돼지가 도구를 사용하는 사례가 최초로 확인됐다. 프랑스 연구팀이 파리 동물원에서 희귀 돼지 한 종을 4년간 관찰하는 연구를 통해 이런 사실을 확인했다고 밝혔다. 연구를 이끈 프랑스 인류학 연구소의 생태학자 메레디스 루트번스타인 박사는 2015년 10월 파리식물원 부속 동물원에 있는 비사얀워티피그 울타리에서 프리실라라는 이름을 가진 암컷 돼지 한 마리가 입에 나무껍질을 물고 흙더미를 파헤치는 모습을 우연히 목격했었다면서 정말 멋졌다고 회상했다. 그 후로 몇 달간 이 생태학자는 종종 비사얀워티피그 울타리로 찾아가 프리실라를 포함한 돼지들이 도구를 사용하는지 영상으로 기록하려 했지만, 성공하지 못했다. 이에 따라 연구자는 자신이 봤던 모습이 새끼를 낳기 위한 굴을 파는 것과 관련이 있다고 생각하고 다음 번식기인 이듬해 봄, 울타리를 다시 방문했다. 결국 루트번스타인 박사는 프리실라를 비롯해 그 짝인 수컷 돼지 한 마리가 도구를 사용하는 모습을 기록할 수 있었다. 사실, 야생에서 도구를 사용하는 동물은 침팬지나 까마귀부터 돌고래에 이르기까지 꽤 많이 존재한다. 하지만 야생 돼지 17종과 집 돼지 등 어떤 돼지 중에서도 지금까지 이런 현상을 목격했다고 보고한 연구자는 없었다. 이에 대해 루트번스타인 박사는 “야생의 돼지들은 연구하기에 개체 수가 너무 적고 대부분 멸종 위기에 있어 도구 사용하는 모습이 사람에게 발견되지 않은 것은 그리 드문 일이 아닐 수도 있다”고 설명했다. 또 이 학자는 도구 사용이 공통적인 진화 역사를 부각할 뿐만 아니라 사람과 공유되는 특성이므로 연구하는 데 특히 매력이 있다고 말했다.루스번스타인 박사와 동료 연구자들은 이번 연구를 위해 2016년에 4번, 2017년에 7번 이들 돼지가 도구를 사용하며 심지어 다음 세대인 새끼 돼지 두 마리마저 도구를 사용하는 모습을 기록하는 데 성공했다. 또 연구진은 이들 돼지가 땅의 흙을 좀 더 쉽게 파헤칠 수 있는 도구를 선호할 수 있다는 생각에 네 개의 부엌 주걱을 울타리 속에 놔뒀지만, 그중 단 하나의 주걱을 두 차례 사용한 것을 확인할 수 있었다. 즉 이들 돼지는 한 번 사용하기 시작한 도구를 선호하는 경향이 있다는 것이다. 그뿐만 아니라 연구자들은 이들 돼지 가운데 특히 프리실라는 항상 굴을 만들 때 도구를 사용한다는 사실을 확인했다. 이에 따라 연구진은 프리실라가 직접 도구를 사용하는 법을 터득하고 자신의 짝과 자손들에게 전수했을지도 모른다고 추정했다. 하지만 루트번스타인 박사는 관찰된 대상이 적고 이들 돼지의 행동은 야생 개체들과 달리 행동하도록 유도될 수 있는 사육 상태에 있다는 점을 인정하면서도 대부분 사육 동물이 사육장 안을 이리저리 반복해서 서성이는 정형 행동을 보일 수 있지만, 이들 돼지처럼 도구를 사용하는 사례는 극히 드물고 이들 돼지 역시 굴을 만들 때만 나타났다고 지적했다. 이어 야생 개체들도 도구를 사용할 가능성이 매우 높다고 덧붙였다. 이에 대해 필리핀에서 이들 돼지를 보호하는 활동을 하는 비영리 환경보호단체 탈라락 재단의 페르난도 쿠티에레즈 대표 역시 연구진의 생각에 동의했다. 왜냐하면 구티에레즈 대표 역시 몇 년 전 한 무리의 야생 비사얀워티피그들이 전기 울타리 쪽에서 전기가 흐르는지 확인하기 위해 울타리 쪽으로 암석을 밀고 있는 모습을 목격했기 때문이다. 아프리카 자이언트숲멧돼지를 연구하는 야생동물 생태학자 라파엘 레이나허타도 박사는 이번 연구의 작은 표본 크기와 사육 환경에 주목했지만, 이번 결과는 앞으로 연구자들이 야생 돼지들을 관찰할 때 도구 사용 여부를 확인하는 동기를 부여할 것이라면서 이는 자신 역시 마찬가지라고 말했다. 예를 들어 레이나허타도 박사는 우간다에서 세계에서 가장 큰 돼지인 이들 돼지가 도구를 사용하는 모습을 보지 못했지만, 잠을 자거나 휴식하기 전 눕거나 앉기 위해 코를 사용하는 모습을 봐 왔기 때문이다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘포유동물 생물학’(Mammalian Biology) 9월호에 실렸다. 사진=메레디스 루트번스타인/포유동물 생물학 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

악어는 사실 매우 역사가 깊은 파충류다. 악어류의 조상은 중생대에 공룡과 함께 번영을 누렸으며 역사상 가장 큰 악어 역시 백악기에 등장했다. 중생대에는 악어류와 그 근연 그룹이 다양하게 진화해서 공룡과 유사한 육식 악어에서 지금은 생각하기 어려운 초식 악어류까지 매우 독특한 악어류가 공존했다. 테네시 대학의 고생물학자인 스테피니 드럼헬러 (Stephanie Drumheller) 교수와 스토니 브룩 대학의 에릭 윌버그 (Eric Wilberg) 교수는 고대 악어들의 두개골 형태를 분석해 이들의 다양한 식생활 패턴을 연구했다. 연구팀에 따르면 현생 악어류와 흡사한 형태를 지닌 고대 악어는 생활 패턴 역시 비슷했다. 인도 가비알 (Indian gharial)과 비슷한 길쭉한 주둥이를 지닌 고대 악어들은 현생 가비알과 유사하게 작은 물고기들을 잡아먹었다. 이들의 턱 힘은 약한 편이지만, 대신 길쭉한 주둥이를 이용해 작은 먹이를 핀셋처럼 잡아먹는 데 유리했다. 반면 현생 미국 악어와 비슷하게 비교적 짧고 둥근 주둥이를 지닌 악어들은 자신과 비슷한 크기의 먹이를 잡아 물속으로 끌고 들어갈 수 있었다. 더 짧은 주둥이를 가진 종은 자신보다 큰 먹이도 물속으로 끌고 들어갈 수 있었다. 중생대에 살았던 대형 악어 가운데는 제법 큰 공룡도 사냥할 수 있는 강력한 포식자도 존재했다. 하지만 모든 고대 악어가 현생 악어와 비슷하게 물고기나 물을 먹으러 온 다른 동물을 사냥했던 것은 아니다. 일부 악어류는 물 밖으로 진출해 완전히 육지 동물로 거듭났다. 이들은 육식 공룡과 비슷하게 날카로운 톱니 모양의 이빨과 달리기에 적합한 튼튼한 다리를 진화시켜 육식 공룡처럼 초식 공룡을 사냥했다. (복원도 참조) 이들보다 더 독특한 것은 초식 악어다. 고대 악어 중 일부는 약한 턱과 복잡한 이빨 구조를 지녔는데, 아마도 식물성 먹이를 먹었던 것으로 해석된다. 그리고 이들 외에도 아직 정확한 식이 패턴을 알지 못하는 독특한 화석 악어류가 있다. 일부는 펠리컨과 비슷한 주머니를 지니고 있었던 것으로 추정되는 데 그 정확한 용도는 아직 모른다. 악어가 오랜 세월 번영을 누린 것은 이렇게 다양한 형태로 진화했기 때문이었다. 대량 멸종의 시기에도 수많은 악어류 가운데 일부는 살아남아 후손을 남겼다. 인류가 무분별한 남획과 서식지 파괴로 악어를 멸종하게 만들지 않는다면 악어는 미래에도 다시 다양성을 뽐내면서 크게 번성을 누릴 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

우리의 에너지원인 태양이 꺼질 때까지도 살아 남을 수 있는 지구 최강의 생명체가 있다. 바로 무척추 동물인 곰벌레다. 8개의 다리를 가진 몸크기 50㎛(1㎛는 1m의 100만분의 1)~1.7㎜의 곰벌레는 ‘물곰’(Water Bear)으로도 불리며 행동이 굼뜨고 느린 완보(緩步)동물이다. 놀라운 것은 영하 273도, 영상 151도, 치명적인 농도의 방사성 물질에 노출돼도 곰벌레는 죽지 않는다는 사실. 심지어 곰벌레는 음식과 물 없이도 30년을 살 수 있는 불사에 가까운 존재다. 이 때문에 과학자들의 관심은 곰벌레의 놀라운 '생존 비결'에 쏠렸다. 3년 전 일본 도쿄대 연구팀은 곰벌레가 극한 환경에서 자신을 보호하는 ‘Dsup’(Damage suppression protein)라는 단백질을 유독 많이 가지고 있다는 사실을 밝혀냈다. 유전자 손상을 막는 이 단백질은 특히 유해한 방사선으로부터 곰벌레를 보호했는데 어떻게 이같은 작용을 하는 지에 대해서는 정확히 알아내지 못했다. 최근 미국 캘리포니아대학교 샌디에이고캠퍼스연구팀이 곰벌레 내에서 Dsup 단백질이 어떻게 작용하는지를 밝혀낸 연구결과를 저널 ‘이라이프(eLife)에 발표했다. 생화학적 분석을 통한 연구팀의 논문에 따르면 Dsup가 염색질(chromatin)에 결합할 때 '보호성 구름'을 만들어 히드록실라디칼(hydroxyl radical)의 유해한 영향으로부터 세포를 보호한다. 히드록실라디칼은 이온화 방사선에 의해 세포에서 생성될 수 있는 반응성이 높은 화합물로 세포의 퇴화를 촉진한다. 　 　 연구를 이끈 분자생물학자 제임스 카도나가 교수는 "Dsup 단백질이 방사선에 저항할 목적으로 생긴 것이 아닐 수 있다"면서 "이끼가 많고 습한 서식지가 마르면 곰벌레는 히드록실라디칼에 노출될 수 있다. 이 과정에 살아남기 위해 진화하는 과정에서 온 일종의 부작용일 수 있다"고 설명했다. 이어 "곰벌레가 어떻게 스스로 보호하는지 이해하면 인류에게도 적용할 수 있을 것"이라면서 "Dsup 연구는 세포에 기초한 치료법 등 다양한 응용분야에 활용될 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

영국의 시인 겸 화가인 윌리엄 블레이크는 ‘부지런한 꿀벌은 슬퍼할 시간도 없다’는 말을 남겼다. 게으르고 나태함을 경계하라는 의미이지만 요즘 같은 시대에서 자신의 감정을 숨겨야 할 정도로 부지런함을 보이는 것은 일견 궁상으로 취급받기 십상이다. 그런데 과학자들은 이런 격언에서도 과학적 사실을 파헤쳐보고 싶어한다. 과연 일벌들은 슬퍼할 시간도 느끼지 못할 정도로 부지런할까. 이스라엘 헤브루대 생명과학연구소 생태·진화·행동학과 연구진은 실제로 번데기를 돌보는 일벌들은 다른 벌들보다 잠자는 시간이 훨씬 적다는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 3일자에 발표했다. 사람처럼 다른 동물들, 특히 벌이나 개미 같은 곤충들도 잠을 잘 때는 전형적인 수면 자세를 갖고 동작을 멈추고 소음이나 외부 자극에 대한 반응이 느려지게 된다. 또 잠을 충분히 자지 못할 경우는 건강상 문제가 발생하거나 활동 능력에 제약이 생기는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 꿀벌들이 계층별로 어떻게 잠을 자고 잠자는 시간은 어느 정도인지 파악하기 위해 서양뒤영벌 6개 집단을 플라스틱 뚜껑을 가진 가로, 세로, 높이 각각 30, 23, 20㎝ 크기의 나무 상자에 만든 벌집에 각각 넣었다. 연구팀은 또 벌들이 활동하기 좋은 27~29도, 습도 40~60%로 환경을 조성했다. 연구팀은 6개 벌통에 24시간 중 조명을 비춰주는 시간을 각기 다르게 하면서 7일 동안 비디오 녹화, 행동분석, 수면부족 실험, 반응 속도평가 등을 실시했다.분석 결과 꽃가루 같은 식량을 구해오는 일벌들은 수면주기가 일정하고 정확한 생체시계를 갖고 있었지만 애벌레들을 돌보는 간호 일벌들은 잠을 거의 자지 않고 24시간 내내 깨어있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 번데기에서 만들어지는 특정한 물질이 간호 일벌들의 잠을 줄이는데 도움을 주는 것으로 추정했다. 연구팀에 따르면 특정 철새들이 계절 변화에 맞춰 이동 중에는 잠을 적게 자거나 몇몇 수컷 새들이나 초파리들은 짝짓기 기간 동안에는 잠을 덜 자는 것으로 알려져 있지만 이처럼 특정 임무 때문에 잠을 줄이는 경우는 찾아보기 어렵다. 가이 블로흐 헤브루대 생물학과 교수는 “주기적으로 먹이를 줄 필요가 없는 번데기 상태의 새끼를 돌보는 간호 일벌들이 수면을 포기한다는 것은 정말 놀라운 일”이라며 “추가 연구를 통해 벌들이 거의 잠들지 않으면서도 건강이나 인지능력이 손상되지 않을 수 있는 메커니즘이나 원인을 밝혀낼 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

희한하게도 아이들은 남녀 가릴 것 없이 공룡에 열광한다. 한 때 전체 지구를 정복했지만 지금은 흔적도 없이 사라진 공룡을 말이다. 특히 날개를 가진 공룡으로 알려진 ‘익룡’(翼龍)은 특히 아이들이 관심을 갖는 종이다. 사실 익룡은 2억 1500만년 전에 나타나 6500만년 전 공룡과 함께 사라진 동물로 공룡과는 친척관계이지만 공룡이 진화하기 이전에 갈라져 별도로 진화된 파충류이다. 참새만한 크기부터 전투기만큼 큰 익룡까지 다양한 몸집을 갖고 있던 것으로 알려져 있지만 대부분의 생태가 수수께끼로 남아있어 아이들만큼이나 고생물학자들에게는 관심의 대상이 되고 있다. 그런데 최근 호주에서 지금까지 전혀 알려져 있지 않던 익룡의 종(種)이 발견돼 주목받고 있다. 호주 스윈번 공과대 과학공학기술학부, 호주 국립공룡자연사박물관 공동연구팀은 두개골과 날개 일부, 5개의 척추뼈까지 비교적 완벽한 형태의 익룡 화석을 발견하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 리포츠’ 4일자에 발표했다. 사실 익룡은 전 세계 모든 대륙에서 발견되고 있지만 날아다녔기 때문에 뼈가 얇고 속이 비어있어서 화석으로 완벽하게 남아있는 것을 찾아보기 힘들다. 호주에서도 익룡 화석이 발견되기는 했지만 15개 정도의 단편적인 조각들만 있을 뿐이다.연구팀은 호주에서 공룡화석이 많이 발견되는 서부 퀸스랜드에 있는 윈톤지층에서 찾아냈다. ‘페로드라코 렌토니’(Ferrodraco lentoni)라고 이름붙여진 이번 익룡은 중생대 백악기 후기에 해당하는 투로니아조(組)인 9000만~9300만년 전에 살았던 것으로 추정되고 있다. 연구팀은 페로드라코의 윗턱과 아래턱의 볏, 스파이크 모양의 이빨 같은 머리 모양과 특징에 기초해 세노마눔조(9400만~1억년 전) 말기에 멸종된 것으로 알려진 익룡인 안항구에라에서 갈라진 한 종으로 추정했다. 안항구에라는 브라질, 중국, 영국에서 발견된 익룡 종으로 날개 길이가 4m에 이르지만 몸무게는 10㎏에 불과한 익룡으로 물고기를 주식으로 삼았으며 별명은 ‘오래된 악마’이다. 아델 펜트랜드 스윈번 공과대 연구원은 “페로드라코에게는 작은 앞니를 포함해 이빨의 특성이 안항구에라와 다른 부분이 많아 새로운 종으로 봐야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과제 무관한 논문 성과 활용 41건 최다 ‘갈대 재배 기술’ 신청한 뒤 ‘옥수수’ 제출 공문으로 ‘주의’만… 징계도 솜방망이 국내 최대 농업연구기관인 농촌진흥청이 연간 6500억원이라는 대규모 연구개발(R&D) 비용을 연구 목적과 맞지 않거나 부실한 연구에 ‘깜깜이’ 지원을 했던 것으로 3일 확인됐다. 연구과제는 제주흑우인데 말 연구 결과를 제출받고, 갈대와 관련한 과제에 옥수수를 연구한 논문을 받았다. 특히 농진청의 규정에는 이런 부실 연구에 대해 공문으로 주의를 주는 ‘솜방망이 징계’뿐이었다. 국회 농림축산식품해양수산위원회 소속 더불어민주당 김현권 의원이 농진청에서 제출받은 자료에 따르면 농진청이 연구과제를 수행하면서 연구지침 등 규정을 위반한 사례는 최근 5년간 151건이나 됐다. 농진청의 부실 연구 지원 및 징계 사례를 집계한 건 이번이 처음이다. 위반 유형 중 해당 과제와 무관한 논문을 성과로 활용한 경우가 41건(27.2%)으로 가장 많았다. 최종 보고서 작성이 미흡하거나 소홀한 사례는 31건(20.5%)이었고, 연구과제 수행이 소홀했거나 적정하지 않았던 경우가 20건(13.2%)으로 뒤를 이었다. 이외 연구노트 작성이 미흡하거나, 연구과제 책임자를 변경하는 과정에서 인수인계를 제대로 하지 않은 사례도 있었다. 2012~2015년에 24억 5000만원을 지원한 ‘제주흑우 산업화를 위한 우수 유전형질 탐색 연구’의 경우 제주흑우가 아닌 ‘말’과 관련한 학술발표 3건, 논문게재 1건을 과제의 성과물로 연계했다. 2014~2016년에 진행된 연구 ‘토양개선 효과 증진을 위한 갈대, 두과식물 혼식재배 기술 개발’은 9500만원을 지원했지만 갈대가 아닌 ‘옥수수’ 관련 논문을 제출받았다. 2억 4000만원을 들여 2013~2016년에 연구한 ‘억새 가해 이화명나방의 생물학적 특성 및 피해 해석’도 ‘벼멸구’를 연구한 논문을 해당 과제의 성과로 연결했다. 목적과 완전히 다른 연구결과에도 농진청 규정상 징계는 단순 ‘서류통보’뿐이었다. 실제 농진청은 주의 101건, 경고 40건, 통보 8건, 권고 2건 등을 내렸지만 다시 연구를 입찰할 때 감점 등의 제약을 두는 실효성은 없었다. 또 연구보고서가 부실해도 연구 도중에 문제가 적발되지 않으면 최종보고서 단계에서는 수정이나 보완이 불가능했다. 김 의원은 “농진청이 농업 분야의 최고 인재들에게 수천억원의 예산을 들여 지원하고 있지만, 현장 연구 수요에 비해 과제는 실용적이지 못하다는 비판이 오래전부터 있었다”며 “이런 지적이 이번에 사실로 확인됐다”고 말했다. 김진아 기자 jin@seoul.co.kr

“나 요즘 다이어트 시작했어”라고 말하는 사람들을 보면 가장 먼저 식단을 육류와 탄수화물류를 빼고 신선한 야채와 과일로 바꾼다. 실제로 조리 음식이 장내미생물의 종류와 숫자에 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 미생물학·면역학과, 글래드스톤 연구소, 하버드대 시스템생물학센터, 인간진화생물학과, 화학·화학생물학과, 로렌스 버클리국립연구소 환경유전학및시스템생물학부, 에너지부(DOE) 산하 조인트게놈연구소, 보스턴대 의학과, 캐나다 맥길대 마이크로옴·질병센터 공동연구팀은 조리된 음식이 장내 미생물을 변화시킨다는 사실을 확인했다고 2일 밝혔다. 이같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 미생물학’ 1일자에 실렸다. 지금까지 많은 연구에서 장내 미생물은 만성염증, 체중증가는 물론 암 발생까지 건강에 다양한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 식단이 장내미생물에 어떤 영향을 미치는지 구체적으로 확인하기 위해 생후 21일된 생쥐 24마리를 4그룹으로 나눠 생고기, 조리된 고기, 생야채, 조리된 야채를 8주 동안 먹였다. 실험에 사용된 야채는 고구마, 감자, 옥수수, 완두콩, 당근, 사탕무였다. 8주 뒤 각각의 생쥐들 장내미생물을 채취해 분석한 결과 생고기와 조리된 고기를 먹은 생쥐들의 장내미생물은 크게 차이를 보이지 않았지만 야채의 경우는 조리된 것과 그렇지 않은 것들을 먹은 생쥐들 장내미생물의 종류나 숫자에 차이를 보였다. 연구팀은 생쥐 실험결과를 바탕으로 사람에게도 비슷한 결과가 나타나는지 확인하기 위해 8명의 건강한 남녀 대학생을 두 그룹으로 나눠 3일 동안 각각 조리된 음식과 조리되지 않은 음식만을 먹도록 한 뒤 분변 검사를 실시했다. 그 결과 사람에게서도 생쥐들과 똑같은 연구결과를 얻었다. 생쥐나 사람이나 조리되지 않은 음식을 먹는 사람들의 장내미생물 숫자와 종류가 다양한 것으로 조사됐으며 외부에서 침투하는 각종 세균이나 바이러스에 대항할 수 있는 면역력을 가진 장내미생물이 많은 것으로도 확인됐다. 조리된 음식을 많이 먹는 사람의 장내미생물들은 영양분을 더 많이 흡수하도록 돕기는 하지만 외부에서 침투한 물질에 대한 저항성은 낮은 것으로 나타났다. 피터 턴보 UCSF 교수는 “그동안 장내미생물 변화는 탄수화물 대사 변화 때문에 나타나는 것으로 알려져 있는데 이번 연구를 통해 장내미생물 군집 변화가 야채나 채소에 포함된 화학물질 때문에도 나타날 수 있다는 것을 밝혀낸 것이 이번 연구의 의미”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

상어는 지구 역사상 가장 성공한 어류 중 하나다. 고생대에 등장해 지금까지 번영을 누리고 있을 뿐 아니라 최상위 포식자를 포함한 다양한 생태적 지위를 누린 생물이다. 예를 들어 역사상 가장 큰 상어인 메갈로돈은 이름처럼 거대한 이빨과 턱을 이용해 고래부터 온갖 바다 동물을 사냥하던 포식자였던 반면 현재 가장 큰 어류인 고래상어는 플랑크톤을 먹는 평화로운 생물이다. 최근 과학자들은 상어의 다양한 진화가 생각보다 이른 시점에 시작되었다는 증거를 발견했다. 시카고 대학의 마이클 코아테스 교수가 이끄는 연구팀은 3억3,500만 년 전 살았던 고대 상어 트리스티치우스 아르쿠아투스 (Tristychius arcuatus)의 화석을 CT를 통해 세밀하게 분석해 이들이 어떻게 먹고살았는지 알아냈다. 몸길이 60cm 정도 되는 이 작은 고대 상어는 자신보다 훨씬 작은 먹이를 물과 함께 흡입해 먹었다. 현생 상어 가운데 트리스티치우스와 가장 유사한 형태의 입을 지닌 것은 수염 상어류다. 수염 상어류의 일종인 너스 상어 (nurse shark)는 갑각류 같은 작은 먹이를 물과 함께 흡입해 먹는다. 이런 사냥 방법을 흡입 섭식 (suction feeding)이라고 부르며 수염 상어는 물론 여러 경골 어류에서 볼 수 있다. 과학자들은 최초의 흡입 섭식 어류가 등장한 것이 고생대의 마지막 시기인 페름기였다고 생각해왔다. 하지만 이번에 연구 결과는 이전에 생각한 것보다 5000만 년 앞선 석탄기부터 흡입 섭식이 시작됐다는 점을 밝혀냈다. 먹이에 따라 다양한 부리를 진화시킨 다윈 핀치처럼 상어 역시 먹이에 따라 매우 다양한 형태의 입을 진화시켰다. 같은 먹이를 두고 경쟁하기 보다 새로운 먹이를 먹을 수 있게 진화하는 것이 생존에 더 유리하기 때문이다. 이런 과정을 통해 생물학적 다양성이 풍부해지면서 생태계도 풍성해진다. 이번 연구는 이미 3억 년 보다 이전에 상어류의 생물학적 다양화가 일어났음을 보여줬다. 상어가 고생대부터 지금까지 번영을 누릴 수 있었던 것은 이런 다양성 덕분이다. 여러 가지 생존 방식을 지닌 수많은 상어종이 있었기 때문에 여러 차례 대멸종을 겪으면서도 전부 사라지지 않고 일부는 살아남아 다시 새롭게 출발할 수 있었던 것이다. 물론 이는 상어에게만 해당하는 이야기가 아니다. 과학자들이 생태계 보호를 위해 다양성 보존이 중요하다고 주장하는 데는 그럴 만한 이유가 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

△ 류제황(43) 전남대학교 치의학전문대학원 교수가 2일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 열린 ‘2019년 한국분자·세포생물학회 정기학술대회’에서 제16회 마크로젠 과학자상을 받았다. 류 교수는 콜레스테롤이 퇴행성 관절염의 원인이 될 수 있다는 연구 결과를 발표하고, 골다공증을 유발하는 핵심 유전자를 발견하는 등의 성과를 인정받았다. 마크로젠 과학자상은 기초 생명과학 분야에서 탁월한 업적을 이룬 국내 생명과학자를 격려하고 지원하기 위해 한국분자·세포생물학회와 마크로젠이 2004년 제정했다.

몸길이 1.8m짜리 비단뱀에게 자신의 팔을 물도록 한 과학자의 모습이 공개돼 보는 이들의 눈살을 찌푸리게 했다. 히스토리 채널이 공식 유튜브를 통해 선공개한 새로운 TV 프로그램 영상에서 애덤 손이라는 이름의 이 생물학자는 그물무늬 비단뱀의 송곳니가 자신의 팔에 박히자 고통스러운지 비명을 지르는 모습이다.‘킹스 오브 페인’이라는 이 프로그램의 진행을 맡은 그는 보호 헬멧과 사타구니 보호대를 착용한 채 공동 진행자이자 동물 훈련 전문가인 롭 알레버가 뱀을 떼어내기 전까지 괴로워한다.공동 진행자 역시 뱀을 떼어내는 도중에 뱀에게 물렸고, 두 사람은 나중에 상처를 봉합해야 했던 것으로 전해졌다.해당 프로그램은 두 사람이 전 세계를 여행하며 위험하다고 알려진 동물은 물론 곤충에게 물리는 과정을 보여준다. 이들은 30점짜리 통증 척도를 만들었는데 이는 통증의 강도와 지속 시간, 손상 수준을 측정한 것으로, 시청자들이 어떤 동물을 조심해야 하는지 알려준다. 사실 이런 척도를 만든 사람은 두 사람만이 아니다. 미국 곤충학자 저스틴 슈미트 박사는 1980년대 직접 곤충의 독침에 쏘이는 체험을 통해 고통 지수를 만들었다.이번 영상에서 나온 그물무늬 비단뱀은 독이 없긴 하지만, 먹잇감을 조이는 강한 힘 때문에 사람마저 위험한 것으로 알려졌다. 비단뱀은 평소 성격이 온순해 애완용으로 길러지는 뱀들 가운데 가장 인기 있는 품종에 속하며 사육사를 공격하는 사례는 드물다. 하지만 영국 조련사 댄 브랜던을 비롯해 전 세계에서 비단뱀에 의한 사망 사례가 꾸준히 보고되고 있다. 한편 이번 프로그램은 오는 11월 12일 첫 회가 방송되며, 그 후 다른 위험한 동물들의 모습도 등장할 예정이다. 거기에는 타란툴라 호크라는 이름의 말벌과 나일왕도마뱀, 왕지네, 세계 최대 성게인 불성게, 라이언 피시로 불리는 쏠배감펭 그리고 피라냐 등이 있는 것으로 전해졌다. 사진=히스토리 채널/유튜브 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난 25일 유엔 산하 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC)가 제51차 총회에서 ‘해양 및 빙권 특별보고서’를 채택해 기후변화를 이대로 놔두면 이번 세기말쯤 해수면 상승폭이 최대 110㎝까지 높아질 수 있다는 예측이 발표된 가운데 미국의 한 전문가가 이는 북극곰 개체군에 나쁜 소식이라고 밝혔다. 28일(현지시간) 영국 가디언 보도에 따르면, 국제북극곰협회(PBI)의 스티븐 암스트럽 박사는 올해 북극해 해빙의 평균 감소율은 역대 두 번째로 낮은 414만㎢에 불과하지만, 이는 알래스카 노스슬로프와 베링해 해빙에 각각 서식하는 두 북극곰 개체군에 심각한 영향을 미쳤다고 전했다.미국 와이오밍대 외래교수이기도 한 암스트럽 박사는 “이제 해빙은 훨씬 더 멀리까지 흘러갔으며 이들 북극곰이 먹이를 구하지 못해 육지로 내몰리고 있지만, 먹이를 충분히 찾지 못하고 있다는 사실을 우리는 알고 있다”면서 “해빙이 떨어져 나갈수록 이들은 더욱더 힘들어진다”고 말했다. 2015년 PBI는 보퍼드해에 사는 북극곰 개체군이 지난 10년간 40%까지 줄었다고 보고했다. 이에 대해 그는 “우리는 이런 감소 추세가 계속되고 있다는 점을 예상할 수 있다”고 말했다.올해 해빙 유실은 너무 뚜렷해서 미국지질조사국(USGS)은 서북극 지방 연안의 해빙이 너무 얇고 불안정해서 안전상 이유로 연구를 수행할 수 없다는 결론을 내렸다. 이는 조사팀이 연구를 중단한 최초의 사례다. 이는 암스트럽 박사는 1년에 두 달 동안 현장 연구를 했던 지난 2010년의 상황과 크게 다른 것이다. 최근 몇 년 동안 북극해에서는 봄철에 해빙이 녹으면서 이른바 ‘열린 바다’(Open Water)가 나타나고 안개가 끼며 기상이 악화되는 등으로 해빙 연구에 심각한 영향을 끼쳤다. 올해도 이런 추세는 반복됐다. 암스트럽 박사는 “이번 봄철 빙하는 얇고 거칠었다”면서 “이는 지난 몇 년간 우리가 본 점진적 추세의 일부분”이라고 설명했다. 특히 이번 여름 중에는 5일간 이례적인 기온 상승으로, 알래스카에서는 기록적인 폭염이 일어났고 그린란드 빙원에서는 600억t이 넘는 빙하가 유실되는 등 북극권 지방의 온난화 상황은 심각했다.암스트럽 박사에 따르면, 알래스카와 베링해에 사는 두 북극곰 개체군의 상황은 모두 심각하다. 해안에 사는 북극곰들은 먹이를 충분히 찾지 못하고 있고 해빙 위에서 사는 곰들 역시 먹이를 거의 먹지 못한 것으로 보인다고 그는 설명했다. 또한 “북극곰들은 여름에 오랫동안 굶주리면서 그 기간이 얼마나 지속되느냐에 따라 한계에 달할 수 있다. 이미 보퍼트해에서 어린 개체들은 생존에 더 취약해지고 있는 징후를 목격했다. 다 자란 곰 한 마리는 몸집이 커 여름을 견딜 수 있지만, 어린 곰은 몸집도 작고 사냥 기술마저 없다”고 말했다. 하지만 올해는 해빙 감소 면에서 기록을 세우지 않았다. 따라서 극단적이기보다는 상황이 안정되거나 개선됐다고 생각할 수도 있지만 수치에 속으면 안 된다고 그는 지적했다.그는 자금 삭감뿐만 아니라 USGS의 생물학자들이 북극곰을 연구할 수 없다는 사실은 올해가 얼마나 나빴는지를 평가하는 데 필요한 자료를 수집할 수 없다는 것을 의미한다고 말했다. 대신에 그는 올해 빙하 손실과 여름철 따뜻한 기후가 미래에 어떤 일이 벌어질지 보여주는 상징적인 것이라고 말한다. 이산화탄소 수치가 계속해서 상승하도록 내버려두는 한 이처럼 나쁜 한해는 점점 더 빈번하고 심해질 것이다.끝으로 그는 “온실가스의 농도가 계속해서 상승함에 따라 기온이 오르고 북극곰이 사라질 때까지 해빙은 점점 줄어들 것”이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

백악기 후기 공룡의 제왕으로 군림한 티라노사우루스 렉스(이하 티렉스)가 역대 육상 동물 가운데 가장 강력한 치악력을 지닌 것으로 확인됐다. 미국 미주리 의대 등 연구진은 티렉스의 두개골 관절과 인대를 삼차원(3D) 모형으로 만들어 현생 동물과 비교를 통해 오늘날 악어나 하이에나의 두개골과 비슷하다는 점을 알아냈다고 미국해부학회지인 ‘해부학기록’(The Anatomical Record) 최신호에 발표했다. 이번 발견은 티렉스가 파충류나 조류처럼 관절과 인대가 유연한 두개골을 지녔다는 기존 이론을 뒤집은 것이다. 이에 대해 연구에 참여한 미주리 의대생 칼렙 셀러스 연구원은 티렉스는 길이 1.8m, 너비 1.5m, 높이 1.2m인 두개골을 지녀 6.5t이 조금 넘는 수준의 무는 힘을 지녔다고 알려졌었다고 설명했다.하지만 이번 해부학적 연구로 티렉스는 단단한 두개골을 지닌 것으로 밝혀져 7t이 넘는 무는 힘으로 단번에 먹잇감의 뼈까지 부술 수 있었다는 것이다. 사실 고생물학자들은 이전까지 티렉스 두개골의 관절 및 인대가 유연한지 아니면 고정돼 있어 단단한지 확신하지 못했다. 왜냐하면 오늘날 대부분 동물과 달리 턱관절이 유연해 먹잇감을 통째로 삼키는 뱀 등 몇몇 동물은 두개골의 움직임이 자유롭기 때문이다. 이에 따라 연구진은 두개골의 움직임이 자유로운 앵무새와 도마뱀붙이를 3D 모형화한 다음 티렉스의 두개골에 적용했다. 그 결과, 티렉스의 두개골은 움직이는 것보다 움직이지 않는 쪽에 적합한 것으로 나타났다.이뿐만 아니라 티렉스는 이번 연구를 통해 영화 ‘쥬라기 공원’에서처럼 자동차를 깨물어서 찌그러뜨릴 수 있다는 분석도 나왔다. 이에 대해 미국 자연사박물관 큐레이터 마크 노렐은 티렉스를 머리(를 뜯어먹는) 사냥꾼이라고 묘사했다. 실제로 이 포식자는 단단한 뼈까지 소화해버리는 능력을 지녔기 때문이다. 이미 고생물학자들은 티렉스의 화석화된 배설물을 통해 이런 사실을 알고 있다. 이들 학자는 위산에 의해 부식된 작은 뼛조각들이 들어 있는 티렉스의 대변을 발견했었다. 미주리 의대 출신으로 이번 연구 주저자인 이안 코스트 올브라이트칼리지 조교수에 따르면, 티렉스는 단단한 두개골 덕분에 뼈까지 물어뜯을 수 있었다. 이 때문에 이 육식공룡은 몇몇 자동차를 부술 충분한 힘을 발휘할 수 있지만, 아마 모든 차는 아닐 것이라고 코스트 조교수는 설명했다.이어 티렉스가 깨물 때 7.1t의 무는 힘을 한두 개의 이빨을 통해 흘려보내면 1제곱인치당 엄청난 파운드의 압력이 발생해 여러 자동차를 부술 수 있다고 덧붙였다. 하지만 티렉스가 단단한 두개골을 지닌 유일한 백악기시대 공룡은 아니었다고 연구에 공동저자로 참여한 케이시 홀리데이 교수는 말했다. 트리케라톱스와 안킬로우스도 두개골이 단단히 고정돼 움직이지 않았다. 게다가 오비랍토르와 테리지노사우루스 등 몇몇 티렉스 근연종도 유연한 두개골을 지녔다는 것을 시사하는 특징이 없어 두개골이 단단할 가능성이 있다.그렇다면 티렉스는 천부적인 사냥꾼이었을까. 아니면 청소부 동물이었을까. 그것도 아니면 두 가지 모두에 해당할까. 미국 자연사박물관의 전문가들에 따르면, 티렉스는 같은 종까지 잡아먹었다. 하지만 과학자들은 티렉스들이 서로를 죽였는지 아니면 이미 죽어있는 개체를 먹었는지 알지 못한다. 티렉스의 서로 다른 식습관 때문에 이들 공룡이 사냥꾼이었는지 아니면 청소부였는지에 관한 논쟁은 계속되고 있다. 미국 플로리다주립대 고생물학자 그레고리 에릭슨 박사는 “대부분 증거는 티렉스가 청소부가 아니라 포식자임을 보여준다”면서 “그들은 매일 사냥했다”고 말했다. 코스트 조교수는 티렉스의 두개골이 하이에나와 비슷한 방식으로 먹이를 다루는 것을 나타내는 이번 연구 결과가 이런 논쟁에서 빛을 발할 수 있다고 말했다. 그는 “우리가 아는 하이에나는 사냥꾼이자 청소부 동물”이라면서 “내 생각엔 티렉스 역시 마찬가지였을 것”이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리나라 바다 어류인 ‘먹장어’와 ‘빨갱이’의 새로운 종이 각각 발견돼 학계의 주목을 받고있다. 부경대학은 어류학실험실 송영선(32·사진 오른쪽) 연구원이 최근 꾀장어과 어류 신종 후보를 발견했다는 연구 결과를 발표했다고 30일 밝혔다. 국내에서는 ‘꼼장어’로 불리는 먹장어와 묵꾀장어 등 꾀장어과 어류 2종이 서식하는 것으로 보고돼 있다. 송 연구원은 지난해 완도와 제주도에서 채집한 꾀장어과 어류를 분석한 결과 다른 종을 발견했다. 먹장어와 묵꾀장어는 아가미구멍이 6쌍이지만,이번에 발견된 신종 후보는 아가미구멍이 5쌍이다. 유전자(DNA) 분석에서도 신종 후보는 먹장어,묵꾀장어와 ‘COⅠ’ 영역이 8% 이상 차이가 나는 것으로 나타났다.이 영역에서 차이가 3% 이상이면 다른 종으로 본다. 송 연구원은 “이번에 발견한 신종 후보는 우리나라 꾀장어과 어류 2종과 다르고,전 세계에 서식하는 81종 꾀장어과 어류와도 다른 종으로 파악됐다”고 말했다. 또 손민수(26·석사과정 1년) 연구원은 2016년 이어도와 남해안에서 채집한 빨갱이속 어류가 기존과 다른 종이라는 연구 결과를 발표했다. 빨갱이속 신종 후보를 대상으로 형태·분자 분석을 한 결과 척추 골수와 유전자 염기서열에서 기존과 명확히 구별됐다고 설명했다. 손 연구원은 “지금까지 빨갱이는 전 세계적으로 1속 1종만 보고돼 있었지만,이번 발견으로 빨갱이 1속 2종 분포 가능성을 확인했다”고 밝혔다. 부경대 자원생물학과 김진구 교수는 “해양생물 신종 후보를 발견한 이번 연구는 생물자원 주권 확보라는 측면에서 중요한 의미를 지닌다”고 말했다. 두 연구원은 이번 연구 결과를 최근 제주도에서 열린 2019년 한국생물과학협회 정기학술대회에서 발표해 각각 최우수논문 구두발표상과 우수논문 포스터발표상을 받았다. . 꾀장어과 어류 신종 후보(위)와 먹장어(아래) 사진 <부경대 제공> 부경대 송영선(사진 오른쪽), 손민수 연구원이 우리나라 바다 어류인 ‘먹장어’와 ‘빨갱이’의 새로운 종을 각각 발견해 학계의 주목을 받고있다<부경대 제공).

고래는 그저 몸집이 거대하게 진화한 동물만이 아니다. 왜냐하면 탄소를 바다에 가둬 기후 변화에 대처하는 데 큰 역할을 하기 때문이다. 따라서 고래가 인류에 기여하는 생태계 서비스의 가치는 마리당 200만달러(약 24억원)에 달한다고 국제통화기금(IMF)의 경제 전문가들이 최신 보고서를 통해 발표했다. 이에 대해 보고서의 책임저자로 IMF 산하 능력개발연구소의 부소장인 랠프 채미 박사는 내셔널지오그래픽과의 인터뷰에서 고래 보호가 단지 자연을 지키고 싶은 개개인이나 정부가 하는 자선 사업으로 간주하는 사람들이 있는데 이들의 의식에 변화를 주고자 고래가 주는 혜택을 금전적 가치로 환산하게 됐다고 밝혔다. 물론 보고서는 아직 동료평가 학술지에 실리지 않았고 고래가 가두는 탄소 양을 두고도 아직 연구자들 사이에서 의견이 분분하지만 지금까지 이뤄진 여러 연구를 통해 고래 보호가 지구에 큰 혜택을 준다는 점을 이들 학자의 시선으로도 확실한 모양이다. 이에 따라 동물 보호에 관심이 없는 정책 결정자들이 다시 고려하는 계기가 되길 바란다면서 고래는 국제적인 공익 자산임을 세계가 인식해야 한다고 채미 박사는 지적했다.대형 고래가 대기 중 탄소를 회수해 가두는 과정은 단 하나만이 아니다. 우선 지방과 단백질이 많은 체내에 몇 t의 탄소를 저장한다. 그야말로 물속에 커다란 나무가 떠다니는 셈인 것이다. 이뿐만 아니라 고래의 사체는 해저로 가라앉아 수백 년 이상 탄소를 격리한다. 2010년 연구에서 수염고래류 중 대왕고래와 밍크고래 그리고 혹등고래 등 8종의 고래가 죽은 뒤 해저로 가라앉았을 때 매해 3만t에 달하는 탄소를 심해에 저장하는 것으로 추산됐다. 만일 상업적 고래잡이의 이전 수준까지 고래 개체 수를 회복하면 이런 탄소 흡수량은 연간 16만t까지 증가할 수 있다.고래가 배출하는 배설물도 이산화탄소 흡수에 기여한다. 심해에서 먹이를 찾는 고래는 해수면 근처에서 배설물을 내보내는 데 이때 질소와 인 그리고 철을 포함한 다량의 영양분이 함께 배출된다. 이는 식물성 플랑크톤의 성장을 자극하며 나아가 이들 플랑크톤이 광합성으로 이산화탄소를 흡수하는 과정을 촉진하는 것이다. 플랑크톤이 죽으면 흡수됐던 탄소 대부분은 다시 해수면에서 활용되지만, 일부는 사체와 함께 해저로 가라앉는다. 같은해 시행된 다른 연구에서는 남극해의 향유고래 1만2000마리가 철분이 풍부한 배변 활동을 통해 식물성 플랑크톤의 생장을 자극해 매년 대기 중에서 20만t의 탄소를 바닷속으로 격리하는 것으로 나타났다. 하지만 고래 배설물로 전 세계에서 식물성 플랑크톤이 얼마나 증식하는지를 확인할 수는 없다고 오랜 기간 이 현상을 연구해온 미국의 보존생물학자 조 로먼 버몬트대 연구원은 말했다. 이에 따라 채미 박사와 그의 동료 학자들은 현재 세계에 살아있는 고래들이 바다에서 식물성 플랑크톤을 1% 더 증식하는 데 보탬이 된다는 가정 아래 탄소 양을 계산했다. 또한 고래가 죽었을 때 탄소 배출량은 기존 자료를 바탕으로 환산해 한 마리에 평균 33t에 달하는 것을 추정했다. 그러고나서 이들 경제학자는 이산화탄소의 현재 시장 가격을 이용해 이들 고래가 포획한 탄소의 금전적 가치의 합계를 내고 생태 관광 등을 통해 고래가 가져오는 기타 경제적 효과를 더했다.그 결과, 고래 한 마리의 경제적 가치는 약 200만달러에 달하는 것으로 나타난 것이다. 이를 전 세계 고래 개체 수로 다시 계산하면 1조달러(약 1200조원)에 달하는 것으로 나타났다. 현재 전 세계 바다에는 약 130만마리의 고래가 산다. 이를 상업적 고래잡이 이전 수준인 400만~500만마리까지 회복하게 하면 고래들이 연간 17억t의 이산화탄소를 포획하는 것으로, 브라질의 연간 이산화탄소 배출량보다 많은 것이다. 하지만 이는 인류가 매년 공기 중에 내뿜는 400억t의 이산화탄소 중 몇 %에 지나지 않으며, 세계가 지금까지 이상으로 엄격한 보호 활동에 나서더라도 상업적 고래잡이 이전의 개체수까지 회복하게 하려면 앞으로 몇십 년이 걸릴 것이다. 사람의 손으로 바다가 심하게 오염돼 버린 지금으로서는 그것이 현실적으로 실현 불가능할지도 모른다. 이에 대해 국제연합환경계획(UNEP)의 환경보호 프로그램에 협력하는 노르웨이 재단 ‘그리드-아렌달’에서 푸른탄소(해양과 연안생태계에 포획된 탄소) 프로그램을 책임지고 있는 스테번 루츠 박사는 “그다지 과장할 생각은 없다. 고래만 보호한다고 해서 기후 변화를 막을 수 있는 것도 아니기 때문”이라고 말했다. 루츠 박사가 이번 분석 결과가 제시한 수치보다 더 중요하게 보는 점은 야생 생물 보호로 초래되는 경제적 가치다. 이런 접근법은 다른 해양 생물에도 적용할 수 있다고 루츠 박사는 기대감을 드러냈다. 게다가 이는 육지의 동물에게도 확대할 수 있다. 예를 들어 세계적 학술지 네이처의 자매지인 ‘네이처 지구과학’(Nature Geoscience) 최근호(7월15일자)에 실린 연구논문에 따르면, 아프리카 콩고의 코끼리들은 서식지인 열대우림에 몇십억t의 탄소를 가두는 데 도움을 주고 있다.이 논문의 주저자인 프랑스 기후환경과학연구소의 파비오 베르자기 연구원은 이번 IMF의 분석에 대해 대형 동물에 관한 매우 중대한 점을 부각한다고 말했다. 즉 대형 동물이 가져오는 생태계 서비스는 모든 사람에게 혜택이 된다는 것이다. 자세한 연구 보고서는 IMF가 분기마다 발행하는 계간지 ‘금융과 발전’(Finance & Development) 최신호에 실렸다. 사진=Finance & Development/IMF 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

각국의 우주 기관은 지구의 미생물을 다른 행성으로 퍼지지 않게 애써 왔다. 그런데 이제 화성에 특정 세균을 옮기면 생명체가 살 수 있는 환경으로 만드는 데 도움이 될 수 있다고 일부 과학자가 주장하고 나섰다. 미국 노바사우스이스턴대학의 조세 로페스 교수 등 국제 연구팀은 새로운 연구 논문을 통해 화성에 특정 미생물을 옮기면 이른바 ‘테라포밍’이라는 지구의 환경처럼 변하는 과정이 시작돼 생명체가 살 수 있는 환경이 만들어질 수 있다고 제안했다. 미생물학자로 이뤄진 이들 연구자는 또 화성에 미생물을 옮기기 전에는 테라포밍 가능성이 있는 미생물을 선별하면서도 위험할 수 있는 미생물은 폐기하는 과정을 개발해야 한다고 지적했다.또 연구팀은 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA) 등 여러 우주 기관이 지구의 예측할 수 없는 기후를 제어함으로써 앞으로도 생명체가 살 수 있는 환경으로 남길 희망하지만, 그렇지 못할 경우를 대비해 미생물을 이용하는 테라포밍 기술을 만들 필요가 있다고 말했다. 이들 학자가 주장하는 주요 문제는 각국의 우주 개발 과정에서 지구의 미생물이 화성 등 다른 행성으로 옮겨가는 것은 불가피하다는 것이다. 이미 각 기관은 60여 년 전 우주 공간의 평화적 이용을 위해 설립된 국제우주공간연구위원회(COSPAR)가 만든 ‘행성 보호 프로토콜’이라는 규정에 따라 지구의 미생물이 다른 행성으로 옮겨가거나 다른 행성에 혹시 존재할지도 모르는 미생물이 지구로 유입되지 않게 탐사선을 고온 살균 처리하는 등의 조치를 하고 있다. 하지만 이들 미생물 전문가는 이런 조치에도 불구하고 미생물의 오염을 막는 것은 불가능하므로, 우리가 다른 세계를 오염하기 전에 이처럼 더 많은 연구를 해야 할 필요가 있다고 지적했다. 이에 대해 연구팀은 “대개 미생물의 유입은 우연한 것이 아니라 막을 수 없다고 여겨야만 한다”고 말했다. 자세한 연구 논문은 유럽미생물학회(FEMS)가 발간하는 동료검토 학술지 ‘미생물 생태학’(Microbiology Ecology) 10월호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

서양 문명의 원류라고 하는 그리스와 제국을 건설한 이탈리아 로마 등 지중해 일대를 오가는 크루즈나 유람선은 이 지역 관광객들에게 가장 인기 있는 여행 코스 중 하나이다. 지중해는 아름다운 풍광 만큼이나 해양 생물다양성이 가장 풍부한 곳으로 지구상에서 가장 많은 해양 생물종이 있는 것으로 알려져 있다. 그런데 이런 크루즈나 유람선들이 외래 생태종을 확산시켜 지중해의 환경생태계를 파괴한다는 지적이 제기됐다. 이탈리아 파비아대 지구환경과학과, 스페인 알리칸테대 해양과학·응용생물학과, 독일 솅켄베르크 생물다양성및기후연구센터, 그리스 헬레니악 해양연구센터 공동연구팀은 지중해 연안을 오가는 여객선이나 크루즈, 레크레이션 보트 들이 외래종을 유입시키는 통로로 지중해 해양 생태계를 파괴한다고 27일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘응용생태학’ 26일자에 실렸다. 연구팀은 프랑스에서 키프로스까지 지중해의 서부, 중부, 동부에 위치한 6개국 25개 항구도시에 정박하는 약 600척의 크루즈와 유람선을 조사했다. 연구팀은 배의 고물과 프로펠러, 배 밑바닥의 마지막 세척 시간과 이후 항해 기록과 함께 배가 물에 닿아있는 부분의 샘플도 분석했다. 분석 결과 여객선들은 연간 평균 67일 정도를 여행하며 항구 한 곳에 7.5일 정도를 머물러 있는 것으로 확인됐다.그런데 항해 과정에서 선박의 밑부분과 프로펠러 부분에 각종 바다 생물들이 달라붙는 바이오포울링(biofouling)이라는 생물부착현상이 나타난다는 것이다. 바이오포울링 현상으로 들러붙어 유입되는 해양외래 종들은 전문적인 세척방식으로 제거하지 않을 경우 그대로 살아남아 정박하는 항구지역의 해양생태계를 교란시킨다고 연구팀은 설명했다. 지중해 지역에서는 생물부착 현상에 대한 제대로된 규제가 이뤄지지 않고 있기 때문에 외래종 유입과 확산속도가 급격히 빨라지고 있다. 연구팀은 이 때문에 바이오포울링 규제와 함께 다른 지역에서 들어오는 크루즈나 여객선들을 전문적으로 세척해야 할 필요가 있다고 강조했다. 알린 울만 이탈리아 파비아대 박사는 “동 지중해 해안을 여행하는 배들은 주로 지중해로 들어가는 수에즈 운하와 가까운 거리에 있기 때문에 이 근처에 있는 외래종들이 배에 붙어 다른 곳으로 옮겨질 확률이 매우 높다”라며 “시간적 제약으로 전수조사가 힘들었으며 지중해 남부 국가들이 조사에서 많이 빠져 실제 지중해에 유입된 외래종의 숫자는 훨씬 많을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리가 즐겨먹는 문어는 서구에서는 영화나 만화 속에서 외계인으로 묘사될 만큼 독특한 생김새로 유명하다. 특히 관심을 끄는 점은 문어가 매우 뛰어난 지능을 갖고 있다는 사실이다. 문어는 지구상에 등장한 최초의 원시 지능 동물로, 인간의 유전자 개수와 비슷하거나 약간 더 많은 3만 3000개의 유전자를 가지고 있다. 문어의 유전자 개수가 이렇게 많은 것은 변화하는 환경에서 살아남기 위해 끊임없이 새로운 유전자를 출현시켰기 때문인 것으로 분석된다. 최근 미국의 공영방송 PBS는 다음달 2일 방송될 예정인 다큐멘터리의 일부 영상을 유튜브에 공개해 관심을 끌고있다. 이 다큐멘터리의 주인공이 바로 문어로 촬영팀은 흥미롭게도 푹 잠들어 있는 문어가 색이 변하는 모습을 카메라에 담아냈다. 영상을 보면 문어는 잠자는 동안 피부색이 옅은 회색에서 흰색, 베이지색, 갈색, 녹색 등 다양한 색으로 바뀐다. 사실 문어는 다른 동물들보다 한 차원 높은 ‘위장 기술’로 학계의 주목을 받아왔다.문어는 주위 사물, 온도를 인식하자마자 주변과 거의 유사한 색으로 몸을 변화시킨다. 이같은 피부 변화를 통해 놀랍게도 문어는 서로 신호(소통)를 주고 받기도 한다. 이같은 문어의 능력이 잠자는 사이에도 나타난 것으로 이에대한 전문가의 해석은 더욱 재미있다. 바로 문어가 꿈을 꾸는 것 같다는 추측. 미국 알래스카 퍼시픽 대학의 해양생물학자 데이비드 셸은 "문어는 사냥을 하거나 포식자로부터 탈출하려고 할때 본능적으로 색깔을 바꾸는 경우가 많다"면서 "그래서 문어가 먹이를 사냥하거나 바위 뒤에 숨어있는 꿈을 꿀 때 피부색이 변한다는 가정이 꽤 설득력이 있다"고 설명했다. 그러나 셸 연구원은 "이같은 가정을 과학적으로 증명할 충분한 연구는 아직 없다"면서 "만약 이 문어가 정말 꿈을 꾸는 중이라면 정말 극적인 순간을 맞이한 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주선이 발사되는 장면을 담은 놀라운 사진이 25일(이하 현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴(Space.com)에 올라와 주목을 받고 있다. 이 발사장면은 우주선의 목적지인 국제우주정거장(ISS)에서 잡은 것이다. ISS에 체류할 3명의 우주인을 태운 러시아 유인우주선 ‘소유스 MS-15’는 25일 카자흐스탄 바이코누르 우주기지에서 발사된 것으로, 러시아의 올렉 스크리포치카, 미국의 제시카 메이어와 함께 아랍권 최초의 우주인인 아랍에미리트(UAE)의 하자 알만수리가 탑승했다. 이들은 ISS에서 근무중인 6명의 승무원과 합류하게 되는데, 그중에는 메이어의 우주비행사 훈련 동기생인 크리스티나 코흐도 포함되어 있다. 코흐는 트위터에 “가장 친한 친구가 평생의 꿈인 우주비행에 나섰을 때 ISS에서 어떻게 보일까", 이어 “두 번째 단계가 진행 중. 소유스 61의 승무원들이 당신들을 격하게 환영합니다”라고 올렸다.메이어와 스크리포치카는 내년 2월까지 ISS에서 함께 근무할 예정이다. 함께 ISS로 향한 알만수리는 우주비행에만 참여하기 때문에 1주일 후 지구로 돌아온다. 지난 3월 14일 ISS에 도착한 코흐는 내년 2월 메이어와 스크리포치카와 함께 지구로 귀환함으로써 최장기간 단일 우주비행 기록을 세우게 된다. 우주 비행사가 되기 전 메이어는 생물학을 전공하는 연구원으로, 그녀의 연구에는 거위 떼를 기르는 것이 포함되어 있었으며, NASA의 수중 연구 프로그램에 대한 연구를 마친 상태였다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

역대 수상자 607명 중 미국인 267명 2차대전 이후 유대인·獨 과학자 흡수 수상주제 ‘융합화’ 현상도 관전 포인트국제적인 상을 받은 사람들이나 상을 주는 기관들이 흔히 ‘○○계의 노벨상’이라고 자화자찬하는 모습을 볼 수 있다. 노벨상은 스웨덴의 발명가 알프레드 노벨의 유언에 따라 1901년부터 ‘매해 인류에게 가장 큰 공헌을 한 사람’에게 수여하는 세계에서 가장 권위를 인정받고 있는 상이며 대중들에게 잘 알려져 있다. 자신들의 상도 노벨상처럼 해당 분야에서 권위 있는 상이라는 것을 알리기 위한 것이다. 오는 10월 7일 노벨생리학상을 시작으로 119회 노벨상 수상자들이 속속 발표된다. 세계인의 시선이 스웨덴 카롤린스카연구소(생리의학상)와 왕립과학원(물리학상·화학상)으로 쏠리는 가운데 과학계는 여성 과학자와 미국 이외 국가의 과학자 중에서 수상자가 나올지 주목하고 있다.지난해까지 노벨과학상 수상자는 607명으로 생리의학상은 216명, 물리학상은 210명, 화학상은 181명이 수상했다. 국가별 수상자 숫자를 보면 미국이 267명으로 2위인 영국(88명), 3위인 독일(70명)의 3~4배에 달한다. 노벨과학상 전체 수상자 중 미국인이 차지하는 비율은 43%에 이른다. 제2차 세계대전 이전까지는 노벨상은 영국, 독일, 프랑스 같은 유럽 국가들의 독무대처럼 여겨졌지만 전후 미국이 경제, 산업 분야에서 최강대국으로 부상하는 동시에 전쟁 전후로 유대인과 독일 출신 과학자를 대거 흡수하면서 기초과학 분야에서도 독주를 하고 있는 상황이다. 실제로 2017년의 경우 노벨과학상 3개 분야 9명의 수상자 중 6명이 미국 국적이었으며 생리의학상과 물리학상은 미국 과학자들이 싹쓸이했다. 또 민족 단위로 구분하자면 유대인이 전체 노벨과학상 수상자의 20%를 훌쩍 넘고 있으며 거의 매년 1~2명의 과학상 수상자를 배출하고 있다. 아시아권에서는 일본이 물리학상 11명, 화학상 7명, 생리의학상 5명 등 총 23명의 수상자를 배출했고 중국이 3명(물리학 2명·생리의학 1명), 인도 2명(물리학·화학 각 1명), 파키스탄 1명(물리학), 터키 1명(화학)의 수상자를 냈다. 최근 여성 과학자들이 다양한 분야에서 놀라운 성과를 보여 주고 있지만 노벨과학상은 여성에게 인색한 편이다. 노벨과학상 수상자 전체 607명 중 587명(97%)이 남성이라는 사실만 봐도 그렇다. 생리의학상 분야에서 수상한 여성 과학자는 12명이지만 다른 분야에서 수상한 여성 과학자의 숫자는 다섯 손가락으로 꼽을 정도이다. 특히 물리학상 분야는 207명의 수상자 중 여성 과학자는 단 3명에 불과하다. 지난해 수상자로 선정된 도나 스트리클런드 캐나다 워털루대 교수가 1963년 미국 마리아 괴퍼트 메이어 교수 이후 55년 만의 여성 수상이었다. 지난해는 프랜시스 아널드 캘리포니아공과대(칼텍) 교수가 역대 다섯 번째 노벨화학상 수상자로 선정되면서 2018년 노벨과학상 수상자 8명 중 2명이 여성 과학자로 채워져 눈길을 끌기도 했다.전문가들은 2000년대 이전까지 여성 과학자 수상자는 11명에 불과했지만 2000년 이후 9명의 여성 수상자가 나온 것을 비춰 볼 때 앞으로 여성 수상자들은 더 늘어날 것으로 예상하고 있다. 노벨과학상 관전 포인트 중 또 하나는 수상 주제의 ‘융합화’ 현상이다. 특히 생리의학상과 화학상 분야는 ‘과연 생리의학상(또는 화학상) 주제가 맞나’라고 할 정도로 두 분야가 융합되는 분위기이다. 생리의학 분야는 20세기 초반까지만 해도 면역학, 병리학 중심이었고 화학 분야는 유기화학, 물리화학 중심으로 일반인이 보더라도 의학, 화학 분야를 명확하게 인식할 수 있었다. 그러나 20세기 후반에 들면서 분자생물학과 생리의학, 생화학 등이 융합된 주제들이 상을 받고 있는 추세이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구온난화로 인한 기후변화와 각종 쓰레기가 유발하는 환경오염, 남획 등으로 전 세계 해양 생명체의 개체수가 눈에 띄게 줄어드는 가운데, 유독 해파리만이 극강의 번식력을 자랑하며 개체수를 늘려가고 있다는 학계의 주장이 나왔다. 동물성 플랑크톤으로 분류되는 해파리는 암수가 구별되어 있는 자웅이체의 무척추동물이다. 6억 년 전부터 지구상에 서식한 역사를 가지고 있어 ‘살아있는 화석’이라 불리기도 한다. 프랑스 소르본대학의 해양생물학자인 파비앙 롬바드는 해파리 개체수의 지나친 증가로 인해 해양 전체가 ‘해파리화’(jellyfication) 되는 날이 머지 않았다고 경고했다. 전문가들에 따르면 해파리가 기후변화와 환경오염 등의 위협에서도 개체수를 꾸준히 증가시킬 수 있었던 이유 중 하나는 남획이다. 그물에 걸리는 참치나 바다거북 등의 남획이 이어지면서 이들의 주 먹이인 플랑크톤의 소비량도 눈에 띄게 줄었다. 그 덕분에 해파리는 여분의 플랑크톤을 먹으며 더욱 빠르게 성장·번식하고 있다는 것. 또 다른 이유로 심해 저인망 어업의 확대가 꼽혔다. 저인망 어선은 깊은 바다의 바닥에 사는 벌레나 산호, 해면 등을 무차별하게 끌어올리고, 해파리는 이들이 떠난 자리에 누구의 방해도 없이 폴립(알이 바닥이나 바위에 붙어 정착한 상태)을 남긴다. 이 폴립 한 마리는 변태와 성장과정을 거쳐 무려 5000마리로 증식할 수 있다. 이밖에도 셀 수 없이 늘고 있는 버려진 플라스틱 쓰레기를 번식의 기지로 삼기도 한다. 롬바드 박사는 AFP와 한 인터뷰에서 “전 세계의 특정 지역에서는 더 많은 해파리가 서식하고 있다. 특히 나미비아와 흑해, 동해 등지에서 유독 많은 해파리가 발견된다”면서 “2014년부터 전 세계의 해파리 개체수를 추적하기 위한 테이터베이스를 구축하고 있지만, 개체수 전체를 확인하는 것 자체가 어려운 상황”이라고 전했다. 이어 “어업이나 양식업 뿐만 아니라 핵 시설의 냉각 시스템에도 영향을 미칠 수 있다”면서 “우리에게는 광범위한 생물 다양성을 통해 정상적으로 기능하는 생태계가 필요하다”고 덧붙였다. 한편 해파리의 번성은 국내에도 영향을 미쳤다. 지난 6월 일본과 국내 연안으로 맹독성 해파리가 흘러들어와 시민들을 위협했다. 해파리로 인한 피해가 심각한 일본에서는 이미 해파리를 지진에 버금가는 위험한 존재로 여긴다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr