍼박테리아 일종인 메티실린 내성 황색포도알균(MRSA)에 오염됐을 가능성이 있다는 연구논문이 미국에서 나왔다. 이는 구급차 소독 과정에서 산소통을 간과했을 가능성을 지적하는 것. 영국 일간 데일리메일은 25일(현지시간) 최근 로이터통신 보도를 인용해 이같은 연구논문을 소개했다. 이번 연구논문을 발표한 미국 앨라배마대학의 생물학자 코디 깁슨 연구원은 칼훈커뮤니티컬리지에 있을 때 동료 연구원들과 미국 앨라배마주의 한 응급의료서비스(EMS) 구급센터에 소속돼 있는 구급차 3대에 배치돼 있던 산소통 9개에 대해 MRSA 오염 검사를 시행했다. 그 결과, 산소통 9개 모두에서 MRSA 양성 반응이 나타났다. 산소통 충전소에서 세척을 마치고 산소를 재충전한 산소통의 96%에서도 MRSA가 발견됐다. MRSA 감염은 이름 그대로 항생제인 메티실린에 내성이 있어 치료하기가 어렵다. 이 감염은 다른 슈퍼박테리아들보다 심하지 않다고 알려졌지만 이 때문에 여전히 매년 수천 명의 사망자가 발생하고 있다. 또한 연구진은 산소통 외에도 심장 모니터(감시장치)와 혈압측정띠와 같은 구급차에 있는 다른 장비 역시 검사를 시행했지만 MRSA는 검출되지 않았다. 그런데 구급차 내부 바닥은 조사된 3대 모두 MRSA 양성 반응을 보였고 그중 1대는 문손잡이에서도 MRSA가 나온 것이었다. 물론 이번 연구에서는 실제 감염률을 조사하지 않았으므로, 누가 산소통의 박테리아에 감염됐는지는 알 수 없다. 이에 대해 깁슨 연구원은 “산소통은 일반적인 일회용 의료 장비나 소모품과 다르게 다시 충전해 사용한다”면서 “산소통은 충전을 위해 교체가 이뤄지고 있으므로 오염된 박테리아는 넓은 지역으로 퍼져나갈 수 있다”고 설명했다. 또 이 연구원은 산소통이 MRSA에 오염돼 있는 이유는 산소통에 관한 보편적인 소독 프로토콜(공식적인 절차나 규정)이 부족하기 때문이라고 지적했다. 구급차의 대부분 장비는 회사의 프로토콜이나 규제 당국의 지시에 따라 환자 1명을 이송할 때마다 소독되고 있지만, 산소통은 종종 간과될 수 있다는 것이다. 실제로 깁슨 연구원은 구급차 업자와 인터뷰를 통해 이 업자는 환자가 접촉한 다른 장비는 정기적으로 소독제로 소독했다고 밝혔지만 산소통을 언제 마지막으로 소독했는지는 모르고 있었다는 것을 확인했다. 미국 구급의학회(NAEMSP)의 신임회장인 워싱턴대학의 데이비드 탄 박사는 “구급차 소독을 위한 범용 프로토콜은 존재하지 않지만 기관들이 구급차 소독을 위한 자체 정책과 절차를 개발하는 데 쓸 수 있는 여러 지침이 있다”고 말했다. 펜실베이니아의과대학의 마이클 데이비드 박사도 구급차 산소통의 세균 오염은 널리 논의되지 않고 있다면서 이번 연구로 인해 새로운 표준 절차가 만들어지길 기대한다고 말했다. 이에 대해 깁슨 연구원은 산소 장비에 관한 범용 소독 프로토콜을 개발하면 교차 오염으로 인한 환자 감염 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다고 결론지었다. 자세한 연구결과는 영국의학저널(BMJ·British Medical Journal, )의 자매지인 응급의학저널(EMJ·Emergency Medicine Journal) 최근호(지난해 12월호)에 실렸다. 사진=MRSA 오염 검사(왼쪽), 연구를 진행한 코디 깁슨 연구원 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr