작가 사후 발견된 1970년대 작품 영화 ‘쥬라기 공원’ 간접적 프리퀄 인간들의 욕망 끝의 허망함 경고1800년대 후반 미국 고생물학자 ‘마시’와 ‘코프’는 공룡 화석 발굴과 형태 복원을 둘러싸고 치열하게 경쟁했다. 비방, 인신공격은 물론이고 상대방이 발견한 화석을 도둑질하거나 서로 총질하는 일도 빈번했다 한다. 서부극 뺨치는 이들 경쟁을 일컬어 사람들은 ‘뼈의 전쟁’이라 불렀다. 소설 ‘드래곤 티스’는 영화 ‘쥬라기 공원’의 프리퀄이다. ‘쥬라기 공원’ 원작자인 세계적인 베스트셀러 작가이자 TV·영화 프로듀서 마이클 크라이튼(1942~2008)이 이 소설로 공룡에 ‘입덕’했기 때문이다.작가 사후에 발견된 ‘드래곤 티스’는 1970년대 쓴 작가의 첫 작품이다. 미국자연사박물관 큐레이터인 E H 콜버트가 크라이튼에게 전설적인 두 고생물학자를 언급하며 소설로 써보라 제안하면서 ‘드래곤 티스’가 탄생했다. 내용상으로 쥬라기 공원과 직접적인 연관은 없지만, 이 책이 아니었으면 크라이튼이 공룡 이야기에 천착하는 일은 없었을 것이다. 소설은 미국 동부의 부잣집 자제, 열여덟 살 예일대생 윌리엄 존슨을 중심으로 전개된다. 라이벌과 1000달러를 걸고 치기 어린 내기를 한 윌리엄. 여름내 서부로 여행을 떠나는 일이었다. 돈과 자존심이 걸려 있는 만큼 물러날 수 없었던 윌리엄은 괴짜로 소문난 예일대 고생물학과 마시 교수의 공룡 화석 탐사대에 지원한다.소설의 배경이 되는 1876년 미국 서부 지역은 황금을 향해 달려든 이들의 ‘골드러시’와 인디언과의 긴 전쟁으로 몸살을 앓는 중이었다. 또한, 아직 공룡의 존재를 확신할 수 없었고, 때문에 창조론과 다윈의 진화론이 첨예하게 대립하던 시절이기도 했다. 그러나 금을 찾겠다는 사람들의 욕망은 그칠 줄 몰랐고, 마시나 코프 같은 이에게 금 이상 가는 게 바로 공룡 화석이었다. 공룡 화석은 먼 고대 시대, 지구에 거대한 존재가 살았다는 것을 증명해내는 일이자, 자신들의 존재를 입증하는 토대였다. 이 와중에 별다른 신념도 없이 이들과 함께 하게 된 윌리엄의 심리 변화가 재밌다. 윌리엄에게 공룡 화석이란 ‘그 지긋지긋한 뼈’였다가 중반에는 “모두가 갈망하는 것을 차지하는 것보다 더 큰 기쁨이 있을까”라고 환희에 벅차 부르짖는 것이었다가, 나중에 가서는 ‘왜 쫓는지 본인도 잘 모르는’ 것이 된다. ‘쥬라기 공원’과 공통점이라면 사라진 시대를 발견하고 복원하는 일에 대한 인간의 욕망이 얼마나 큰 화를 부를 수 있는지, 그리고 그 끝이 얼마나 허망한지를 보여준다는 데 있다. 크라이튼은 이와 관련, 작가의 말에 이렇게 남겼다. “이 소설에서 그려진 미 서부의 풍경은 그로부터 100여년 뒤, 아득한 옛날 공룡의 세상이 그러했듯, 머지않아 영원히 사라질 운명에 놓였다”(414쪽)고. 그러나 함께 남긴 소설 ‘그 후의 이야기’에는 실존 인물인 ‘코프’가 최초로 브론토사우루스 뼈대를 조립했으며, ‘마시’는 공룡 화석 80개를 발견해 손수 이름을 지었다고 적었다. 개인의 일생으로만 보면 허망한 일을 주야장천 썼던 크라이튼의 생애만 보아도, 새로운 진리를 좇는 일의 어려움을 경고하는 데에 그 목적이 있는 것이지 모험을 그치라는 뜻은 아닌 듯하다. 스포일러를 살짝 적자면, 철부지 도련님 윌리엄은 우여곡절 끝에 학교로 돌아오고, 아버지의 뜨거운 포옹을 받는다. 그러나 윌리엄은 전과는 분명히 다른 사람이 되지 않았을까, 조심스레 추측해본다. 이슬기 기자 seulgi@seoul.co.kr

고구려의 국제정치 역사지리(이정훈 지음, 주류성 펴냄) 중국의 동북공정을 처음 고발했던 언론인인 저자가 고구려의 뿌리와 중국과의 투쟁에 대한 취재를 더해 쓴 고구려 대중(對中) 투쟁사. 수도 평양이 어디인지, 고구려가 대륙 세력과 혈투를 벌여 차지한 요동이 어디인지에 대한 추적과 증명도 시도했다. 504쪽. 2만 1000원.건강의 배신(바버라 에런라이크 지음, 조영 옮김, 부키 펴냄) 현대 의학의 장밋빛 약속과 건강 열풍의 민낯을 신랄히 비판했다. 비대해진 헬스케어 산업은 우리에게 몸과 마음에 대한 통제를 제안하지만 이들의 주장과 근거는 제대로 검증된 적이 없다. ‘약간의 불량 세포만으로도 목숨을 잃을 수 있는 마당에 정밀한 식단 관리와 러닝머신이 의미 있는가’라고 일갈한다. 292쪽. 1만 6000원.1918(다니엘 쇤플루크 지음, 유영미 옮김, 열린책들 펴냄) 1918년, 제1차 세계대전 종전을 무대로 역사적 인물 25명의 삶을 좇는 역사서. 베를린 자유대학 역사학과 교수인 저자는 이 시기 등장인물들이 쓴 회고록, 일기, 편지, 자서전 등을 토대로 100년 전 양차 세계 대전의 전간기, 그중에서도 종전 협정 전후 4~5년을 생생하게 펼쳤다. 344쪽. 1만 8000원.페이크(로버트 기요사키 지음, 박슬라 옮김, 민음인 펴냄) 전 세계적으로 4000만부 이상 판매된 재테크 서적 ‘부자 아빠 가난한 아빠’ 시리즈 최신작. 부채담보부채권(CDO), 주택저당증권(MBS) 등 현재 시장에 만연한 ‘가짜 돈’으로 말미암아 앞으로는 2008년 금융위기를 뛰어넘는 1200조 달러 수준 대붕괴가 초래될 것이라고 경고한다. 584쪽. 1만 8000원.해러웨이 선언문(도나 해러웨이 지음, 황희선 옮김, 책세상 펴냄) 페미니즘 이론가이자 생물학자인 도나 해러웨이의 ‘사이보그 선언’(1985)·‘반려종 선언’(2003)과 라이스 대학 영문과 교수 캐리 울프와의 대담을 한데 모은 저작선. ‘인간’이라는 신화, 이데올로기에서 벗어나 개, 사이보그 등 다양한 친족들과 반려종으로서 살아갈 것을 권고한다. 372쪽. 1만 9000원.이 소년의 삶(토바이어스 울프 지음, 강동혁 옮김, 문학동네 펴냄) ‘우리 시대의 헤밍웨이’라 불리는 작가의 자전적 소설이자 회고록. 의붓 아버지의 감정적, 육체적 폭력에 시달리는 소년 토비는 성적증명서와 추천서를 위조해 멀리 떨어진 도시의 명문 기숙학교에 합격한다. 사춘기 시절의 혼란과 좌절, 가부장적이고 폭력적인 환경에 노출된 소년의 내·외면 풍경을 섬세하게 그렸다. 464쪽. 1만 5800원.

해변으로 돌진하는 수십 마리의 고래 떼를 피서객과 구조대원들이 힘을 합쳐 바다로 돌려보냈다. AP통신은 지난 16일(현지시간) 미국 조지아주 글린카운티의 세인트 시몬스섬 인근 해안에서 모래사장으로 올라오려는 고래들을 피서객들이 간신히 막아 목숨을 구했다고 보도했다. 조지아 자연자원부 야생생물학자 클레이 조지는 “모두 건강한 고래들이었지만 앞서가는 고래들을 따라 자꾸 해변으로 올라오려 했다”면서 “대부분의 고래가 모래사장 15m 근처까지 접근했는데 만약 그대로 두었다면 집단 폐사했을 것”이라고 설명했다.이날 해변에 등장한 고래는 둥근머리돌고래, 일명 파일럿고래로 지난해 11월 뉴질랜드 해변 모래사장에서 집단 폐사한 145마리의 고래와 같은 종이다. 지난 2002년 7월 미국 매사추세츠 케이프코드 해안에서도 둥근머리돌고래 약 60마리의 사체가 발견된 바 있다. 현지언론은 이들 고래가 왜 자발적으로 해변에 고립되는 것을 택하는지 아직 밝혀지지 않았다고 전했다. 다만 보스턴 뉴잉글랜드수족관 대변인 토니 라카세의 말을 빌려 둥근머리돌고래가 사회적 위계질서를 가지고 있으며 무리 중 누군가가 다치거나 아파도 끝까지 곁을 지킨다고 밝혔다. 라카세 대변인은 “둥근머리돌고래는 무리와 떨어지지 않으려는 경향이 있다”면서 “만약 앞서가던 무리가 해변으로 돌진한다 해도 고래들은 그대로 따를 것”이라고 덧붙였다.한편 피서객들이 구한 고래는 최소 45마리이며 모두 안전한 것으로 알려졌다. 클레이 조지 박사는 “17일 오전 항만 조종사들이 인근 해역에서 헤엄치는 고래 떼를 발견했다. 고래들은 이날 늦은 오후까지 해변에서 약 9.6km 떨어진 깊은 바다에서 유영했다”고 말했다. 이어 구조된 고래들이 계속 안전하게 바다로 나갈 것이라며 앞으로의 상황을 낙관적으로 전망했다. 사진=AP 연합뉴스 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

흰줄숲모기 수컷 생식력 감소 위해 방사선 쪼이고 세균까지 감염시켜 알 낳아도 부화 못하거나 수명 짧아 모기 개체 수 매년 83~94%씩 줄어평년 기준으로 올해 장마도 일주일 정도 뒤면 끝날 것이다. 장마가 막바지에 다다르면서 날씨도 점점 더워지고 있다. 여름밤 무더위에 지쳐 까무룩 잠에 들라치면 갑자기 귓가에서 ‘애앵’ 소리를 내면서 꿀잠을 방해하는 골칫거리도 기승을 부릴 것이다. 바로 여름밤의 불청객 ‘모기’이다.●“매년 7억명 이상 모기 인한 전염병 걸려” 모기는 일본뇌염, 말라리아뿐만 아니라 뎅기열, 황열병, 웨스트나일 바이러스, 지카 바이러스 등 치명적인 감염병을 옮겨 인류의 건강을 위협하는 해충이다. 실제로 세계보건기구(WHO)에 따르면 매년 7억명 이상의 사람이 모기로 인한 전염병에 걸리고 이 중 100만명이 사망한다. 모기가 시각적으로 사람을 알아보고 피를 빠는 것으로 생각하지만 그렇지 않다. 일반적으로 사람은 피부를 통해 350여 가지 화합물을 배출하는 것으로 알려져 있다. 모기는 이 중 호흡을 통해 배출되는 이산화탄소, 땀 속에 포함된 1-옥텐-3올, 락트산 같은 화합물과 체열에 이끌린다. 모기는 머리에 있는 깃털처럼 생긴 더듬이와 턱 쪽에 있는 짧은 더듬이에 후각 신경세포를 갖고 있다. 짧은 더듬이는 30m나 떨어져 있는 사람의 숨 속에 포함된 이산화탄소를 감지할 정도로 민감하게 작동한다. 밤잠을 설치게 만들고 각종 질병을 옮기는 모기를 박멸하기 위해 과학자들은 다양한 방법을 연구해 왔다. 천적을 이용한 고전적인 퇴치법에서부터 유전자를 변형시킨 GM모기나 방사선, 박테리아로 불임 모기를 만드는 방법까지 등장하고 있다. 방사선을 쬐어 생식능력을 떨어뜨린 수컷 모기들은 일반 수컷 모기들에 비해 번식 경쟁력이 지나치게 떨어진다는 문제가 있었고 세균을 이용하는 방법은 실험실 수준에 그쳐 효과가 확실하지 않았다. ●“지금까지 나온 모기 퇴치법 중 가장 효과적” 이 같은 상황에서 중국 중산대·미국 미시간주립대 열대병요인통제 통합연구센터, 국제식량농업기구(FAO)·국제원자력기구 공동 해충통제연구소, 호주 멜버른대 생명과학부 바이오21연구소와 9개 중국 대학 및 연구기관이 참여한 공동연구팀은 방사선 기술과 모기의 생식력을 감소시키는 세균을 함께 사용해 모기를 거의 완벽하게 퇴치하는 데 성공했다. 이 같은 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 18일자에 실렸다. 연구팀은 한국과 일본, 중국을 비롯해 호주, 유럽 등 거의 전 세계에 서식하면서 각종 전염병을 옮기는 흰줄숲모기(Aedes albopictus)를 대상으로 실험을 했다. 연구팀은 방사선으로 수컷 모기의 생식 능력을 적정 수준까지 떨어뜨리고 ‘볼바키아’(Wolbachia)라는 세균에 감염시키는 이중 처리를 한 다음 야생에 방사했다. 볼바키아는 곤충의 세포 속에서 기생하면서 곤충의 생식 능력을 떨어뜨리는 세균으로 알려져 있다. 실제로 볼바키아에 감염된 수컷 모기의 자손들은 알에서 부화하지 못하거나 태어나자마자 죽거나 수명이 짧아진다. 연구팀은 중국 광저우시 일부 지역에 방사선을 쬐고 볼바키아로 감염시킨 수컷 모기를 방사한 뒤 2년 동안 추적조사한 결과 모기의 개체수가 매년 83~94%씩 줄어들면서 야생 모기 대부분이 제거됐다고 밝혔다. 현재 해당 지역에서 발견되는 모기들은 실험 지역 바깥에서 유입된 것으로 인구유전학적 분석결과 확인됐다. 이번 연구를 주도한 시지용 미국 미시간주립대 교수(미생물학·분자유전학)는 “이번 연구는 지금까지 나온 모기 퇴치 방법 중 가장 효과적인 것으로 모기로 인한 각종 전염병에서 인류를 구해 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람 목소리 들리면 경계·낮은 포복 이동 사냥 범위 줄여 하위 동물 개체 수 늘기도“그리스 최고신 제우스는 사촌인 프로메테우스에게 흙으로 동물과 인간을 만들라고 명령했다. 나중에 제우스가 보니 동물이 너무 많이 만들어져 그중 일부를 사람으로 바꾸라고 명령했다. 이에 프로메테우스는 처음 동물로 만들었던 것 중 일부를 사람으로 바꿨다.” 이솝우화 속 ‘프로메테우스와 인간’이라는 제목의 이야기입니다. 처음 사람이 만들어졌을 때는 엄연히 동물과 구분되는 다른 존재였지만 나중에 모양만 사람의 형상으로 바뀐 존재가 생겼다는 것입니다. 나중에 사람으로 바뀐 것들은 겉모습만 사람일 뿐 속은 여전히 짐승이라는 것이지요. 요즘 뉴스를 보다 보면 ‘인면수심’(人面獸心)이라는 단어가 연상될 정도로 잔인하고 파렴치하며 인간 같지 않은 존재들이 많이 등장합니다. 그래서 ‘사람이 가장 무섭다’는 이야기가 나오는지도 모르겠습니다. 미국 캘리포니아 산타크루즈대(UC산타크루즈) 환경과학부, 캐나다 온타리오 웨스턴대 생물학과 공동연구팀은 아메리카 대륙에 사는 대표적인 포식자인 퓨마도 사람을 가장 무서워한다는 연구결과를 발표했습니다. 이번 연구에서는 사람의 사냥행위나 주택, 도로, 자동차처럼 사람들을 연상케 하는 것들 없이도 단지 ‘인간’ 존재 자체가 동물들에게 엄청난 공포를 준다는 것을 밝혀냈다는 점이 더욱 놀라움을 줍니다. 이번 연구는 UC산타크루즈가 캘리포니아주 수렵·낚시국과 함께 수행하고 있는 ‘산타크루즈 퓨마 프로젝트’의 일환으로 수행됐으며 생태학 분야 국제학술지 ‘에콜로지 레터스’ 17일자에 실렸습니다. 산타크루즈 퓨마 프로젝트는 야생동물의 행동과 생태 이해, 야생동물을 위한 토지개발 계획 등을 연구하는 것입니다. 연구팀은 사람의 출입이 금지된 캘리포니아주 산타크루즈 산맥에 있는 원격 연구지 2곳에 1㎢ 면적의 공간을 만들어 각각 25개의 스피커를 설치했습니다. 연구팀은 스피커를 통해 남녀 성인, 아이들 목소리와 청개구리 울음소리를 들려주면서 퓨마를 비롯한 포식자들의 움직임을 관찰했습니다. 그 결과 퓨마는 사람의 목소리, 심지어 아이들 소리가 들리기만 해도 걸음을 늦추고 주변에 대한 경계심을 높이며 낮은 포복 자세로 이동했다고 합니다. 사람의 목소리가 잘 들리는 1㎢의 공간은 멀리 돌아가는 것이 관찰됐다고 합니다. 반면 청개구리 울음소리는 아무리 크게 틀어 놓아도 관심을 갖지 않고 지나갔다고 합니다. 퓨마보다 작은 포식자들도 사람 목소리가 들리기만 해도 활동량과 사냥 범위를 40~70%가량 줄였다고 합니다. 재미있는 점은 사람에 대한 공포 때문에 퓨마, 밥캣 같은 고양이과 포식자들이 활동을 억제하면서 흰발생쥐, 숲쥐 같은 설치류들의 개체수가 증가하고 활동 범위도 넓어지는 등 반사이익을 본다는 것입니다. 실제로 흰발생쥐의 활동 범위는 평소보다 45% 정도 늘어났고 숲쥐가 먹이를 찾아 나서는 횟수는 17~20% 정도 증가했다고 합니다. 이번 연구를 이끈 저스틴 수라치 UC산타크루즈대 박사는 “야생동물들에게 있어서 가장 큰 공포는 포식 위험에 대한 인식인데 동물들에게 인간은 우리가 믿을 수 없을 정도로 치명적인 존재”라면서 “이번 연구는 야생동물들이 인간에 대한 두려움 때문에 환경을 어떻게 이용하고 동물 간 상호작용을 하는지 잘 보여 주고 있다”고 말했습니다. 이번 연구는 지구 생태계에서 점점 고립돼 가는 인간의 모습을 보여 주는 것 같아 씁쓸합니다. 사람이 사람을 두려워하지 않고 다른 동물들과 조화를 이루며 살 수는 없는 걸까요. edmondy@seoul.co.kr

인공위성에서 지구 밤 풍경을 찍은 사진을 보면 육지, 특히 대도시 인구 밀집 지역일수록 밝게 빛을 내고 있다. 사람들이 소모하는 에너지가 많기 때문이다. 자연에서도 반딧불이나 일부 버섯과 해파리가 빛을 낸다. 이들도 일상적으로 에너지를 소모하고 있기 때문이다. 모든 생물은 에너지의 형태를 바꾸는 과정에서 생명 현상에 필요한 에너지를 얻는다. 이는 열역학 제1법칙에 따른 것이다. 모든 에너지는 전환되면서 ‘무질서도의 양’인 엔트로피가 증가한다. 바로 열역학 제2법칙이다, 에너지가 소모되면서 상당히 많은 에너지가 쓸모가 적은 에너지인 열로 사라진다. 자동차에 1만원어치 기름을 넣으면 실제로 엔진을 움직이는 데 쓰이는 에너지는 2500원 정도이고, 나머지는 열로 발산돼 날아가 버리는 식이다. 생물들은 수십억년 동안 진화해 온 덕에 에너지 효율이 자동차 엔진을 움직이는 것보다는 크다. 하지만 생물도 생명 유지를 위해 에너지를 얻어야 하고 그 에너지의 상당 부분이 열로 발산되는 것을 감수해야 한다. 에너지를 많이 이용해 복잡한 구조를 유지하고 있으면 엔트로피가 낮은 상태이고, 에너지가 감소해 복잡한 구조를 유지하지 못하고 있으면 엔트로피가 증가한 상태이다. 그렇다면 열역학 제2법칙에 따라 생물은 시간이 지날수록 에너지를 사용하며 에너지가 감소되어 엔트로피가 증가하게 되므로 점점 단순해져야 하는데 오히려 복잡성이 증가한다. 열역학 제2법칙을 위배하는 것처럼 보인다. 예를 들어 단세포인 수정란이 수십조개의 세포를 만드는 과정이나 단순한 DNA 복제자에서 출발해 복잡한 생물로 진화해 온 과정 모두 열역학 제2법칙에 맞지 않아 보인다. 생물은 열린계이다. 생물은 끊임없이 주변과 상호작용을 하면서 지구 환경에 적응하게 됐다. 생물은 산소를 마시고 이산화탄소를 배출하고, 물을 마시고, 다른 생물을 잡아먹는 등 상호작용을 하면서 끊임없이 주변으로부터 에너지를 흡수한다. 이런 에너지 흡수를 통해 생물은 자신의 엔트로피가 증가하지 않아 생물 자신의 복잡성을 유지한다. 내가 먹는 밥의 원료인 벼는 엔트로피가 증가했지만 밥을 먹은 나는 엔트로피가 그만큼 감소한다. 그 벼도 내가 먹기 전에는 엔트로피가 감소한 상태였다. 태양이 엔트로피를 증가시키면서 발산한 빛 에너지를 흡수해 생존했기 때문이다.엔트로피 감소는 일시적으로 얼마든지 일어날 수 있다. 스프링 압축, 공 던져 올리기, 전지 충전 같은 일들은 모두 열역학 제2법칙에 위배되지만 에너지를 공급하면 일어날 수 있는 일이다. 생명 현상은 이런 일이 계속 유지되는 것이어서 지속적인 에너지 공급이 필요한 것이다. 우리가 끊임없이 음식을 섭취해야 하는 것도 같은 이유에서이다. 결국 우리도 열역학법칙의 예외일 수 없다는 의미이다. 날이 갈수록 흰머리가 늘고 피부의 탄력이 줄어드는 노화도 열역학 제2법칙 덕분이다. 생물들도 시간이 흐르면서 에너지를 소모하고 지속적으로 분해되는 과정을 겪는다. 엔트로피가 증가하기 때문이다. 인간 사회에 엔트로피를 적용시켜 볼 수 있다. 여기 저기서 다투는 모습을 흔히 볼 수 있다. 이는 엔트로피가 감소했기 때문이다. 다시 말해 많은 에너지가 축적되었다는 의미이다. 하루하루 지친 삶을 사는 우리네들인데 도대체 그 많은 에너지는 어디서 오는 걸까.

영국 해안에서 사람보다 큰 해파리가 발견됐다. BBC와 인디펜던트 등 영국 매체는 15일(현지시간) 콘월주 팰머스 해안에서 다이빙을 하던 여성이 자신의 몸보다 큰 해파리를 목격했다고 보도했다. 현지에서 생물학자로 활동하고 있는 리지 달리는 해양보존협회 기금 마련을 위해 인근 해안에서 다이빙을 하며 해양생물을 관찰하고 있다. 그녀는 14일(현지시간) 자신의 페이스북을 통해 콘월 해안에서 목격한 거대 해파리의 모습을 공개했다. 달리는 “해파리는 나보다 더 큰 덩치를 자랑했다. 지금까지 내가 본 것 중 가장 거대했다”고 밝혔다.BBC는 달리가 목격한 것은 ‘배럴 해파리’(Rhizostoma pulmo) 종으로 평균 크기 70cm, 무게 30kg에 달할 정도로 거대하다고 설명했다. 달리가 목격한 해파리는 사람 몸집보다 큰 것으로 개중에서도 덩치가 큰 편에 속하는 것으로 알려졌다. 북동부 대서양과 지중해에 서식하는 배럴 해파리는 5~6월 사이 영국 남서부 해안에서 자주 목격된다.지난해 영국의 한 의약회사는 이 배럴 해파리로 만든 붕대가 상처 치료에 탁월한 효과를 보였다고 발표하기도 했다. 당시 ‘더 저널 오브 바이오메디컬 머티리얼스 리서치(The Journal of Biomedical Materials Research)’에 게재된 연구 결과에 따르면 배럴 해파리는 콜라겐이 풍부하며 세균이나 바이러스를 옮기지도 않아 치료제 활용 가치가 상당한 것으로 나타났다. 한편 해파리의 포식자로 널리 알려진 장수거북과 개복치 등이 최근 들어 플라스틱 폐기물을 해파리로 오인해 섭취하는 사례가 늘면서 해양 오염에 대한 우려가 높아지고 있다. 사진=리지 달리 홈페이지 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

생물계는 박테리아로 알려진 세균, 진핵생물, 고세균 크게 세 영역으로 나뉜다. 고세균의 경우 세균처럼 핵이 없는 원핵생물이지만 유전적 특징이 달라 세균과는 전혀 다른 제3의 생물계로 분류된다. 고온, 고압, 고염도 등 극한 환경, 특히 원시 지구와 유사한 환경에서도 잘 자라기 때문에 고세균이라는 이름이 붙여졌다. 국내 연구진이 고세균의 생존과 관련해 중요한 사실을 새로 발견했다. 충북대 미생물학과 이성근 교수팀은 서해 바닷물에서 고세균의 군집과 활성을 조절하는 바이러스를 분리해내 그 존재를 확인하는데 성공하고 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 16일자에 발표했다. 고세균은 열수구, 유황온천 같은 극한환경부터 일반환경까지 다양한 곳에서 서식한다. 특히 해양 생태계 전체 미생물의 약 30%를 차지하고 있으며 해양에서의 탄소, 질소 순환에 핵심적 역할을 해 지구온난화를 일으키고 오존층을 파괴하는 아산화질소를 발생시키는 대표적인 미생물로 알려져 있다. 이를 밝혀내기 위해 해양 고세균을 분리하려고 하지만 배양이 쉽지 않아 연구가 극히 드문 상태이다. 더군다나 고세균의 군집과 활성을 조절하는 바이러스의 존재가 주목받았지만 바이러스의 실체에 대해 구체적으로 밝혀지지는 않았다.연구팀은 서해 바닷물에서 특정 계절에 눈에 띄게 개체수가 증가하는 2종류의 해양 고세균에 주목했다. 이를 토대로 바닷물에서 고세균에 영향을 미치는 바이러스를 분리하는데 성공했다. 분리한 바이러스를 분석한 결과 해양 고세균이 바이러스에 감염되면 질소의 산화작용이 멈추고 유기물이나 비타민B12 등의 물질을 방출하는 것으로 확인됐다. 특히 일반적인 바이러스는 숙주세포를 녹여 영향을 미치는데 고세균 바이러스는 증식하면 혹처럼 튀어나와 분리되는 출아법으로 방출된다는 사실도 밝혀졌다. 이성근 교수는 “이번 연구는 바닷물에 많은 고세균을 감염시키는 바이러스의 존재를 처음으로 발견해 지구 물질 순환을 이해하는 기반을 마련한데 의미가 크다”라며 “극한 환경에서 존재하는 것으로 알려진 레몬 형태의 바이러스를 이번에 발견해 기후변화 예측에도 선도적으로 기여할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1970년대, 과학자들은 브라질 남부 파라냐에서 매우 독특한 공룡 발자국 화석을 발견했다. 이 발자국 화석은 소형 수각류 육식 공룡의 것처럼 보였지만, 발가락이 세 개가 아닌 하나뿐이었다. 그때까지 발견된 어떤 수각류 공룡의 발자국 화석과도 달랐기 때문에 이 발자국의 주인공은 최근까지 미스터리로 남았다. 상파울로 대학의 막스 카르도소 랭거를 비롯한 고생물학자들은 같은 지역에서 마침내 이 발자국의 주인공을 찾아냈다. 백악기 후기인 8500만년 전 브라질 남부에 살았던 '베스퍼사우루스 파라나엔시스'(Vespersaurus paranaensis)는 몸길이 1.6m, 키 0.8m, 몸무게 15㎏에 불과한 소형 수각류 육식 공룡이다. 파라냐 지역에서 발견된 베스퍼사우루스의 화석은 발 부분이 완전하게 보존되어 발가락이 하나뿐인 발자국 흔적의 주인공이 이 공룡이라는 사실을 분명히 보여줬다. 일반적인 수각류 육식 공룡은 앞으로 향한 날카로운 발톱을 지닌 세 개의 발가락을 지니고 있다. 하지만 영화 쥐라기 공원을 통해 유명해진 벨로키랍토르(Velociraptor)의 경우 하나의 발가락이 낫처럼 변하면서 발가락 두 개로 걷거나 뛰도록 진화했다. 베스퍼사우루스는 여기서 한 발 더 나아가 발가락 세 개 중 두 개가 낫처럼 진화했다. 연구팀의 분석에 따르면 낫처럼 생긴 발톱은 매우 예리해 주된 먹이인 작은 동물에게 치명적인 무기였다. 이런 발로 안정적으로 걷거나 뛸 수 있을지 의문이 생기지만, 컴퓨터 모델링을 통해 분석한 결과는 베스퍼사우루스가 매우 빠르고 민첩한 공룡이라는 점을 보여줬다. 베스퍼사우루스는 가볍고 빠른 몸과 함께 양쪽에 낫처럼 생긴 발톱이 있는 긴 다리를 이용해서 작고 민첩한 먹이를 효과적으로 사냥했을 것이다. 오랜 세월 공룡은 크고 둔한 파충류로 여겨졌으나 최근 소형 수각류 공룡을 비롯한 다양한 공룡에 대한 연구가 진행되면서 사실은 조류에 가까운 존재이며 매우 다양한 크기와 생존 방식을 지닌 공룡이 공존했다는 사실을 밝혀지고 있다. 베스퍼사우루스 역시 공룡이 얼마나 다양하게 진화했는지 보여주는 좋은 사례다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

오스트레일리아 수중 사진작가 제이크 윌튼은 얼마 전 영국 방송국과 해양생물학자와 함께 닝갈루 해안에서 잠수에 나섰다. 그때 거대 쥐가오리 한 마리가 이들에게 접근했다. 점점 가까이 다가오는 가오리를 본 윌튼은 곧 상태가 심상치 않음을 깨달았다. 가오리의 눈 밑에 커다란 갈고리가 박혀 있었던 것. 윌튼은 “가오리는 마치 우리에게 도움을 요청하는 듯 주변을 맴돌았다”고 설명했다.윌튼과 동료들은 가오리를 구조하기 위해 여러 차례 잠수를 시도했다. 윌튼은 “가오리도 우리가 자신을 도와주려한다는 걸 알았는지 마지막 잠수 때까지도 그 자리에 가만히 있었다”고 말했다. 윌튼과 함께 바다로 나선 해양생물학자 역시 가오리가 자신에게 무슨 일이 일어나고 있는 것인지 완벽히 파악하고 있었을 것이라고 밝혔다. 그는 “약 30년령 된 가오리는 윌튼이 여러 번 잠수를 시도하는 동안 그 자리에서 꿈쩍도 하지 않았다”고 말했다. 또 만약 윌튼이 갈고리를 제거해주지 않았다면 실명에 처할만큼 위급한 상황이었다고 덧붙였다.가오리의 눈 밑에 어떻게 갈고리가 박히게 되었는지는 밝혀지지 않았지만 다행히 이 가오리는 윌튼이 갈고리를 제거해주자마자 힘차게 헤엄치며 먼 바다로 떠나갔다. 몸길이 최대 7m, 무게 500kg~1.5t에 달하며 최고 50년까지 생존하는 쥐가오리는 위압적인 덩치와는 달리 유순한 물고기다. 새우보다 큰 동물은 먹지 않으며 한국과 일본, 타이완, 하와이 등 태평양의 온열대 해역에 분포하며 보통 먼 바다에 서식한다. 사진=서플라이드 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

지구온난화로 인해 전 세계는 여름철에는 폭염과 폭우, 홍수, 겨울에는 혹한과 폭설 등으로 몸살을 앓고 있다. 이 때문에 많은 연구자들은 지구온난화의 원인이 되는 이산화탄소를 대기 중에서 제거하기 위한 다양한 방법을 고민하고 있다. 현재 연구되고 있는 이산화탄소 포집·저장 기술(CCS)은 이산화탄소를 저장해 깊은 바닷속이나 지하 빈공간에 넣어두는 것이 주를 이루고 있다. 그런데 식물학자들이 나무의 뿌리를 땅 속 깊숙이 뻗어나가도록 만들어 좀 더 친환경적으로 이산화탄소를 제거할 수 있는 방법을 찾아냈다. 미국 솔크생물학연구소, 오스트리아 그레고리멘델 분자식물생물학연구소 공동연구팀은 식물의 뿌리가 땅 속 깊이 자라는지 얕게 자라는지를 결정하는 유전자를 발견해 기후변화에 강한 식물을 개발할 수 있게 됐다는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 12일자에 발표했다. 이번 연구는 솔크연구소에서 추진 중인 ‘하니싱 플랜트 이니셔티브’(Harnessing Plants Initiative)의 일환으로 진행된 것이다. 하니싱 플랜트 이니셔티브는 대기 중 이산화탄소를 줄여 기후변화를 막기 위한 계획으로 보다 튼튼하고 땅 속 깊이 뿌리를 내릴 수 있는 식물을 개발해 이산화탄소를 포집해 오래 지하에 저장할 수 있도록 하기 위한 것이다. 식물의 뿌리는 식물이 지탱할 수 있는 지지기능과 잎에서 만든 양분을 저장하고 물을 흡수하는 기능도 갖고 있다. 연구팀은 뿌리가 산소와 이산화탄소 교환에도 중요한 역할을 한다는 점에 착안했다. 연구팀은 생물학 연구에 많이 쓰이는 애기장대를 이용해 식물의 줄기와 뿌리 끝에서 세포벽을 신장시켜 길이 생장을 촉진시키는 식물생장호르몬의 일종인 ‘옥신’ 분비를 조절하는 유전자와 작동메커니즘을 분석했다. 옥신이 식물 생장에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있지만 구체적으로 뿌리 생장구조에 어떻게 영향을 미치는지는 정확하게 알려져 있지 않은 상태다.분석 결과 연구팀은 ‘EXOCYST70A3’라는 유전자가 옥신의 촉진을 분비해 뿌리 생장구조를 직접적인 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 실제로 연구팀은 EXOCYST70A3 유전자를 변형시킨 결과 뿌리 생장구조가 변화되고 더 많은 뿌리가 더 깊숙이 파고 들어간다는 사실을 확인했다. 연구팀은 이번 연구결과가 궁극적으로 더 많은 이산화탄소를 저장할 수 있는 식물을 개발하는 한편 강수량에 따라 성장 속도를 조절하고 오래 살아남을 수 있는 식물을 만드는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 볼프강 부쉬 솔크연구소 교수는 “증가하고 있는 이산화탄소의 양을 줄이기 위해 다양한 방법들이 연구되고 개발되고 있지만 가장 효과적이고 친환경적인 방법은 결국 식물을 이용하는 것”라면서 “생물체는 그 구조와 기능이 믿을 수 없을 만큼 복잡하기 때문에 식물 분자 메커니즘을 환경 반응에 연계한다는 것이 쉽지 않은 일이지만 어쨌든 이번 연구결과는 하니싱 플랜트 이니셔티브의 첫 번째 성과”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

독일의 막스 플랑크 연구소에서 분자생물학을 연구하는 수잔네 이튼(미국·55) 박사가 그리스 크레타 섬의 2차 세계대전 때 벙커 안에서 숨진 채 발견됐다고 영국 BBC가 10일(이하 현지시간) 전했다. 그녀는 일주일 전 학술대회에 참석하려고 이 섬을 찾아 지난 2일 북동쪽의 항구 도시 카니아에 머무르고 있었는데 조깅을 나간 뒤 돌아오지 않아 실종 신고된 상태였다. 마지막으로 사람들의 눈에서 사라진 지점에서 10㎞나 떨어진 2차대전 때의 벙커 안에서 지난 8일 질식사한 것으로 보이는 그녀의 주검을 이 일대를 수색하던 마을 사람 둘이 발견했다. 험한 데다 돌도 많은 지역이지만 관광객들이 많이 찾는 곳이었다. 2차 대전 때 독일 나치는 이곳에 동굴을 파 벙커로 사용했다. 크레타라이브(Cretalive)란 현지 인터넷 매체에 따르면 부검의는 그녀가 질식사한 것으로 보이며 다른 외상 흔적은 없었다고 보고했다. 경찰은 벙커 안에서 살해됐는지, 아니면 살해 후 이곳으로 옮겨진 것인지 수사할 것이다. 그릭 리포터란 매체는 그녀의 주검은 올이 거친 삼베로 덮여 있었다며 수사당국은 그녀가 살해된 것이라고 결론 내렸다고 전했다. 이튼의 가족과 동료, 친구들은 페이스북에 수색 자금을 모으는 한편, 행적을 알려주는 이에게 5만 유로의 보상금을 지급하기 위해 모금을 하고 있었다. 막스 플랑크 연구소의 단세포 생물학 및 유전학 부문은 성명을 발표해 그녀의 죽음을 안타까워했다. 그녀는 결혼해 두 아들을 두고 있었다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

국내 젊은 수학자가 같은 약인데도 사람마다 약효가 다르게 나타나는 이유와 동물실험 결과와 사람을 대상으로 한 임상시험 결과가 달라지는 이유를 미분방정식으로 풀어내 화제가 되고 있다. 카이스트 수리과학과 김재경 교수와 글로벌 제약사 화이자의 청 장 박사 공동연구팀은 동물실험과 임상시험간 차이가 발생하는 원인과 사람마다 발생하는 약효의 차이를 보이는 이유를 수학적으로 풀어내고 그 해결책을 마련했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘분자시스템 생물학’ 8일자에 실리고 7월호 표지논문으로도 선정됐다. 이번 연구를 주도한 김 교수는 2016년 화이자가 개발 중인 생체리듬 조절과 관련된 신약 효과를 예측하고 검증하는 연구를 맡아 3년 동안 6000만원씩의 연구비를 지원받기로 알려지면서 이미 화제가 된 바 있다. 보통 신약 개발을 위해서는 약효가 있는 후보물질을 찾은 뒤 쥐나 원숭이 등 동물을 대상으로 한 전임상실험을 실시한다. 전임상실험에서 문제가 없는 경우 사람을 대상으로 한 임상시험을 3차례 실시하고 약으로 만들어져 상용화되는 과정을 거치게 된다. 문제는 동물에서는 약효가 나타났지만 사람에게서 나타나지 않거나 사람마다 효과가 다르게 나타나는 경우가 있어서 신약 개발 과정이 중단되는 경우가 많다. 연구팀은 수면장애와 관련한 치료제 개발에 초점을 맞춰 연구를 실시했다. 수면 장애는 맞춤형 치료 분야에서 의외로 개발 속도가 느리다. 쥐는 사람과 수면시간이 정반대인 야행성 동물이기 때문에 수면시간 조절 치료제가 생쥐에게는 맞더라도 사람에게는 효과가 없는 경우가 많다. 이 같은 현상의 원인을 밝혀내면 신약개발이 중단되지 않지만 이를 해석해 내지 못하면 신약개발에 어려움을 겪게 된다.연구팀은 미분방정식을 이용해 가상 실험과 실제 실험을 결합시켜 비교분석했다. 미분방정식은 고등학교 때 배우는 미분으로 만들어지는 방정식으로 시간에 따라 변화하는 현상을 설명하고 예측되는데 많이 활용된다. 분석 결과 주행성인 사람은 야행성 쥐에 비해 빛 노출 때문에 약효가 더 많이 반감된다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 또 사람마다 약효가 달라지는 원인이 수면시간을 결정하는 생체시계 단백질 ‘PER2’ 발현량이 달라지기 때문이라고 밝혀냈다. PER2 양이 낮에는 증가하고 밤에는 감소하기 때문에 투약 시간에 따라 약효가 바뀐다는 것이다. 연구팀은 이를 바탕으로 웨어러블 기기를 이용해 환자의 수면 패턴과 투약에 따라 수면패턴이 어떻게 달라지는지 추적해 최적화된 투약시간을 찾아내 정상적 수면이 가능하도록 한 ‘환자 맞춤형 시간치료법’을 개발했다.김재경 교수는 “이번 연구는 개인별 맞춤형 치료가 가능하도록 한 시간치료법을 수학적으로 개발했다는데 의미가 크다”라며 “외국에서는 수학이 의약학 분야에서도 활발히 사용되고 있는데 이번 연구를 계기로 국내에서도 수학과 다른 분야와의 통합 연구가 활발해졌으면 한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수영복 무대 대신 과학 실험을 선보인 여성이 미인대회의 왕관을 거머쥐었다. CNN 등 미국 매체는 지난달 22일(현지시간) 열린 ‘미스 버지니아 2019’ 선발대회에서 카밀 슈리어(24)가 특별한 무대로 주목을 받으며 왕좌에 올랐다고 전했다.버지니아 리치먼드 출신인 슈리어는 이날 과산화수소의 촉매 분해 능력을 입증하는 과학 실험을 선보였다. 춤과 노래 등 장기자랑 일색인 다른 참가자의 무대와는 전혀 차원이 다른 무대였다. 슈리어는 요오드화칼륨과 과산화수소의 반응으로 색색의 거품이 공중으로 솟아오르는 것을 시연하며 심사위원에게 깊은 인상을 남겼고 결국 버지니아 최고 미인에 등극했다.슈리어는 대회 후 현지 언론과의 인터뷰에서 “노래나 춤 같은 전통적인 무대와 달리 과학실험은 위험 부담이 컸다. 그러나 나는 ‘미스 아메리카’의 고정관념을 깨고 경계를 허물고 싶었다. 틀에서 벗어난 무대로 나를 뽐내고자 했다”고 설명했다. 그녀는 “나는 미스 버지니아이면서 동시에 미스 생화학자, 미스 시스템생물학자, 미래의 미스 약학박사”라면서 “과학에 관심 있는 모든 이들의 롤모델이 되고 싶다”는 포부를 드러냈다. 버지니아 공대에서 생화학과 시스템생물학 학위를 취득한 그녀는 2만 2000달러의 장학금을 받고 커먼웰스 약학대학원에 진학해 공부 중이다. 슈리어는 또 “여성을 신체적 특징만으로 판단하는 시대는 지났다. 수영복을 벗어 던지고 여성의 커리어에 집중해야 한다”고 강조했다.미스 버지니아로 뽑힌 슈리어는 앞으로 버지니아주의 여러 단체와 학교를 방문해 사회적 영향력을 행사할 예정이다. 오는 9월에는 ‘미스 아메리카’ 선발대회에 출전해 버지니아를 넘어서 미국 전체를 대표하는 미인 자리를 놓고 다른 참가자와 경쟁을 펼칠 예정이다. 사진=카밀 슈리어 인스타그램/미스 버지니아 2019 공식홈페이지 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

통상 의사가 환자를 진료할 때 입수하는 정보는 연령, 성별, 키, 몸무게 등 기본 정보와 환자가 주관적으로 느끼는 증상, 진찰이나 검사로 얻는 객관적 정보 등이다. 하지만 이제 의사들은 또 다른 정보를 수집해야 할지도 모른다. 바로 소셜미디어에서 추출한 빅데이터다. 최근 국제학술지에 페이스북과 같은 소셜미디어 정보를 개인의 질병 진단에 활용할 수 있다는 흥미로운 연구 결과가 게재돼 화제가 되고 있다. 미국 펜실베이니아대 연구진은 999명이 작성한 SNS 게시물 약 95만건을 확보해 여기에서 약 2000만개 단어를 추출했다. 자연어 처리 기법을 활용해 이 데이터를 700여 가지 변수로 범주화했다. 그리고 대상자의 전자의무기록과 대조해 소셜미디어 게시물이 연구 대상자의 의학적 상태를 반영할 수 있는지 조사했다. 연구 결과 대상자가 소셜미디어에 게시한 단어를 활용해 전체 21개 항목 가운데 18개의 상황을 비교적 높은 정확도로 예측할 수 있었다. 일부 의학적 상황은 연령이나 성별, 인종 등 일반적 개인 정보보다 예측력이 높았다. 개인 정보와 소셜미디어 정보를 함께 활용하자 예측은 더욱 정확해졌다. 특히 소셜미디어 게시물은 불안이나 우울증 등 정신건강 상태, 당뇨병과 같은 대사질환을 예측하는 데 매우 효과적이었다. 예를 들어 우울증을 앓는 사람들은 ‘상처’나 ‘감정’, ‘보살핌’ 같은 단어를 게시물에 쓸 가능성이 컸다. ‘신’이나 ‘기도’, ‘주님’ 같은 단어가 포함된 게시물을 올린 사람들은 당뇨병을 앓고 있을 확률이 더 높았다. 이는 소셜미디어가 병원에서 수집하는 개인의 특성 정보와는 분명히 다른 차원의 의미를 내포하고 있다는 점을 시사한다고 볼 수 있다. 물론 이 연구는 한계가 있다. 아쉽게도 소셜미디어 게시물과 특정 질병의 관련성을 확인했을 뿐, 질병을 예측하거나 치료 효과를 예측하는 성과는 보여 주지 못했다. 또 의료진은 임상진료를 통해 환자들에게서 더 상세하고 포괄적인 정보를 수집하기 때문에 이 연구에 나타난 소셜미디어의 임상 활용 가능성은 다소 과장된 면이 있다. 한국인은 문화·사회적 특성이 다르기 때문에 우리를 대상으로 같은 연구를 한다면 분명히 다른 특성을 보일 것이다. 임상 현장에서 개인의 소셜미디어 자료를 받아 분석할 수 있는 대용량 컴퓨터 기술도 아직 보급되지 않았다. 하지만 사용자의 중요한 정보를 담은 소셜미디어 데이터는 앞으로 개인의 행동이나 환경과 관련된 의학적 위험 요인을 연구하고 평가하는 데 광범위하게 활용될 가능성이 크다. 흥미롭게도 연구자들은 이를 ‘소셜미디어의 오믹스’(Social Mediome)라고 불렀다. 이는 개인의 유전 정보 등 각종 생체 오믹스(총체적인 개념의 데이터를 바탕으로 한 최신 생물학 분야) 데이터와 마찬가지로 저장, 보관, 분석할 수 있는 자료이기 때문이다. 머지않은 미래에는 환자에게 소셜미디어 정보 분석 동의 여부를 묻는 질문지가 등장할지도 모르겠다.

몸무게가 늘어나는 주된 원인은 음식을 많이 먹고 운동을 덜 하는 생활 습관 탓이므로, 비만을 유전자 탓으로만 돌리지 말아야 한다고 과학자들이 지적하고 나섰다. 영국의학회지(BMJ) 최신호(3일자)에 실린 한 대규모 연구에 따르면, 1975년 이후 비만율은 3배까지 치솟았지만 이런 경향은 ‘지방 유전자’ 유무에 상관없이 모두 같은 것으로 나타났다. 이에 대해 연구를 시행한 노르웨이 과학기술대(NTNU) 연구진은 비만은 유전자에 어느 정도 영향을 받을 수 있지만, 주된 원인은 나쁜 식습관과 운동 부족에 있다는 것을 이번 연구 결과는 시사한다고 설명했다. 이번 연구에서는 1963년부터 2008년까지 성인 11만8959명을 대상으로 한 이전 연구의 체질량지수(BMI) 측정치 등을 분석했다. 비만의 일반적인 판단 척도인 BMI는 키와 몸무게를 가지고 산출하며 25에서 29까지가 과체중, 30 이상은 비만에 해당한다. 연구진은 이들 참가자를 유전적 비만에 관한 위험성에 따라 다섯 그룹으로 분류했는데 이 중 다섯 번째 그룹이 유전적으로 가장 취약하며 인원이 가장 적었다. 그리고 모든 참가자의 BMI를 나이와 성별, 흡연 습관 그리고 환경적 요인 등 여러 비만 요인과 함께 분석했다. 그 결과, BMI는 1980년대 중반부터 1990년대 중반 사이 급격히 증가한 것으로 나타났다. 특히 유전적 비만 위험이 가장 높은 사람들은 그 위험이 가장 낮은 이들보다 더 높은 BMI를 가질 가능성이 높았다. 하지만 이번 결과는 BMI가 1960년대 이후로 유전적 위험이 있거나 없는 사람 모두에게서 증가했다는 것을 보여줬다. 이에 대해 연구를 이끈 마리아 브란키비스트 연구원은 “이번 발견은 비만율 증가에서 유전자 역할에 관한 새로운 통찰력을 제공한다”고 말했다. 또 “식단 변화가 비만에 영향을 주는 가장 그럴듯한 환경적 요인이지만, 더 앉아서 생활하는 습관이나 독소나 미생물 같은 생물학적 환경 변화 또한 기여할 수 있다”고 설명했다. 예를 들면, 지방 유전자를 지닌 35세 남성은 그 유전자가 없는 같은 나이 남성보다 1960년대 중반 당시 3.9㎏ 더 무거웠다. 하지만 40년 뒤 두 그룹의 남성은 비만율이 증가하면서 격차가 두 배 가까이 벌어졌고 이런 경향은 여성들 사이에서도 확인됐다. 이에 대해 브란키비스트 연구원은 “오늘날 노르웨이에서는 비만 유전자를 지닌 남성이 6.8㎏ 더 무거울 것”이라면서 “게다가 그는 오늘날 살 찌기 쉬운 환경에서 살면서 7.1㎏을 추가로 얻게 될 것”이라고 말했다. 이어 “이 남성이 얻게 될 13.9㎏의 체중은 대부분 오늘날의 건강하지 못한 생활 방식 때문이기도 하지만, 지방 유전자가 환경과 어떻게 상호작용하는가에 따라서도 영향을 받는다”고 덧붙였다. 비만 전문가들은 지방 유전자가 체중 증가에 대해 ‘작은 역할’을 하고 있다면서 세월이 흘렀지만 우리의 유전자는 거의 변하지 않았다고 설명하며 이번 결과에 동의했다. 영국 런던 유전학 연구소의 데이비드 커티스 교수는 “유전자는 사람들의 신체가 음식을 사용하는 방법에 작은 영향을 미칠 수 있지만 그들의 몸무게는 얼마나 먹느냐에 따라 가장 많이 결정된다. 유럽 국가들에서 비만이 증가하고 있지만 사람들의 유전자는 변하지 않았다”면서 “하지만 우리는 매우 열량이 높은 음식을 먹으며 앉아서 생활하는 경우가 많다”고 지적했다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 생물학 분야에서 장내미생물의 다양한 기능이 속속 밝혀지고 있다. 장내미생물은 사람이 앓는 질병의 90% 이상 관련이 있을 뿐만 아니라 기분과 같은 심리적인 영향까지 미치는 것으로 알려져 있다. 실제로 류머티즈 관절염 같은 면역반응과 관련된 질병은 물론 암 발병에도 영향을 미친다는 연구결과가 나오기도 했다.그런데 사람 뿐만 아니라 젖소의 장내미생물이 우유 맛을 변화시킬 뿐만 아니라 지구온난화에도 영향을 미칠 수 있다는 연구결과가 나와 주목받고 있다.영국 에버딘대, 노팅엄대, 이스라엘 네게브 벤구리온대, 핀란드 국립자원연구소, 이탈리아 가톨릭대, 스웨덴 국립농업과학대, 체코 동물생리학·유전학연구소, 프랑스 생마르텡데레대, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 8개국 11개 연구기관으로 구성된 국제공동연구팀은 젖소의 장내미생물이 우유의 품질은 물론 지구온난화의 주범 중 하나로 알려진 메탄가스 생성에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다.이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 4일자에 실렸다. 지금까지 낙농 분야에서는 사육 방식과 좋은 품질의 목초가 맛있고 영양이 풍부한 고품질 우유를 만드는 것으로 알려져 있었다. 또 소를 비롯한 염소, 양과 같은 반추동물들은 되새김질과 함께 장 속에 있는 수 백만 마리의 장내미생물의 도움을 받아 건초, 풀 같은 소화시키기 어려운 식물성 물질을 분해해 사용가능한 영양소와 칼로리를 변화시킨다. 문제는 이 과정에서 반추동물들은 트림과 방귀를 통해 매년 1억t에 가까운 메탄가스를 배출한다. 이 때문에 지구온난화를 연구하는 학자들은 소를 비롯한 반추동물들이 기후변화 주범이라고 주장하기도 한다. 연구팀은 영국, 이탈리아, 스웨덴, 핀란드 4개국 7개 농장에서 사육되고 있는 1016마리의 젖소에게서 소의 형질 정보와 장내 미생물의 DNA를 수집해 분석했다. 젖소들은 유럽에서 사육되는 젖소들의 대부분을 차지하는 홀스타인과 노르웨이적색우들로 연구팀이 수집한 소의 형질에는 성장률, 우유 품질과 한 마리가 생산해는 우유의 양, 메탄가스 생성정도 등 수 백가지에 달했다. 이렇게 찾아낸 장내미생물 DNA와 소의 형질을 바탕으로 연구팀은 인공지능(AI) 머신러닝 기술로 미생물이 특정 형질에 미치는 작용원리를 분석했다. 그 결과 사람들의 장내미생물들이 모두 다르듯 소들도 각각 독특한 장내미생물을 갖고 있는 것으로 확인됐다. 그렇지만 512가지의 장내미생물을 공통적으로 갖고 있으며 이 중 39종의 핵심 장내미생물이 우유의 맛과 메탄가스 생성에 영향을 미친다는 것을 연구팀은 밝혀냈다. 이 장내미생물들이 우유 맛과 메탄가스 생성에 관여하는 정도는 유전자보다 더 강한 것으로 확인됐다. 존 월리스 영국 에버딘대 로?연구소 명예교수는 “이번 연구는 장내미생물이 유전자보다 우유 품질과 메탄가스 배출에 지대한 영향을 미친다는 것을 처음으로 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “사람들이 프로바이오틱스를 복용하는 것처럼 소의 사료에 특정 장내미생물을 첨가한다면 메탄가스 생성을 줄이고 최고 품질의 우유를 만들어 낼 수도 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

화석연료로 인한 지구온난화가 가속화되고 부존량의 한계 때문에 많은 연구자들이 효율 높은 친환경 바이오연료 개발에 나서고 있다. 문제는 바이오연료 생산에 사용되는 목재나 식물 등 바이오매스들의 폐기물도 상당히 많이 나온다는 것이다. 이에 한-미 과학자들이 바이오매스 부산물을 이용해 바이오연료를 효과적으로 추출할 수 있는 재활용 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터, 육군사관학교 화학과, 미국 뉴욕주립대 환경과학임업대, 로런스 버클리 국립연구소 시스템생물학부, 테네시대 화학및생명분자공학과 공동연구팀은 목재의 30~40%를 차지하지만 바이오연료를 만들 때 부산물로 나와 대부분 폐기되는 리그닌이라는 물질을 다시 바이오연료로 활용할 수 있는 방법을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 보통 바이오연료를 만들기 위해서는 석유에서 추출한 용매를 활용해 목재나 식물에서 리그닌 성분을 제거한다. 문제는 바이오연료를 만들 때 사용되는 용매는 석유화학 공법으로 만들어지기 때문에 환경 오염 가능성도 있고 바이오연료의 생산 단가를 높일 가능성도 높다. 이 때문에 바이오에탄올과 같은 바이오연료를 만들 때 기존 석유화학 유기용매 대신에 사용할 친환경 용매를 개발하는데 연구가 집중됐다. 연구팀은 펄프산업이나 바이오에탄올 공정에서 부산물로 나오고 있는 리그닌을 이용해 용매를 만드는데 성공했다. 식물에서 바이오연료를 만든 뒤 폐기되거나 제거되는 물질인 리그닌을 이용해 용매를 만들었기 때문에 저렴하고 친환경적이며 재생가능하다는 장점이 있다. 김광호 KIST 박사는 “이번 연구는 바이오연료 생산에 필수적인 용매를 바이오매스에서 부산물로 나오는 리그닌에서 직접 만들었다는 것이 특징“이라며 “바이오연료 공정에 필요한 물질을 공정 내에서 수급해 활용한다는 점에서 순환형 바이오연료 생산을 가능케 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국제우주정거장(ISS)은 인류가 지닌 최첨단 기술이 집약된 구조물이다. 하지만 그렇다고 해서 내부 환경이 SF 영화에서 나오는 우주선처럼 깔끔한 것은 아니다. 좁은 공간에서 여러 사람이 함께 생활하는 데다 환기는 당연히 생각도 할 수 없다. 아무리 최신의 생명 유지 장치와 청결을 유지하기 위한 시스템이 있어도 곰팡이와 박테리아가 번성하는 것을 100% 막기 어렵다. 필연적으로 우주정거장 곳곳에 곰팡이가 생긴다. (사진 참조) 과학자들은 이 곰팡이와 박테리아가 단지 제거가 어려울 뿐 아니라 사실 생존 능력이 놀랄 만큼 강하다는 사실을 발견했다. 이 생명체들은 방사선이 높은 우주에서 오랜 시간 노출되다 보니 방사선 내성 능력이 비약적으로 높아졌다. 2019년 우주생물과학 콘퍼런스(2019 Astrobiology Science Conference)에는 인간보다 200배 정도 방사선 내성이 강한 슈퍼 곰팡이를 연구한 결과가 발표됐다. 독일항공우주연구소(DLR)의 미생물학자 마르타 코르테장 박사과정 연구원은 국제우주정거장에서 분리한 두 종의 곰팡이 에스페르길루스(Aspergillus·누룩곰팡이속)와 페니실리움(Penicillium·푸른곰팡이속) 포자가 얼마나 방사선에 강한지 조사했다. 그 결과 이 곰팡이 포자는 1000Gy(gray, 방사선 흡수량의 단위)의 X선과 500Gy의 중이온 (heavy ion), 그리고 3000J(Joule)의 자외선에서도 생존할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 통상 사람은 한 번에 5Gy 이상의 방사선에 노출되면 사망한다. 이 곰팡이들은 포자라는 점을 고려해도 인간보다 200배 정도 강한 방사선을 견딜 수 있는 것이다. 이렇게 방사선에 강한 곰팡이들은 미래 유인 우주 탐사에서 큰 위협이 될 수 있다. 지구 자기장의 보호를 받지 못하는 유인 화성 탐사의 경우 우주비행사는 상당한 방사선을 받으며 면역력이 약해질 수 있지만, 곰팡이는 이런 환경에서도 잘 살기 때문에 심각한 감염을 일으킬 위험이 있다. 따라서 장거리 유인 우주 탐사에 앞서 이에 관한 연구와 대비책이 필요하다. 하지만 연구팀은 우려와는 반대로 이 곰팡이가 우주 개척에 도움이 될 수도 있다고 보고 있다. 강력한 방사선 내성 생물을 배양하면 우주에서 필요한 영양분과 유기물을 얻는 데 유용하기 때문이다. 사람은 방사선 차폐가 잘 된 우주선과 우주 기지에서 생활하고 방사선 내성 미생물과 곰팡이가 든 배양 탱크는 적당히 관리해도 된다면 상당한 비용을 절감할 수 있다. 어쩌면 인류의 후손은 방사선 내성 슈퍼 곰팡이를 감사하게 여길지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

울산 습지생태계 보고인 ‘회야댐 상류 생태습지’가 1개월여 동안 개방된다. 울산시 상수도사업본부는 회야댐 상류 생태습지를 오는 19일부터 8월 25일까지 개방한다고 5일 밝혔다. 탐방은 울주군 웅촌면 통천초소에서 생태습지까지 왕복 4㎞ 구간을 생태해설사 설명과 함께 2시간 정도 도보로 진행된다. 회야댐 생태습지는 자연 친화적인 방법인 수생식물의 정화기능을 통해 생물학적 산소요구량(BOD) 최대 63.1%, 총질소(T-N) 50.1%, 총인(T-P) 46.7%까지 제거하는 수질 정화 효과가 있다. 생태습지는 약 5만㎡ 연꽃과 12만 3000㎡ 부들·갈대 등이 장관을 이룬다. 손길이 닿지 않아 수림이 우거진 독특한 자연환경과 옛 통천마을의 변모된 모습, 수질정화를 위해 조성된 생태습지 등이 볼거리다. 또 수생식물로 물을 정화하는 원리를 체험할 수도 있다. 탐방객을 위해 생태습지에서 재배해 가공한 연근 차와 홍보용품을 제공하며, 연근차 시음행사도 마련된다. 방문객은 상수원 보호구역 내 수질보호를 위해 오전과 오후로 나눠 하루 100명 이내만 출입할 수 있다. 탐방 신청은 오는 10일부터 8월 20일까지 상수도사업본부 누리집(water.ulsan.go.kr) 생태습지 탐방코너를 통해 예약하면 된다. 참가비는 무료다. 안전을 위해 초등학교 3학년 이하는 탐방이 제한된다. 회야댐은 2012년 전국 최초로 상수원 보호구역을 개방했으며 지난 7년 동안 울산시민과 다른 지역 주민 등 2만 4000여명이 다녀갔다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr