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

깃털이 거의 없는 지구 최강의 공룡 티라노사우루스 렉스(이하 티렉스)의 모습이 그래픽으로 재탄생했다. 티렉스는 백악기 후기에 살았으며, 캐나다와 미국 아시아지역에서 발견되는 수각류 육식공룡이다. 티렉스가 깃털을 가졌다는 직접적인 증거는 없지만, 최소한 몸의 일부에는 깃털을 가졌을 가능성이 높다고 여겨져 왔다. 비슷한 크기의 다른 종에게서 깃털이 발견됐기 때문이다. 하지만 미국 샌프란시스코에서 활동하는 콘셉트 아티스트(기획 단계에서 특정 캐릭터의 특징을 분석하고 이를 현실화 해 최고의 이미지를 찾아내는 직업) RJ 팔머와 현지 고생물학자들은 최근의 연구결과들을 재분석 해 기존과 다른 새로운 이미지의 티렉스를 탄생시켰다. 연구진은 티렉스의 몸과 얼굴의 형태를 자세하게 분석한 연구결과 20건을 재분석했다. 실제로 2017년 국제학술지 생물학저널(journal Biology Letters)에 실린 연구에 따르면 티렉스의 팔은 기존의 예측보다 더 작고 위장이 비교적 아래쪽에 위치해 있으며, 피부는 깃털대신 매우 조밀한 피부조직으로 이뤄져 있었다. 팔머와 고생물학 전문가들은 이를 통해 깃털이 거의 없는 매끈한 피부를 가진 티렉스의 이미지를 새로 만들기 시작했다. 티렉스의 뼈대를 새로 구성하고 여기에 근육을 입힌 뒤 최종적으로 깃털이 없는 매끈한 피부를 올렸고, 색을 입혀 지금까지와는 다른 티렉스의 이미지를 완성했다. 팔머는 “수많은 예술가들은 (티렉스의) 모든 면을 제대로 이해하지 못했다. 나는 사람들이 티렉스를 영화 속 괴물이 아닌 동물로 보길 바랐다”면서 “그 과정은 매우 쉽지 않았다. 해부학 용어로 가득 찬 연구결과 속에서 근육의 모양과 피부 형태를 알아내기 위해 애썼다”고 말했다. 팔머와 고생물학자 전문가들은 티렉스의 피부뿐만 아니라 비교적 무딘 발톱도 재현해냈다. 전문가들에 따르면 날카롭지 않은 무딘 발톱은 땅과 지속적인 마찰을 일으킨 결과라고 설명했다. 한편 깃털이 없고 무딘 발톱을 지닌 티렉스의 이미지 연구는 뉴멕시코 자연사 및 과학박물관의 전시 프로젝트 일환으로 진행됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 2010년 미국 몬태나주(州)에 있는 쥐라기 후기 지층에서 나중에 ‘앤드루’라는 이름을 붙인 어린 용각류의 두개골 화석이 발견됐다. 길이 약 24㎝의 이 두개골 화석은 연구에서 새끼 디플로도쿠스로 확인됐다. 1억 5400만 년 전부터 1억 5000만 년 전까지 북아메리카 대륙에 살았던 이 용각류는 몸보다 긴 목과 긴 꼬리 덕분에 ‘두 개의 기둥’이라는 뜻을 지닌 디플로도쿠스라는 이름이 붙여졌다. 앤드루라는 이름은 디플로도쿠스 중에서도 완전한 골격이 발견된 디플로도쿠스 카네기아이를 발견하는 데 지대한 공헌을 한 앤드루 카네기를 기리기 위해 붙여졌다. 다 자란 성체는 몸길이 25m, 몸무게 10~16t으로 추정되는 데 앤드루는 화석 분석에서 만 5세가 되기 전에 죽었지만, 몸길이는 6m에 달할 것으로 추정된다. 앤드루가 이렇게 폭풍 성장할 수 있었던 이유 중 하나는 바로 성체와 다른 치아 구조 덕분으로 보인다. 연구를 이끈 몬태나주 소재 그레이트플레인스 공룡박물관의 고생물학자 캐리 우드러프 박사과정 연구원은 “중요한 것은 크기 만이 아니다. 전체적인 형상, 특히 치아 구조를 통해 디플로도쿠스가 어떻게 성장하는지를 더욱 잘 이해할 수 있다”고 말했다. 앤드루의 형상은 다 자란 디플로도쿠스의 두개골을 그대로 작게 만든 것과 다르다. 이는 성장하는 동안 뼈 모양과 각 부위의 길이 비율에 큰 변화가 생기고 있다는 점을 시사한다.다 자란 디플로도쿠스는 입의 앞쪽에 나무못이나 머리빗 같이 치아가 나 있는 것으로 알려졌지만, 앤드루는 이외에도 입 뒤쪽에 납작한 이빨을 가지고 있다. 여러 치아 모양에 따라 더 많은 종류의 식물을 먹음으로써 급격히 성장할 수 있는 에너지를 얻고 있었다고 우드러프 연구원은 지적한다. 앞으로 돌출된 턱 모양도 앤드루는 짧고 폭이 좁지만 다 자란 디플로도쿠스는 폭이 넓고 각이 져 있다. 전자는 숲속의 식물을, 후자는 개방된 땅에서 자란 풀을 먹는 데 적합하다고 한다. 이런 특징적인 차이로 연구자들은 어린 디플로도쿠스에 대해, 나이가 비슷한 개체들끼리 무리를 지어 부모에게서 떨어져 숲에서 자생하고 있었다고 생각한다. 숲속이 천적으로부터 숨기가 쉽고 부모와 떨어져 살고 있으면 그 거대한 몸에 짓밟힐 위험도 피할 수 있었던 것으로 보인다. 자세한 연구 성과는 네이처 온라인 자매지인 사이언티픽 리포츠 최신호(11일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘STEAM과학으로 융합을, 창의적 상상으로 미래를!’ 경기도 과천시는 오는 14일 과천 중앙공원 일원에서 ‘제17회 토리아리 과학축제’를 개최한다고 10일 밝혔다. 어린이와 청소년에게 다양한 융합과학 체험활동을 통해 과학적 상상력과 창의적인 마인드를 고취하기 위해 매년 열린다. 시의 마스코트인 토리·아리와 함께 아이들의 무한 상상력을 과학의 세계로 빠져들게 하는 이번 과학축제는 STEAM융합과학탐구마당. 4차산업&창의적메이커마당, 과학특별마당 등 3개 마당 28개 분야로 나눠 열린다. STEAM융합과학탐구마당에서는 ‘날개 없는 비행기’, ‘음으로 듣는 줄’, ‘무한착시 거울상자’ 등 18가지 실험을 통해 다양한 과학현상과 원리를 체험할 수 있다. 기술, 공학, 예술과 융합된 재미있는 실험과 메이커 활동을 진행한다. 4차산업&창의적메이커마당에서는 3D프린팅으로 출력되는 초콜릿과 토리아리모형의 후가공 작업을 해볼 수 있다. 드론시뮬레이션, 코딩프로그램으로 로봇제어, 가상현실(VR)도 운영한다. 또 내 얼굴 사진으로 페이스도장 만들기와 비닐커터로 출력한 모형으로 다양한 오토마타를 제작하는 체험부스가 운영된다. 분수대 주변에 마련된 메인무대에서 진행되는 과학특별마당은 1.6㎡ 반사판으로 된 태양열 조리기로 팝콘을 튀겨보는 흥미로운 체험시간을 갖는다. 자전거발전기로 믹서기를 돌려 바나나 주스를 만들어보는 체험으로 신재생에너지를 열에너지와 전기에너지를 생산해볼 수 있다. 질소폭탄, 드라이아이스 에그, 공기대포 등 신기한 과학현상을 관객이 직접 참여해 볼 수 있는 ‘사이언스매직쇼’도 3회에 걸쳐 선보일 예정이다. 또 국내 1호 과학탐험가 ‘문경수’의 서호주탐사 프로젝트와 화성탐사를 준비하는 우주생물학자들의 흥미진진한 경험담을 소개하는 코너도 마련돼 있다. 부스참여는 무료이며, 일부 부스는 현장에서 예약접수를 통해 참여할 수 있다. 남상인 기자 sanginn@seoul.co.kr

“쉬리와 피라미, 버들치가 강에서 어떻게 사는지 알았다면 설령 그 사업을 통해 미국보다 잘 살 수 있다고 해도 포클레인으로 강바닥을 파헤치는 일은 할 수 없었을 겁니다.” 생물학자인 최재천(65) 이화여대 에코과학부 석좌교수는 7일 서울신문과의 인터뷰에서 물길을 막은 4대강 사업을 ‘용서받지 못할 환경 재앙’이라고 평가했다. 다만 4대강에 설치된 보 처리를 놓고는 ‘철거’라는 원론에 공감하면서도 한번에 모두 철거가 아닌 단계적 개방의 필요성을 제안한다. 최 교수는 “마음은 당장 철거하고 싶지만 학자적 욕심이 있다”며 “선과 악이 모두 스승인 것처럼 강물을 막았을 때 어떤 변화가 발생하는지 자료를 모아 다시는 무모한 시도를 하는 지도자가 나오지 않도록 배움의 기회로 활용해야 한다”고 강조했다. 국민 복지와 삶의 질, 환경 보존을 위해 개발론자가 ‘갑’이 될 수밖에 없는 정부 내 구조 개혁의 필요성도 제기했다. 그는 “교육부 장관이 맡는 사회부총리를 환경부나 보건복지부 장관이 맡아야 개발과 보존의 균형이 맞춰질 수 있을 것”이라고 강조했다.→환경문제에 관심을 갖게 된 계기는. -김대중 정부 시절 동강댐 건설이 계기가 됐다. 대통령이 국토교통부와 환경부 장관 대담 후 국토부의 손을 들어 줬다는 말을 들었다. 선수 기용이 잘못됐다는 의심을 지울 수 없었다. 답답한 마음에 대통령께 보내는 편지 형식의 칼럼을 썼다. 공직에 있던 동기가 전화로 ‘애쓰지 말라’는 항의성 조언을 했던 기억이 난다. ‘환경 문제에서 물건너갔다는 것은 없다’는 말로 답을 대신했다. 결국 댐 건설은 백지화됐다. →우리나라의 환경 분야 현안은. -한두 가지가 아니다. 기후변화와 생물다양성 문제, 미세먼지, 플라스틱 그리고 4대강 사업으로 망가진 하천의 재자연화 등이 시급하다. 우리 정부가 저출산, 고령화 문제에 어영부영하다가 속수무책 당하는 것처럼 기후변화가 한계점을 넘어서면 걷잡을 수 없는 상태에 빠지게 된다. 지금 그 단계에 돌입했을지도 모른다. 환경을 챙기는 게 경제를 해치는 게 아니라는 것을 인식하고 환경 문제를 해결하기 위해 스스로 행동해야 한다. →환경에 대한 위상이 낮다. -경제와 환경은 배치된다. 우리나라는 구조적으로 환경부가 일을 하기 어렵다. 개발론자가 ‘갑’이다. 경제 발전을 내세운 개발론에 보존론자는 공격을 받을 수밖에 없다. 보존론자인 환경부나 복지부 장관을 부총리로 임명해 공정하게 논의하고 설득할 수 있어야 한다. 좁은 국토에서 보존을 기조로 신중한 개발이 이뤄지지 않으면 결국 살 곳을 잃게 돼 ‘환경 난민’으로 전락할 수밖에 없다. 개발 문화의 반대 개념으로 ‘생태 문화’를 처음 사용했다. 환경은 우리 세대만 쓰고 버리는 것이 아니다. →4대강 보 처리는. -4대강 사업은 대한민국 역사상 가장 큰 환경 재앙이다. 답은 보를 철거해 강을 원래대로 되돌리는 것이다. 보를 철거하는 비용이 만만치 않다지만 그대로 둔 채 강이 훼손되는 비용과 비교할 수는 없다. 하지만 한꺼번에 모든 보를 철거하는 게 최선의 방안인지는 모르겠다. 생태계 모니터링을 하면서 보가 있는 상황과 없앴을 때 자연이 복원되는 과정을 비교해 반면교사로 삼았으면 한다. →지구온난화로 인한 기후변화가 현실화됐다. -최근 유엔기후변화협약(UNFCCC) 명예대사로 위촉돼 국내에서 하던 기후변화 강연을 외국에서 진행하고 있다. 기후변화도 중요하지만 그로 인해 사라질 생물다양성 문제가 우리 인간에게 더 직접적이고 심각한 문제일지 모른다. 기후변화 자체만 바라볼 게 아니라 생태계 변화를 들여다봐야 한다. 기후변화에 따른 생태계 변화를 모니터링해 적응과 대응 방안을 찾아야 한다. →생물다양성에 대한 관심이 높은데. -UNFCCC에선 이번 세기 동안 지구 온도의 상승 폭을 2도 미만으로 줄이기 위해 많은 노력을 하고 있다. 그나마도 미국 정부의 돌출 행동으로 어려움을 겪고 있는데 생물학자들의 걱정은 보다 근원적이다. 2도는 너무 안일한 목표다. 지구의 평균 온도가 2도 오르면 지구 생물다양성의 절반이 사라질지도 모른다. →올해 폭염으로 국민 고통이 심각했다. -올여름이 우리나라 기상 관측 사상 가장 더웠다는 기록만으로 기후변화를 대입하기는 어렵다. 하지만 앞으로 이상기후 현상은 훨씬 잦아질 것이고, 기록은 머지않은 장래에 또 깨질 것이다. 기후변화는 이미 돌이킬 수 없는 ‘거대한 흐름’이다. 극지방의 빙하가 녹는 게 한계점을 넘었다고 진단하는 기후학자들이 제법 많다. →미세먼지 대책은. -일단 발동이 걸리면 돌이키기 어려운 기후변화와 달리 미세먼지 문제는 되돌릴 수 있다. 2008년 베이징올림픽 때 베이징의 공기가 놀랄 정도로 깨끗했던 걸 기억할 것이다. 중국 공산당의 확고한 의지다. 공산 국가가 아닌 대한민국에서 어느 정도까지 할 수 있느냐가 관건이지만 정부 의지와 국민들이 노력하면 매우 빠른 시일 내에 몰라보게 개선될 수 있다. →재활용 쓰레기 사태를 계기로 사회적 변화가 일고 있는데. -환경 문제를 정부만으로 해결하는 데 한계가 있다. 국민이 행동해야 한다. 서울 연희동에서 학교까지 왕복 7㎞를 걸어다닌다. 건강을 위한 유일한 투자다. 비닐 사용을 줄이기 위해 장바구니를 소지한다. 불편하지만 지구를 살리기 위해 이 정도는 충분히 감수할 수 있다고 본다. 우리는 교육을 잘 받은 멋진 국민들이다. 한때 전 국토가 무덤이 될 것이란 우려가 팽배했다. ‘매장’은 전통문화라 쉽게 바뀌지 않을 것이란 비관적 전망이 높았지만 변화를 이뤄냈다. 인식하면 곧바로 실천하는 국민이다. 일회용품 퇴출을 위해 편의점과 집에 방치돼 있는 머그컵을 유통시키는 방법을 고민할 필요가 있다. 이게 안 되면 우리 삶이 무너질 수 있는 상황에 내몰렸다. →좌우명인 ‘알면 사랑한다’는 의미는. -20년 전부터 사용하고 있다. 4대강 사업도 대통령이나 정책 입안자가 자연이나 환경을 알았다면 포기했을 것이다. 갈등이 계속되는 것은 서로를 모르기에 벌어지는 현상이다. 아는 것을 추구하는 것은 자기 합리화, 학자의 삶이자 명분이기도 하다. 후배들에게 글을 쓰는 과학자가 되라는 말을 자주 한다. 말은 공중에 퍼지지만 글은 고스란히 자신의 ‘공’으로 남는다. 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr ■ 최재천 석좌교수는 최재천 이화여대 에코과학부 석좌교수는 초대 국립생태원장을 지낸 생물학자다. 민벌레의 세계적 권위자로 국내에선 ‘개미 박사’로 더 유명하다. ‘통섭’(統攝)의 개념을 처음 도입했는데, 1998년 스승인 에드워드 윌슨 교수의 저서 ‘컨실리언스’를 번역한 제목이다. 미국곤충학회 젊은 과학자상과 대한민국 과학문화상 등을 수상했다. ‘알면 사랑한다’는 좌우명을 가지고 자연과학과 시민 소통에 적극 나선 지식인으로 사회 활동에도 적극 참여하고 있다. 1954년 강원 강릉에서 태어나 서울대와 미국 하버드대에서 동물학을 공부했다. 한국생태학회장·환경운동연합 공동대표·생물다양성재단 대표 등을 역임했다. ‘개미 제국의 발견’, ‘호모 심비우스’, ‘다윈 지능’ 등 60여권의 책을 저술했다.

19세기 생물학자와 의학자들에 의해 미생물을 비롯한 각종 병원균이 질병을 유발시킨다는 사실이 밝혀졌다. 지금까지 알려지지 않은 각종 질병과 전염병들도 등장하면서 현대인에게 ‘청결’은 미덕처럼 받아들여지고 있다. 그렇지만 지나치게 청결을 강조해 ‘무균’ ‘멸균’ 상태에 대한 강박 때문에 오히려 새로운 질환이 발생하는 ‘청결의 역설’ 상태가 나타나고 있기도 하다. 북미 연구진이 청결을 유지하기 위해 사용하는 각종 가정용 세제들이 영유아의 건강을 해칠 수 있다는 연구결과를 발표했다. 미국 존스홉킨스대 공중보건대, 캐나다 앨버타대, 토론토대, 매니토바대, 브리티시 컬럼비아대, 사이먼 프레이저대, 맥매스터대 공동연구팀은 깨끗한 주변 환경을 만들기 위한 스프레이 형태의 세정제를 비롯한 각종 생활용 세제가 소아 비만을 유발시킬 수 있음을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 캐나다 의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘캐나다의학회지’ 17일자(현지시간)에 2편의 논문으로 발표됐다. 연구팀은 캐나다 영유아 건강장기발달 추적조사 데이터베이스인 ‘차일드’(CHILD)에서 무작위로 3~4개월 된 영유아 757명를 선택해 체중과 장내 미생물 종류와 형태를 분석했다. 그 다음 이들이 1살과 3살이 됐을 때 체중과 장내 미생물 종류와 형태를 분석함과 동시에 집안의 청결도, 특히 청결을 유지하기 위해 어떤 제품을 쓰는지 비교했다. 그 결과 스프레이나 분무 형태로 사용하는 가정용 소독제를 많이 사용하는 경우 장내 미생물의 숫자는 물론 종류도 줄어든다는 사실을 연구진은 확인했다. 특히 가정용 소독제와 청결제를 자주 사용할 경우 3세 때는 또래 아이들의 평균 체중보다 많이 나가는 과체중 상태가 된다는 설명이다. 또 소독제 사용으로 장내 미생물의 변화가 나타나 비만이나 과체중이 된 아이들은 이후 소독제 사용을 중단하더라도 그 영향은 오래 지속되는 것으로 나타났다. 그렇지만 화학성분이 적게 들어간 친환경 제품을 사용한 경우는 그 영향이 크지 않다는 사실도 확인했다. 캐나다 앨버타대 의대 소아과 아니타 코지스키 교수는 “이번 연구는 영유아의 주변 환경을 청결하게 유지하기 위해 소독제를 지나치게 많이 사용할 경우 문제가 될 수 있다는 것을 보여줬다”라며 “생활 청결제 사용과 장내 미생물에 대한 영향, 이것이 다시 소아비만으로 연결되는 메커니즘을 명확히 규명하기 위한 추가 연구를 진행 중”이라고 설명했다. 그러나 다른 환경보건학자들은 “화학제품을 지나치게 사용할 경우 장내 미생물에 영향을 미칠 수 있다는 사실은 명백하지만 친환경 제품이라는 기준과 영유아가 가정용 세정제에 얼마나 노출되야 이번 연구와 같은 영향이 나타나는지에 대한 것이 좀 더 명확해야 할 것”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

마치 최근에 죽은 듯 생전 모습 그대로를 간직한 5만년 전에 살았던 새끼 늑대가 공개됐다. 지난 14일(현지시간) 영국 가디언 등 해외언론은 캐나다 유콘 지역의 빙하 속에서 잠자던 새끼 늑대와 새끼 카리부(북미산 순록)가 일반에 공개됐다고 보도했다. 방사성 탄소를 이용한 연대 측정 결과 무려 5만 년 전 살았던 것으로 추정되는 늑대와 카리부는 놀랍게도 보존 상태가 매우 양호하다. 새끼 늑대의 경우 머리에서 꼬리까지 전체적인 모습이 그대로 보존됐으며, 카리부는 몸통 절반이 사라졌으나 나머지는 보존상태가 양호하다.현지 고생물학자인 그랜트 자줄라 박사는 "우리가 아는 한 세계에서 유일한 미라화된 빙하시대 늑대"라면서 "부드러운 털과 피부조직까지 그대로 보존됐을 만큼 연구가치가 매우 높다"고 밝혔다. 이어 "늑대의 경우 생후 8주 정도의 나이로 추정되며 두 동물 모두 영구동토층에 보존돼 지금과 같은 상태로 남았다"고 덧붙였다. 보도에 따르면 5만년 이상 얼음 속에서 잠자던 두 동물이 이제서야 발견된 것은 지구온난화로 인해 빙하가 깨진 것이 원인이다. 캐나다 CBC등 현지언론은 "두 빙하시대 동물은 지난 2016년 금을 캐던 광부들이 처음 발견해 당국에 신고했다"면서 "현재 전문가들이 연구를 진행 중으로 차후 박물관에서 전시될 것"이라고 보도했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

오래 전 지구상에 살았지만 멸종돼 화석으로만 그 존재를 알리는 곰이 있다. 바로 신생대 홍적세(洪積世) 기간 유럽과 아시아 등지에서 살다가 마지막 빙하기 무렵인 2만 5000년 전 멸종한 동굴곰(Cave Bear)이다. 최근 독일 포츠담대학 등 공동연구팀은 동굴곰의 DNA를 추출해 분석한 결과 현생하는 불곰(큰곰)의 DNA 속에 0.9~2.4% 존재한다는 연구결과를 발표했다. 동굴곰은 키 170㎝ 이상으로 몸집이 현존하는 곰에 비해 조금 더 크다. 화석이 동굴에서만 발견돼 동굴곰이라고 불리며 흥미롭게도 초식만 고집했다. 일반적으로 현생 곰은 잡식성으로 작은 과일부터 생선, 동물까지 가리지 않고 먹는다. 하지만 동굴곰은 지나칠 만큼 초식만 했으며 대부분의 삶을 동굴에서 동면하며 보냈다. 연구팀에 따르면 멸종한 동굴곰의 DNA가 지금까지 남은 이유는 두 종간의 이종교배 덕이다. 연구를 이끈 진화 생물학자 악셀 바로우 박사는 "선사시대 동물의 DNA가 현생 동물에서 발견된 것은 사상 처음"이라면서 "멸종의 개념을 이제 새롭게 정의해야 할 것 같다"며 의미를 부여했다. 이어 "유전적인 측면에서 보면 멸종했다는 생물종들도 수만년 동안 생존해오면서 진화 영역에 참여해왔다고 할 수 있다"고 덧붙였다. 또한 바로우 박사는 미스터리로 남아있는 동굴곰의 멸종 이유에 대해서도 언급했다. 박사는 "동굴곰 척추에 창에 맞은 자국이 남아있는데 이는 네안데르탈인 등 고대 인류가 사냥했다는 직접적인 증거"라면서 "동굴은 인류와 동굴곰의 생활터전이었기 때문에 영역을 놓고 치열하게 싸울 수 밖에 없었을 것"이라고 설명했다.　 이번 연구결과는 과학저널 ‘네이처 생태와 진화'(Nature Ecology & Evolution) 최신호에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

다른 동물에는 없는 거북이의 신기한 등껍질의 생성과 진화 과정을 밝혀줄 거북 화석이 발견됐다. 지난 22일(현지시간) CNN과 BBC 등 해외 유력언론들은 중국 구이저우성에서 2억 2800만 년 전 살았던 거북 화석이 발견됐다고 보도했다. 몸길이가 2.5m 정도로 지금의 거북보다 훨씬 큰 이 거북은 두개골부터 꼬리까지 그대로 보일만큼 보존상태가 거의 완벽하다. 특히 이번 발견에 가장 흥미로운 사실은 이 고대 거북의 경우 거북의 상징인 등껍질이 없다는 점이다. 거북의 등껍질은 동물 가운데 유일하게 갈비뼈와 등뼈가 붙은 복잡한 구조로 약 50개의 뼈로 이루어져 있다. 다른 동물들의 껍질은 모두 신체 표면에 난 뼈비늘이지 뼈가 몸 밖까지 나온 것은 아니다. 이 때문에 학자들은 거북의 독특한 등껍질이 어떻게 생성돼 오늘날과 같은 모습을 갖추게 됐는지 관심을 가져왔다. 보도에 따르면 원반같은 형태의 몸매와 긴 꼬리를 가진 이 거북은 넓은 갈비뼈를 가지고 있으나 상징인 등껍질이 없다. 이에 앞선 지난 2008년 중국에서 발견된 2억 2000만년 전에 살았던 거북 조상 오돈토켈리스(Odontochelys semitestacea)의 경우에는 등껍질은 부분적으로만 형성된 상태였으며 단단한 복갑(腹甲·배를 싸고 있는 단단한 껍질)은 있었다. 특히 연구팀은 이 화석에서 이빨없는 부리를 확인해 '중국에서 온 첫번째 부리거북'이라는 의미의 '에오린크오킬리스 시넨시스'(Eorhynchochelys sinensis)로 명명했다. 　 이번 논문의 공동저자인 미국 시카고 필드 자연사박물관 고생물학자 올리비에 리펠은 "거북의 진화 과정은 다른 동물과 비교대상이 없어 매우 알기가 어렵다"면서 "부리를 가진 거북 화석으로는 가장 오래된 것으로, 그간 알지 못했던 거북 진화 과정의 한 부분을 채워줄 것"이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 유명 과학지 네이처(Nature) 최신호에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

무더운 날씨지만 저녁때면 선선해진 요 며칠 잠자리에 들기 전에 아이들과 함께 느지막하게 동네 산책을 하곤 합니다. 가로등 옆 벤치에 잠깐 앉을라치면 아이들은 어김없이 화단 앞에 쪼그려 앉아 뭔가를 한참 관찰합니다. 어깨너머로 보니 개미떼들이 과자부스러기를 들고 줄지어 가는 모습입니다. 개미들의 일사불란한 움직임을 보고 있노라면 새삼 자연의 경이로움을 느끼게 됩니다. 거기서 영감을 받는 사람들도 있지요. 한국인이 사랑하는 작가 중 하나인 베르나르 베르베르도 숲속을 산책하면서 개미들을 관찰하다가 영감을 받아 ‘개미’라는 작품을 써 베스트셀러 작가의 반열에 올랐습니다. 미국 생물학자 에드워드 윌슨 하버드대 석좌교수가 동물들의 사회 행동을 진화생물학적 관점에서 분석하는 ‘사회생물학’을 창시하게 된 것도 개미 덕분입니다. 윌슨 교수는 어려서부터 개미 관찰하기를 좋아해 대학에서도 개미들의 의사소통 방법에 대해 연구를 했습니다. 박사학위 논문에서는 개미들이 페로몬이라는 물질을 사용해 의사소통을 한다는 사실을 처음으로 밝혀내기도 했지요. 개미들은 여왕개미를 중심으로 군집생활을 하면서 각자 주어진 역할에 따라 정확하게 움직이며 사회를 구성하고 있습니다. 지난 17일 ‘사이언스’에는 개미들이 집을 짓거나 터널을 뚫을 때 막힘없이 일을 진행할 수 있는 것은 꼭 필요한 최소의 인원만 일을 할 수 있도록 구조화돼 있기 때문이라는 미국과 독일 연구팀의 논문이 실렸습니다. 그렇다면 개미들이 이렇게 정교하고 효율적으로 집단을 운영할 수 있는 방법이나 원리는 뭘까요. 미국 록펠러대 사회진화·행동연구소, 프린스턴대 생태학·진화생물학과, 스위스 로잔대 생태학 및 진화학과 공동연구팀은 ‘클로널 레이더 개미’ 집단 100개를 관찰한 결과 역할 분담은 6마리 이상 모일 때부터 시작된다는 사실을 확인하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 23일자에 발표했습니다. 연구팀이 실험 대상으로 삼은 클로널 레이더 개미는 다른 개미들과 마찬가지로 군집은 이루지만, 생식에 특화되고 집단 결속력의 근원인 여왕개미 없이 모든 개미가 일을 하고 번식에 참여하는 독특한 종입니다. 연구팀은 모두 비슷해 보이는 개미들의 역할을 정확히 파악하기 위해 배에 각기 다른 색깔을 칠한 뒤 움직임을 관찰했습니다. 그 결과 개미들은 6마리 이상만 모이면 마치 프로그램된 듯이 자연스럽게 각자의 임무를 나누는 것을 확인했습니다. 또 집단의 크기가 커질수록 각각의 활동이 구체화되고 세분화된다는 것도 알게 됐다고 합니다. 예를 들면 똑같은 일개미라도 개미집이 커지고 집단의 규모가 커지면 A일개미는 집의 위쪽, B일개미는 집의 아래쪽에서 일하는 식입니다. 또 이런 역할 분담은 집단 내 개체의 생존율, 생식수준(출산율), 집단의 확장 시기, 군락 형성 환경에 따라 변한다고도 합니다. 이번 연구를 주도한 록펠러대 다니엘 크로나우어 교수는 이에 앞서 개미들의 역할 분담이 ‘ilp2’라는 물질 때문에 생긴다는 사실을 확인하고 지난달 27일자 ‘사이언스’에 발표했습니다. ilp2는 개미의 대사를 촉진하고 생식능력을 높이는 기능을 하는 일종의 호르몬 물질입니다. 이런 동물 행동학 연구결과들을 접하다 보면 최근 쏟아져 나오는 좋지 못한 뉴스들의 등장인물들을 떠올리게 됩니다. 자칭 ‘만물의 영장’이라는 인간들이 어떻게 미물(微物)인 개미만도 못한 짓들을 하는지, 어디서부터 문제가 시작됐는지 안타까울 뿐입니다. edmondy@seoul.co.kr

스노클링을 즐기던 한 가족이 낚싯줄에 감겨 위험에 빠진 고래상어를 구조하는 장면이 공개됐다. 영상은 하와이에 거주 중인 생물학자 카푸아 코웰로-조비 레로어 부부가 딸과 함께 하와이 라나이섬 카우놀루 해안에서 스노클링을 하던 중 고래상어를 발견하고 촬영한 것이다. 당시 6m 크기의 고래상어를 마주한 것에 들뜬 것도 잠시, 그들은 고래상어의 지느러미에 엉켜있는 낚싯줄을 발견했다. 야생동물에게 가까이 가는 것은 매우 위험한 행동이지만, 부부는 도움이 필요한 고래상어를 두고 볼 수 없었다. 이에 조비는 엉킨 줄을 풀어주기로 결심하고 고래상어에게 가까이 다가갔다. 하지만 최소 몇 달 이상 몸에 묶여있던 줄에는 따개비까지 붙어있어 구조가 쉽지 않았다. 조비는 한 번에 1분 가까이 숨을 참으며 밧줄을 잘랐고, 5번의 입수 끝에 밧줄을 끊어내는 데 성공했다. 고래상어 몸을 감고 있던 낚싯줄은 무게 약 70kg에 달하는 어업용 밧줄로 밝혀졌다. 만약 이들 가족을 만나지 못했더라면, 고래상어는 지느러미에 밧줄이 감긴 채 죽음을 코앞에 둔 절망적인 삶을 살았을 것이다. 조비는 내셔널 지오그래픽과의 인터뷰를 통해 “줄에 묶여있는 부분은 상처가 나 있었으며, 고래상어는 매우 쇠약해 보였다”고 설명했다. 이어 그는 “가슴 지느러미 부분은 약 3인치 정도 찢어져 있었다”면서 “잘라낸 밧줄은 다른 해양 생물체와도 얽히지 않도록 해안으로 빼냈다”고 전했다. 한편 고래상어는 전 세계적으로 멸종 위기종으로 분류돼 있으며, 1975년 이후로 개체 수가 50% 이상 감소한 것으로 추정된다. 사진·영상=caters clips/유튜브 김민지 기자 mingk@seoul.co.kr

고대 지구의 하늘을 지배했던 역대 가장 오래된 신종 익룡(翼龍)의 화석이 발견됐다. 지난 13일(현지시간) 미국 USA투데이 등 해외 주요언론은 유타주 사막에서 2억 년~2억 1000만년 전에 살았던 익룡의 화석이 발견됐다고 보도했다. ‘날개를 가진 도마뱀’이라는 뜻을 가진 익룡(Pterosaur)은 트라이아스 후기(약 2억 2000만년 전)에 나타나 6500만년 전 공룡과 함께 멸종했다. 특히 익룡은 하늘의 지배세력으로 위세를 떨쳤지만 의외로 연구결과가 많지는 않다. 가장 큰 이유는 익룡의 화석이 공룡과 달리 쉽게 부서질만큼 약해 보존된 것이 거의 없기 때문으로 고생물학자은 이에 익룡을 ‘악몽같은 존재’라고 부르기도 한다.이번에 발굴된 익룡(Caelestiventus hanseni·라틴어로 '하늘의 바람'이라는 뜻)은 놀랍게도 두개골을 포함 전체적으로 화석이 매우 양호한 상태였다. 연구팀의 분석결과 이 익룡의 총 날개폭은 1.5m정도로, 펠리칸과 같은 큰 주머니를 갖고 있으며 거대한 송곳니를 포함해 100여개의 이빨을 가진 것이 특징이다. 또 눈구멍이 커서 시력이 매우 좋고 땅에서는 날개를 접고 걸어다녔을 것으로 추정된다. 연구를 이끈 브리검영대학 브룩스 브리트 박사는 "트라이아스기(紀)의 익룡 화석은 매우 희귀하다"면서 "대부분의 익룡 화석은 마치 로드킬 당한 동물처럼 보존 상태가 좋지않다"고 설명했다. 이어 "펠리칸과 유사한 모습의 주머니는 아마도 비행 중 먹이를 저장하거나 암컷을 유혹하는 소리를 내는데 사용됐을 것"이라면서 "익룡은 하늘을 지배했지만 새도 아니고 공룡도 아닌 동물로 원시 익룡이 어떻게 진화했는지를 밝혀줄 자료가 될 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

독자들께서 이 글을 읽으실 즈음, 가족과 함께 제주도 비자림에 있을 계획이었다. ‘천년숲’이라 불리는 비자림은 말할 것도 없고, 울창한 삼나무 숲이 장관인 아름다운 ‘비자림로’를 나는 사랑한다. 제주도 무식자인 내가 보기에 그곳이야말로 비자림을 비자림답게 하는, 숲에 대한 부푼 마음을 배가시켜 주는 곳이다. 하지만 일정을 변경할까 망설인다. 비자림로 도로 확장 공사로 삼나무 2400여 그루를 베어 냈다는 소식을 접했고, 하여 그곳에 갈 이유가 하나 사라졌기 때문이다. 제주도는 207억원을 들여 3㎞가 채 못 되는 비자림로 일부를 확장한다면서 “지역 간 도로망의 연계성을 확보해 차량 소통과 지역 균형 발전에도 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 하지만 제주환경운동연합이 “공사 실효성은 낮은 반면 주변 환경 및 경관 훼손 등 여러 문제가 발생한다”고 지적했다. 누구 말이 맞는지 알 수 없지만 비자림로의 삼나무 숲이 훼손되는 것을 안타까워 하는 사람이 분명 나만은 아닐 터. 미국의 생물학자 데이비드 조지 해스컬이 쓴 ‘나무의 노래’는 아마존 열대우림, 이스라엘과 팔레스타인 분쟁 지역, 스코틀랜드, 일본 등에서 열두 종의 나무를 관찰한 내용을 담은 책이다. 결론부터 말하자면, 나무는 ‘거대한 생명의 그물망’이다. 나무는 외따로 존재하지 않고 세균과 균류, 동식물과 미생물, 심지어 인간과도 소통하면서 ‘생명의 연결망’을 형성한다. 동시대만이 아니라 먼 옛날부터 앞으로 다가올 미래까지 연결하는 것도 바로 나무다. 대개의 나무는 적정한 환경에서만 생존한다고 생각하지만 꼭 그런 것만은 아니다. 환경에 맞게 자신의 형태를 바꾸는 나무도 여럿 있다. 이스라엘과 팔레스타인 분쟁 지역의 올리브나무가 대표적이다. 올리브나무 뿌리는 빗물을 흡수하기 위해 표토에 넓게 퍼져 있다. 비가 적고 깊이 스미지 않는 사막지대의 특성에 맞게 뿌리를 내린 것이다. 하지만 ‘흙과 수분의 공급 패턴이 달라지면’, 즉 관개시설이 있는 과수원에서는 ‘뿌리가 관개수로 근처에 뭉쳐 있는’ 게 일반적이다. ‘독보적’이라는 표현으로 올리브나무 뿌리의 적응력을 치켜세울 정도다. 올리브나무의 생태와 이스라엘과 팔레스타인의 분쟁을 함께 관찰한 저자는 이곳의 주인을 자처하는 사람들이 올리브나무처럼 ‘유연성’을 갖지 못한 것을 안타까워하는 듯하다. 미국 맨해튼의 콩배나무는 도시의 소리를 모두 빨아들인다. 도심 한복판 콩배나무에 ‘왁스를 바른 센서’를 장착한 저자는 거기에서 도심의 무수한 소리들을 진동의 형태로 감지한다. 비록 나무가 경험한 진동이지만 ‘콩배나무처럼 우리도 몸 전체로 소리를 받아들인다’는 점에서 나무와 인간은 공동체일 수밖에 없다고 저자는 말한다. 그런가 하면 콩배나무를 비롯한 뉴욕의 나무 500만 그루들은 각종 오염물질을 제거하는 데 제 몸 하나를 기꺼이 내놓는다.어쭙잖은 글줄로는 ‘나무의 노래’를 다 옮길 수가 없다. 이것만은 분명하다. 저자는 ‘인간 대 자연이라는 이분법’의 허상을 걷어 내야만 인간은 자유로울 수 있다고 강조한다. “우리가 나머지 모든 생물과 같은 재료로 만들어졌다면, 우리의 몸이 똑같은 자연법칙에서 생겨났다면, 인간의 행위 또한 자연적 과정이다.” 제주도 비자림로의 삼나무 숲을 다시 생각한다. 나는 그곳을 그저 멋진 드라이브 코스로만 생각한 것은 아닐까. 아픈 상처를 동여매고 그곳은 다시 살아날 수 있을까. 장동석 출판평론가·뉴필로소퍼 편집장

지붕 처마 끝에서 말벌 벌집까지 유(U)자형의 다리를 만들고 있는 개미떼의 모습이 카메라에 포착돼 화제가 되고 있다. 브라질 남부 산타카타리나주(州)의 주도 플로리아노폴리스에 사는 전기기술자 프란시스코 보니는 5일(현지시간) 자신의 트위터 계정에 이런 모습을 촬영한 동영상을 공유했다. 보니는 “이는 군대개미들이 말벌의 벌집을 공격하고 있는 것”이라고 설명했다. 이어 “이런 공격이 일어나면 말벌들은 대개 도망치며 군대개미들은 벌집에 남아있는 알과 애벌레, 그리고 번데기뿐만 아니라 미처 탈출하지 못한 일부 말벌까지 공격해 식량으로 삼을 때까지 벌집을 떠나지 않는다”고 덧붙였다. 공개된 영상을 보면 개미들은 지붕 처마 끝에서 벌집까지 유자형의 다리를 형성한 모습이다. 유랑 생활을 하는 군대개미는 식량 확보를 위해 앞으로 나아가는 동안 길이 없으면 다리를 만들어 나아갈 수 있다고 알려졌다. 심지어 이들은 뭉쳐서 물을 건널 수도 있다. 군대개미 중 몸집이 가장 작은 소형 개미들이 이런 다리를 만들고 그보다 몸집이 큰 개미들이 자기 역할에 따라 적들과 싸우거나 식량을 확보해 옮긴다. 군대개미가 이런 독특한 구조물을 만드는 이유는 이들의 신체적 특징을 우선 이해할 필요가 있다. 이들 개미는 놀랍게도 앞을 볼 수 없고 두뇌 또한 매우 작다. 군대개미 전문가인 미국의 생물학자 사이먼 가니에 박사는 “여기에 다리를 지을 필요가 있다고 말하는 건축가 개미는 없다”고 말했다. 뉴저지공과대(NJIT)의 생물학과 조교수로 이 대학 산하 스웜랩의 책임자이기도 한 가니에 박사는 지난 몇 년 동안 파나마 운하 등 세계 여러 나라의 지역을 탐험하며 다양한 군대개미를 연구해왔다. 가니에 박사에 따르면, 군대개미 한 마리가 틈에 도달하면 본능적으로 가던 길을 멈춘다. 그러고 나서 뒤에 있던 다른 개미가 자기 등 위로 올라와 앞으로 나아가는 것을 느끼면 얼음이 된 것처럼 계속해서 가만히 있는 것이다. 이들 개미는 다리가 만들어질 때까지 이런 행동을 반복한다. 그리고 이들은 다리가 끊어지면 그 형태를 복구하는 법도 알고 있다. 이 때문에 영상에서는 유자 형태의 다리가 만들어졌다는 것이다. 해당 영상은 지금까지 조회수 64만 회 이상을 기록했다. 리트윗(공유) 횟수는 9000회, 마음에 들어요(추천)는 2만1000회 이상을 기록하고 있다. 사진=프란시스코 보니/트위터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

어업용 밧줄이 몸에 걸려 죽어가고 있던 고래상어를 일가족이 구해 화제가 되고 있다. 미국 CNN 등 현지언론은 지난달 29일 미국 하와이주(州) 라나이섬 카우놀루에서 일가족이 몸길이 6m쯤 되는 한 고래상어의 머리 부분에 감겨있던 어업용 밧줄을 끊어 고래상어를 살렸다고 전했다. 당시 스노클링을 즐기고 있던 가족 중 아내 카푸아 카웰로와 그녀의 남편 조비 로러는 모두 생물학자로 근처에 있던 고래상어의 모습이 조금 이상하다는 것을 알 수 있었다. 카웰로는 현지 방송사와의 인터뷰에서 “우리가 무엇을 해야 하는지, 무엇이 ‘쿨레아나’(Kuleana)인지 시간을 두고 생각했다”고 말했다. 쿨레아나는 하와이 말로 책임을 수반한 관계적 자율성이라는 뜻이다. 나중에 밝혀진 사실이지만, 해당 고래상어는 지난달 11일부터 목격되기 시작했다. 카웰로는 “야생동물을 돕기 위해서라도 우리처럼 접근하는 것은 위험할 수 있어 권하지 않는 것으로 알고 있다”면서도 “나와 내 남편은 생물학자로 고래상어의 아픔을 느꼈고 우리 앞에 나타난 것이 우리가 구해줘야 할 운명일지도 모른다고 생각했다”고 회상했다. 이에 따라 부부는 고래상어를 구조하기로 했다. 우선 남편 로러가 잠수부용 칼을 들고 고래상어가 있는 수심 9~12m 물 속으로 내려갔다. 그는 숨을 멈춘 채 한 번에 30~45초 동안 밧줄을 끊어나갔다. 아내 카웰로 역시 남편의 뒤를 이어 밧줄 끊기 작업에 동참했다. 이들은 무려 45분 동안 이어진 구조 작업 끝에 고래상어를 구하는 데 성공했다. 당시 로러가 고래상어 몸에서 제거한 밧줄은 두께 약 13㎝, 무게는 적어도 70㎏에 달했다고 그의 딸은 회상했다. 만일 이들 가족이 돕지 않았더라면 해당 고래상어는 점점 쇠약해져 죽을 수밖에 없었을 것이다. 하지만 일가족의 이런 행동이 옳은 일은 아니라고 현지 야생동물 관리당국의 한 관계자는 지적했다. 그는 “훈련을 받지 않은 사람이 밧줄 등에 얽힌 해양 동물을 도우려고 해서는 안 된다”면서 “해당 동물이 더 깊이 잠수하거나 접촉한 사람에 반응해 몸을 회전할 우려가 있을 뿐만 아니라 구조하던 사람이 밧줄에 얽히는 사태가 발생하면 비극이 될 수 있다”고 경고했다. 한편 고래상어는 전 세계적으로 멸종 위기종으로 지정돼 있으며 1975년 이후로 고래상어의 개체 수는 50% 감소한 것으로 알려졌다. 사진=하와이 토지천연자원국(DLNR) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr