어쩌면 바다는 무분별하게 쓰레기를 버리는 인류에게 경고하고 있는 것일지도 모르겠다. 지난 17일(이하 현지시간) 이탈리아의 한 해변에서 또다시 배 속에 플라스틱 쓰레기로 가득한 죽은 고래 한 마리가 발견됐다. 이번에는 아직 이빨도 나지 않은 새끼 향유고래로 전해졌다. 19일 현지 환경보호단체 그린피스 이탈리아에 따르면, 이날 전문가들은 새끼 고래 사체에 대해 부검을 진행한 결과, 비닐봉지 등 플라스틱 쓰레기가 배 속에 가득 차 있는 모습을 확인했다.만 7세 정도로 추정되는 이 고래는 비닐봉지를 오징어로 착각해 삼킨 것으로 생각된다. 위 속에는 소화가 되다 만 오징어 외에도 비닐봉지가 뒤엉켜 하나의 덩어리를 형성하고 있었다. 때문에 고래는 소화가 안 돼 더는 먹이 사냥을 하지 못하고 그야말로 굶어 죽은 것으로 추정된다고 이번 부검에 참여한 메시나대 자연사박물관의 생물학자 카르멜로 이스그로 연구원은 설명했다. 이어 다른 가능성 있는 사인은 확인되지 않았다고 덧붙였다.그린피스 이탈리아가 이날 페이스북에 공유한 사진은 어린 향유고래와 비닐봉지 등 플라스틱 쓰레기로 가득 찬 배 속을 보여준다. 이 단체의 캠페인 매니저 조르지아 몬티는 “이 고래의 사인에 관한 조사가 막 시작됐기에 우리는 고래가 왜 죽었는지 아직 확신할 수 없지만 아무 일도 일어나지 않은 것처럼 행동할 수는 없다”면서 “지난 5개월 동안에만 5마리의 향유고래가 이탈리아 해안에 떠밀려왔다”고 말했다. 이스그로 연구원이 공유한 부검 영상은 전문가들이 고래의 위장을 열고 비닐봉지로 가득차 있는 충격적인 모습을 발견한 순간을 보여준다. 거기서 이 연구원은 “저건 오징어고 이건 모두 플라스틱”이라고 말한다. 영상에서 이스그로 연구원은 고래 몸에서 회수한 플라스틱을 재활용 쓰레기통에 넣으며 “충격적이고 믿기지가 않는다”고 말한다. 이 연구원은 CNN과의 인터뷰에서 “이 고래는 아직 너무 어려서 이빨도 나지 않은 상태였다”고 회상하며 “향유고래는 대개 70~80년을 산다”고 설명했다.쓰레기 탓에 죽어가는 향유고래는 이뿐만이 아니다. 지난 4월 이탈리아 사르디니아섬 포르토 세르보 해안으로 떠밀려온 임신한 향유고래 사체 배 속에서 22㎏에 달하는 플라스틱 쓰레기가 나와 충격을 안겨줬다. 이에 대해 몬티 매니저는 “바다는 우리에게 경고의 외침과 절박한 구조 신호를 보내고 있는 것”이라면서 “우리는 그곳에 사는 그 멋진 생물(고래)들을 구하기 위해 즉시 개입해야 한다”고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간의 석유 욕심이 페루의 돌고래들을 떼죽음으로 몰아가고 있다는 분석이 나왔다. 현지 언론은 "페루 북부에서 돌고래들이 떼죽음을 당하고 있는 건 석유회사들이 소나를 마구 사용하고 있기 때문이라는 지적이 나왔다"고 최근 보도했다. 소나는 바닷속 물체의 탐지나 표정에 사용되는 음향표정장치를 말한다. 석유회사들이 해저에서 석유를 탐사하기 위해 사용하는 소나가 돌고래 떼죽음의 원인이라는 것이다. 생물학자 카를로스 야이펜은 "석유회사들이 해저 석유탐사를 위해 사용하는 음향탐신기가 돌고래들을 놀라게 하고 있다"며 "놀란 돌고래들이 보다 깊은 곳으로 빠르게 이동하는 과정에서 가스색전증으로 죽어가고 있는 것"이라고 설명했다. 페루에선 지난 2월부터 떼 지어 죽은 돌고래들이 발견되기 시작했다. 돌고래의 떼죽음을 처음 확인하고 당국에 알린 건 북부 람바예케 지역에 사는 어부들이었다. 현지 언론은 "첫 신고가 접수된 이후 하루 평균 30마리 이상 죽은 돌고래들이 페루 북부 여러 곳에서 발견됐다"고 보도했다. 올해 들어 4월까지 페루에서 죽은 돌고래는 최소한 3000마리 이상으로 추정된다. 돌고래뿐 아니다. 바다사자도 의문의 죽음을 맞이하고 있다. 람바예케 지역에선 지난 1월 말 폐사한 바다사자 25마리와 돌고래 15마리가 한꺼번에 발견됐다. 당시 죽은 동물들을 발견한 어부는 "오염으로 죽은 줄 알았는데 소나가 원인이라면 결국 인간이 죽이고 있는 게 아니냐"고 반문했다. 동물보호단체들은 "석유자원을 개발한다는 이유로 해양동물을 죽음으로 몰아가는 건 매우 중대한 자연파괴"라며 일제히 당국에 조치를 요구하고 있다. 현지 언론은 "상황이 지속된다면 페루에서 해양동물은 씨가 마를 것이라며 동물보호단체들이 즉각적인 보호조치를 요구하고 나섰다"고 보도했다. 사진=토우리뉴스 손영식 해외통신원 voniss@naver.com

인간 게놈 사업 이후 개인의 유전자 차이를 분석해 이를 바탕으로 질병에 대한 다른 처방을 하는 맞춤형 의학 시대가 다가오고 있다. 맞춤형 의학은 개인의 유전자 차이에 따라 처방약에 대한 반응이 다르기 때문에 환자의 유전정보를 정확히 알게 되면 지금까지의 처방과는 다른 최적화된 처방으로 질병을 치료할 수 있다는 아이디어에 기반하고 있다. 현재 대부분의 질병은 환자의 몸무게, 외부 물질에 대한 면역 반응성 등이 고려돼 치료된다. 맞춤형 의학은 이런 기준 외에 개인별 유전정보를 더해 최적화된 처방을 할 수 있게 해 준다. 최근 많은 나라들이 건강보험에서 유전정보 분석을 어느 정도 허용하면서 맞춤형 의학이 점점 우리 곁으로 다가오고 있다. 맞춤형 의학을 적용하기 가장 좋은 질병은 암이다. 지금까지는 암이 인체 어느 기관에서 발생했냐에 따라 치료와 처방이 이뤄져 왔다. 하지만 많은 경우 개개의 암마다 다른 기원과 진화 과정 등이 존재하기 때문에 단순히 발생한 신체 부위에 따라 획일화된 처방을 하는 건 어려운 것이 사실이다. 지난 수십년간 암 생물학이 발전하면서 암이 서로 다른 유전적 특징을 갖고 있다는 사실이 밝혀지고 이를 선택적으로 사멸시킬 수 있는 약물들이 개발돼 왔다. 과거에는 치료가 어렵던 암에도 맞춤형 치료가 서서히 기여를 하고 있다.하지만 아직까지도 환자의 암에 적합한 치료법을 찾는 것이 쉽지 않은 경우가 많다. 현재 항암제는 다양하지만 맞춤형 치료를 위해 단순히 DNA를 분석하는 정도로는 어떤 항암제를 선택해야 하는지에 대한 뚜렷한 정보를 알아내기가 쉽지 않다. 가장 손쉬운 방법은 환자의 암세포를 선택적으로 사멸시킬 수 있는 항암제를 찾아내 투여하는 방식인데 이 방향의 연구는 아직 더딘 상태다. 몇몇 국내 병원과 바이오기업에서 시작한 아바타 생쥐 모델은 환자에게서 나온 암세포를 면역력이 차단된 생쥐에게 주입해 약물 반응성을 검사하는 방식이다. 맞춤형 암 치료법을 찾는 데 좋은 방법이기는 하지만 이식된 암세포가 생쥐에게서 자라날 성공률이 낮다는 점과 약물평가에 필요한 긴 시간, 평가할 수 있는 약물 개수의 한계, 환자당 들어가는 높은 비용 등의 문제가 있다. 약물 평가 기간을 줄이고 평가 가능한 약물 개수를 늘리기 위해 최근에는 오가노이드라는 암세포를 생체 내 환경과 흡사하게 키우는 방법이 개발돼 아바타 생쥐 모델의 대체 방식으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 오가노이드 방식도 환자당 들어가는 비용이 적지 않다는 단점이 있기는 하다. 2017년에는 지브라 피시를 사용한 아바타 지브라 피시 방식이 소개됐다. 이 방법은 아바타 생쥐나 오가노이드에 비해 짧은 시간 안에 많은 수의 약물 평가를 수행할 수 있는 장점이 있다. 아바타 생쥐나 오가노이드 방식에 비해 약물을 평가하는 데 들어가는 비용적 측면도 상당히 낮아 맞춤형 치료를 위한 기반 모델로 사용될 수 있을 것이라는 기대가 있다. 물론 아직 걸음마 단계이고 생쥐에 비해 지브라 피시가 사람과는 진화적으로 상당히 멀다는 단점은 있다. 맞춤형 의학으로 가기 위해서는 단순한 DNA 염기서열 결정 외에 세포 자체 치료에 대한 반응성 평가가 수행돼야 한다. 이러한 이유로 아직 더 많은 연구가 진행돼야 할 것으로 생각되지만 다양한 생체 평가 방식들의 개발에 많은 기대를 해 본다.

“지금까지 포도향은 잊어라. 화학공법이 아닌 생물학적 공법으로 만든 진짜배기 천연 포도향이 온다.” 식음료에는 다양한 맛과 향을 내는 감미료가 포함된다. 특히 메틸안트라닐산은 콩코드 포도 특유의 향과 맛을 내는 천연화합물로 여러 과일과 식물에 포함돼 있다. 문제는 식물에서 직접 메틸안트라닐산을 추출하는 방식은 경제성이 낮아 지금까지는 유기용매를 사용하는 석유화학적 방법으로 만들어져 인공착향료로 분류돼 있었다. 그런데 국내 연구진이 미생물을 이용해 식물에서 저렴하게 메틸안트라닐산을 추출하는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 대사공학 기법을 이용해 미생물로 천연 포도향을 만들어 내는 공정을 개발했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호(5월 13일자)에 실렸다. 미생물을 이용해 천연물을 합성하는 기술에 대해서는 많은 연구가 진행됐지만 식물에서 나오는 천연 화합물은 미생물들에게는 강한 독성을 갖고 있어 고농도로 생산하기가 쉽지 않다. 이에 연구팀은 사람이 섭취 가능한 아미노산을 생산할 수 있는 코리네박테리움 글루타미쿰이라는 균주를 대사공학적 방법으로 메틸안트라닐산을 만들어 낼 수 있도록 대사회로를 설계했다. 그 다음 포도당처럼 재생 가능한 바이오메스에서 설계된 대사회로를 가진 균주를 넣어 유기용매나 화학촉매를 사용하지 않고도 100% 천연 메틸안트라닐산을 생산할 수 있게 한 것이다. 이번 기술은 화학촉매 반응 없이 순수한 생물학적 공정만으로 천연화합물인 메틸안트라닐산을 생산할 수 있으며 공정 자체가 단순하고 친환경적이기 때문에 저렴하게 대량생산이 가능하다는 장점까지 갖추고 있다.이상엽 교수는 “이번 기술은 지난 100여년 동안 석유화학 기술을 기반으로 만들어진 메틸안트라닐산을 100% 바이오 기반의 친환경 방식으로 생산할 수 있게 됐다”며 “천연 메틸안트라닐산을 식품, 의약품, 화장품 산업 등 다양한 분야에 저렴하게 사용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류가 최초로 불을 사용한 것이 언제냐는 시점에 대해서는 여전히 다양한 의견이 존재한다. 불의 존재를 알았던 것과는 별개로 불을 이용해 음식, 특히 곡물을 익혀먹기 시작한 것은 약 12만년 전이라는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 영국 케임브리지대 맥도널드 고인류학연구소, 독일 튀빙겐대 고인류과학연구소, 미국 애리조나대 고고학부, 남아프리카공화국 위트와트스란트대 지리학·고고학·환경과학부, 노르웨이 베르겐대 초기인류행동연구센터 공동연구팀은 식물의 뿌리와 초기의 밀이나 쌀과 같은 곡물을 익혀먹은 증거를 발견하고 생물학 분야 국제학술지 ‘인간진화’ 17일자에 발표했다. 연구팀은 남아프리카공화국 남부 클라시스강 인근 동굴에서 고구마나 감자와 같은 덩이식물과 원시 밀, 쌀과 같은 곡물 등 식재료를 불에 익혀서 먹은 흔적을 발견했다. 연구팀은 수렵과 채집이 주로 이뤄진 것으로 알려진 12만년전에서 6만 5000년 전에도 단순히 바다와 땅에서 얻은 고기만 구워먹은 것이 아니라 뿌리 식물과 각종 곡물을 함께 익혀먹었다는 것을 이번 연구를 통해서 알게됐다. 이번에 발견된 유적에서는 고기류, 뿌리식물, 각종 곡물, 조개와 같은 어패류를 함께 익혀먹은 것으로 조사됐다.연구팀은 해당 동굴에서 직경 30㎝ 크기의 작은 불 구덩이를 발견했으며 같은 장소에서 발견된 두개골 파편 중에 턱뼈를 보면 고기와 식물을 골고루 섭취하고 있는 현대인의 골격과 비슷한 것으로 확인했다. 신시아 라비 영국 케임브리지대 연구원은 “지금까지는 인류가 농사를 짓기 시작하면서 곡물을 익혀먹었다고 알려져 있지만 이번 연구로 곡물을 익혀먹는 것이 수렵과 채집만으로 보충할 수 없는 영양분을 효과적으로 섭취할 수 있다는 것을 초기 인류가 알았을 것이라는 생각을 할 수 있다”라며 “원시 작물을 인류가 길들이고 키우기 시작한 것도 불을 사용해 곡물을 익혀먹었기 때문”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1970년대 이후 국내에서는 거의 사라졌지만 가끔 미국이나 유럽 여행을 다녀온 사람들은 빈대(bedbug) 때문에 곤욕을 치른 이야기를 하곤 한다. 영어 이름처럼 주로 침구에서 살면서 사람들의 피를 빠는 빈대는 전 세계 공통종으로 물리면 가렵고 심할 경우 수면장애를 일으키기도 하는 것으로 알려져 있다. 세계 10개국 15개 연구기관의 연구진이 빈대의 족보를 만들어 본 결과 빈대는 인류가 등장하기 전 공룡과 함께 살았던 것으로 밝혀졌다. 노르웨이 베르겐대학박물관, 체코 프라하생명과학대, 체코국립자연사박물관, 영국 쉐필드대, 서섹스대, 아르헨티나 슈다드대, 멕시코 소노라대, 칠레 마갈라네스대, 말레이시아 사라왁대, 미국 몬태나주립대, 쿠야호가 커뮤니티칼리지, 불가리아 국립자연사박물관, 독일 드레스덴기술대 국제공동연구팀은 30여 종의 DNA를 분석해 세계 최초로 빈대 족보(계통수)를 만드는데 성공했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 17일자에 실렸다. 연구팀은 전 세계 동굴과 침대, 새둥지 등에 살고 있는 빈대 수 천 마리를 채집해 얻은 34종의 DNA를 시퀀싱해 분석했다. 그 결과 지금까지는 동굴 속 어두운 곳에서 서식하는 박쥐가 빈대의 최초 희생자로 알려져 있었지만 실제로는 중생대 공룡시대까지 거슬러 올라가는 것으로 확인됐다. 빈대에게 최초로 깨물린 동물은 다름아닌 공룡일 가능성이 크다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 빈대가 지구상에 처음 등장한 때와 빈대의 종류가 다양해진 때를 계산하기 위해 1억년 전 화석을 이용해 변이율을 계산했다. 변이율 계산 결과 가장 오래된 박쥐 화석은 6400만년 전이지만 빈대의 흔적은 중생대 백악기에 해당하는 1억 1500만년 전까지 거슬러 올라간다. 연구진은 빈대가 처음 등장했을 때는 숙주의 피를 빨지 않았을 것으로 보이지만 시간이 지나면서 공룡 멸종 시기가 가까워지는 때부터 동물의 피를 빨기 시작했을 것으로 분석했다. 또 연구팀은 4700만년 전 인류가 등장하면서 인간의 피를 빨아먹는 빈대들이 나타나기 시작했지만 빈대 대부분이 사람의 피를 빨게 된 것은 약 50만년 전 신종 빈대가 나타나면서부터라고 예상했다. 스테픈 로스 노르웨이 베르겐대 박물관 박사는 “빈대가 공룡에서 박쥐나 야생동물을 숙주로 삼다가 50만년 전부터는 주로 사람의 피를 빠는 것으로 변화된 것으로 보인다”며 “현재 살아남은 빈대들은 세계를 여행하는 인간의 행동이나 빈대를 죽이기 위한 살충제에도 적응하는 등 뛰어난 적응력을 보이고 있는 만큼 인류가 사라진 후에도 지구상에 남아있지 않을까 생각된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

무역전쟁으로 불붙은 미국과 중국의 패권경쟁이 ‘공룡 종주국’ 지위에 대한 집착으로까지 번졌다. 영국에서 19세기에 공룡 화석이 처음으로 발견된 이래 지금까지 전 세계에서 1200여 종의 공룡 화석이 발굴됐다. 과거에는 미국이 가장 많은 종류의 공룡 화석이 나온 국가였지만, 지난 20년간 중국은 기하급수적인 속도로 공룡 화석을 발굴해냈다. 17일 중국 정부에 따르면 지금까지 중국에서 발견된 공룡 화석은 270종류 이상이다. 이는 미국을 압도해 공룡 종주국은 중국이라는 주장이 중국 내에서 제기되고 있다. 중국은 공룡 연구에서도 세계 최전선에 있으며 공룡 역사 연구에 대한 이론적 틈새를 중국이 메울 수 있다고 나선 것이다. 예를 들어 여전히 이론적으로 이견이 있는, 공룡이 새로 진화했는지에 대한 증거도 중국에서 발굴된 화석과 연구를 통해 제공할 수 있다는 것이다. 공룡 종주국에 대한 중국의 야심을 보여주는 장소 중의 하나는 ‘중국의 하와이’로 불리는 하이난 산야에 있는 수이다오(水稻) 국가공원이다. 하이브리드 벼를 실험하고 재배하는 이곳을 지난해 4월 보아오 포럼이 열릴 때 시진핑 주석이 직접 방문했다. 시 주석의 방문에 이어 1년여 만에 중국에서 발견된 공룡 화석들이 모두 논 가운데 세워졌다. 2017년까지 중국에서는 277종류의 공룡 화석 323개가 발굴됐고, 수이다오 공원에는 중국에서 나온 모든 공룡 화석이 실물 크기로 재현돼 있다. 실물 크기의 공룡은 울음소리도 내고 관람객이 단추를 누르면 움직이기까지 한다. 중국고생물학회의 후원으로 만들어진 수이다오 공원의 공룡 관광지에서는 밤이면 화려한 조명과 레이저가 어우러진 공연도 펼쳐진다. 이는 과학 교육을 실제 현장으로 옮기자는 중국의 교육 목표가 반영된 현장이기도 하다. 백악기부터 쥐라기까지 공룡 모형이 1.5㎞ 길이의 논 가운데 산책로에 세워졌으며 작은 것은 높이 20㎝, 큰 것은 38m에 이른다. 지난해 하이난을 자유무역항으로 지정해 세계적 관광지로 개발하고 있는 만큼 하이난을 찾는 많은 어린이 관광객들의 관심을 끌 것으로 기대된다. 2000년 건립된 장쑤성 창저우의 공룡 공원도 공룡 종주국으로서 중국의 자부심을 상징하는 곳이다. 공룡박물관과 공룡을 주제로 한 테마파크, 호텔 등이 한 데 있는 복합관광단지로 중국 내 순위 5위 안에 드는 테마파크다. 테마파크 안의 공룡박물관은 중국 지질박물관과 창저우시 정부가 합심해서 세웠다. 쓰촨성 즈공시의 공룡박물관도 미국의 국립박물관이나 캐나다의 공룡 공원 못지않은 수준으로 중국의 자존심을 세워주고 있다. 1987년 문을 연 즈공 박물관은 아시아 최초의 공룡박물관으로 실제 공룡 화석이 발굴된 곳과 불과 7㎞밖에 떨어져 있지 않다. 연간 700만명의 이상의 방문객이 찾으며 세계에서 가장 많은 종류의 공룡화석을 보유한 박물관이기도 하다. 글·사진 베이징 윤창수 특파원 geo@seoul.co.kr

흔히 우울증은 ‘마음의 감기’라고 해 누구나 한 번 겪고 지나갈 수 있는 것으로 가볍게 여기는 경향이 아직도 강한 정신질환이다. 그러나 우울증은 일시적으로 마음이 우울한 상태가 나타나는 우울한 기분과는 달리 생각의 내용, 사고과정, 행동, 신체활동 전반적인 정신기능이 거의 하루종일, 며칠씩 지속되는 증상이다. 국내 연구진이 이런 우울증의 치료 효과를 높이고 치료 기간을 단축시킬 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 분자정신의학연구실 오용석 교수팀이 학습과 기억, 감정 조절에 관여하는 뇌 해마구역의 모시신경세포를 자극해 우울증 치료에 도움을 줄 수 있다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘분자 정신의학’ 최신호에 실렸다. 많은 사람들이 우울증을 가볍게 여기지만 제 때 치료를 받지 못하면 심각한 정신적 문제를 겪게 되고 극단적인 경우 자살에까지 이르게 된다. 현재는 우울증 치료를 위해서는 세로토닌계 항우울제가 사용되고 있다. 세로토닌은 중추신경계에 존재하는 호르몬의 일종으로 세로토닌이 체내에 많이 분비될 경우 행복감을 느끼게 해주는 것으로 알려져 있다. 세로토닌계열 항우울제를 복용하면 입마름, 변비, 저혈압 같은 부작용 등이 나타나는 경우도 있고 치료효과가 약물 복용 후 2~3주나 길게는 2달 이후 나타나는 경우가 있다. 좀 더 빠른 효과를 보기 위해서는 항우울제의 작용 메커니즘이 밝혀져야 하는데 이에 대해서 정확히 알려져 있지 않았다. 연구팀은 해마 신경회로를 구성하는 모시세포가 신경회로의 가소성 변화를 나타내는데 오래 걸리기 때문에 항우울제를 장기투여 조건에서만 효과가 나타나는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 또 모시세포를 활성화시키는 경우 항우울제 복용보다 우울증 치료효과가 빠르게 나타난다는 사실도 확인했다. 연구팀은 모시세포의 활성화와 함께 항우울제를 투여할 경우 우울증 치료효과나 치료기간이 빨라질 수 있다고 설명했다. 오용석 교수는 “이번 연구를 통해 항우울제가 해마 모시신경세포 활성조절과정을 거쳐 약물효과를 나타낸다는 사실을 밝혀냈으며 이를 바탕으로 기존 항우울제 장기복용에 따른 문제점들을 극복하고 효과적인 우울증 치료가 가능한 방법을 찾아낼 수 있게 됐다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

나무·균류·박테리아 다양한 공생 유지 이산화탄소 배출량 계속 늘어난다면 온대지역·아한대지역 산림에 치명적 균류와 공생하는 나무종 10% 사라져몇 년 전부터 ‘계절의 여왕’ 5월은 신록을 만끽할 수 있는 때가 아닌 무더위가 시작되는 여름의 초입이 됐다. 올해도 어김없이 초여름을 방불케 할 정도로 낮 최고기온이 30도 안팎으로 오르락내리락하는 5월이지만 회색 빌딩숲을 벗어나 나무가 울창한 산림에 가면 맑은 공기와 함께 녹음이 짙어지는 수목의 모습이 몸과 마음을 상쾌하게 만들어준다. 그런데 지구온난화가 지금과 같은 추세로 계속된다면 숲과 나무, 땅속 미생물들 분포까지 변화시켜 울창한 나무가 있는 숲은 점점 보기 어려워질 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 스탠퍼드대 생물학과, 퍼듀대 산림자원학과, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 환경시스템과학과, 중국 베이징임업대, 영국 옥스퍼드대 동물학과를 중심으로 전 세계 181개 연구기관 200여명의 과학자로 구성된 ‘글로벌 산림 생물다양성 이니셔티브’(GFBI) 연구진은 세계 곳곳의 산림지대 110만곳에 있는 2만 8000여종, 약 3100만그루의 나무가 숲 속 균류, 박테리아와 어떻게 공생 관계를 유지하고 있으며 지구온난화가 지속될 경우 자연은 어떻게 변하게 될 것인지를 예측하는 생물 법칙을 만들어 내 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 16일자에 발표했다. 숲 속에 있는 나무들 뿌리와 잎 주변에는 다양한 종류의 균류와 박테리아가 영양분을 교환하면서 함께 공생하지만 연구팀은 식물의 뿌리 속에 사는 수지상균근균(arbuscular mycorrhizal fungi)과 뿌리 바깥에서 존재하는 외생균근균(ectomycorrhizal fungi), 질소고정박테리아 세 종류에 주목했다. 연구팀은 전 세계 약 3100만그루의 나무 위치와 세 종류의 공생균 및 박테리아, 기후, 토양 성분, 식생, 지형 등 다양한 변수를 인공지능 기계학습 알고리즘에 넣고 분석했다. 그 결과 질소고정박테리아는 온도와 토양의 산도(pH)에 좌우되며, 수지상균근균과 외생균근균은 낙엽이 썩는 속도와 같은 유기물 분해율에 영향을 받는다는 사실이 확인됐다. 이 때문에 외생균근균은 온대 지역, 한대 지역 등 고위도 지역의 숲에서, 수지상균근균은 열대 지역 숲에서, 질소고정박테리아는 온대 지역 이하 저위도 지역에서 많이 발견된다. 연구팀은 이번에 발견한 공생 원칙을 공생생물학의 선구자인 영국 셰필드대 동식물과학과 명예교수의 이름을 따 ‘리드 법칙’이라고 이름을 붙였다. 그러나 최근에는 리드 법칙에서 벗어나 수지상균근균이 점점 고위도 지역 숲에서 발견되고 있는데 이는 기후변화 때문인 것으로 분석됐다. 연구팀은 리드 법칙에 따라 이산화탄소 배출량이 현재와 같은 추세로 계속 이어진다면 균류와 공생하는 나무 종의 10%가 사라질 수 있다고 예측했다. 특히 고위도 지역으로 올라갈수록 균류와 공생하는 나무들이 많아 지구온난화는 온대 지역과 아한대 지역의 산림에 치명적일 수 있다. 더군다나 수목종이 사라지면 토양과 나무가 저장하고 있던 이산화탄소가 대기 중에 배출되면서 지구온난화가 가속되는 악순환이 나타날 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번 연구를 주도한 커비어 피이 미국 스탠퍼드대 생물학과 교수는 “이번 연구는 숲 속 나무와 균류, 박테리아들이 다양한 공생 형태를 유지하며 일정한 규칙을 따르고 있음을 보여준 첫 연구”라면서 “이번에 만든 공생 법칙에 따르면 현재와 같은 지구온난화 추세가 지속될 경우 숲의 공생 관계가 깨지고 결국 인간의 생존에까지 영향을 미칠 수 있음을 명확히 보여주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지금으로부터 9900만 년 살았던 암모나이트가 사상 처음으로 ‘영원한 무덤’에 ‘봉인’된 채 발견됐다. 최근 중국 난징 지질학 및 고생물학 연구소는 미얀마에서 발견된 ‘호박’에서 암모나이트는 물론 거미, 파리, 벌 등 40여 종의 벌레 등이 함께 발견됐다는 연구결과를 미국 국립과학원 회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 주로 교과서에서 접하는 암모나이트는 고생대에 등장한 두족류의 대표주자로 단단한 나선형의 껍질을 가진 것이 특징이다. 암모나이트의 무덤이 된 호박은 우리에게 익숙한 먹는 호박은 아니다. 호박(琥珀)은 나무의 송진 등이 땅 속에 파묻혀서 수소, 탄소 등과 결합해 만들어진 광물을 말한다. 호박이 일반인에게 알려진 것은 영화 ‘쥬라기 공원’ 덕으로 오래 전 멸종한 고대 동물의 모습을 생생히 볼 수 있다. 이번에 발견된 암모나이트의 길이는 33㎜, 폭 9.5㎜, 무게 6.08g으로 겉껍질은 부서졌으며 연조직은 없었다. 또 입구는 모래로 가득차 있어 호박 속에 갇히기 전에 이미 죽었을 것으로 추정된다. 연구팀은 마이크로 CT 등을 통해 암모나이트를 분석했으며 백악기 알비세 때인 약 9900만 년 전 살았을 것으로 추정했다.이번 발견이 학자들을 놀라게 한 것은 바닷속에 사는 암모나이트가 어떻게 땅 위의 호박 속에 갇혔냐는 점이다. 연구를 이끈 왕 보 교수도 "호박 속에 암모나이트가 있을 것이라고는 상상도 못했다"면서 "호박 속에서 대형 해양동물 화석이 발견된 것은 이번이 처음"이라고 밝혔다. 암모나이트가 호박에 갇힌 이유에 대해서는 합리적인 추론은 가능하다. 죽은 암모나이트가 파도에 쓸려 해변으로 올라왔고 마침 그 인근에 송진을 생산하는 나무가 있었을 것이라는 추측. 왕 교수는 "해안가 나무에 있던 송진이 해변에 있던 육지 절지동물과 조개껍데기에 떨어졌다"면서 "날파리 등도 마침 그 근처에 있다가 함께 영원히 갇힌 것"이라고 설명했다. 이어 "당시의 생태를 알 수 있는 좋은 연구자료가 될 것"이라고 덧붙였다.　 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

5살 아들과 단둘이 사는 남지현(24·가명)씨는 매월 가계부를 쓸 때마다 고민이 깊다. 보험회사 사무직으로 일하는 남씨의 주머니에 세금 떼고 들어오는 임금은 월 136만원이다. 여기에 아동수당 10만원, 청소년 한부모 자녀양육수당 15만원, 모자가정 아동양육비 20만원을 다 더하면 181만원쯤 된다. 문제는 지출이다. 허리띠를 졸라 매도 180만원은 나간다. 월세 34만원, 교통비 12만원, 어린이집 준비물 등 교육비에 최소 12만원이 든다. 대출금 이자도 매월 35만원씩 갚아야 한다. 공과금과 식비까지 더하면 남는 돈이 없다. 하루하루 버티고는 있지만 아이가 크면 무슨 돈으로 키워야 할지 막막하다. 아이를 함께 키우자고 했던 생물학적 아빠는 이별 후 양육비를 준 적이 한 번도 없다. 지현씨의 사정은 특별하지 않다. 서울신문과 초록우산어린이재단 아동복지연구소가 4월 9일부터 5월 9일까지 청소년 부모(24세 이하 때 출산 경험자) 100명을 상대로 서면·대면·전화 등으로 심층 조사한 결과 응답 가정의 ‘가구원수 대비 균등화 월소득’은 76만원이었다. 가구 전체 월소득 중 가족 1명당 쓸 수 있는 몫(가처분소득)이 76만원이라는 얘기다. 조사에 응한 청소년 부모 가정은 대부분 2인 가족이어서 가구 총소득은 150만~160만원 수준이었다. 이는 지난해 4분기 기준 국내 전체가구 월평균 가처분소득(365만원·가구원수 평균 3명)에 훨씬 못 미치는 수준이다. 지난해 국내 가정 영유아(0~6세) 월평균 양육비가 91만 9000원(육아정책연구소 조사)에 달한다는 점을 감안하면 양육 비용을 감당하기 어려운 현실이다. 평균 19.3세에 첫 아이를 출산한 것으로 조사된 청소년 부모 100명은 가장 힘든 점으로 ‘경제적 어려움’(72%)을 꼽았다. 이필영 초록우산어린이재단 아동복지연구소장은 “취재에 응한 청소년 부모 100명은 그나마 사회와 완전히 단절되지 않은 이들이라 형편이 낫다”면서 “꼭꼭 숨어버린 어린 부모들은 소득 수준이 더 낮을 것”이라고 말했다. 실제로 여성가족부의 2016년 연구결과를 보면 청소년 부모의 46.3%가 월 50만원 이하로 생활했다. 소득이 전혀 없는 경우도 많았다. 청소년 한부모의 75.4%는 기초생활보장, 차상위계층 지원 등 정부 지원으로 겨우 생계를 이어갔다. 절반의 양육 책임이 있는 일부 남성들의 무책임한 행태는 청소년 엄마들의 경제적 어려움을 가중시켰다. 청소년 엄마의 75%는 상대방으로부터 양육비를 전혀 받지 못하고 있었다. 59%는 아이의 아빠와 헤어진 이후 아예 연락조차 닿지 않는다고 했다. 김은지 한국여성정책연구원 가족저출산연구센터장은 “청년 실업률이 높아 사실상 30세까지는 취업을 준비하는데, 이런 생애주기와 달리 일찍 부양 가족이 생긴 이들은 사회적·경제적으로 쉽게 고립된다”면서 “청소년 부모가 학업과 취업에서 자립할 수 있도록 관리해주는 시스템이 절실하다”고 말했다. 이하영 기자 hiyoung@seoul.co.kr 김정화 기자 clean@seoul.co.kr

“동물은 일회용 장난감이 아닙니다!” 10일(현지시간) 영국 더선은 국제동물단체 페타(PETA)가 ‘동물학대’라며 문제 제기한 인형뽑기 기계 속 ‘살아있는 강아지’에 대해 보도했다. 문제의 영상에는 기계 속 인형 대신 예쁜 옷을 입고 플라스틱 바구니 속에 앉아 있는 강아지들의 모습이 담겼다. 강아지들은 금속 로봇팔이 자신들을 향해 내려올 때마다 불안한 마음에 잔뜩 겁을 먹은 표정이다. 잠시 뒤 강아지 뽑기에 도전한 남성이 몇 차례의 시도 끝에 뽑기에 성공한 다음, 출구통에서 강아지 한 마리를 꺼낸다. 영상을 트위터에 공유한 생물학자 다니엘 슈나이더(Daniel Schneider)씨는 “해당 영상이 구체적으로 언제 어디서 촬영됐는지에 대해 확실하지 않다”며 “이와 비슷한 게임을 전에 본 적이 있다”고 밝혔다. 이어 다니엘은 “해당 영상이 중국에서 유래된 것으로 보고된 바 있다”고 덧붙였다. 국제동물단체 페타 엘리사 앨런 이사는 “동물은 일회용 장난감이 아니며 PETA는 중국 당국에 영상에 대해 긴급 사안으로 조사할 것을 촉구한다”면서 “만약 강아지들이 진짜라면, 그것은 무해한 아케이드 게임의 문제가 아닌 오히려 ‘생사의 문제’”라고 말했다. 한편 중국에서는 강아지를 비롯 바닷가재, 거북이, 게 등 살아있는 동물을 뽑기 기계에 넣어 돈벌이하는 상술이 유행 중이다. 사진= Daniel Schneider 트위터 손진호 기자 nasturu@seoul.co.kr

의학·신학보다 자연·생명에만 관심 집 뒷마당서 비둘기 사육 등 ‘바보 실험’ 7명 자녀·주변인들과 소통하며 연구 ‘종의 기원’은 새로운 시각에서 시작신이 자연을 설계했다는 자연신학에 맞선 진화론으로 근대 과학계를 뒤흔든 영국 생물학자 찰스 다윈(1809~1882). 사람들은 그를 ‘위대한 과학자’라 부른다. 심지어 미국 철학자 대니얼 데닛은 다윈을 뉴턴, 아인슈타인보다 더 위대한 사상가로 치켜세운다. 에든버러대에서 의학공부를 한 지 2년도 못 돼 낙향하는가 하면 케임브리지대에서 신학 공부를 하면서도 생명에만 관심을 가졌던 다윈. 그는 어찌 보면 시대에 적응하지 못한 문제아이자 이단아였다. 미국 웨스턴캐롤라이나대 생물학 교수인 저자는 지금까지 알려진 다윈보다 더 솔직한 다윈을 추적했다. 오랜 천착의 결실인 이 책을 통해 다윈은 이렇게 정의된다. ‘끊임없이 관찰, 실험하고 주변사람들과 소통한 인간적인 과학자’.비글호에 몸을 싣고 5년여에 걸쳐 진행했던 남아메리카 탐방은 다윈의 인생 행로를 결정지은 단초임에 틀림없다. 다윈은 좁은 선실에서 우상인 찰스 라이멜의 저서 ‘지질학 원리’를 탐독했고 정박지마다 열대림과 해안의 온갖 동식물을 관찰, 채집했다. 19세기 과학계를 뒤집어놓은 진화론의 결정체인 ‘종의 기원’은 바로 갈라파고스를 포함한 그 탐험에서 연원을 찾을 수 있다. 하지만 정작 ‘종의 기원’을 비롯한 큰 업적이 어디서 발현했는지는 잘 알려지지 않았다. 책은 다윈이 40년간 살며 위대한 발견을 도출해 낸 다운하우스의 시골집 뒷마당에 현미경을 들이댄다. 그 뒷마당 실험실에서 어떤 일이 일어났는지, 어떤 이들과 교류하고 고민했는지를 세밀하게 소개한다. 다윈은 아버지로부터 외면당한 과학자다. 줄창 생명과 자연에만 관심을 쏟는 다윈을 향해 아버지는 ‘가족과 네 자신에게 부끄러운 존재가 될 것이다’는 폭언을 했다고 한다. 대신 다윈은 할아버지의 기질을 더 많이 받았다. 영국의 유명 시인 콜리지가 ‘다윈화하기’(darwinizing)라는 단어를 만들만큼 대담한 창의력을 지닌 의사 겸 시인이었던 할아버지 이래즈머스 다윈. 저자는 할아버지의 기질을 물려받아 평범한 것을 새로운 시각으로 바라보며 숨겨진 의미를 발견하려 한 것이 위대한 ‘종의 기원’의 시작이라고 잘라 말한다. ‘발견을 위한 진정한 항해는 새로운 풍경을 찾는 데 있는 게 아니라 새로운 시각을 갖는 데 있다.’ 프랑스 소설가 마르셀 프루스트의 일갈처럼 다윈은 당대의 주류인 자연신학에 의심을 품고 자연의 진리를 밝히기 위해 실험을 멈추지 않았다. 바로 그 의심과 실험의 역사적 장소가 집 뒷마당 실험실이다. 종의 이동 실험을 위해 오리발로 만든 달팽이 사육장과 갖가지 농도의 소금물 항아리들, 실험용 씨앗을 얻기 위한 잡초 정원, 변이 실험을 위해 만든 따개비밭과 비둘기 사육장….그곳에서 다윈이 진행한 온갖 관찰과 실험 과정을 읽는 재미가 쏠쏠하다. 전 세계에서 수집한 비둘기를 키우고 온실에서 덩굴식물을 키우며 아이들과 함께 벌들을 쫓아다닌다. 파리지옥에 손톱과 머리카락을 먹이로 주는가 하면 지렁이에게 합주곡을 들려주는 등 기상천외한 방법으로 진화론이라는 획기적인 아이디어를 실험했다. 저자는 특히 그 기발하고 독특한 실험이 세상과 동떨어져 혼자만의 연구로 이루어진 게 아님을 강조한다. 7명의 자녀가 다윈 곁에서 언제나 기꺼이 조수 역을 맡았다고 한다. 사촌과 조카는 물론 집사와 가정교사까지 자신의 연구에 끌어들이는 데 능숙했으며 친구와 지인들을 동원해 표본을 구하거나 실험에 필요한 도움을 구했고 동료들에게도 수시로 조언을 받았다. 다윈 자신도 그 실험들을 가리켜 ‘바보실험’이라 부르곤 했다고 밝힌 저자는 이렇게 쓰고 있다. “다윈은 한때 새로운 풍경을 찾아 세계를 여행했지만 나머지 시간은 자신의 주변을 새로운 시각으로 살펴보는 법을 터득하면서 보냈다. 우리도 실험가 다윈을 알아 가다 보면 친숙함 속에서도 친숙하지 않은 것을 발견하는 법을 배울 수 있다.” 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

막날개 가진 쥐라기시대 암보프테릭스, 익룡이 새·박쥐로 변하는 과정 알려줘 백악기 중기 육식 공룡 수스키티라누스, 최대 2.7m·41㎏… 대형 티라노의 선조공룡에 대해 가장 잘 아는 사람은 누구일까. 어린이, 그다음으로는 그 부모, 마지막으로 공룡을 연구하는 고(古)생물학자라는 우스갯소리가 있다. 지금은 과학관이나 자연사박물관에서나 볼 수 있는 공룡은 지구의 오랜 역사 속에 살았던 생물 중 가장 큰 몸집을 가지고 있었지만 지금은 멸종해 흔적을 찾아볼 수 없기 때문에 아이들뿐만 아니라 많은 사람들이 열광한다. 일반인들이 공룡에 관심을 갖는 것이 단순한 호기심 때문이라고 한다면 화석으로 예전에 살았던 동식물의 모습, 생활환경 등을 연구하는 고생물학자들에게 공룡은 생물의 진화와 지구 환경변화를 파악할 수 있는 중요한 열쇠이다. 이렇듯 고지구 환경과 생물진화를 파악할 수 있는 새로운 종류의 공룡 화석을 중국과 미국 과학자들이 발견해 주목받고 있다. 중국 과학원 고(古)척추동물·고인류 연구소, 생물진화·환경센터 공동연구팀은 중국 랴오닝성에서 약 1억 6300만년 전인 중생대 2기 쥐라기 시대 중후반기에 살았던 박쥐와 비슷한 형태의 날개를 가진 새로운 수각류 공룡을 찾아내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 9일자에 발표했다. ‘암보프테릭스 론기브라키움’이라고 이름 붙여진 이 공룡은 2015년 4월 중국에서 발견된 익룡(翼龍) ‘이치’와는 비슷한 형태이지만 다른 공룡으로 분류됐다. 이치는 박쥐처럼 깃털이 없는 날개를 가진 비둘기 크기의 공룡으로 현생 조류의 조상으로 추정되고 있다. 이치는 손목 쪽에서 길게 뻗어 나온 뼈로 날개를 지탱하는 모습이 특징이지만 암보프테릭스는 넓고 긴 앞다리 뼈를 갖고 있으며 짧은 꼬리와 뒷다리를 갖고 있고 새와 비슷하지만 막(膜) 날개를 가져 새와 박쥐의 중간 단계 모습을 보인다는 차이가 있다. 특히 깃털이 없는 날개를 갖고 있는 암보프테릭스가 새로 발견됨에 따라 익룡이 어떻게 깃털을 가진 새와 박쥐처럼 깃털이 없는 막 날개 날짐승으로 독립 진화했는지를 알려주는 중요한 발견이라는 평가를 받고 있다.미국 버지니아공과대(버지니아텍) 지구과학과, 유타대 지질학·지구물리학과, 유타대 부설 자연사박물관, LA자연사박물관 공룡연구소, 뉴욕 스토니브룩대 해부학과, 애리조나 주니공룡연구소, 영국 에든버러대 지구과학부 공동연구팀도 미국 뉴멕시코 지역에서 ‘수스키티라누스 하제레’라는 새로운 육식 공룡을 발견했다. 수스키티라누스는 대표적인 육식공룡 티라노사우루스 렉스의 친척뻘인 것으로 밝혀졌다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태·진화’ 7일자에 실렸다. 약 9200만년 전인 중생대 3기인 백악기 중기에 살았던 수스키티라누스의 크기는 0.9~2.7m, 몸무게는 20~41㎏ 정도였을 것으로 연구팀은 추정했다. 백악기 후기 지구를 정복했던 티라노사우루스와는 달리 두개골이 작고 길다랗고 다리뼈를 비롯한 몸통 뼈들이 가늘고 가벼운 수스키티라누스는 육식공룡이지만 자신보다 작은 동물들을 잡아먹었을 것으로 연구팀은 보고 있다. 백악기 후기에 등장한 티라노사우루스는 10~13m의 키에 최대 9t에 이르는 몸무게를 자랑했다. 스털링 네스빗 버지니아텍 지구과학과 교수는 “티라노사우루스의 친척으로 알려진 공룡들의 화석이 많이 발견되기는 했지만 티라노사우루스의 등장을 명확히 설명해주지는 못했다”면서 “수스키티라누스는 백악기 후대에 나타난 티라노사우루스와 그 밖의 몸집이 큰 육식공룡들의 진화를 설명해줄 수 있는 중요한 연결고리”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

청정 바다로 알려진 미국 하와이 제도의 앞바다도 인류가 만들어낸 미세 플라스틱의 재앙을 피할 수 없는 것으로 밝혀졌다. 7일(현지시간) 미 NBC 지역방송 KSNB 등 현지언론에 따르면, 미국 해양대기청(NOAA) 연구진이 하와이 앞바다에서 채집한 대부분의 치어(알에서 깬 지 얼마 안 되는 어린 물고기) 배 속에서 플라스틱을 발견했다고 밝혔다. 이런 발견은 3년째 하와이 앞바다에서 성육장이 되는 해수면의 기름층을 연구하는 NOAA의 대규모 프로젝트 중에 이뤄졌다. 성육장은 먹이가 풍부하고 환경이 안정돼 산란장에서 표류해온 자어 및 치어가 자랄 수 있는 해역을 말한다. 원래 연구진은 성육장에서 어떤 종의 물고기가 사는지, 그리고 이들 어류는 무엇을 먹는지 조사하려 했다. 그런데 이들 어류 대부분이 미세 플라스틱을 먹고 있으며 이 때문에 폐사할 우려까지 있다는 것이다. 연구진에 따르면, 성육장 어디에나 미세 플라스틱이 존재하는 것으로 조사됐다. 대부분 플라스틱이 매우 작으며 조각상으로는 1인치도 안 되며 일부는 너무 작아 현미경으로만 볼 수 있다. 특히 조사에 참여한 어류생물학자 조너선 휘트니 박사는 “오랫동안 조사하면서 우리는 물고기보다 더 많은 플라스틱을 발견했다”고 말했다.실제로 연구진은 이번 조사 중에 9종의 치어 중 8종의 배 속에서 미세 플라스틱을 발견했다. 조사를 주도한 해양학자 제이미슨 고브 박사는 열대 생태계의 치어들이 플라스틱을 섭취하고 있다는 사실을 과학자들이 확인한 사례는 이번이 처음이라고 말했다. 특히 이번 발견이 문제가 되는 이유는 이들 치어가 매우 취약한 단계에 있기 때문이다. 플라스틱이 미치는 피해는 아직 과학적으로 확인되지 않았지만, 연구진은 실험에서 몇 가지 단서를 발견했다. 예를 들어 플라스틱을 섭취한 물고기에서는 식욕 저하나 발육 부전을 볼 수 있었다는 것이다. 이런 사태는 물고기의 번식에 영향을 미쳐 결국 개체 수 감소를 유발할 우려가 있다. 즉 치어가 미세 플라스틱에 의해 빠른 속도로 폐사하면 하와이 어업에도 큰 피해를 미칠 수 있다고 연구진은 지적했다. 또한 이번 조사에서는 특히 날치가 높은 빈도로 플라스틱을 먹고 있는 것으로 나타났다. 이 어류는 상어 등 대형 어류의 먹이가 될 뿐만 아니라 하와이 제도에서 사는 바닷새들의 주된 먹이가 되기도 한다. 고브 박사는 “그렇다면 바닷새는 날치와 함께 플라스틱까지 먹고 있는 것일까? 이 때문에 어떤 영향을 받고 있는가? 하나의 의문이 규명될 때마다 새로운 의문 10가지가 생긴다”고 말했다. 또한 연구진이 플라스틱을 발견한 자어 및 치어 중 가장 작은 개체의 몸길이는 6㎜ 정도밖에 안 된다. 즉 이런 물고기가 먹은 플라스틱은 훨씬 더 작다는 것이다. 이에 대해 휘트니 박사는 “플라스틱 조각 하나가 1㎜도 되지 않아 맨눈으로 간신히 보이거나 보이지 않을 때도 있다”면서 “눈에 보이지도 않게 작은 조각이 문제를 일으키니 그야말로 끔찍한 일”이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘이치에 맞지 않는 망령된 생각.’ 국어사전은 ‘망상’을 이렇게 규정한다. 일상적으로 쓰는 망상이라는 말과 정신의학 용어로서의 망상은 개념이 비슷하나 심각도가 상당히 다르다. 정신의학 증상의 망상은 ‘이치에 맞지 않는’ 정도가 아니다. ‘UFO(미확인비행물체)가 나를 추적하고 있다’는 것처럼 그 내용이 현실과 심각하게 동떨어져 상식적으로 이해할 수 없는 경우가 많다. 안타까운 것은 망상이 시작되고 체계화되면 그 생각이 잘못됐음을 확증하는 증거를 제시해도 망상에서 벗어나기는커녕 더욱 공고해진다는 점이다. 약물치료로 증상을 조절할 수 있지만 완벽하지 않다. 망상이 형성되는 뇌에서는 어떤 일이 일어나는 것일까. 1900년대 초 철학자이자 정신의학자였던 카를 야스퍼스는 망상이란 개인의 살아온 과정, 동기, 역사·문화적 맥락을 모두 동원해도 이해할 수 없는 것이 특징이며, 개인 성격 발달의 과정을 방해하는 어떤 신경생물학적인 과정에 의해 발생했으리라 추측했다. 망상은 조현병, 망상 장애, 양극성 장애 등 다양한 질환에서 나타날 수 있다. 우리의 뇌에는 눈에 띄고 중요한 자극을 감지하는 ‘현저성 네트워크’가 존재하는데 중뇌 도파민 뉴런, 선조체, 전대상피질, 전섬엽 등이 그 주요 뇌 부위이다. 도파민 뉴런의 이상으로 네트워크 기능에 이상이 발생하면 결국 부정확한 주관적 경험이 일어나고 이를 부정확하게 해석해 일차 망상에 이르게 된다. 시간이 지나면서 ‘현저성 사건’에 대한 학습 능력이 손상돼 일차 망상이 반복적으로 공고화된다. 최근 미국 컬럼비아의대 정신과의 기예르모 홀가 교수는 망상의 정도와 추론과의 상호작용을 추정하는 정교한 실험을 했다. 청색 그릇에는 청색 구슬과 녹색 구슬을 75대 25의 비율로 놓고, 녹색 그릇에는 녹색과 청색 구슬을 75대 25의 비율로 놨다. 환자에게는 각각의 그릇에 청·녹색 구슬이 어떤 비율로 담겼는지를 알려준 다음 그릇을 가리고 구술을 하나씩 받게 했다. 그러다 확신이 들면 2개 그릇 중 어떤 그릇에서 구슬을 뽑았는지 답하는 게임을 했다. 청색 그릇에 청색 구슬이 많으므로 청색 구슬을 많이 받았다면 보통 청색 그릇에서 이 구슬이 나왔을 것이라고 추론할 수 있지만, 망상이 심한 환자일수록 결론을 내리기 위해 더 많은 구술을 받길 원했다. 판단을 쉽게 내리지 않은 것이다. 이는 망상 환자들이 ‘속단’을 내린다고 믿었던 기존의 가설을 뒤엎는 결과였다. 망상의 중심에는 경직된 사고가 있고, 그 과정은 매우 천천히 일어난다는 사실 또한 컴퓨터 모델링을 통해 밝혀졌다. 환자가 망상을 행동으로 표출하면 가족과 사회에 심각한 상처를 입힐 수 있다. 희망적인 것은 이러한 망상이 하루아침에 형성되지 않는다는 점이다. 약물치료를 통해 근본 원인인 도파민 과다를 조절하는 것이 현재로서는 최선이라고 할 수 있다. 하루빨리 조기 발견과 조기 중재를 통해 망상을 예방할 방법이 개발됐으면 한다.

과학기술의 발달로 암은 치료가 불가능한 난치병이 아닌 관리 가능한 질병으로 변하고 있다. 그럼에도 불구하고 암의 발견시기에 따라 여전히 불치병처럼 여겨지곤 한다. 대장암은 세계적으로 100만명 정도의 환자가 발생할 정도로 많이 발생하는 암종(種) 중 하나로 전이가 시작되면 5년 생존율이 20%까지 낮아지는 것으로 알려져 있다. 국내의 경우도 식습관 변화와 비만 등으로 발병률이 최근 10년간 가장 높게 증가하고 있다. 이 때문에 대장암 치료를 위한 다양한 기술이 개발되고 있으며 암세포만을 표적으로 하는 표적항암제가 개발돼 부작용을 줄이고 치료효과를 높일 수 있지만 약물에 효과를 보이는 환자가 많지 않고 약물 내성이 생겨 암이 재발하는 경우도 많다. 카이스트 바이오및뇌공학과 조광현 교수팀은 대장암 항암제 내성을 극복할 수 있는 단초를 마련해주는 유전자를 발견했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 생화학분야 국제학술지 ‘유럽 생화학저널’ 4월호 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 암세포의 복잡한 유전체 데이터와 수학모델링, 컴퓨터시뮬레이션 분석, 암세포주 실험을 융합한 시스템생물학 연구를 통해 최근 많이 쓰이고 있는 대장암 치료제인 ‘세툭시맙’에 내성을 보이는 유전자 5개를 발견했다. 세툭시맙은 KRAS 유전자 돌연변이가 없는 환자에게만 쓰이고 있는데 돌연변이가 없는 환자들도 세툭시맙 효과는 절반 정도에 불과하다. 연구팀이 발견한 DUSP4, ETV5, GNB5, NT5E, PHLDA1라는 5개의 새로운 유전자 활성을 억제하면 세툭시맙 내성을 극복할 수 있다는 것을 확인했다. 연구팀은 특히 GNB5에 주목했다. GNB5을 억제하면 KRAS 돌연변이가 있는 경우에도 세툭시맙의 치료효과가 나타날 뿐만 아니라 약물 내성을 극복할 수 있음이 확인됐다. 조광현 교수는 “이번 연구는 지금까지 대장암 치료효과를 좌우하고 예측할 때 GNB5 유전자를 활용한 첫 사례”라며 “이번에 발견한 유전자들을 바이오마커로 활용하면 세툭시맙에 잘 반응할 수 있는 민감 환자군을 미리 선별해 치료할 수 있는 정밀의학의 실현을 앞당길 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

저산소 환경 적응 돕는 EPAS1 보유 호모사피엔스와 교배로 유전자 전수 히말라야 원주민 원활한 활동에 기반 20세기 초 북극점과 남극점이 미국과 노르웨이 탐험가들에게 차례로 정복됐다. 탐험가들이 다음으로 관심을 가진 곳은 세계에서 가장 높은 산(약 8848m)인 에베레스트였다. 특히 ‘해가 지지 않는 나라’ 영국은 북극점과 남극점 첫 정복을 다른 나라들에 빼앗기자 가장 높은 산 최초 정복으로 눈을 돌렸다. 1920년대부터 도전했지만 쉽게 열리지 않았던 최정상 정복은 1953년 존 헌트가 이끄는 9차 원정대에 의해 이뤄졌다. 에베레스트 정상에 첫 발을 내디딘 사람은 에드먼드 힐러리경과 셰르파 텐징 노르가이였다. 그 이후 셰르파는 히말라야 등반에는 없어서는 안 될 등산 안내자로 자리매김하게 됐다. 과학자들은 셰르파들이 고산 지역에서 쉽게 적응하게 된 이유를 찾아나섰지만 명쾌한 답을 내놓지는 못해 왔다. 그런데 다양한 국적의 인류학자와 생물학자들이 셰르파들의 고산 지역 생존 열쇠는 고(古)인류에게 물려받은 유전자 덕분이라는 사실을 밝혀냈다. 중국 과학원, 독일 막스플랑크 진화인류학연구소와 함께 덴마크, 대만, 미국, 영국, 오스트리아, 프랑스 8개국 14개 대학 및 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 티베트 고원에 있는 한 동굴에서 최초로 데니소바인의 턱뼈를 발견하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 5월 2일자에 분석 결과를 발표했다.현존하는 인류는 호모사피엔스 1종뿐이지만 5만~6만년 전까지만 해도 유럽과 서아시아 지역에는 네안데르탈인, 시베리아와 동남아시아 지역에는 데니소바인 등 최소 3종의 인류(호미닌)가 함께 살았다. 그러다 네안데르탈인은 5만년 전부터, 데니소바인은 4만년 전부터 서서히 사라져 멸종했다. 인류 진화 연구에서 가장 앞선 막스플랑크 진화인류학연구소 연구팀은 약 10만년 전 네안데르탈인과 현생인류의 교배가 있었음을 2016년에 밝혀냈고, 지난해에는 약 39만년 전 네안데르탈인과 데니소바인 사이에서도 교배가 있었다는 증거를 찾아냈다. 이번에는 중국 과학원 고산생태학연구소와 함께 티베트 고원에서 16만년 전 살았던 데니소바인 턱뼈를 발견한 것이다. 이번 분석에 사용된 턱뼈는 1980년 티베트 불교 승려가 중국 란저우대 인류학과에 기증한 것으로 박물관에 보관돼 있다가 2016년이 돼서야 방사선 동위원소 연대 측정과 단백질 분석 등 본격적인 연구가 시작돼 이번에 데니소바인의 뼈로 확인된 것이다. 데니소바인은 2008년 러시아와 몽골 국경 근처 시베리아 남부 데니소바 동굴에서 처음 발견된 새끼손가락뼈를 DNA 분석으로 발견해 낸 인류다. 데니소바 동굴은 고도 700m에 위치했지만 이번에 새로 확인된 데니소바인은 중국 샤허현에 있는 고도 3280m의 바이시야 카르스트 동굴에서 발견됐다. 이번처럼 높은 고도에서 고인류 종의 흔적이 발견된 것은 처음이라고 연구팀은 밝혔다.연구팀은 단백질 분석을 통해 티베트 데니소바인이 시베리아 데니소바인과 유전적으로 매우 밀접한 것으로도 확인했다. 셰르파, 티베트인 같은 히말라야 고산 지역에 거주하는 현대인들의 게놈에는 저산소 환경에서 적응을 돕는 EPAS1이 발견됐는데, 이는 데니소바인에게서 유전된 것이라고 연구팀은 설명했다. 막스플랑크 진화인류학연구소 장 자크 후블랑 인류진화학 교수는 “이번 연구를 통해 데니소바인이 시베리아 지역에서 남하해 티베트 고원 지역에 자리잡은 다음 뒤늦게 이 지역으로 진출한 현생 인류인 호모사피엔스와의 교배를 통해 고산 지역의 저산소 환경에 적응할 수 있는 유전자를 남겼다고 봐야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

범고래떼가 어미 귀신고래와 그 새끼를 잡아먹는 끔찍한 순간이 영상으로 공개됐다. 지난 29일(현지시간) 미국 CBS뉴스 등 현지언론은 캘리포니아 주 샌프란시스코 남부 몬테레이만에서 촬영된 범고래의 살육 모습을 전했다. 몬터레이 베이 고래 감시단(MBWW)이 지난 27일 촬영한 영상 속 주인공은 범고래떼와 귀신고래 가족이다. 보도에 따르면 이날 캘리포니아 해안을 거쳐 이동 중이던 어미 귀신고래와 새끼는 그 주위를 돌며 먹을 것을 찾던 범고래떼의 사냥감이 됐다. 범고래 5마리는 순식간에 어미 귀신고래를 공격하기 시작했고 이에 어미는 새끼를 지키기 위해 필사적으로 저항했다. 이렇게 무려 4시간에 걸친 사투가 벌어졌으나 결국 바다는 귀신고래 가족의 피로 물들었다.해양 생물학자인 낸시 블랙 박사는 "통상 이맘 때 귀신고래들은 더 안전하고 먹이가 많은 알래스카로 이동한다"면서 "똑똑한 범고래는 이때를 노려 사냥에 나선다"고 밝혔다. 이어 "범고래가 다른 고래를 사냥하는 모습이 처음부터 끝까지 영상으로 촬영된 것은 이번이 처음"이라면서 "매우 잔인한 장면이지만 이 또한 자연의 섭리"라고 덧붙였다.한편 특유의 귀여운 모습때문에 인기가 많은 범고래는 사실 사나운 백상아리를 두 동강 낼 정도의 힘을 가진 최상위 포식자다. 이 때문에 붙은 영어권 이름은 킬러 고래(Killer Whale)다. 특히 범고래는 지능도 매우 높아 무결점의 포식자로 통하며 사냥할 때는 무자비하지만 가족사랑만큼은 끔찍하다. 이에반해 귀신고래(Gray Whale)는 귀신처럼 신출귀몰하다고 해서 붙여진 이름으로 쇠고래로도 불린다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

노르웨이 해안에서 러시아 군사무기로 추정되는 흰고래(벨루가)가 포착됐다는 보도가 나왔다. 영국 가디언은 29일(현지시간) 노르웨이 방송 NRK를 인용해 ‘상트페테르부르크(러시아 제2의 도시) 물품’이라는 문구가 새겨진 벨트를 맨 흰고래가 노르웨이 해안에서 선박 주변을 맴돌았다고 전했다.보도에 따르면 지난주 노르웨이의 작은 어촌 잉가 해역에서 조업하던 어부들은 이상한 벨트를 착용한 흰고래가 선박에 접근하는 것을 목격했다. 고래를 목격한 어부 요아르 헤스턴은 “배 옆으로 흰고래가 헤엄치는 것을 보고 그물을 걷으려고 했다. 그런데 고래가 점점 가까이 오더이 선박 측면의 끈과 밧줄을 잡아당기며 위협했다”고 밝혔다. 목격자들은 흰고래가 수상 카메라 벨트를 착용하고 있었으며 인간을 무서워하지 않고 매우 잘 길들여진 상태인 것 같았다고 말했다.흰고래를 살펴본 노르웨이 해양연구소 마틴 비우 연구원은 “배를 수색하고 배회하는 행동이 매우 익숙해보인다. 훈련된 동물”이라고 설명했다. 그는 “고래가 차고 있던 벨트를 볼 때 러시아에서 군사훈련을 받은 고래일 가능성이 높다”고 밝혔다. 노르웨이북극대학 해양생물학과 오든 리카덴도 “러시아에서 사육하던 고래 일부를 방사한 것으로 알고 있다”면서 “군사무기로 길러진 고래들은 훈련받은 대로 선박을 찾아 나선다”고 설명했다. 이어 “익명의 러시아 연구원은 흰고래가 러시아 최북서단 무르만스크에 주둔하는 해군 소유일 가능성이 높다고 말했다”고 전했다.이 같은 전문가들의 주장에 전직 러시아 해군 대령 빅토르 바라네츠는 BBC에 ”흰고래가 러시아 해군에서 탈출한 것일 가능성이 있다“고 밝혔다. 그는 ”러시아 해군이 전투 목적으로 돌고래를 훈련시킨 사실이 있다“면서도 ”첩보 활동을 위해 훈련시킨 일은 없다“고 못박았다.러시아는 1970년대 구소련 당시부터 이른바 ‘전투 돌고래 부대’를 운영해왔다. 이 프로그램은 동물학대 논란이 일면서 1990년대 ‘공식적’으로는 종료됐으나 비밀리에 부대를 운영해왔다는 사실이 언론을 통해 속속 전해졌다. 영국언론 가디언은 러시아 국방부가 2016년 모스크바의 우트리시 돌고래센터에서 3살~5살 사이의 큰돌고래를 1만8000파운드에 사들였으며 지난 2015년에도 돌고래 5마리를 매입했다고 밝혔다. 군사무기로 이용된 동물은 비단 고래뿐만이 아니다. 1941년 제1차 세계대전 당시 독일군은 카메라를 매단 비둘기를 정찰용으로 활용했다. 실제로 독일군은 1916년 베르덩 전투와 솜 전투에서 이 비둘기를 활용했다.미국은 상어를 무기로 내세웠다. 미국 유명 과학전문 작가인 메리 로치는 자신의 책에서 ”제2차 세계대전 당시 미 해군은 상어 전문가와 무기 전문가로 팀을 꾸려 상어를 일종의 ‘배달 도구’로 삼았다“고 폭로했다. 미국은 지난 1950년대 부터 ‘바다동물 프로젝트’는 이름으로 비밀리에 돌고래와 바다사자를 군사용으로 활용하기도 했다. 그러나 지난 2012년 미 해군 측은 “약 80마리의 돌고래를 대체할 3.6m 크기의 무인 로봇을 개발 중”이라면서 돌고래 부대의 해체를 알렸다. 2000년대 들어서는 곤충까지 무기로 활용하려는 시도가 있었다. 미국 과학전문기자 에밀리 앤디스는 2006년 미 국방부 산하 국방고등연구계획국이 과학자들에게 감시 장비나 무기를 실을 수 있는 곤충 사이보그를 만드는 기술을 개발해 달라고 주문했다고 보도했다. 앤디스는 최근 10년간 곤충의 뇌에 전기자극을 줘 멈추고 출발하고 선회하는 등의 명령을 내리고 작업을 조정하는 기술을 발전시켰다고 주장했다.　권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr