적이 둥지에 침입하면 자기 몸을 폭발해 독성이 있는 끈적한 체액을 뿌려 적을 물리치는 신종 개미를 생물학자들이 발견했다. 오스트리아 빈자연사박물관 등 국제 연구진은 말레이제도 보르네오섬에서 최근 새롭게 발견된 이른바 ‘자살폭탄 개미’로 불리는 폭발하는 개미에 관한 연구논문을 국제저명학술지 주키스(ZooKeys) 최신호에 발표했다. 자살폭탄 개미는 여왕개미와 종족을 위해 먹이를 구하고 저장하는 계급이 낮은 일개미가 거미와 같은 적이 둥지에 침입했을 때 자기 몸을 폭발하는 희생을 통해 적을 죽이거나 다치게 해 둥지를 지키는 역할을 하는 특정 개미 종을 말한다. 이번에 발견된 신종 자살폭탄 개미는 둥지에 침입자가 들어와 위협을 느끼면 복부에 있는 근육을 격렬하게 수축한다. 이는 외피가 찢어져 몸이 폭발할 때까지 계속하는 것이다. 이런 폭발로 해당 일개미는 즉사하게 되며 이때 독성이 있는 끈적한 노란색 체액이 적에게 뿌려진다. 이 액체는 개미 턱 뒤에 있는 분비 기관에서 생성된다. 연구자들은 인도 커리를 떠올릴 정도로 노란 이 체액은 독성이 있어 적을 죽이거나 다치게 할 수 있다고 말한다. 이에 따라 연구자들은 이 개미를 편이상 ‘옐로우 구’(yellow goo)라고 불리기도 했다. 게다가 이들 일개미는 죽을 때 턱으로 적의 몸통을 물어 움직이지 못하게 한다. 그리고 크고 네모진 머리를 가진 병정개미들이 약해지거나 죽은 적을 죽은 개미와 함께 나무 위에 있는 둥지에서 밖으로 떨어뜨린다. 보통 개미들 역시 턱 뒤에 화학물질을 분비하는 기관이 있지만, 이들 개미는 이 기관이 크게 발달해 거기서 나오는 분비물이 몸 대부분을 채우고 있다. 연구자들은 이런 행동을 보이는 개미 종에게 ‘콜로브피스 익스플로덴스’(Colobpis explodens)라는 학명을 붙였다. 연구진은 이 개미가 최근 보르네오섬에서 발견한 신종 폭발 개미 15종 가운데 1종이라고 밝혔다. 폭발 개미는 1916년 처음 문헌에 기록되기 시작해 1935년 이후로 발견되지 않았다. 일부 흰개미도 폭발 능력을 갖추고 있지만, 둥지에서 멀리 떨어진 곳에서 일대일 상황일 때만 폭발하므로 이들 개미와는 다르다. 연구진은 콜로브피스 익스플로덴스라는 폭발 개미가 폭발 개미 그룹에서 대표 격인 ‘모델 종’(model species)이 된다면서 이는 이 개미가 앞으로 폭발 개미에 관한 연구에서 중요한 이정표가 된다고 설명했다. 한편 연구진은 앞으로 이들 개미의 행동과 화학적 프로파일을 분석하고 미생물학, 해부학, 그리고 진화학에 관한 추가 연구를 진행해 발표할 계획이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

좌초한 고래를 바다로 돌려보내지 못한 아르헨티나 구조대와 주민들이 발을 동동 구르고 있다. 아직은 어려 보이는 혹등고래가 아르헨티나 마르델플라타에서 발견된 건 지난 7일(현지시간). 아르헨티나 해양경찰과 환경구조대는 이틀간 두 번 구조작전을 시도했지만 모두 실패했다. 무언가 알 수 없는 이유로 고래가 바다로 돌아갈 힘을 내지 못하고 있다는 게 구조대의 설명이다. 관계자는 "무슨 병을 앓고 있어 힘이 없는지 고래를 물쪽으로 끌어내도 도무지 바다로 돌아갈 생각을 않는다"고 안타까워했다. 새끼로 보이지만 꽤나 덩치가 있는 고래다. 좌초한 혹등고래의 길이는 약 8m에 달한다. 두 번의 시도가 실패로 돌아가면서 구조대와 주민들은 당장 고래가 물밖에서 견디도록 애를 쓰고 있다. 불도저까지 동원해 주변 모래를 파 바닷물이 고래에 닿도록 했지만 몸 전체가 물속으로 잠기진 않고 있기 때문이다. 구조대와 주민들은 고래에게 적신 천을 덮어 수분이 마르지 않도록 하는 한편 지속적으로 바닷물을 고래에게 뿌려주고 있다. 앞서 실패한 구조작전에서 해양경찰은 레커차를 투입했다. 하지만 고래의 무게를 감당하지 못해 구조에 실패했다. 이 과정에서 레커차가 바다에 빠져 레커차를 꺼내느라 한바탕 소동이 벌어졌다. 해양경찰은 "이제 남은 건 선박으로 고래를 끌어내는 방법"이라면서 "다만 고래가 다칠 수 있어 세심하고 치밀한 작전이 요구된다"고 말했다. 고래를 바다로 돌려보내도 다시 파도에 밀려온다면 구조는 또 실패할 수 있다. 생물학자이자 고래전문가인 알레한드로 사우비데트는 "고래가 감염상태인 건 분명하지만 아직은 정확한 원인을 알 수 없다"고 말했다. 현지 언론에 따르면 고래를 구조하기 위해 현장에 출동한 해양경찰과 구조반, 주민은 모두 1000여 명에 달하고 있다. 사진=나시온 남미통신원 임석훈 juanlimmx@naver.com

돌고래를 닮은 중생대 해양 파충류인 어룡(ichthyosaur)은 알 대신 새끼를 직접 출산하는 생물이다. 본래 어룡의 선조는 알을 낳는 반수생 파충류였으나 신체 구조가 바다 생활에 완전히 적응하면서 바다거북처럼 육지에서 알을 낳을 수 없게 됐다. 과학자들은 육지 환경에 적응된 알이 물속에서 숨쉬기 어렵기 때문에 아예 몸속에서 부화시키거나 태생으로 진화한 것으로 보고 있다. 지금까지 여러 종의 어룡 화석에서 어미와 함께 화석화된 새끼의 화석을 발견됐다. 이 중에는 출산 과정에서 화석화된 것도 있었다. 그런데 흥미로운 사실은 새끼의 숫자가 별로 많지 않다는 것이다. 어룡은 포유류처럼 새끼를 출산하게 되면서 새끼의 숫자를 몇 마리 정도로 줄이고 대신 크기를 키우는 방향으로 진화한 것으로 풀이된다. 어떤 동물이든지 갓 태어난 새끼 때가 가장 위험하다. 가장 작고 약하기 때문이다. 해결책 가운데 하나는 새끼를 최대한 키워 험한 세상에 내보내는 것이다. 포유류와 비슷하게 어룡 역시 크기의 제약이 많은 알을 낳지 않게 되면서 새끼의 숫자를 줄이고 크기를 키운 것으로 보인다. 그런데 최근 맨체스터 대학의 과학자들이 이런 추세에 역행하는 화석을 발견했다. 맨체스터 대학의 고생물학자인 마이크 보이드와 딘 로맥스는 우연한 기회에 개인 화석 수집가가 소장 중이던 화석을 조사했다. 이 화석은 어미의 갈비뼈와 척추뼈 일부와 작은 새끼 어룡의 화석이 뭉쳐 있는 것으로 1억 8000만 년 전의 것이었다. 연구팀은 이 화석이 당시 흔한 어룡이었던 스테놉테리지우스(Stenopterygius)의 것일 가능성이 높다고 파악했다. 그 내부에 있는 새끼 화석은 적어도 6마리, 아마도 8마리의 것으로 위산에 부식된 흔적이나 벨렘나이트같이 어룡이 즐겨 먹던 먹이가 포함되지 않은 점으로 봐서 분명히 위 내용물이 아닌 품고 있던 새끼의 화석으로 보인다. 스테놉테리지우스는 몸길이 4m 정도의 어룡으로 현생 돌고래와 생김새나 크기가 거의 비슷하다. 쥐라기 어룡은 1억 년 넘게 바다에서 번성을 누린 생물체로 번영의 비결 가운데 하나는 현생 파충류에서 볼 수 없는 매우 진보된 출산 방식에 있었을 것이다. 숫자를 줄이는 대신 크기를 키운 것도 그중 하나다. 하지만 너무 숫자를 줄이면 역시 많은 후손을 남길 가능성이 줄어들기 때문에 최적의 숫자를 찾기 위해 여러 가지 시도가 있었을 것이다. 다둥이 어룡의 화석은 당시 생태계를 엿볼 수 있는 귀중한 정보를 제공하고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

지난달 19일(이하 현지시간) 세상을 떠난 최후의 수컷 북부 흰코뿔소 수단을 추모하는 행사가 케냐에서 열렸다. 지난달 31일 케냐 울페제타 자연보호구역 측은 이날 오전 10시 수단의 추모비가 사람들의 안타까움 속에 구역 내 세워졌다고 밝혔다. 드넓은 초원 위 한 그루 나무 옆에 세워진 수단의 추모비에는 '수단'(Sudan)이라는 큼지막한 이름과 함께 '마지막 수컷 북부 흰코뿔소'(The last male northern white rhino)라는 글귀가 새겨져 있다. 수단의 사육을 책임졌던 제임스 므웬다는 "수단은 전세계의 코뿔소 보호에 대한 경각심을 심어줬다"면서 "수단의 죽음은 결코 헛되지 않았다"며 눈시울을 붉혔다. 　 또 마지막까지 수단의 터전이 됐던 케냐 울페제타 자연보호구역 측도 페이스북을 통해 "잘가 수단. 너는 전세계적으로 코뿔소 종의 고통을 알린 큰 일을 해냈다. 이제 코뿔소가 지구상에서 번성하게 할 책임은 우리에게 있다"며 추모했다. 45세 나이로 안락사된 수단은 그간 지구상에 남은 유일한 수컷 북부 흰코뿔소로 큰 관심을 받아왔다. 세계자연보전연맹(IUCN) 등 관계 기관은 북부흰코뿔소를 ‘멸종 위급’ 동물로 지정하고 유도만능줄기세포(iPSc)와 시험관 시술 기술 등 첨단 기술로 무장한 생물학자들을 투입해 종 보존에 나섰었다. 케냐 정부 역시 수단을 보호하기 위해 24시간 경비를 강화하고 수의사를 대기시키는 등 노력을 아끼지 않았다. 그러나 모든 노력이 수포로 돌아가면서 이제 남은 북부 흰코뿔소는 수단의 딸과 손녀인 나진과 파투 뿐이다. 종의 보존을 위해 과학자들은 인공 수정을 계획 중이지만 이마저도 쉽지않아 사실상 멸종을 눈 앞에 두게됐다. 북부흰코뿔소의 멸종위기는 물론 인간 탓이다. 무분별한 개발로 인한 서식지 훼손과 밀렵으로 종이 급감한 것. 특히 코뿔소의 뿔은 중간상인을 거쳐 중국과 베트남등으로 밀매되는데 특별한 약효가 있다는 소문 때문에 고가에 거래된다. 　　 　 　 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

각종 식물에서 어김없이 잎이 돋고 꽃이 피는 아름다운 봄날을 어지럽히는 것은 미세먼지만이 아니다. 과거에 행한 불법과 거짓들이 밝혀져 추한 모습으로 뉴스에 등장하는 사람들 말이다. 우리가 마음 가볍게 봄을 맞이하는 것을 방해하는 그들의 공통점은 한때, 이른바 잘나가던 시절에 다른 사람들을 배려하기는커녕 이용하고 심지어 괴롭히며 자신만의 이익을 탐한 것이다. 하늘을 향해 아지랑이가 피어오르는 봄의 화사함과 반대로 끝 모르게 추락하는 인생들을 보며 인간의 추함과 자연의 아름다움을 이토록 날카롭게 가르는 것은 무엇인가 생각해 본다. 자연의 아름다움은 조화에 있고, 조화는 다른 요소들을 배려하는 질서에서 얻어진다. 식물의 잎들은 제멋대로 돋지 않고 엄밀한 질서를 따른다. 그 질서란 줄기를 중심으로 일정한 간격으로 가능한 한 아래의 잎을 가리지 않는 위치에 나선형을 이루며 돋는 것이다. 위에서 잎들을 내려다볼 때 서로 겹치는 것이 드문 이유는 잎 하나하나가 정성을 다해 다른 잎을 배려하며 돋았기 때문이다. 그러한 질서를 잎차례라고 한다. 잎차례는 첫 번째 잎 바로 위, 정확히 같은 위치에 다른 잎이 올 때까지 그리는 나선의 회전수를 분자로 하고, 첫 번째 잎을 제외하고 그동안 만나게 되는 잎의 수를 분모로 한 분수다. 예로 질경이의 잎차례는 8분의3인데, 잎이 8개가 나올 때까지, 곧 질경이가 식물로서 충분히 성장할 때까지 위에서 보아 잎들이 서로 겹치는 일이 일어나지 않는다. 식물의 종을 서로 구분해 주는 것이 바로 잎차례이니, 잎들이 정성을 다해 지키는 질서가 그 식물의 존재 조건이자 정체성인 셈이다. 꽃잎에게도 질서가 있다. 꽃술을 허점 없이 감싸면서도 서로 배려해 꽃잎들을 최대로 노출함으로써 벌레들을 유혹해 꽃가루받이가 가장 잘 이루어지도록 한다. 꽃잎들이 정성을 다해 지키는 이러한 배려의 질서 덕에 꽃나무는 열매를 맺고 종족을 이어 갈 수 있다. 누구에게나 식물이 아름답게 느껴지는 것은 잎들과 꽃들이 따르는 배려의 질서 속에 놀라운 미학의 원리가 숨어 있기 때문이다. 신기하게도 잎차례의 분모와 분자, 꽃잎의 수는 모두 피보나치 수열을 이루는 수다. 중세 유럽의 가장 탁월한 수학자로 꼽히는 피보나치는 1202년 “암수 한 쌍의 다 자란 토끼가 매달 한 쌍의 새끼를 낳고 새끼는 두 달 뒤부터 생산을 시작한다면 한 쌍의 새끼 토끼가 1년에 몇 쌍의 토끼를 생산하겠는가?”라는 다소 엉뚱한 문제를 제시한다. 달별로 토끼 쌍의 수를 계산하면 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21…가 된다. 앞의 두 항을 더하면 다음 항이 되는 재미있는 수열이다. 19세기에 피보나치 수열이라 이름 붙여지는 이 수열이 갖는 매우 중요한 특성은 인접한 두 항 사이의 비율이 황금비, 곧 1:1.618…을 중심으로 커졌다 작아졌다 하면서 점차 황금비에 접근한다는 점이다. 황금비는 누구나 아름다움을 느끼는 가장 조화로운 비례로 알려져 있다. 그런데 일찍이 생물학자 톰슨이 “황금비는 대립하는, 어느 면에서는 경쟁관계에 있는 요소들이 지나침이나 부족함이 없이 조화를 이루는 것을 상징하는 비례”라고 말했듯이 황금비의 아름다움은 배려와 조화의 질서가 낳은 것이다. 공존을 위한 배려와 조화의 질서를 따르는 정성스런 마음을 성실함 혹은 진정함이라고 한다. 아름다움은 질서에서 얻어지는 것이니 자연이든 사람이든 그 아름다움의 출발점은 진정함이다. 무릇 미학은 진정함이 질서를 낳고 질서가 아름다움으로 표현되는 논리적 과정을 거쳐 생성된다. 진정함의 의미를 깊이 이해하려면 공자의 손자인 자사(子思)가 지은 것으로 전하는 동양의 고전 ‘중용’을 읽는 것이 좋다. 이 책의 25장에 “진정함(誠)은 (자연이) 스스로 이루는 것이고, 도(道)는 (사람이) 스스로 만들어 가는 것이다. 진정함은 만물의 끝이자 시작이며, 진정함 없이는 만물이 존재할 수 없다. 그러므로 군자는 진정함을 귀하게 여긴다”라는 이야기가 있다. 진정함은 우주 만물이 존재하는 기본 조건으로, 우리는 그것을 자연으로부터 배워 인간답고 아름다운 삶을 꾸려 가야 한다.

과학적 호기심에 한계는 없다. 스위스와 미국의 과학자들이 고무오리와 같이 신축성 있는 플라스틱으로 제조된 장난감을 욕조에 담갔을 때 일어나는 불편한 진실을 밝혀냈다. 스위스 정부가 27일(현지시간) 발표한 이번 공동 연구의 결과에 따르면, 어떤 플라스틱 재료든지 목욕물에 담그면 세균과 곰팡이 번식하는 이상적인 조건을 만들었다. 스위스 연방 수생과학기술연구소(EAWAG)와 취리히 연방공과대, 미국 일리노이대학이 공동으로 진행한 이번 연구에 따르면 목욕 장난감의 내부 표면에서 밀집하게 성장한 세균과 곰팡이가 발견됐으며 이 때문에 오염된 물이 장난감을 쥐어짤 때마다 흘러나올 수 있는 것으로 밝혀졌다. 연구진은 “다양한 미생물의 성장이 플라스틱 소재뿐만 아니라 욕조를 사용한 사람에 의해서도 촉진됐다”고 밝혔다. 이번 연구에서 연구진은 실제 사용된 목욕 장난감과 사용한 적이 없는 장난감으로 비교 실험을 진행했다. 11주 동안 평균 목욕 시간에 맞춰 일부 장난감은 깨끗한 물에 담갔고 나머지 장난감은 비누, 그리고 땀 같은 체액으로 오염된 물에 담갔다. 욕조에서 꺼낸 뒤에는 세척해 말렸다. 하지만 실험 기간 이후 이들 장난감을 잘라내 그 속을 확인한 결과, 내부 표면에는 제곱센티미터(㎠)당 500만~7500만 마리의 세균과 곰팡이가 번식하고 있는 것으로 나타났다. 물론 물의 오염 정도에 따라 플라스틱 장난감 사이에는 큰 차이가 있었다고 연구진은 지적했다. 연구진에 따르면 실제 목욕에 사용된 장난감의 약 60%와 더러워진 물에 담근 새 장난감 모두에서 곰팡이종이 발견됐다. 레지오넬라와 녹농균과 같이 잠재적인 병원성 세균은 모든 장난감 중 80%에서 확인됐다. 가장 큰 문제는 따뜻한 물이 장난감 속에 고인다는 것이다. 이는 종종 저품질의 중합체를 형성하는 데 이는 자라나는 세균 집단에 영양분을 제공하는 유기 탄소 화합물을 방출한다. 또한 이번 연구에서는 목욕하는 동안 체액에 의해 질소와 인 같은 다른 주요 영양소와 추가적인 세균이 더해져 영향을 주는 것으로 나타났다. 아이들이 종종 얼굴에 물을 뿜는 장난을 하기 위해 장난감 속에 물을 집어넣는 과정에서도 세균과 곰팡이 증식이 유발됐다. 이에 대해 EAWAG의 미생물학자 프레데릭 함메스 박사는 “이는 면역 체계를 강화하는 긍정적인 면이 있을 수도 있지만, 눈이나 귀, 심지어 장내 감염을 일으킬 수도 있다”고 설명했다. 함메스 박사는 목욕 장난감을 제조하는 데 사용하는 고분자 물질에 관한 규제를 강화해야 한다고 지적했다. 사진=andriano / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

15년 전 남미 칠레 아타카마 사막 광산마을 노리아에서 발견된 몸길이 15.2㎝의 미라가 사산(死産)된 여자아이로 밝혀졌다고 영국 일간 가디언 등 외신이 22일(현지시간) 보도했다.이 미라가 처음 발견되자 틀림 없는 외계인이라는 주장이 들끓었다. 미라는 스페인의 개인 수집가에 팔렸다. ‘아타’(Ata)로 이름 붙여진 이 미라의 뼈에서 DNA를 추출해 분석한 과학자들은 아타가 사산(死産) 여자아이라고 결론을 내렸다. 사산된 여아가 아니면 태어난 뒤 곧바로 죽은 여아일 것이라는 게 이들의 추정이다. 미라는 보라색 리본에 묶인 흰옷에 감싸인 채로 발견됐다. 과학자들은 아타가 매우 특이한 돌연변이를 지닌 것으로 판단했다. 통상 12쌍의 갈비뼈를 지닌 사람에 비해 아타는 갈비뼈가 10쌍 뿐이다. 또 두개골은 비정상적으로 가늘고 긴 모양을 하고 있었다. 미국 스탠퍼드대 미생물학자 겸 면역학자 개리 놀란 교수는 이 미라를 접하고 연구 제의를 받자마자 연구에 착수했다.그는 2013년 아타가 인간이라고 밝혔다. 하지만 아타의 심각한 기형에 대해서는 명확히 설명하지 못했다. 캘리포니아대로 자리를 옮긴 그와 동료들은 아타의 유전자 구성을 완전히 분석해 발표했다. 아타의 뼈에서 뽑아낸 DNA를 토대로 골격 기형을 일으키거나 기형을 재촉한 것으로 알려진 최소 7개의 유전자를 발견해 냈다. 아타의 신장과 비정상적인 갈비뼈 및 두개골 모양 등을 자세히 규명해 냈다. 횡경막이 제대로 형성되지 않아 생명을 위협할 수 있는 선천성 이상증세 ‘선천성횡경막탈장’에 시달렸을 것으로 추정했다. 아타의 DNA가 다른 칠레인들과 매우 유사하다는 것도 밝혀냈다. 놀란 교수는 “아타가 사산아이거나 출생 후 곧바로 죽었을 것으로 믿고 있다”면서 “심한 기형으로 제대로 먹지 못했을 것”이라고 말했다. 그는 “아타는 신생아 중환자실에서 치료를 받았어야 했지만 발견된 지점으로 미뤄 그럴 형편이 못됐을 것”이라고 덧붙였다. 이런 내용은 유전체학 분야 학술지 ‘게놈리서치’(Genome Research) 최신호에 게재됐다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

사람들이 보이는 행동과 특성, 성격은 유전자(본성) 때문인지, 환경(양육)에 따른 결과인지에 대해서는 고대부터 현대까지 철학자는 물론 과학자들에게도 숙제로 남아있다.이런 상황에서 미국 생물학자들이 환경결정론에 무게를 싣는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 미국 솔크생물학연구소 유전학연구실 연구팀은 어미 양육태도와 환경에 따라 새끼의 DNA가 변한다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 23일자에 발표했다. 연구팀은 이번 연구에 앞서 2005년에 포유류 뇌에 있는 특정 유전자가 유전정보를 게놈의 한 지점에서 다른 지점으로 이동시킨다는 사실을 확인했다. ‘점프 유전자’로 이름붙인 L1유전자는 유전정보를 새로운 위치로 복사하거나 붙여넣기를 하는 것으로 연구팀이 밝혀냈다. 연구팀은 생쥐를 이용해 어미와 새끼간 친근감이 유전자에 어떤 영향을 미치는지 관찰했다. 연구팀은 어미 쥐가 새끼 쥐를 얼마나 많이 핥아주고 돌봐주는지를 살펴보고 새끼 쥐에게서 L1 유전자 발현 정도를 확인했다. 그 결과 좀 더 세심한 보호를 받은 생쥐의 해마에서 L1 유전자의 발현이 적게 나타났으며 두뇌의 유전적 다양성이 더 풍부한 것을 발견했다. 제대로 돌봄을 받지 못한 새끼의 해마에서는 복사된 L1 유전자가 더 많이 발견됐다. L1 유전자가 많이 나타난다는 것은 똑같은 유전자가 복사돼 여러 곳에 붙여넣어짐으로써 뇌 구조나 뇌신경회로가 단순해진다는 설명이다. 연구팀은 L1 축적이 뇌의 해마에서 많이 나타나고 뇌의 다른 부위나 신체조직에서는 나타나지 않는다는 것도 발견했다. 해마는 환경 자극에 민감하고 감정, 기억 등에 관여하는 것으로 알려진 뇌 부위다.연구자들은 이번 연구결과를 통해 어린 시절 환경이 사람의 뇌 발달에 어떤 영향을 미치는지에 대해서 좀 더 자세히 알 수 있게 해줄 것으로 기대하고 있다. 또 뇌 유전자의 변화나 미세조정이 긍정적으로 작용할 수도 있지만 우울증, 조현병 같은 신경정신질환은 물론 사이코패스 같은 정신장애에도 영향을 미칠 수 있다고 보고 있다. 트레이시 베드로시안 박사는 “그동안 많은 사람들이 DNA는 안정적이며 변하지 않는 것으로 알고 있었지만 이번 연구로 DNA도 환경 변화에 따라 달라질 수 있음을 알 수 있게 됐다”며 “변화된 DNA가 기능적으로 어떻게 달라지는지에 대해서는 추가 연구를 통해 밝혀낼 예정”이라고 설명했다. 그렇지만 미국 컬럼비아대 의대에서 뇌를 연구하고 있는 카이스트 출신 한국인 과학자 송새라 박사와 캘리포니아 샌디에고대(UC샌디에고) 의대에서 아동 뇌질환을 연구하는 조셉 그리슨 교수는 “L1은 설치류의 뇌에서 활발하게 나타난다”며 이번 연구결과를 사람에게 직접 연관시켜 이해하는 것은 무리라고 평하기도 했다. L1 관련 활성요소들이 설치류 게놈에서는 3000~4000개 정도 나타나지만 인간 게놈에서는 80~100개에 불과하다는 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1986년 스위스 취리히 호수 바닥에서 발견된 휘발유 만드는 세균의 비밀이 30여년이 지난 뒤 마침내 밝혀졌다.미국 에너지부(DOE) 산하 바이오에너지연구소(JBEI), 로렌스 버클리 국립연구소, 캘리포니아 버클리대(UC 버클리), 대만 타이페이 의과대학, 덴마크 공과대학 공동연구팀은 메타유전체학과 생화학 기법을 활용해 세균이 어떻게 휘발유를 스스로 만들어 낼 수 있는지에 대한 메커니즘을 밝혀내고 화학공학 분야 국제학술지 ‘네이처 화학생물학’ 19일자(현지시간)에 발표했다. 1986년 스위스 미생물학자들은 취리히 호수 바닥에서 휘발유 성분 중 하나인 톨루엔을 스스로 만들어 내는 세균을 발견했다. ‘톨루모나스 아우엔시스’라고 이름붙여진 이 세균은 단백질을 가수분해해서 나오는 아미노산 중 하나인 페닐알라닌과 페닐계 전구물질을 톨루엔으로 전환시킨다. 이런 특성 때문에 ‘세균을 많이 배양한다면 연료를 생산할 수 있을 것’이라는 전망까지 제시되면서 많은 과학자들은 세균이 톨루엔을 만들어 내는 원리를 밝혀내기 위해 다양한 노력을 기울였다. 그렇지만 톨루모나스는 실험실에서 배양하기 까다로와 지금까지 생성 원리가 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 톨루모나스 만큼은 아니지만 소량의 톨루엔을 만들어 내는 세균을 버클리 틸덴 국립공원 한 호수 바닥 진흙에서 발견했다. 연구팀은 이 세균의 유전자를 검사해 톨루엔 생성에 관여할 것으로 보이는 유전자 600개를 골라냈다. 그 다음 이 유전자들을 정밀분석한 결과 ‘GREs’라는 유전자가 톨루엔 생성에 관여한다는 것을 확인했다. 연구팀은 실험을 통해 GREs 유전자가 톨루엔을 만든다는 것을 알게 됐다. 연구팀은 이번 연구결과를 바탕으로 배양하기 쉬운 다른 미생물 유전자를 변형시켜 톨루모나스처럼 톨루엔을 생산할 수 있도록 하는 연구에 착수했다. 해리 벨러 로렌스 버클리 국립연구소 지구환경과학부 박사는 “톨루모나스가 톨루엔을 만들어 내는 이유는 경쟁관계에 있는 다른 세균들을 물리치기 위한 것과 세균이 에너지를 만들어 내기 위한 두 가지 이유 때문일 것”이라고 설명했다. 그는 또 “아직은 자연에서 합성된 톨루엔보다 원유에서 뽑아낸 톨루엔이 훨씬 저렴하기 때문에 톨루엔을 만들어 내는 미생물이 탄생하더라도 시장성을 갖추기는 어려울 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 19일(현지시간) 세상을 떠난 수컷 북부 흰코뿔소의 마지막 순간이 사진으로 공개됐다. 20일 영국 데일리메일 등 해외언론은 아프리카 케냐 울페제타 자연보호구역에서 안락사된 수컷 코뿔소 '수단'의 마지막 모습을 공개했다. 죽음을 예감한듯 눈을 감고 조용히 누워있는 코뿔소가 바로 지구 상에 단 한마리 남아있었던 수컷인 북부 흰코뿔소 수단이다. 그 옆에서 기도하듯 고개를 떨군 사람은 지금까지 수단을 지켜왔던 관리 책임자 자카리아 무타이다. 이 사진이 촬영된 직후 수단은 안락사돼 사실상 종의 최후를 맞았다. 올해 나이 45세인 수단은 노화 관련 감염으로 위독한 상태였다. 지난해 오른쪽 뒷다리에 감염이 발견돼 치료를 받고 회복했지만 최근 감염 부위 아래쪽에 또다시 2차 감염이 발생해 끝내 회복하지 못한 것이다. 그간 세계자연보전연맹(IUCN) 등 관계 기관은 북부흰코뿔소를 ‘멸종 위급’ 동물로 지정하고 유도만능줄기세포(iPSc)와 시험관 시술 기술 등 첨단 기술로 무장한 생물학자들을 투입해 종 보존에 나섰었다. 케냐 정부 역시 수단을 보호하기 위해 24시간 경비를 강화하고 수의사를 대기시키는 등 노력을 아끼지 않았다. 그러나 모든 노력은 수포로 돌아가고 이번에 수단이 세상을 떠나면서 이제 남은 북부 흰코뿔소는 암컷 두 마리뿐이다. 나진과 파투는 각각 수단의 딸과 손녀지만, 종의 보존을 위해 과학자들은 인공 수정을 계획 중이다. 이마저 실패한다면 앞으로 북부 흰코뿔소는 지구 상에서 완전히 멸종하게 된다. 북부흰코뿔소의 멸종위기는 물론 인간 탓이다. 무분별한 개발로 인한 서식지 훼손과 밀렵으로 종이 급감한 것. 특히 코뿔소의 뿔은 중간상인을 거쳐 중국과 베트남등으로 밀매되는데 특별한 약효가 있다는 소문 때문에 고가에 거래된다. 　　 　 　 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구 상에 마지막 남은 수컷 북부 흰코뿔소가 결국 세상을 떠나고 말았다고 미국 CNN 등 외신이 20일(현지시간) 일제히 전했다. 아프리카 케나 울페제타 자연보호구역에서 삼엄한 경비 속에 보호받으며 지냈던 수컷 코뿔소 ‘수단’은 올해 나이 45세로, 나이가 많아 노화 관련 감염으로 위독한 상태였다. 지난해 오른쪽 뒷다리에 감염이 발견돼 치료를 받고 회복했지만 최근 감염 부위 아래쪽에 또다시 2차 감염이 발생해 끝내 회복하지 못한 것이다. 수단의 건강 상태가 극도로 악화돼 수의사들은 결국 안락사를 결정할 수밖에 없었다고 국제동물보호단체 와일드에이드는 설명했다. 울페제타 자연보호구역의 엘로디 샘피어 대표는 “수단은 거대한 몸집과 달리 성격이 온순했다. 어떠한 순간에도 사나운 모습은 보이지 않았다”고 회상했다. 또 그는 “연구자들이 남겨진 두 암컷 중 한 마리에게 인공 수정하기 위해 수단의 유전 물질을 채취할 수 있었다”고 설명했다. 그간 세계자연보전연맹(IUCN) 등 관계 기관은 북부흰코뿔소를 ‘멸종 위급’ 동물로 지정하고 유도만능줄기세포(iPSc)와 시험관 시술 기술 등 첨단 기술로 무장한 생물학자들을 투입해 종 보존에 나섰었다. 케냐 정부 역시 수단을 보호하기 위해 24시간 경비를 강화하고 수의사를 대기시키는 등 노력을 아끼지 않았다. 그러나 수단이 세상을 떠나면서 이제 남은 북부 흰코뿔소는 암컷 두 마리뿐이다. 나진과 파투는 각각 수단의 딸과 손녀이지만, 종의 보존을 위해 과학자들은 인공 수정을 계획 중이다. 이마저 실패한다면 앞으로 북부 흰코뿔소는 지구 상에서 완전히 멸종하게 된다. 와일드에이드의 피터 나이츠 최고경영자(CEO)는 “우리는 전 세계가 수단의 안타까운 죽음에서 코뿔소를 보호해야 한다는 생각을 하고 모든 코뿔소 뿔 밀거래를 끝내기 위한 조치를 취해야 한다”면서 “중국과 베트남에서는 코뿔소 뿔의 가격은 떨어지고 있지만, 여전히 밀렵이 성행해 모든 코뿔소 종을 위협하고 있다”고 말했다. 한편 북부흰코뿔소의 멸종위기는 물론 인간 탓이다. 무분별한 개발로 인한 서식지 훼손과 밀렵으로 종이 급감한 것. 특히 코뿔소의 뿔은 중간상인을 거쳐 중국과 베트남등으로 밀매되는데 특별한 약효가 있다는 소문 때문에 고가에 거래된다. 사진=울페제타/트위터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“고개를 들어 별들을 보세요. 제발 당신 발만 쳐다보지 말고…”“비록 움직일 순 없어도 마음 속에서 나는 자유롭습니다.”13일(현지시간) 76세로 세상을 떠난 영국의 물리학자 스티븐 호킹 박사는 주옥같은 어록을 남여 인류에게 커다란 영감을 줬다. 장애를 극복해낸 그는 어떤 면에서 죽음도 극복했다는 평을 받는다. ‘루게릭병’이라는 역경을 이겨내고 상상 이상의 족적을 남긴 고인의 말은 꼭 과학 계통뿐 아니라 모든 인생의 구석구석을 아우를만한 황금 나침반 같은 것이었다. 역대급 천재로 기억되는 고인은 먼저, 지능을 다른 각도에서 정리했다. 그에게 지능은 “변화에 적응할 수 있는 능력”이었다. 그는 “내 아이큐가 몇인지 모르겠다. 자기 아이큐를 뽐내는 이들은 모두 루저들”이라고도 일갈했다. 과학과 신학의 영역을 넘나드는 통찰적 언명과 지식인의 겸양을 현시하는 언급도 많았다. “신은 존재할지 모른다. 그러나 과학은 창조자(창조주)의 도움 없이 우주를 설명할 수 있다”라는 것이 대표적이다. 또 “신은 가끔은 주사위를 안 보이는 곳으로 던진다”고 했고, “내가 우주에 대한 우리의 지식에 뭔가를 보탰다면, 나는 그것으로도 행복하다”고 했다.인류의 진화에 관한 간명한 주장도 많이 회자한다. “우리는 매우 평균적인 별의 한 소행성에서 원숭이들이 진화한 종족일 뿐이다. 그러나 우리는 우주를 이해할 수 없다. 그것이 우리를 매우 특별한 무엇으로 만든다.” 그러나 그의 어록 중 가장 큰 영감을 주는 것은 인생에 관한 말들이다. 20대부터 희소병을 앓는 그는 “비록 내가 움직일 수도 없고, 컴퓨터를 통해야만 말할 수 있다고 해도 나의 마음속에서 나는 자유롭다”고 했다. 낙천적 기질과 유머도 있었던 고인은 “인생은 웃기지 않으면 비극일 것”이라고 했다. 장애인들에게도 그의 촌철살인은 이어졌다. “당신이 장애가 있더라도 잘할 수 있는 것에 집중해라. 장애 탓에 못 하는 것들이 있어도 너무 유감스럽게 생각 마라.” 그러나 무엇보다도 철두철미 지식인이었던 그의 앎에 대한 태도는 후학들에게 깊은 울림을 준다. “지식(앎)의 가장 큰 적(敵)은 무지(또는 무식)가 아니라, 기존 지식이 주는 환상이다.” 다음은 호킹 박사의 출생부터 타계까지의 연보다 ▲ 1942년 1월 8일 = 영국 옥스퍼드에서 생물학자인 아버지 프랭크 호킹과 어머니 이소벨 호킹 사이의 네 자녀 중 첫째로 출생 ▲ 1952년 = 사립학교 ‘세인트 올번스 스쿨’ 입학 ▲ 1959년 = 옥스퍼드대 장학생 입학 ▲ 1962년 = 케임브리지대에서 우주론 연구 시작 ▲ 1963년 = 21살 나이로 루게릭병과 함께 시한부 2년 진단 ▲ 1965년 = 케임브리지대학에서 만난 현대언어 전공자 제인 와일드와 결혼 ▲ 1967년 = 큰아들 로버트 출생 ▲ 1970년 = 딸 루시 출생 ▲ 1974년 = 세계 최고(最古) 자연과학학회인 ‘로열 소사이어티’ 회원 선출. 32살로 최연소 중 한 명 ▲ 1979년 = 케임브리지대학 수학과의 루카시언 석좌교수 임명(~2009년). 아이작 뉴턴도 이 자리 역임. 셋째 아이 티머시 출생 ▲ 1985년 = 스위스 제네바 병원에 폐렴 입원. 수술 후 생존했지만, 목소리 상실. 이듬해 자신의 트레이드 마크가 된 전자 음성합성장치를 통해 대화 시작 ▲ 1988년 = 우주 빅뱅이론 관련 기념비적 대중 과학서 ‘시간의 역사’(A Brief History of Time) 출간 ▲ 1990년 = 첫 한국 방문. ‘우주의 기원’과 ‘블랙홀과 아기우주’ 주제 강연 ▲ 1995년 = 자신의 간호사인 일레인 메이슨과 재혼 ▲ 2000년 = 두 번째 방한. 제주에서 열린 국제학술회의 `코스모 2000‘ 참석 ▲ 2007년 = 일레인 메이슨과 이혼 ▲ 2009년 = 급성 호흡기 감염 증세로 입원했다가 회복 ▲ 2018년 = 76세 일기로 타계 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

“손톱을 자르면 손톱만 자라고, 헌혈을 하고 나면 다시 피가 정상적인 양으로 돌아온다.”어떻게 각각의 조직, 기관들이 다른 조직, 기관이 아닌 원래의 조직, 기관을 만들어 내는 걸까? 사람을 포함한 모든 생명체는 수많은 세포로 이루어져 있다. 많은 세포들은 모두 똑같지 않고, 다른 특징을 가지고 있으며 특정한 조직, 기관을 만들 수 있는 특징을 갖고 있다. 이 같은 다양성 덕분에 우리가 보고 접할 수 있는 생명체가 만들어진다.어떻게 난자와 정자가 만나 만들어진 하나의 세포에서 이렇듯 다양한 세포가 만들어져서 각각 다른 형태의 생명체를 만들어 나갈까? 이 질문은 아주 오래전부터 지금까지 생물학자들의 주된 관심사가 되어 왔다. 난자와 정자 수정 직후에는 세포의 분열이 매우 활발하게 일어난다. 이때는 모든 세포가 거의 같은 모양으로 유지되며 세포 수를 늘리는 것이 주요 목적이다. 척추동물의 경우 낭배가 형성되는 시기가 오면 세포 수를 늘리는 세포분열은 줄어들고 다양한 조직, 기관을 이루는 세포로 변화하는 세포 분화과정에 돌입한다. 이런 변화의 주요 원인은 세포들이 만들어 내는 단백질 발현과 밀접한 연관이 있다. ‘낭배 형성 시기에 무슨 일이 일어나서 세포분열을 지속하던 세포들이 분화를 시작할까’ 하는 질문은 많은 연구자들이 여전히 궁금해하는 생물학 분야의 큰 수수께끼 중 하나다. 최근 줄기세포 연구가 활발히 진행되고 있고 그에 따라 줄기세포를 이용한 치료 가능성에 대한 관심도 높아지고 있다. 줄기세포는 아직 분화가 결정되지 않은 세포들로 다양한 조직, 기관으로의 분화가 가능하다. 낭배 형성이 이루어질 때까지의 세포분열을 활발히 하는 세포들과 비슷한 성질을 지니고 있다. 줄기세포들은 특정한 신호를 외부에서 줄 경우에 다양한 조직으로 분화가 가능하다. 현재 많은 연구도 어떻게 줄기세포를 특정 조직으로 분화시킬수 있는지에 대한 방향을 찾는 것이 주류를 이루고 있다. 줄기세포가 특정 조직으로 분화하는 것도 낭배기 세포가 특정 조직으로 분화되는 것과 마찬가지로 세포 내 단백질 발현 차이로 발생한다. 세포 내 단백질 발현이 세포마다 달라지는 것은 유전자를 구성하고 있는 DNA와 이를 둘러싸고 있는 단백질 때문이다. DNA는 핵산으로 이루어진 이중나선 구조로 되어 있는데 세포 내에서는 각종 단백질이 이를 둘러싸서 크로마틴이라는 형태로 존재한다. DNA를 싸고 있는 단백질 중에 가장 많은 단백질은 ‘히스톤’으로 다섯 가지의 단백질이 DNA의 일정한 크기를 반복적으로 감고 있다. 히스톤 단백질은 인산화, 유비퀴틴화, 아세틸화 같은 많은 변이가 생길 수 있는데 이런 변이를 통해 DNA에 있는 유전정보가 켜지거나 꺼지는 온ㆍ오프 조절이 이루어진다. 히스톤 변이뿐 아니라 DNA 자체의 변이도 유전정보의 온ㆍ오프를 조절한다. 앞서 말한 낭배기 세포나 줄기세포 분화는 대부분 히스톤 단백질, DNA 변이가 어떻게 일어나는지에 따라 결정된다. 분화뿐만 아니라, 암세포나 세포 노화 역시 이런 히스톤 단백질의 변이가 상당 부분 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 인간 게놈 프로젝트를 통해 DNA의 염기서열을 결정한 후 과학자들은 DNA나 히스톤의 변이가 어떻게 일어나는지에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다. 하지만 아직까지 우리가 알고 있는 것은 빙산의 일각이다. 전체적인 작용 원리를 알아내는 때가 도래하면 낭배기 세포와 줄기세포들이 특정한 조직, 기관을 만들어 내는 방법도 구체적으로 알아낼 수 있을 것이다. 이런 날이 오면 각종 질병들의 치료가 가능해지게 될 것으로 기대된다. 혹시 그런 날이 오면 가끔 SF 소설이나 영화에 등장하는 것처럼 조직, 기관을 완전히 되살릴 수 있는 것은 물론 영원히 건강하게 살 수 있는 그런 날도 오지는 않을까?

이제는 전세계에 단 한마리 남아있는 수컷 코뿔소의 최후가 현실로 다가왔다. 최근 미국 CNN 등 해외언론은 케냐 울페제타 자연보호구역에 사는 코뿔소 '수단'이 중병에 걸려 멸종위기에 놓였다고 보도했다. 자연이 인류에게 던지는 엄중한 경고를 보여주는 이 코뿔소는 '북부흰코뿔소'(northern white rhinos)로 현재 지구상에 단 3마리 남아있다. 그나마 나머지 2마리는 모두 암컷으로 수단이 낳은 새끼들이다. 결과적으로 북부흰코뿔소 '가문'을 이어갈 책임은 오롯이 수단의 몫인 셈이다. 이같은 사실 때문에 세계자연보전연맹(IUCN)은 북부흰코뿔소를 '멸종 위급' 동물로 지정하고 유도만능줄기세포(iPSc)와 시험관 시술 기술 등 첨단 기술로 무장한 생물학자들을 투입해 종 보존에 나섰다. 케냐 정부 역시 수단을 보호하기 위해 24시간 경비를 강화하고 수의사를 대기시키는 등 노력을 아끼지 않았다. 그러나 북부흰코뿔소의 개체를 늘리기 위한 다양한 시도는 현재까지 모두 실패로 돌아가 사실상 멸종이 현실화됐다. 북부흰코뿔소의 기대수명은 40~50세 정도로 올해 45세인 수단은 생식능력도 크게 떨어진 상태. IUCN 측은 "현재 수단의 오른쪽 다리에 감염이 심각한 상태"라면서 "지금은 조금씩 먹이를 먹고 걸어다니는 수준이지만 고통이 계속된다면 안락사를 고려할 가능성도 있다"고 밝혔다. 　 북부흰코뿔소의 멸종위기는 물론 인간 탓이다. 무분별한 개발로 인한 서식지 훼손과 밀렵으로 종이 급감한 것. 특히 코뿔소의 뿔은 중간상인을 거쳐 중국과 베트남등으로 밀매되는데 특별한 약효가 있다는 소문 때문에 고가에 거래된다. 　　 　 　 　　 지난해 11월 미국의 생물학자인 다니엘 슈나이더 박사가 케냐를 방문한 뒤 SNS에 올린 수단의 사진은 큰 반향을 일으켰다. 슈나이더는 “멸종이 어떤 모습인지 알고 싶다면 지구상에 마지막으로 남은 이 수컷 북부흰코뿔소를 보면 된다”고 적었다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

바람의 자연사/빌 스트리버 지음/김은정 옮김/까치/368쪽/2만원최첨단 과학기술의 시대임에도 기상청은 왜 ‘오보청’이라는 오명에서 벗어나지 못하는 것일까. 생물학자인 저자는 일기예보 속에 숨겨진 자연의 법칙과 이야기들을 찾아 돛단배를 타고 미국에서부터 과테말라까지 항해하며 오늘날의 예보 체계가 만들어진 과정을 직접 탐사해 본다. 저자의 항해기와 함께 전개되는 일기예보의 역사를 따라가다 보면 오늘날 실시간 접하는 일기예보의 의미가 새롭게 다가온다. 폭풍우로 인한 선박사고를 예방하기 위해 1861년 처음으로 일기예보를 발표한 인물 로버트 피츠로이부터 오늘날의 예측 시스템을 정립한 에드워드 로렌즈의 카오스 이론까지 기상학자들의 고군분투기를 담았다. 그러나 슈퍼컴퓨터와 인공지능이 발달한 지금도 여전히 기상 예측은 점성술에 가깝다. 신융아 기자 yashin@seoul.co.kr

육아를 해보신 분들은 잘 아시겠지만 아이들은 공룡과 장난감에 본능적으로 끌리는 DNA를 갖고 있는 것 아닌가 하는 생각이 들 때가 많습니다.특히 공룡에 대해 보이는 열정은 정말 대단한 것 같습니다. 기껏해야 티라노사우루스, 브라키오사우루스, 프테라노돈, 스테고사우루스나 겨우 외우고 있는 저로서는 박물관에서, ‘쥬라기공원’ 같은 영화를 보면서 어떤 공룡인지 척척 맞혀내는 아이를 보다 보면 존경심이 생기기까지 합니다. 그래서일까요. 아이들이 보는 만화영화에는 공룡은 빠지지 않고 등장하는 소재이기도 합니다. 최근에는 자동차와 작은 공룡을 결합시켜 상대와 대결을 벌이는 내용의 만화가 유행인 듯싶습니다. 여기에도 다양한 공룡이 등장하는데 최근에 나온 것이 안킬로사우루스입니다. 안킬로사우루스는 티라노사우루스 렉스와 함께 중생대 백악기 후기에 살았던 곡공류 공룡입니다. 곡공류는 딱딱한 껍질을 가진 일명 ‘갑옷 공룡’들입니다. 안킬로사우루스는 ‘연결된 도마뱀’이라는 뜻으로 몸길이가 4~7m 정도로 갑옷 공룡 중에서는 가장 큽니다. 온몸이 딱딱한 뼈로 덮여 있고 그 위에는 가시까지 돋아 있으며 꼬리의 끝은 단단한 뼈로 된 곤봉 모양으로 돼 있습니다. 이 때문에 육식공룡이 덤벼들면 땅에 납작하게 엎드려서 피하다가 꼬리 끝 곤봉을 휘둘러 물리쳤다고 추정되고 있습니다. 이빨이 거의 없어 부리처럼 생긴 입으로 키 작은 식물들을 뜯어먹고 살았다고 합니다. 안킬로사우루스는 온몸이 딱딱한 갑옷으로 덮여 있고 꼬리가 곤봉처럼 생겼다는 것 외에도 지금까지 발견된 화석들 대부분이 거꾸로 뒤집혀 있었다는 점이 무척 흥미롭습니다. 고생물학자들에게는 중요한 미스터리로 남겨져 있었습니다. 캐나다 자연사박물관, 왕립 티렐 고생물박물관, 미국 발도스타주립대 생물학과 공동연구팀은 지금까지 제기된 여러 가지 가설들을 하나하나 검증한 결과 안킬로사우루스가 죽은 뒤 강이나 바다에 떠내려가다가 가라앉거나 퇴적층에 걸려 화석화된 것이라는 결론을 내렸습니다. 이번 연구 결과는 지구환경 관련 국제학술지 ‘고지리, 고기후, 고생태학’ 최신호에 실렸는데 많은 학자들의 호응을 받고 있다고 합니다. 우선 연구팀은 캐나다 앨버타주에서 발굴된 36개의 안킬로사우루스의 화석과 사진, 발굴 일지를 검토한 결과 26개가 뒤집힌 상태였다는 사실을 확인했습니다. 그다음 지금까지 알려진 몇 가지 가설들을 하나하나 검증했습니다. 우선 “안킬로사우루스가 가파른 경사면을 내려오다가 짧은 다리로 균형을 잡지 못해 구르다가 뒤집힌 상태에서 죽었을 것”이라는 가설에 대해서 연구팀은 한 번 뒤집혀 일어나지 못해 그 상태로 죽었다면 중생대가 끝날 때까지 살아남기 어려웠을 것이라 보고 가장 먼저 배제했습니다. 다음 육식공룡들이 갑옷으로 둘러싸이지 않은 아래쪽 배 부위를 먹기 위해 뒤집었다는 가설 역시 발견된 화석 중에 배에서 육식공룡의 이빨자국이 발견된 것은 하나밖에 없었기 때문에 폐기됐습니다. 사체가 분해되면서 뱃속 가스가 팽창하면서 뒤집혔을 것이라는 가설에 대해서는 안킬로사우루스와 비슷하게 생긴 갑옷 포유류 아르마딜로 전문가인 발도스타주립대 생물학자들과 함께 검증했습니다. 연구팀은 174마리의 아르마딜로 사체를 3개월 가까이 관찰한 결과 사체의 가스 때문에 뒤집히는 경우가 없어 이 가설 역시 기각됐습니다. 결국 안킬로사우루스의 사체가 강이나 바다로 흘러들어가 뱃속에 가스가 차면서 뒤집힌 상태로 떠내려가다가 바닥에 가라앉거나 퇴적층에 걸려 화석이 됐다는 결론을 내렸습니다. 실제로 연구팀은 폐의 용량, 골밀도 등 신체적 특성을 고려해 3D 디지털 모델로 검증한 결과 이 가설이 타당하다는 것을 확인했습니다. 사실 고생물학과 고지리학은 우리가 보지 못했던 생물이나 환경에 대해서 연구를 하는 것이기 때문에 쉽지 않습니다. 과학자들은 완전히 독립적인 증거와 사실들을 종합해 합리적인 답을 찾아냈다고 평가하고 있습니다. 나중에 더 합리적으로 설명할 수 있는 가설이 나온다면 이번 연구 가설은 폐기되겠지요. 가장 최선의 해석을 찾아가는 과학은 그렇게 발전하는 것입니다. 그런데 문득 창조과학자들은 더 쉬운 답을 갖고 있을지도 모르겠다는 생각이 들었습니다. 신이 안킬로사우루스가 뒤집혀서 묻혀 있도록 했다고 말입니다. edmondy@seoul.co.kr

얼굴은 인간을 어떻게 진화시켰는가/덤 윌킨스 지음/김수민 옮김 을유문화사/672쪽/2만 5000원“내가 왕이 될 상인가?” 2013년 개봉한 영화 ‘관상’에서 수양대군은 관상쟁이 김내경에게 얼굴을 들이밀며 이렇게 말한다. 수양대군이 왕위를 뺏으려 일으킨 ‘계유정난’을 배경으로 한 영화는 얼굴에 사람의 운명을 결정하는 힘이 있다는 관상학에서 사건을 바라본다. 수양대군 역할을 맡은 배우 이정재의 잘생긴 얼굴을 보노라면 다윈의 성 선택설이 설득력 있는 학설이라는 생각마저 든다. 얼굴이 사람의 운명까지 결정하는지는 제쳐 놓더라도 얼굴은 분명히 개인의 큰 자산임이 틀림없다.●인간만 얼굴에 다양한 감정 표현 가능 얼굴을 미추(美醜)가 아닌 과학적 차원에서 살펴보자. 분류학자들은 동물을 30개 집단으로 분류한다. 대다수 종은 ‘얼굴’이라는 게 없다. 갑각류와 곤충류를 포함하는 절지동물과 인간이 속한 척추동물 두 종만 얼굴을 가진다. 그리고 수많은 척추동물 가운데 오직 인간만 감정에 따라 미묘한 표정을 짓는다. 우리는 얼굴이 있다는 사실을 너무나 당연하게 여기지만, 인간의 얼굴이 어떻게, 그리고 왜 지금 모습이 됐는지 제대로 설명한 학설은 아직 없다. 35년을 유전학자이자 진화생물학자로 지낸 애덤 윌킨스가 ‘얼굴은 인간을 어떻게 진화시켰는가’를 쓰게 된 배경이다. 2011년부터 이 궁금증에 관한 해법을 찾기 위해 노력한 그는 각종 화석을 비롯해 유전학, 생물학, 인류학 등 인간 진화에 관한 방대한 이론을 살폈다. 저자는 5억년 전 최초 척추동물인 무악어류(턱이 없는 어류)부터 유악어류, 포유류, 영장류, 그리고 인간으로 이어지는 진화의 역사를 촘촘히 따라갔다. 그리고 진원류(원숭이, 유인원, 인간으로 구성된 영장류)의 얼굴을 분석해 5000만~5500만년 전 인간의 얼굴이 만들어진 과정과 그 특징을 뽑아냈다. 우선 벌레와 다른 작은 동물들을 먹는 식생활에서 과일을 먹는 식생활로 바뀌며 송곳니가 작아지고 주둥이가 축소됐다. 성 선택설, 환경 등에 따라 털은 점차 적어졌다. 두뇌 크기가 증가하면서 이마가 드러나고, 머리는 둥글어졌다. 눈의 간격은 좁아지고 전방을 향하게 됐다. 이런 변화는 표정을 더 잘 드러나게 했다.●두뇌 커지면서 표정 잘 읽을 수 있게 돼 얼굴의 진화는 두뇌 진화와 불가분 관계였다. 저자는 얼굴을 인식하는 능력이 인간 진화에 혁신을 가져왔다고 설명한다. 바로 ‘사회적 상호작용’이다. 두뇌가 커지면서 표정을 잘 읽게 된 것은 물론이거니와, 자신의 표정도 더 잘 조절할 수 있게 된 것이다. 표현력이 커지면서 무리의 동료와 사회적 상호작용도 촉진됐다. 저자는 이런 사회성 증가가 또다시 두뇌 진화에 중대한 영향을 미쳤으리라 추측했다. 사회 속에서 살아남으려고, 다시 말해 표정을 더 잘 읽으려고 두뇌가 더 복잡해진 것이다. 자발적으로 자신의 의사를 표현하고자 대뇌피질에 새로운 연결 요소가 추가되면서 진화가 뒤따랐다. 다만 이런 일들은 순차적으로, 모든 종에서 일관되게 일어난 게 아니라 수많은 유전자 조합 바탕 위에 비순차적으로, 불규칙하게 진행됐다. 저자는 이런 진화를 가리켜 ‘비틀거리는 모습’이라 표현했다. 이런 연구를 통해 저자가 얼굴의 미래에 관해 내린 추론들도 흥미롭다. 미래에는 인간의 얼굴이 균질화하면서 동시에 세계화한다는 것. 5만년 전 아프리카를 떠나 세계로 흩어지면서 여러 유형으로 나뉘어 제각각 달라졌던 인간의 얼굴은 세계화 현상에 따라 지역 차가 줄면서 또다시 합쳐지는 추세다. 그러나 과거와 달리 새로운 유전자가 추가·혼합되면서 얼굴은 또다시 다양해질 것이다. 하버드대 진화생물학자인 스티븐 J 굴드는 저서 ‘풀하우스’를 통해 “진화는 ‘진보’가 아니라 ‘다양성’의 증가”라고 했다. 인간의 얼굴이 계속 진화하게 되는 이유인 셈이다. ●얼굴과 성격의 연관성도 찾게 될 것 저자는 또 얼굴 유전학이 계속 발달한다면 얼굴과 성격 사이의 연관성도 파악할 수 있을 것이라 주장한다. 얼굴 형성에 영향을 주는 유전자에 대한 연구를 이어 가면 결국 관상가들의 말이 사실이었는지 파악할 수 있을 것이라는 뜻이다. 다만 이런 일들이 결과적으로는 인간 존재에 대한 경이감을 더 깊게 할 것이라고 저자는 자신했다. 방대한 자료와 이론을 검토한 끝에 저자가 내린 결론은 얼굴이야말로 진화의 최종 산물이자, 사회 구성원으로서 생존을 위한 핵심적인 역할을 한다는 것. 그러니까 잘생기고 못생기고를 떠나 자신의 얼굴에 자신감을 좀 가져도 되겠다. 물론 그래 봤자 원빈 옆에 서면 내 얼굴은 ‘오징어’가 되겠지만. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

죽어가는 고래에 올라 활짝 웃으며 기념사진을 찍는 등 몰지각한 행동을 서슴지 않은 사람들이 여론의 뭇매를 맞고 있다. 칠레 마갈라네스에서 최근 벌어진 일이다. 초대형 고래가 파도에 밀려 해변에 모습을 드러냈다. 고래는 숨을 쉬고 있었지만 무슨 이유에선지 힘을 쓰지 못했다. 이런 고래를 보면 동물보호당국에 재빨리 신고하는 게 상식이지만 마갈라네스에서 처음 고래를 본 사람들은 달랐다. 고래의 몸에 올라 타고는 손가락으로 V를 그리며 기념사진을 찍는가 하면 심지어 고래의 몸을 뾰족한 돌로 긁어 낙서까지 했다. 해변에서 고래가 발견됐다는 소문이 퍼지면서 달려간 인근 주민들도 구조나 신고엔 관심이 없었다. 셀카봉을 들고 삼삼오오 모여 사진을 남기는 데 열중했다. 그러는 사이 고래의 숨은 끊어졌다. 뒤늦게 신고를 받은 동물보호대와 해양박물관 구조대가 현장에 도착했을 때 사람을 많이 원망했을 고래는 이미 숨진 상태였다. 해양생물학자 가브리엘라 가리도는 "사람으로 치면 청년기의 고래로 보인다"며 "아직은 고래가 죽은 원인을 확인하지 못했다"고 말했다. 전문가들은 일단 고래가 병에 걸려 좌초했을 가능성이 큰 것으로 보고 있다. 가리도는 "선박과의 충돌 등 사고의 가능성도 배제해선 안 된다"며 "부검을 해보면 정확한 사인을 밝혀낼 수 있을 것"이라고 설명했다. 한편 고래와 사진을 찍고 낙서를 한 사람들에 대해선 비판이 쇄도하고 있다. "아무리 동물이지만 죽어가는 생명체를 놓고 셀카질이 웬말?" "사진에 등장한 동물학대 용의자 전원 처벌"등 화난 누리꾼들이 목청을 높이고 있다. "사람이 없는 곳에 좌초했더라면 편안하게 갔을 텐데 사람이 미안해"라는 한 누리꾼의 글에도 공감이 줄을 잇고 있다. 사진=프렌사 손영식 해외통신원 voniss@naver.com

약 8000만년 전 지금의 사하라 사막을 누빈 신종 공룡이 발견됐다. 최근 미국 카네기 자연사박물관 등 국제공동연구팀은 이집트 사하라 사막에서 스쿨버스만한 크기의 신종 공룡 화석을 발견했다고 발표했다. 이 공룡은 두개골, 턱, 목, 척추, 갈비뼈 등이 그대로 화석으로 남아 학술적 가치가 높으며 최대 덩치를 자랑하는 초식공룡 티타노사우루스(Titanosaur)류로 분류됐다. 길이는 10m, 무게는 5.5톤 정도로 발견된 지역의 이름을 따 '만수라사우루스'(Mansourasaurus shahinae)로 명명됐다. 이번 화석 발견이 큰 의미가 있는 것은 아프리카에서는 좀처럼 공룡의 흔적을 찾기 힘들기 때문이다. 특히나 만수라사우루스의 경우 아프리카 대륙에서의 마지막 공룡세대라는 점에서 당시의 생태를 연구할 수 있는 귀중한 자료가 된다. 　 　　 　 현재까지의 연구과정에서 드러난 흥미로운 사실은 만수라사우루스가 남미에서 주로 발견되는 티타노사우루스보다 아시아와 유럽의 티타노사우루스와 유사하다는 점이다. 남미 티타노사우루스의 경우 최대 몸길이 30m, 무게 50t을 훌쩍 넘기 때문으로, 이는 만수라사우루스가 남미보다는 유라시아 쪽으로 이동이 잦았음을 추측할 수 있다. 이는 판게아 이론과 맞닿아있다. 그리스어로 ‘통합된 땅’을 의미하는 고대의 초대륙 판게아(Pangaea)는 1915년 독일의 과학자 알프레드 베게너가 대륙 이동설을 발표할 때 사용한 용어다. 약 2억 5000만년 전 지구상 모든 대륙이 하나로 붙어 있다가 이후 갈라져 약 6500만 년 전 현재의 대륙과 같은 형태를 갖췄다는 것이 이론의 골자다. 곧 8000만 년 전 살았던 만수라사우루스의 경우 지금과는 다른 아프리카의 생태를 화석이 된 '몸'으로 증언하는 셈이다. 연구에 참여한 매트 라마나 박사는 "고생물학자들의 경우 정말 오랫동안 찾아온 화석으로 성배와 같다"면서 "만수라사우루스가 살았던 시기는 백악기 말기로 대륙이동의 마지막 단계였다"고 설명했다. 이어 "만수라사우루스 같은 아프리카 공룡 화석은 각 대륙 공룡 진화의 비밀을 풀어줄 단초가 될 것"이라고 덧붙였다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

경구용·주사제 약효 차이 없어 주스·우유 흡수 방해…물과 복용1928년 스코틀랜드 생물학자 알렉산더 플레밍이 1세대 항생제인 ‘페니실린’을 발견하면서 본격적으로 인간과 세균의 전쟁이 시작됐습니다. 90년이 지난 지금도 이 전투는 치열합니다. 5세대 카바페넴계 항생제를 무력화시킨 ‘카바페넴계 내성 장내세균’(CRE)과 광범위한 항균효과를 내는 반코마이신을 누른 ‘반코마이신 내성 황색포도알균’(VRSA) 등 이른바 ‘슈퍼박테리아’가 확산해 환자 건강을 위협하고 있습니다. 황색포도알균의 95%는 이미 페니실린에 내성을 보일 정도로 빠르게 진화했습니다. 이런 이유로 최근에는 아예 항생제 치료를 거부하는 이들도 등장했습니다. “몸의 면역 기능을 높여 병원체 감염을 극복할 수 있다”며 숯과 음식 등을 이용한 극단적 자연주의를 주장합니다. 이런 사람들은 항생제가 오히려 세균의 창궐을 부른다며 ‘공공의 적’으로 몰아붙입니다. 항생제가 만병통치약이 아닌 것은 확실합니다. 그렇지만 항생제를 잘 몰라 생기는 각종 문제가 심각한 만큼 오해를 그대로 방치할 수는 없습니다. 그래서 전문가와 ‘항생제를 위한 변명’을 준비했습니다. ●항생제 내성은 세균에 생긴다 항생제 내성에 대한 가장 큰 오해는 내성이 (세균이 아닌) 우리 몸 안에 생긴다고 여기는 것입니다. 정두련 삼성서울병원 감염병대응센터장은 “항생제 내성은 몸속에 있는 세균이 갖게 되는 것”이라며 “항생 내성은 세균이 죽지 않기 위해 획득한 무기일 뿐”이라고 지적했습니다. 이어 “항생제를 해로운 약으로 생각할 수 있는데 사실은 감염 치료에 매우 중요한 약”이라며 “다만 불필요한 사용은 줄이려는 노력이 필요하다”고 강조했습니다. 항생제가 독하다며 복용을 중단하는 것도 위험한 행동입니다. 혈액 속 약물 농도를 일정하게 유지하지 못해 세균을 퇴치하지 못하게 되고 내성균이 생길 위험이 높아집니다. 증상이 비슷하다는 이유로 전에 먹다 남은 항생제를 복용하는 경우도 마찬가지입니다. 남은 약은 약국이나 보건소에 전달해 안전하게 폐기해야 합니다.여러분도 아시다시피 바이러스는 항생제로 퇴치할 수 없습니다. 미국 질병관리본부(CDC)의 ‘항생제 바로 알기’ 홈페이지(www.antibioticuse.org)를 방문하면 감기나 독감(인플루엔자), 대부분의 인후통, 대부분의 기침과 기관지염에 항생제가 효과가 없다고 나와 있습니다. 그렇지만 많은 환자들이 만병통치약처럼 항생제를 요구합니다. 지난해 7월 질병관리본부가 의사 864명을 대상으로 조사한 결과 항생제가 필요하지 않은데도 환자에게 항생제를 처방한 사례 중 36.1%는 ‘환자의 요구’ 때문이었습니다. 감기로 병원을 찾는 환자 중 대략 30~50%가 항생제를 원한다고 합니다. 물론 의료기관의 과도한 항생제 처방도 문제입니다. ‘메티실린 내성 황색포도알균’(MRSA) 내성률은 국내 중소병원이 58%, 종합병원이 68%로 유럽연합 평균(17%)보다 훨씬 높은 수준입니다. 다행히 전반적인 국내 항생제 사용량은 계속 하락하는 추세입니다. 정 센터장은 “의약분업 이전에는 전체 항생제의 48.7%가 약국 임의조제로 소비됐지만 의사 처방전 없이 항생제를 구입할 수 없게 되면서 사용량이 30% 줄었다”며 “2006년 의료기관별 항생제 처방률 지표를 공개하면서 예방적 항생제 처방도 점차 줄어들고 있다”고 설명했습니다. ‘강력한 주사 한 방’을 원하는 분들이 많은데 이것도 오해라고 합니다. 입원이 필요할 정도의 중증질환이 아니라면 주사제와 먹는 항생제는 큰 차이가 없습니다. ‘주사 한 방’으로 치료할 수 있는 질병은 없다고 해도 무방합니다. 또 의사의 처방 없이 항생제 2~3가지를 임의로 섞어 먹는 것은 위험한 행동입니다. 정상 세균에 영향을 줘 오히려 감염이 확산하기도 하고 길항작용(상반된 2가지 요인이 동시 작용해 효과를 상쇄시키는 것)으로 약효가 낮아지기도 합니다.항생제는 가급적 물과 함께 먹는 것이 좋습니다. 손은선 연세대 세브란스병원 약무국장은 “항생제를 주스나 우유, 커피와 함께 복용해서는 안 된다”며 “약물 흡수를 방해하는 경우가 많기 때문”이라고 말했습니다. 이어 “쓴맛을 피하는 아이들에게는 대부분의 의사들이 과립이나 시럽 형태의 단맛이 있는 약을 처방하기 때문에 걱정하지 않아도 된다”고 덧붙였습니다. ●항생제를 물과 먹어야 하는 이유 다른 약물을 복용할 때는 반드시 의료진에게 이 사실을 알려야 합니다. 손 국장은 “항생제는 경구피임약의 작용을 방해하는 것으로 알려져 있다”며 “또 임신 유무를 확인한 뒤 항생제를 처방받는 것이 안전하다”고 조언했습니다. 아울러 “평소 심혈관질환으로 혈전용해제를 복용하는 환자도 이 사실을 알려 적합한 처방을 받아야 한다”며 “항생제가 만성질환자 혈액검사에 영향을 미칠 수 있는 부분도 미리 고려하는 것이 좋다”고 말했습니다. 항생제는 질병마다 사용기간이 다릅니다. 질병관리본부에 따르면 방광염은 3일 정도로 최소 사용기간이 짧지만 장알균(28~42일), 장염균(21~42일), 골수염(42일) 등은 최소 사용기간이 길어질 수도 있습니다. 중증질환은 의료기관에서 세균 배양을 통해 원인균을 확인한 다음 서서히 단계를 높이는 방식으로 치료합니다. 감염 부위에 피고름이 맺혀 있다면 제거해야 합니다. 이물질은 항생제 투입을 방해하고 세균이 달라붙기 좋은 환경을 만들기 때문입니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr