독일의 철학자 카를 야스퍼스는 기원전 900년부터 기원전 200년까지를 인류 역사에서 ‘축의 시대’라고 불렀다. 세계의 주요 종교와 철학이 이 시대에 등장해 지금까지 인류 사상사의 중심을 이뤄왔기 때문이다.현대 과학, 특히 물리학 분야에서 20세기 초는 물리학 교과서에 등장하는 수많은 천재적인 과학자들이 쏟아져 나왔다. 현대 물리학의 양대 산맥이라고 할 수 있는 상대성이론과 양자역학까지 이 시기에 완성됐기 때문에 과학사학자들은 이때를 현대 과학의 ‘축의 시대’라고 평가한다. 특히 90년 전인 1927년 10월 24~29일 벨기에 브뤼셀에서 열린 ‘제5차 솔베이 회의’는 20세기 현대과학을 완성한 중요한 때 였다. 솔베이 회의는 ‘자연현상에 대한 이해를 확대하고 심화’시키자는 취지로 탄산나트륨의 대량생산법을 개발한 벨기에 기업가 어니스트 솔베이의 기부금으로 만들어졌다. 솔베이 회의라고 하면 흔히 물리학자들만의 모임으로 알고 있는데 정식 명칭은 ‘물리학과 화학을 위한 국제 솔베이 기구’로 물리학과 화학 분야에서 중요한 문제를 해결하고 토론하기 위해 1911년에 처음 열렸다. 1913년 2차 회의 이후에는 화학과 물리학 분야가 나뉘어 3년에 한 번씩 열리고 있다. 각 분야 최고 권위자들이 한자리에 모이는 세계 최초의 물리학 및 화학 학회인 솔베이 회의는 대중 강연과 관련 연구자들 간 토론의 장도 마련돼 있지만 원칙적으로는 ‘초청자만’ 참석할 수 있게 돼 있다.실제로 5차 솔베이 회의에 초청됐던 29명 중 17명이 노벨상을 수상했고 ‘퀴리부인’으로 알려진 마리 퀴리는 노벨 물리학상(1903년)과 화학상(1911년) 두 부분에서 수상했다. 이 때문에 과학저술가 J P 매키보이 박사는 5차 솔베이 회의 참석자들이 찍힌 사진을 두고 “아르키메데스, 케플러, 코페르니쿠스, 갈릴레이, 뉴턴, 패러데이, 맥스웰이 모두 모여 고전물리학의 발전을 기념하기 위한 사진 같다”고 말하기도 했다. 5차 회의 주제는 ‘전자와 광자’로, 양자역학이 만들어 낸 물리학의 위기를 어떻게 해결할 것인가가 핵심 논의사항이었다. 특히 하이젠베르크가 주장한 불확정성 원리와 양자이론에서 측정에 관한 역할, 파동함수 등 이른바 ‘코펜하겐 해석’이 맞는가에 대한 논쟁이 벌어진 것이다. 광전효과와 상대성이론을 만든 아인슈타인과 슈뢰딩거방정식을 만들어 낸 슈뢰딩거는 양자역학이 완성되는 데 무척 중요한 역할을 했지만 양자역학의 무작위성과 모호성에 거부감을 느꼈다. 아인슈타인이 “신은 주사위 놀이를 하지 않는다”고 한 말에서 볼 수 있는 것처럼 세계의 명료한 인과성과 연속적 실재성을 옹호했다. 특히 아인슈타인은 “양자역학이 높이 평가받아 마땅한 결과를 여럿 내놓고 있지만 아직 올바른 궤도에 들어서지는 못했다”고 평가하며 관찰자의 관찰행위에 따라 대상의 실제 상태가 바뀐다는 양자론의 모호성에 대해 강하게 반대했다. 결국 5차 솔베이 회의에서는 보어를 위시한 ‘코펜하겐 학파’의 주장이 받아들여졌다. 5차 솔베이 회의에 참석한 과학자들의 업적이 아니라면 현대인들의 삶은 여전히 19세기에 머물러 있을 것이라는 평가가 많다. 아인슈타인의 상대성이론은 우리와 전혀 상관없어 보이지만 위치확인시스템(GPS)의 기반이 되고 있다. 상대성이론에 따르면 빠르게 움직이는 물체의 시간은 상대적으로 느리게 흐르는데 GPS 신호를 보내는 위성의 시간도 지표면의 시간보다 느리게 흘러간다. 여기에 중력의 영향까지 받는다. 이런 속도와 중력효과를 상대성이론으로 바로잡아 주지 못한다면 차량 내비게이션의 순간 오차는 10m 이상 차이가 날 수 있다. 5차 솔베이 회의에서 승자가 된 양자역학도 현대인의 삶에서 중요한 역할을 하고 있다. 양자역학이 없었다면 반도체가 탄생할 수 없었으며 컴퓨터, 스마트폰, 레이저, 엘리베이터 출입문 개폐장치 등은 그저 SF소설이나 영화에서나 만날 수 있는 기술들이었을 것이다. 남순건 경희대 물리학과 교수는 “양자역학과 상대성이론은 현대 물리학의 핵심 기둥으로 인류의 세계관을 확장시켰다는 점에서 과학을 뛰어넘은 철학의 역할까지 하고 있다”고 말했다. 올해도 ‘생체의 물리학-생물학에서의 공간, 시간과 정보’라는 주제로 19~21일에 벨기에 브뤼셀에서 제27회 솔베이 물리학 회의가 열린다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

임신 중 미세먼지에 노출되면 태아에게 영향을 줄 수도 있다는 것을 시사하는 연구 결과가 나왔다. 미국 CNN 뉴스는 17일(현지시간) 새로운 연구에서 임신 중 대기 오염이 심한 곳에 사는 여성은 그렇지 않은 여성보다 텔로미어가 짧은 아기를 가질 가능성이 제기됐다고 전했다. 여기서 텔로미어는 세포의 염색체 말단부가 풀리지 않게 보호하는 일종의 뚜껑으로, 이 부분이 마모돼 짧아질 경우 수명 단축과 연관성이 깊은 것으로 알려졌다. 벨기에와 스페인, 그리고 영국의 공동 연구진은 벨기에에 사는 산모와 신생아 641쌍을 대상으로 한 연구 조사 자료를 분석해 미세먼지에 더 많이 노출된 태아는 그렇지 않은 태아보다 생물학적으로 더 빨리 늙는 것과 연관성이 있음을 알아냈다. 미국의학협회 소아과학회지(JAMA Pediatrics) 최신호(16일자)에 실린 이번 연구논문은 벨기에 코호트 연구 ‘조기 노화에 관한 환경 영향’(ENVIRONAGE·ENVIRonmental influence ON early AGEing)의 조사 자료를 사용했다. 인간 노화와 환경 요인의 상호 관계를 탐구한 이 코호트 연구에서 아이 한 명을 출산한 산모들만을 연구 대상자로 삼았다고 연구진은 밝혔다. 이들 산모가 대기 오염에 얼마나 노출됐는지는 집 주소를 통해 거주지를 파악하고 그곳에서 초미세먼지(PM 2.5)를 측정한 관측 장비의 보정된 판독 값을 통해 추정했다. 여기서 PM은 입자상 물질의 약자로 대기 중에 떠다니는 고체나 액체 상태의 미세 입자를 뜻하며 2.5는 입자 크기가 지름 2.5㎛ 이하인 먼지를 말한다. 이는 흔히 초미세먼지라고 부르는데 머리카락 지름의 30분의 1에서 20분의 1 정도 크기로 입자가 매우 작다. 또한 아기의 텔로미어 길이는 탯줄혈액(제대혈)과 태반 조직에서 추출한 DNA를 분석해 확인했다. 그 결과, 거주지에서 초미세먼지에 더 많이 노출된 임신부는 텔로미어 길이가 현저하게 짧은 신생아를 낳을 가능성이 있는 것으로 나타났다. 이런 관계는 어머니의 체질량지수(BMI)나 민족성(인종), 또는 흡연 여부 등 다른 요인으로는 설명할 수 없었다. 또 연구진은 특정 공간에서 미세먼지가 세제곱미터당 5㎍씩 증가할 때마다 탯줄혈액의 텔로미어는 약 9%, 태반의 텔로미어는 약 13% 더 짧아지는 것과 연관성이 있는 것을 발견했다. 심지어 연구진은 특히 태아는 임신 중기(15~28주차) 동안 미세먼지에 취약하다는 것도 알아냈다. 이에 대해 연구진은 임신한 여성이 미세먼지에 노출되면 자궁에 활성 산소가 더 많이 생성돼 결국 텔로미어가 짧아지는 속도가 증가한다는 이론을 세웠다. 여기서 활성 산소는 산소를 함유한 불안정한 분자로 다른 분자들과 쉽게 반응한다. 세포 안에 이런 활성 산소가 쌓이면 DNA와 RNA, 그리고 단백질이 손상돼 결국 세포의 사멸과 심각한 심혈관계 질환을 일으킬 수 있다. 이에 대해 연구진은 대기 중 미세먼지를 줄이면 수명 연장으로 이어질 수 있다고 결론지었다. 사진=ⓒ alice_photo / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

韓-中 공동연구진, 만성통증 도파민 신경회로 이상발견우울증 등 정서질환 치료 가능성 높여 갑작스러운 운동이나 육체노동으로 발생한 급성통증과 달리 6개월 이상 지속적으로 같은 부위에 통증이 지속되는 경우를 만성통증이라고 한다.만성통증을 겪는 사람 대부분은 공통적으로 병원에 가더라도 ‘이상이 없다’는 진단을 받거나 진통제 같은 대증적 치료로 끝나는 경우가 많다고 입을 모은다. 만성통증은 불면증, 식욕저하, 피로감 등 정신적 문제까지 동반하며 심할 경우 우울증을 불러일으키기도 한다. 한국과 중국 공동연구진이 뇌가 만성통증을 조절하는 메커니즘을 새로 밝혀내 주목받고 있다. 한국뇌연구원 뇌질환연구부 구자욱 책임연구원과 중국 쉬저우 의대 준리 카우 교수 공동연구팀은 뇌의 중변연계 보상회로 시스템이 통증 감각을 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구는 신경과학 분야 국제학술지 ‘생물 정신의학’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 생쥐에게 만성통증을 유발시킨 뒤 광유전학적 방법으로 실험한 결과 뇌의 중변연계 시스템에 있는 도파민 신경세포와 뇌성장단백질(BDNF)가 통증을 느끼는 ‘통각조절’에 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 광유전학은 빛을 이용해 원하는 뇌 부위나 신경세포를 활성화하는 최신 생물학 연구분야다. 중변연계는 뇌에서 보상을 담당하는 핵심 부위로 도파민은 뇌 신경세포간 흥분신호를 전달할 때 분비되는 물질로 주로 보상이나 쾌락과 관련한 흥분 신호를 매개한다.연구팀은 생쥐실험을 통해 통증이 유발될 때마다 도파민 신경세포가 활성화되는 것을 확인했다. 또 뇌 중변연계에서 BDNF 생성이 증가하면서 통증 관련 도파민 신경세포가 활성화된다는 것을 발견했다. 즉 중변연계 회로에서 BDNF 단백질을 제거하면 통증이 완화된다는 것이다. 구자욱 박사는 “이번 연구는 뇌에서 만성 통증의 조절 시스템을 구체적으로 규명했다는데 큰 의미가 있다“며 ”통증 조절 뿐만 아니라 만성통증에 동반되는 우울증 같은 정서질환을 치료할 수 있는 약물이나 새로운 치료기술을 개발하는데도 기여할 수 있을 것“이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

중국 배우 성룡이 딸의 커밍 아웃에 입장을 전했다.14일 중국 시나연예 보도 등에 따르면 성룡은 한 공식 행사에서 17세 혼외 딸인 우줘린이 최근 SNS를 통해 동성애자라고 밝힌 것에 대해 “아이가 좋다면 됐다”고 짧게 답했다. 우줘린은 성룡이 45세가 되던 1998년 영화배우 우치리와의 사이에서 낳은 딸로 알려졌다. 하지만 우줘린은 언론에 “성룡은 내 생물학적인 아버지이지만 내 삶엔 없는 사람”이라며 “성룡은 내 아버지가 아니다”라고 말했다. 우줘린은 최근 자신의 SNS에 외국인 여자친구와의 사진을 게재하면서 커밍아웃했다. 우줘린은 “우리에게 쏟아진 사랑과 지지에 너무 놀랐다. 홍콩 언론들이 우리를 조롱하지만 전세계에서 지지를 보내고 있다”고 말했다. 이어 “나는 닫혀있는 세상에서 컸지만, 이젠 진실을 이야기하고 비슷한 처지의 사람들을 도울 것”이라 말했다. 우치리는 “누구를 좋아하든 뭐라 할 수 없다. 안전하게 사는 게 무슨 의미가 있는가”라고 적어 딸을 옹호했다. 그는 “아름다운 사회에서는 모든 이들이 사랑을 말할 수 있어야 한다”면서 “오늘은 세계 커밍아웃의 날이다. 자녀들이 커밍아웃을 하면 부모들은 따뜻하게 바라봐 줬으면 좋겠다”고 덧붙였다. 우줘린도 같은날 SNS에 “Happy National Coming Out day!!”라는 메시지로 세계 커밍아웃의 날을 축하했다. 성룡은 내연녀 우치리와 그의 딸 우줘린과 왕래 없이 생활하고 있는 것으로 알려졌다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

언제 어디서나 우리와 함께하는 스마트폰. 그러나 적어도 화장실을 갈 때는 휴대하지 않는 것이 바람직할 것 같다. 최근 영국 런던 메트로폴리탄 대학교 미생물학자 폴 매테웰레 박사는 현지언론과의 인터뷰에서 화장실을 갈 때는 절대 스마트폰을 들고가지 말라는 충고를 전했다. 이제는 우리 몸의 일부가 된 스마트폰에는 사실 상상 이상으로 많은 세균들이 살고있다. 집 안에서 가장 많은 세균이 서식한다는 화장실보다 더 많은 세균이 스마트폰에 들러 붙어있다는 것은 그리 놀랍지 않은 사실. 따라서 매테웰레 박사의 권고는 그리 새로운 주장은 아니지만 충분히 귀담을 만한 내용을 담고있다. 매테웰레 박사는 "화장실 시트, 손잡이, 욕조 등에는 대장균과 클로스트리듐 디피실리균이 많으며 이는 요로 감염증, 장질환을 유발하는 원인이 된다"면서 "화장실에 스마트폰을 가지고 들어가면 이같은 세균이 묻어오게 된다"고 설명했다. 특히 매테웰레 박사는 스마트폰의 특징에 주목했다. 매테웰레 박사는 "스마트폰이 특히 위험한 것은 언제 어디서나 당신과 함께하기 때문"이라면서 "화장실을 다녀온 스마트폰은 곧바로 아이들과 함께 밥먹는 식탁 위에 놓이게 된다"고 밝혔다. 이어 "만약 꼭 스마트폰을 화장실에 들고가야 한다면 볼일 보기 전과 후 반드시 손을 씻고 항균성 제품으로 깨끗이 닦아주는 것이 좋다"고 덧붙였다. 한편 스마트폰이 화장실 변기 시트보다 세균이 무려 10배나 더 많다는 연구결과도 나온 바 있다. 미국 애리조나 대학 연구팀이 조사한 결과에 따르면 공공 화장실 변기의 경우 1제곱 센티미티에서 박테리아가 160마리 이상 나온 반면 스마트폰 표면에서는 대부분의 화장실 변기보다 10배나 많은 박테리아가 검출됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

만일 당신이 임산부라면 영수증을 만지지 말고 특정 플라스틱 용기를 사용할 때도 주의해야겠다. 이런 제품에 들어있는 ‘비스페놀A’(BPA·bisphenol A)라는 화학물질은 인체에 쉽게 흡수되는데, 그 영향이 태아는 물론 모유 수유 중인 아기에게 전해져 아이가 자라면 만성 간염이나 장염에 시달릴 수 있다는 것을 시사하는 연구 결과가 나왔다. 미국과 독일 공동 연구진은 동물 실험을 통해 대표적인 환경 호르몬 비스페놀A에 노출된 모체에 영향을 받은 자손의 소화 기관에서는 장내세균의 불균형이 발생할 수 있는 것을 발견했다고 미국 미생물학회(ASM·American Society for Microbiology)가 발행하는 오픈 학술저널 ‘엠시스템스’(mSystems) 최신호에 발표했다. 따라서 2세 계획이 있는 여성들은 임신 중에는 물론 출산 뒤 아이에게 모유를 수유하는 기간에도 비스페놀A 노출에 주의해야 한다는 게 연구진의 설명이다. 연구진은 이번 연구를 위해 임신한 토끼 10마리를 대상으로 비스페놀A 노출 실험을 진행했다. 유기농 건초만을 먹고 자란 이들 토끼는 실험실에서 개별 사육되며 임신 15일(임신 중기)부터 출산 후 7일까지 비스페놀A 성분이 첨가된 유기농 당근을 별도로 섭취하게 했다. 그리고 화학물질 노출 여부와 시기를 분류했다. 그 결과, 임신 중은 물론 태어난 뒤 어미의 모유를 섭취하며 비스페놀A에 노출된 토끼 새끼들은 성장한 뒤 만성적으로 간염이나 장염을 앓을 수 있는 것으로 나타났다. 이에 대해 연구진은 자녀의 건강에 이런 위험을 줄이려면 ‘비스페놀A 프리’(BPA free)라는 표기가 있는 제품을 사용하는 게 좋다고 설명했다. 또한 알루미늄이나 주석 등으로 만든 캔 역시 내부를 코팅하는데 비스페놀A를 사용하는 경우가 많으므로, 캔 음료나 통조림 등의 음식을 섭취하는 횟수도 줄이면 이런 물질에 노출될 가능성을 줄일 수 있다고 연구진은 말한다. 비스페놀A는 1960년대부터 플라스틱 등의 제조에 쓰여온 산업용 화학물질이다. 그런데 이 물질에 노출되는 것이 여러 부정적인 부작용이 생기는 것과 연관성이 깊다는 것이 여러 연구를 통해 속속 밝혀지고 있다. 특히 비스페놀A는 우리가 흔히 접하는 영수증에도 많이 들어 있어 이를 손으로 잡으면 피부를 통해서 금세 흡수된다. 이에 따라 비스페놀A는 이른바 ‘영수증 환경호르몬’이라고도 불린다. 물론 최근에는 이 호르몬을 사용하지 않은 ‘비스페놀A 프리’ 영수증도 나오고 있지만 소비자가 영수증을 받아볼 때까지는 알 수 없다. 이뿐만 아니라 폴리카보네이트(PC) 플라스틱 용기에도 비스페놀A가 들어있는데 이 물질이 보관된 음식이나 음료를 통해 체내로 흡수될 수 있다는 것도 이미 여러 연구에서 확인됐다. 따라서 음식을 보관할 때는 PC 플라스틱 용기 대신 ‘비스페놀A 프리’ 표기가 된 다른 플라스틱이나 유리, 스테인리스스틸, 또는 도자기로 된 제품을 사용하는 게 좋다. 사진=ⓒ WavebreakMediaMicro / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

환경부는 12일 순천향대 구미병원 유해가스노출 환경보건센터와 공동으로 화학물질 노출에 따른 응급환자 의료대응을 위한 ‘사고대비물질 응급처치 지침서Ⅱ’와 ‘외래진료 및 건강진단 지침서Ⅰ’를 발간했다. 응급처치 지침서는 화학사고 발생시 현장에서 의료진이 활용할 수 있도록 실용성에 초점을 맞췄다. 2016년 8월 사고대비물질 97종 중 시안화수소·불산·톨루엔 등 10종에 대한 응급처지 지침서가 발간된 후 두 번째로 페놀·벤젠·염화비닐 등 10종이 추가됐다. 응급처치 매뉴얼을 비롯해 응급실 대응 리스트, 환자용 물질정보시트, 환자용 후속조치 설명 등의 내용을 담고 있다. 외래진료 및 건강진단 지침서는 화학물질에 노출된 환자를 대상으로 증상·노출평가 설문조사와 생물학적 노출지표, 건강진단 등의 영향조사 방법을 수록했다. 응급처치 지침서에서 다룬 20종의 사고대비물질에 대한 외래진료 및 건강진단 시기와 절차, 진찰·검사 항목 관련 등도 참고할 수 있다. 이번에 발간된 지침서는 화학사고 발생 위험이 높은 국가산업단지 주변지역 응급의료기관에 우선 배포되며, 환경부 누리집(www.me.go.kr)과 순천향대 환경보건센터 누리집(gas.schehc.or.kr)에서 12일부터 그림파일(PDF) 형태로 내려받을 수 있다. 한편 환경부와 순천향대 환경보건센터는 연말까지 트리클로로에탄 등 13종을 지침서에 추가할 계획이다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

19세의 아들을 죽여 종신형을 선고받은 아버지에 대해 이탈리아 대법원이 “아들이 친자가 아니라 입양한 자녀이기 때문에 가중 처벌을 할 수 없다”며 하급 법원의 판결을 뒤집어 논란이 일고 있다.28일 이탈리아 ANSA통신은 대법원은 지난 27일 아들을 살해해 무기 징역 처분을 받은 안드레이 탈피스(57)가 제기한 상고심에서 “생물학적인 자녀가 아니라 입양한 자녀이기 때문에 가중 처벌을 하는 것은 옳지 않다”며 사건을 고등 법원으로 파기 환송했다고 보도했다. 대법원은 탈피스의 형기가 16년을 넘어서는 안된다고 판결했다. 동유럽 몰도바 출신인 탈피스는 2013년 11월 이탈리아 북동부 우디네 인근 도시에서 부부 싸움 도중 자신을 제지하던 아들을 칼로 찔러 숨지게 했다. 사망한 아들은 탈피스 부부가 몰도바에서 입양한 것으로 알려졌다. 대법원의 이번 판결은 이탈리아 민법이 상속 등에서 생물학적 자녀와 입양 자녀를 차별하지 않고 있는 점 등에 고려했을 때 이례적인 판결로 여겨진다. 하지만 이탈리아 형사 법원은 살인 사건의 경우 가해자가 피해자와 혈연 관계에 있을 때에만 가중 처벌하도록 규정하고 있는 것으로 전해졌다. 한편 아들을 살해한 탈피스는 사건 당시 아내도 수 차례 칼로 찔러 큰 부상을 입혔다. 탈피스의 아내는 남편의 폭력에 아들을 잃고, 자신은 크게 다친 과정에서 이탈리아 정부가 가정 폭력에 적절히 대처하지 못한 책임이 있다며 유럽인권재판소(ECHR)에 소송을 제기했다. ECHR은 지난 3월 “이탈리아 정부가 피해자의 가정 폭력 신고에 신속히 대응하지 못해 피해자들을 보호하지 못했다”며 이탈리아 정부에 소송비를 포함해 총 4만 유로(약 5400만원)를 피해자에 지급하라고 판결해 주목을 받은 바 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

현대판 ‘지킬 박사와 하이드’가 나타나 화제다. 다만 이 여성은 선과 악으로 분열된 인격이 아닌 이중의 성(性)정체성을 갖고 있어 사람들을 충격에 빠뜨렸다. 6일(현지시간) 영국 데일리메일, 더썬 등 현지언론에 의하면 영국 ITV 한 프로그램에 ‘타비사’와 ‘테이트’라는 두 개의 이름을 가진 20세 여성이 등장했다. 쇼에 출연한 타비사는 자신이 ‘유동적 성별’(gender fluid), 즉 남성과 여성 사이를 유동적으로 오갈 수 있다고 밝혔다. 하루는 타비사, 또 다른날은 테이트가 될 수도 있다는 의미였다. 생물학적으로는 여성인 그녀는 “매일 아침 깨어나 정신이 들기 전까진 자신이 남성 테이트와 여성 타비사 중 누가 될지 모른다”면서 “아침에 일어나 두뇌가 그날의 특정 성에 적응할 때까지 종종 혼란을 겪는다. 남성과 여성의 점유율이 동등하지는 않으며 그날에 주어지는 성에 따라 옷을 차려입는다. 이러한 현상을 받아들이긴 했지만 특별히 기쁘다거나 하진 않다”고 설명했다. 프로그램 진행자 피어스 모건이 어느쪽 공중 화장실을 사용하는지 묻자, 타비사는 “양쪽을 다 사용한다. 인공음경이 있어 소변기를 사용하기도 한다”고 말해 진행자의 말문을 잃게 만들었다. 타비사는 “자아 정체성을 확립하는 건 중요하지만 유감스럽게도 성별을 오가는 일은 쉽지 않다. 그러나 실제로 나처럼 혼란을 겪는 친구들이 많기 때문에 유동적 성별에 대한 오해를 풀고자 한다”고 자신의 정체성을 고백하는 이유에 대해 말했다. 그러나 진행자 모건은 타비사에게 “당신은 남성과 여성 둘 다 될 수 없다. 이미 하나의 성을 가지고 태어났고, 수술을 원한다면 몰라도 유동적 성별은 이해가 가지 않는다”며 솔직한 입장을 표명했다. 이어 “왜 아무도 갖지 못한 성에 대한 자유를 당신만 가지냐”면서 “어떤 성별일 때의 모습을 좋아하는지 알 수 있다면 스스로의 성을 말할 수 있다. 내 말이 맞고 당신이 틀렸다고 말하는 게 아니다”라며 쇼를 마무리 했다.　 사진=아이티비캡쳐 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr

물이 우리에게 정말 중요하다는 말은 너무나 당연하기 때문에 흘려버리는 명제 중 하나다. 그렇기 때문에 지난번<서울신문 8월 22일자 29면 ‘분자구조로 본 물의 소중함’>에 언급했음에도 불구하고 이번에 새삼 다시 강조하는 것이다.초등학생들도 아는 것처럼 지구 지표면의 4분의3을 물이 덮고 있다. 이 많은 물은 태양계가 형성되면서 지구가 탄생할 때부터 있었다. 그래서 생물의 탄생과 그 이후 약 38억년 동안 기나긴 생물 변화의 역사도 물속에서, 그리고 물과 밀접한 관계 속에서 일어났다. 그 흔적은 지금도 곳곳에서 발견할 수 있다.물속에서 생물들은 물이라는 물리적 환경에 적응할 수밖에 없다. 빨리 움직여야 하는 동물들은 모두 물살을 가르기에 유리한 유선형 몸체를 가진다. 참다랑어, 조기, 멸치 등 대부분의 어류는 물론 포유류인 물개와 조류인 펭귄도 예외가 아니다. 또 어류가 아가미를 통해 호흡을 하고 부레를 이용해 물속에서 상하 이동하는 것 등도 생물들이 물에 적응한 대표적인 사례다. 인간은 물 밖에서 산다. 지금 우리에게는 당연한 것처럼 느껴지지만 처음으로 물 밖으로 나온 우리의 조상 생물들에게는 커다란 도전이었다. 물속과 달리 산소를 풍부하게 공급받을 수 있다는 것은 분명한 장점이지만 공기 중으로 물(수분)을 뺏기는 것은 목숨이 걸린 일이었기 때문이다. 약 5억년 전부터 땅 위로 올라온 식물의 조상은 육상에서 물과 양분을 흡수하기 위해 균류에 의존할 수밖에 없었다. 지금도 콩과식물을 비롯한 많은 식물들은 양분의 흡수를 위해 곰팡이류와 공생을 하고 있다. 또 수분을 보존하기 위해 식물들은 체표면을 큐티클로 덮고 기공을 통해서만 기체와 물이 출입하도록 했다. 식물들은 광합성에 필요한 빛에너지를 더 얻기 위해 키가 자라면서 뿌리에서 흡수한 물을 위로 공급하기 위해 관다발 체계를 진화시켰다. 식물들의 번식 방식도 물에 의존하던 것을 극복하는 과정을 거쳐 진화해 왔다. 아직도 이끼류와 양치류는 물을 통해 정자를 이동시키지만, 현존하는 식물의 대부분인 겉씨식물과 속씨식물은 정자를 공기 중에서도 쉽게 이동시킬 수 있도록 꽃가루를 만들어 냈다. 육상의 동물들도 공기 중에 수분을 뺏기지 않으려고 땅 위 환경에 적응해 왔다. 절지동물의 딱딱한 몸이나 동물의 피부세포들은 수분을 보존하는 데 기여한다. 신장의 복잡하고 긴 관 구조는 질소 노폐물을 여과하는 과정에서, 그리고 대장은 소화 노폐물로부터 물을 최대한 재흡수하도록 진화했다. 산소를 더 적극적으로 이용하려는 적응도 생겨났다. 어류는 아가미를 포함한 혈관을 통해 혈액을 공급하는 덜 복잡한 구조의 심장과 순환계를 지니고 있는 반면 허파로 호흡을 하는 육상동물의 심장은 허파로부터 산소를 얻기 위해 혈액이 허파를 경유하는 순환과 그 결과 얻게 된 산소가 풍부한 혈액을 온몸으로 보내는 순환, 이렇게 이중 순환을 하는 중책을 맡고 있다. 동물은 물속에서 난자와 정자가 방출돼 수정되는 체외수정이 유리하다. 이러한 번식 전략은 동물이 육상으로 진출한 이후에도 온존해 양서류는 물의 주변에 서식하면서 물속에서 체외수정을 하고 있다. 그렇지만 파충류, 조류, 포유류는 태아로 발전할 배아에게 물과 양분을 공급하는 양막란을 만들었다. 이 양막란은 자신만의 수생 조건을 만들어 건조한 조건에서도 번식이 원활하게 진행되도록 한 발명품이다. 물은 우리가 존재하는 데 전제조건이자 필수조건이다. 물을 현명하게 이용할 수 있도록 진화해 온 생물의 조상에게 경의를 표하자. 인간의 문명이 발달한 지금 ‘치수’는 어떻게 보면 생물학적 적응의 연장선상에 있다고 볼 수 있다. 우리 모두에게 환경을 사랑하는 마음과 함께 물에 대한 적응과 물로 인한 한계를 극복해 온 생물들의 노고와 역사를 포함하는 사고의 폭과 넓이를 갖길 바란다.

언제 어디서나 우리와 함께하는 스마트폰. 그러나 적어도 화장실을 갈 때는 휴대하지 않는 것이 바람직할 것 같다. 최근 영국 런던 메트로폴리탄 대학교 미생물학자 폴 매테웰레 박사는 현지언론과의 인터뷰에서 화장실을 갈 때는 절대 스마트폰을 들고가지 말라는 충고를 전했다. 이제는 우리 몸의 일부가 된 스마트폰에는 사실 상상 이상으로 많은 세균들이 살고있다. 집 안에서 가장 많은 세균이 서식한다는 화장실보다 더 많은 세균이 스마트폰에 들러 붙어있다는 것은 그리 놀랍지 않은 사실. 따라서 매테웰레 박사의 권고는 그리 새로운 주장은 아니지만 충분히 귀담을 만한 내용을 담고있다. 매테웰레 박사는 "화장실 시트, 손잡이, 욕조 등에는 대장균과 클로스트리듐 디피실리균이 많으며 이는 요로 감염증, 장질환을 유발하는 원인이 된다"면서 "화장실에 스마트폰을 가지고 들어가면 이같은 세균이 묻어오게 된다"고 설명했다. 특히 매테웰레 박사는 스마트폰의 특징에 주목했다. 매테웰레 박사는 "스마트폰이 특히 위험한 것은 언제 어디서나 당신과 함께하기 때문"이라면서 "화장실을 다녀온 스마트폰은 곧바로 아이들과 함께 밥먹는 식탁 위에 놓이게 된다"고 밝혔다. 이어 "만약 꼭 스마트폰을 화장실에 들고가야 한다면 볼일 보기 전과 후 반드시 손을 씻고 항균성 제품으로 깨끗이 닦아주는 것이 좋다"고 덧붙였다. 한편 스마트폰이 화장실 변기 시트보다 세균이 무려 10배나 더 많다는 연구결과도 나온 바 있다. 미국 애리조나 대학 연구팀이 조사한 결과에 따르면 공공 화장실 변기의 경우 1제곱 센티미티에서 박테리아가 160마리 이상 나온 반면 스마트폰 표면에서는 대부분의 화장실 변기보다 10배나 많은 박테리아가 검출됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

생물자원관, 초안 마련·확대 계획 고유종엔 영어 이름 시범 부여도 국내에 서식하고 있지만 이름이 없던 곤충 50종이 ‘한글날’을 맞아 우리말 이름을 갖게 됐다. 환경부 국립생물자원관은 8일 일반 명칭이 없는 곤충 2513종에 우리말 이름을 붙일 계획이라고 밝혔다. 2016년 12월 기준 국내에서 확인된 곤충은 1만 6993종으로 이 중 15%(2513종)가 이름이 없다. 생물자원관은 우선 50종에 대해 우리말 이름 초안을 마련했다.우리말 이름을 얻은 50종은 두눈긴가슴하늘소·다정큼나무이·한국왕딱부리반날개·우리거미파리 등이다. 딱정벌레목에 속한 두눈긴가슴하늘소는 눈처럼 생긴 동그란 2개의 점을 가진 형태적 특징을 반영해 이름을 지었다. 다정큼나무이는 다정큼나무를 먹이로 삼는 생태적 습성을 고려했다. 한국왕딱부리반날개와 우리거미파리는 각각 2011년과 1968년 우리나라에서 처음 발견된 신종이라는 점을 고려해 ‘한국’과 ‘우리’라는 이름을 붙였다. 생물자원관은 “곤충의 생태적 습성과 겉모습, 고유종 등의 정보를 토대로 우리말 이름 초안을 만들었다”고 설명했다. 생물자원관은 전국 대학과 연구소의 곤충 전문가들과 함께 색·형태·생태 등 곤충의 특징이 잘 드러나도록 곤충의 한글 이름 초안을 검토한 뒤 국문·생물학자의 교차 검수를 거쳐 확정할 계획이다. 또 한글 이름 부여 대상을 무척추동물·미생물 분야로 확대하는 한편 비단벌레 등 멸종위기 야생생물이나 우리나라 고유종에 속한 곤충에 대해 영어 이름을 시범적으로 부여해 대외 위상 및 생물주권을 강화할 계획이다. 국내에서 새로운 곤충이 발견되고 있지만 해외 학술지 발표 시 이름이 없어 학명을 소리 나는 대로 적거나 해외에서 먼저 알려진 종은 영어 이름을 직역해 써서 한 종의 이름이 여러 개이거나 잘못된 이름이 붙은 경우가 있다. 곤충의 학명은 국제동물명명규약에 따라 라틴어로 만들어져 전공자가 아니면 뜻을 이해하기 힘들 뿐 아니라 읽기가 어렵고 불편하다. 생물자원관은 곤충에 우리말 이름을 붙이는 것이 산업적·학술적 관리뿐 아니라 곤충에 대한 사회적 관심을 높이는 데 유리할 것으로 기대했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

물리학상, 바이스 등 3인 수상 화학상, 저온전자현미경 3인 의학상, ‘생체시계’ 공로 3인 알베르트 아인슈타인의 ‘마지막 수수께끼’ 중력파의 실재를 확인해 우주의 신비를 한 꺼풀 벗긴 라이너 바이스(85) 미국 매사추세츠공과대(MIT) 명예교수와 배리 배리시(81) 캘리포니아공과대학(캘텍) 교수, 킵 손(77) 캘텍 명예교수가 노벨 물리학상을 수상했다.스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 지난 3일(현지시간) 수상자 발표 때 “중력파를 관측하는 데 성공해 우주 탄생과 진화 과정에 새로운 관점에서 접근할 수 있게 됐다”며 “천체물리학의 혁명”이라고 평가했다.바이스 명예교수 등은 대형 중력파 검출기 라이고를 통해 2015년 9월 14일 최초로 중력파를 검출했다. 중력파란 질량을 가진 물체가 움직일 때 중력의 영향으로 생기는 시공간의 일그러짐이 파도처럼 전달되는 현상으로 아인슈타인이 1916년 일반상대성이론에서 그 존재를 예측했었으나 직접 확인된 적이 없다. 4일 발표된 노벨 화학상은 ‘저온전자현미경’(Cryo-EM)을 개발해 신약개발·생화학 연구 발전에 결정적인 기여를 한 자크 뒤보셰(75) 스위스 로잔대 명예교수, 요아힘 프랑크(77) 미국 컬럼비아대 교수, 리처드 헨더슨(72) 영국 케임브리지대 교수에게 돌아갔다. 저온전자현미경이란 수분을 함유한 세포나 수용액에 존재하는 생체 고분자를 초저온 상태로 유지한 채 자연적인 상태로 관찰하는 전자현미경을 말한다. 기존 전자식 현미경에서는 강력한 전자선으로 인해 생물 시료가 손상돼 온전한 이미지를 얻는 데 어려움이 있었다. 지난 2일에는 제프리 C 홀(72) 미국 메인대 교수, 마이클 로스배시(73) 브랜다이스대 교수, 마이클 W 영(68) 록펠러대 교수가 노벨생리의학상 수상자로 선정됐다. 이들은 이른바 ‘생체시계’로 불리는 생물학적 주기 리듬을 조절하는 분자 메커니즘에 대한 발견 공로를 인정받았다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr

일반적으로 화석이 되는 부위는 뼈나 껍데기처럼 단단한 부위다. 사실 온전한 골격이라도 다 발견되는 경우는 운이 좋은 경우다. 우리가 보는 공룡 복원도 가운데 상당수는 사실 일부 골격만 발견되어 근연종의 골격을 토대로 복원한 경우도 드물지 않다. 따라서 아주 드물게 발견되는 부드러운 장기와 조직 화석은 과학자들에게 큰 보물과도 같다. 다만 ‘구슬이 서 말이라도 꿰어야 보배’라는 속담처럼 이를 분석할 능력이 있어야 진정한 보물이 될 수 있다. 1870년대 프랑스에서는 현생 도롱뇽과 거의 유사하게 생긴 외형을 지닌 도롱뇽 화석이 발견되었다. 이 화석은 뼈만이 아니라 부드러운 내부 장기와 조직까지 그대로 광물화된 것으로 현재 존재하는 파이어 살라맨더(fire salamander))와 같은 종류인 것으로 밝혀졌다. 하지만 당시에는 이 이상 내용은 알 수가 없었다. 세월이 흐른 후 과학자들은 이 화석을 다시 분석했다. 이번에는 외형적인 분석은 물론이고 내부까지 들여다볼 수 있는 장치가 개발되었기 때문이다. 강력한 방사선을 사용하는 유럽 싱크로트론 방사선 시설(European Synchrotron Radiation Facility·ESRF)은 CT 스캔으로 사람의 몸 내부를 볼 수 있는 것처럼 화석의 내부까지 관찰할 수 있다. 140년의 세월이 흐른 후 화석의 내부를 들여다본 과학자들은 한 가지 놀라운 사실을 발견했다. 이 도롱뇽의 위 안에 형태를 알아볼 수 있는 뼈가 발견됐기 때문이다. 비록 작은 크기였지만, 과학자들은 이 뼈가 개구리의 것이라는 점을 확인할 수 있었다. 이것이 의외로 다가오는 이유는 보통 이 종류의 도롱뇽이 개구리 같은 양서류는 먹지 않기 때문이다. 우연히 삼킨 것인지 아니면 당시에는 개구리를 즐겨 먹었는지는 알 수 없지만, 아무튼 화석 내부의 장기는 물론 무엇을 먹었는지까지 확인할 수 있다는 점은 상당한 성과다. 최근 고생물학자들은 과거에 발견되었고 잘 연구된 화석도 다시 연구하고 있다. 이제 기술의 발전으로 과거에는 생각하기 힘든 연구가 가능하기 때문이다. 화석은 그 자체로 생명의 과거를 알 수 있게 만드는 보배지만, 최첨단 과학기술과 만나 더 가치 있는 보배로 거듭나고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

세계 전역에서 생산된 꿀의 4분의 3 이상에 살충제 및 농약 잔류물이 검출됐다는 연구 결과가 발표돼 충격을 주고 있다. 영국 인디펜던트 5일(현지시간) 보도에 따르면 남극 대륙을 제외한 전세계 모든 대륙에서 198개의 꿀 샘플을 테스트한 결과, 75%에서 니코틴계의 신경 자극성 살충제인 네오니코티노이드(Neonicotinoid) 성분이 최소 1종 이상이 발견됐다. 샘플 중 45%는 2개 이상의 살충제 성분을 포함하고 있었다. 네오티코티노이드는 1980년대 기존 살충제보다 독성이 덜하면서 해충, 특히 진딧물 등으로부터 작물을 보호하는데 매우 효과적임이 입증되면서 쉘, 바이엘사에 의해 개발된 뒤 유럽, 북미대륙을 중심으로 확산됐다. 하지만 2006년 미국에서 30~90% 꿀벌이 의문의 집단떼죽음 사고가 벌어졌고, 미국 양봉업자들은 네오니코티노이드 성분의 위험성 등을 미공개했다는 이유로 미국환경보호청을 고소하는 등 논란이 일었다. 또한 유럽에서도 2013년 유럽집행위(EC)가 주요한 네오티코티노이드 4종을 금지시켰지만 다시 해제되는 등 논란이 지속되고 있다. 전문가들은 “꿀에서 발견되는 살충제 잔류량 수준이 최소한의 안전 기준 아래로 떨어졌다”면서 “심각한 환경문제”라고 말했다. 살충제의 농도는 유럽, 북미 및 아시아 표본에서 가장 높았다. 독일과 폴란드의 샘플은 네오니코티노이드의 최대 잔류 허용치 (MRL)를 초과했으며 일본 샘플은 한계치의 45%에 도달했다. 반면 영국 샘플은 안전 기준 이내인 1.36% 이하의 네오니코티노이드 수치를 보였다. 영국 서섹스대학 생물학과 데이브 고울슨 교수는 과학자는 “소량의 화학물질을 함유하고 있는 꿀을 장기간 섭취하는 것은 혼합신경독소를 꾸준히 먹는 것과 마찬가지”라면서도 “급성 독성의 정확한 위험성을 실험할 만한 환경을 갖기는 쉽지 않으며, 그것이 미치는 영향이 무엇인지 예견하는 것은 불가능하다”고 말했다. 환경단체인 ‘지구의 친구’측은 최근 영국 마이클 고브 환경장관에게 네오티코티노이드 등 화학 물질에 대한 완전하고 영구적 인 금지의 필요성을 강조하기도 했다. 지구의 친구 활동가 산드라 벨은 “꿀은 벌이 인간을 위해 준비한 접대 음식이 아니라 꿀벌에게 필수적인 식품 공급원”이라면서 “전세계 많은 꿀 샘플에 이러한 살충제 혼합물이 들어 있다는 사실을 발견한 만큼 완전한 금지령이 아닌 어떤 것도 벌들을 보호하지 못할 것”이라고 강조했다. 박록삼 기자 youngtan@seoul.co.kr

올해 노벨화학상은 ‘저온전자 현미경’ 관찰법을 개발한 자크 뒤보셰(75)·요아힘 프랑크(77)·리처드 헨더슨(72)에게 주어졌다. 저온전자 현미경이란 수분을 함유하는 세포나 수용액에 존재하는 생체 고분자를 초저온 상태로 유지한 채 자연적인 상태로 관찰하는 전자 현미경을 말한다.스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 이들 3명을 2017년 노벨화학상 공동 수상자로 선정했다고 4일(현지시간) 발표했다. 노벨위원회는 이들이 “생체분자 이미지를 단순화하고 개선했으며 생화학의 새로운 시대를 열었다”면서 “신약 개발과 신체화학을 이해하는 데 결정적인 기여를 했다”고 평가했다. 사라 스노게루프 린세 스위스 룬드대 교수는 “더는 비밀은 없다. 이제 우리는 체액의 한 방울, 세포의 구석구석에 있는 생체분자의 복잡한 내용을 볼 수 있다. 우리는 생화학 혁명에 직면해 있다”고 말했다. 영국 스코틀랜드에서 태어난 헨더슨은 케임브리지대 MRC 분자생물학 연구소를 이끌고 있다. 앞서 헨더슨은 1990년 전자 현미경을 사용해 단백질의 3차원 이미지를 생성하는 데 성공했다. 이 기술이 상용 가능하도록 한 것은 프랑크였다. 그는 1975∼1987년 전자 현미경의 흐릿한 2차원 이미지를 분석해 정밀한 3차원 구조를 나타내는 이미지 처리 방법을 개발했다. 독일에서 태어난 프랑크는 미국 시민권자로 현재 미 컬럼비아대 교수로 재직 중이다. 뒤보셰는 스위스 출신으로 현재 스위스 로잔대 명예교수다. 그는 1980년대 초 급속 동결법을 사용해 전자 현미경 사용시 발생할 수 있는 시료 건조 문제를 해결해 생물 시료가 진공 상태에서도 원형을 유지하도록 했다. 이런 과정을 거쳐 저온 전자 현미경은 2013년께 최적화된 해상도를 얻었다. 올해 노벨상 부문별 상금은 900만 크로나(약 12억 7000만원)다. 수상자 3명은 각각 상금의 3분의 1씩 수령하게 된다. 노벨화학상 수상자는 2일 생리의학상(제프리 C.홀 등 3명·미국·‘생체시계’ 연구), 3일 물리학상(라이너 바이스 등 3명·미국·중력파 확인)에 이어 발표됐다. 오는 9일까지 화학상, 문학상, 평화상, 경제학상 등이 차례로 발표된다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

올해 노벨생리의학상은 생체시계의 비밀을 밝혀낸 미국의 과학자 3명에게 돌아갔다.스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 2일(현지시간) 제프리 C. 홀(72) 메인대 교수, 마이클 로스배시(73) 브랜다이스대 교수, 마이클 영(68) 록펠러대 교수를 노벨생리의학상 공동 수상자로 선정했다고 발표했다. 이들은 생체시계로 알려진 ‘서캐디언 리듬’(24시간 주기리듬)을 통제하는 분자 기구를 발견한 공로로 노벨상의 영예를 안았다. 노벨위원회는 성명에서 “이들의 발견은 식물과 동물, 인간이 어떻게 생체리듬을 조정해 지구의 공전과 일치시키는지를 설명한다”고 선정 이유를 밝혔다. 노벨위원회에 따르면 이들 과학자는 초파리를 이용해 평상시 생물학적 리듬을 조절하는 유전자를 분리, 이 유전자가 밤 동안 세포에 축적된 단백질을 어떻게 암호화하고 낮 동안 어떻게 분해하는지를 보여줬다. 이러한 생체시계는 식물이나 동물, 인간을 포함한 다세포 유기체의 세포에서 똑같은 원리로 작동하고 있다는 사실도 확인했다. 특히 생체시계는 인간의 행동, 호르몬 수위, 잠, 체온, 신진대사와 같은 아주 중요한 기능을 통제한다는 사실도 밝혀냈다. 따라서 인간의 행복도 외부 환경과 체내 생체시계 사이의 일시적인 부조화가 있을 때 영향을 받는다고 이들은 설명했다. 예를 들어 다른 시간대를 여행할 때 시차 부적응을 경험하는 것도 이런 이유에서다. 이들의 연구 결과는 몸속 생체시계가 지배하는 리듬과 우리의 생활습관 사이에 만성적인 불일치가 다양한 질병의 위험성 증가와 관련이 있다는 점도 가리킨다고 위원회는 강조했다. 토마스 페를만 카롤린스카 의대 노벨위원회 사무총장은 로스배시 교수가 수상 소식을 전해 듣고 “잠시 침묵하더니 ‘당신 농담하는 것 아니냐’는 반응을 보였다”고 전했다. 이번 수상자들은 900만 크로나(약 12억 6000만 원)의 상금을 받는다. 노벨위원회는 생리의학상을 시작으로 물리학상, 화학상, 문학상, 평화상, 경제학상 등의 순으로 노벨상 수상자를 발표한다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

‘돈키호테’의 저자 세르반테스는 “수면은 피로한 마음의 가장 좋은 약이다”이라고 말했다.사람 뿐만 아니라 초파리부터 대왕고래까지 다세포 생물인 후생동물들은 대부분 잠을 자는 것으로 알려져 있다. 과학기술이 발달한 현대 사회에서도 잠은 여전히 미스터리로 남아있다. 사람도 평균 7~8시간 정도 잠을 자고 하루의 절반을 잠에 할애하는 동물도 있다. 이 시간 동안은 포식자에게 잡아먹힐 수도 있고 먹지도 못하고 짝짓기도 할 수 없는데도 잠을 자는 이유가 명확하지 않다는 것이다. 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 생물 및 생명공학부 연구팀은 잠을 관장하는 뇌가 없는 해파리도 잠과 비슷한 행동을 한다는 사실을 처음으로 확인하고 잠이라는 수면행위(sleep behavior)가 오랜 시간에 걸쳐 진화된 행동이라는 주장을 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 9월 22일자에 발표했다. 연구팀은 ‘생물이 잠을 자는데 필요한 최소 신경계는 무엇일까’라는 질문에서 연구를 시작했다. 해파리는 신경세포인 뉴런은 있지만 뇌와 같은 중추신경이 없어 연구에 안성맞춤이었다. 이에 연구팀은 흔히 머리라고 하는 갓을 아래로 하고 해저에 머물면서 촉수를 흔들기 때문에 ‘뒤집힌 해파리’로 불리는 카시오페아 해파리를 관찰했다. 이 해파리는 좀처럼 움직이지 않아 수면과 그에 따른 영향을 관찰하기 좋아 비디오 카메라를 이용해 진동을 추적하는 자동시스템을 만들어 실험했다. 그 결과 밤이 되면 카시오페아 해파리의 갓 진동 속도가 3분의 1로 떨어지고 먹이나 사물의 움직임 등 외부 자극에 대한 반응이 훨씬 느려진다는 사실을 관찰했다. 또 연구진은 해파리가 수면 행위를 취하지 못하도록 방해한 뒤 다음날 움직임을 관찰했는데 활동성이 현저하게 떨어지는 것도 발견했다. 리아 고렌토로 교수는 “해파리는 동물의 계통수 상 매우 낮은 곳에 위치해 있는데 이번 연구 결과를 보면 생물체에게서 나타나는 잠의 역사가 지금껏 생각했던 것보다 훨씬 길다는 것을 알 수 있다”고 강조했다. 고렌토로 교수는 “뇌가 없는 해파리도 잠을 자는 것을 보면 뇌만 잠을 필요로 하는 것이 아니라 개별 신경세포들도 잠이 필요하고 지구상 처음으로 나타난 단세포 동물에게서도 잠이 있었을 것이라고 추정할 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영화 ‘인디아나 존스’의 주인공은 일반인들에게 전형적인 고고학자의 모습으로 각인돼 있다. 그는 페도라를 눌러쓰고 낡은 크로스백을 맨 채 성궤, 성배, 누르하치 유골 등을 찾아 유럽 전역은 물론 아프리카와 아시아 전역을 이 잡듯이 뒤지고 다녔다.실제 고고학자들도 인디아나 존스처럼 먼지를 뒤집어쓰고 유물을 찾으러 이리저리 뛰어다닐까. 19~20세기 초 고고학자들이 몸으로 때우는 현장 작업자 같은 분위기였다면 20세기 말~21세기의 고고학자들은 인공위성이나 컴퓨터 프로그램, 각종 실험기구를 활용하는 과학자의 모습에 가깝다. 지난 8일 스웨덴 스톡홀름대 고고학과, 웁살라대 고고학 및 고대사학과, 국립진화생물학센터 공동연구진이 ‘미국 자연 인류학지’에 발표한 논문만 봐도 고고학자들은 과학자에 가깝다는 것을 알 수 있다. 연구팀은 10세기 바이킹 전사의 전형적 무덤으로 알려진 스웨덴 비르카섬의 Bj581호 봉분의 부장품과 유골의 DNA 분석과 방사선 동위원소 분석을 실시한 결과 키 170㎝ 정도의 30대 여전사라는 사실을 140년 만에 밝혀냈다.올해 2월에는 울산과학기술원(UNIST) 박종화 교수와 영국, 아일랜드, 러시아, 독일 공동연구진이 두만강 위쪽 러시아 극동지방에 위치한 ‘악마문 동굴’에서 발견된 고대 동아시아인의 게놈을 해독한 결과 현대 한국인은 남방계와 북방계 아시아인이 융합된 유전체를 보유하고 있으며 특히 남방계 아시아인 게놈이 더 강하게 나타나고 있다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다. 역시 첨단 유전체 분석법으로 고대 역사를 복원한 것이다. 이렇듯 고고학계에서는 유물에 대한 DNA 분석을 통해 과거를 추적하는 ‘DNA 고고학’이라는 분야가 주목받고 있다. DNA 고고학은 고고유전학(Archaeogenetics)이나 고유전학(Paleogenetics)이라는 이름으로 불리기도 하지만 약간씩 차이를 보이고 있다. DNA 고고학은 유적지에서 발굴되는 유기체의 DNA를 연구해 유전적 특징을 과학적으로 규명하는 것으로 혈연, 민족 간 유연관계, 집단이나 문화의 이동에 대한 고고학적 정보를 자연과학적으로 분석한다. 고고유전학은 고고학적 해석을 위해 분자유전학적 기술과 고고학을 접목한 것이고 고유전학은 유전학적 입장에서 생물의 진화와 과거 생물의 특징에 대한 연구를 하는 분야다. 이뿐만이 아니다. 고고학자들은 땅속에 묻힌 고대 도시를 찾기 위해 인공위성이나 항공기에 탑재된 레이저 관측 장비를 활용하기도 한다. 미국 앨라배마대 고고학자들은 미국 항공우주국(나사)의 지원을 받아 700㎞ 상공의 인공위성으로 이집트 나일강 유역 사카라와 타니스 지역을 대상으로 수만장의 적외선 사진을 촬영한 뒤 분석했다. 그 결과 땅속에 묻혀 있는 피라미드 17개와 고대 무덤 1000개, 거주 유적지 3000개를 발견하기도 했다. 또 항공기에 탑재한 레이저 레이더(라이다·LIDAR) 역시 울창한 삼림 지역에 숨겨져 있는 유적지를 발굴하는 데 유용하다. 라이다는 레이저를 발사해 산란되거나 반사되는 것을 측정해 대상물까지의 거리와 위치를 정확하게 측정하는 한편 지표면의 모형을 3차원으로 구현하는 데 쓰이는 장치다. 최근 발전하고 있는 로봇 기술도 고고학에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 로봇을 활용해 내부 구조를 정확히 파악하기 어려워 사람이 접근하기 어려운 무덤 내부를 탐사하거나 오랜 시간 잠수가 필요한 수중 난파선을 조사한다. 인디아나 존스처럼 힘겹게 땅속에 파묻힌 무덤이나 참호 같은 곳에 목숨을 걸고 들어가는 것은 영화에서나 나오는 이야기가 된 것이다.빅데이터 처리나 시뮬레이션 같은 정보통신 기술들도 고고학에서는 중요하게 다뤄지고 있다. 오래된 고대인의 뼈나 유품에서 미량의 DNA 조각을 채취해 분석할 경우 방대한 게놈 정보가 나온다. 전문가들은 이 같은 방대한 데이터를 비교, 분석해 고인류의 복잡한 관계망을 파악할 수 있게 해 주는 알고리즘과 빅데이터 처리기술이 고고학의 새로운 장을 열었다고 평가하고 있다. 마틴 존스 영국 케임브리지대 고고학과 교수는 “DNA 고고학에서는 고대 유물에서 곰팡이나 세균 오염 없는 순수한 DNA를 추출하는 것이 중요하다”며 “오염 없는 DNA 추출과 첨단 과학기술의 활용은 현대 고고학을 정밀과학 수준까지 끌어올렸다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

많은 아이들은 동물을 좋아합니다. 동물원에 가 보면 대부분의 방문객이 아이를 동반한 부모라는 점만 봐도 그렇습니다. 아이들이 동물을 좋아하는 이유는 뭘까요. 아직 과학적으로 연구된 바는 없습니다. 물론 아직 발표되지 않았을 뿐 전 세계의 수많은 연구자들 중 한 명쯤은 이런 궁금증을 갖고 연구를 진행하고 있지 않을까 하는 생각이 들기도 합니다.경기 과천 서울대공원 동물원을 가면 가장 먼저 관람객을 맞는 동물은 육상 동물 중 목이 가장 긴 기린입니다. 기린사 앞에 모여 있는 아이들은 누구나 엄마, 아빠에게 이런 질문을 합니다. “기린 목은 왜 저렇게 길어요”라고 물으면 부모들은 “높은 나뭇가지에 있는 나뭇잎을 먹으려고 목을 뻗다 보니 목이 길어진 거야”라고 답을 합니다. 쓰면 쓸수록 발달한다는 초기 진화론인 ‘용불용설’에 따른 답이어서 정답이라고 할 수는 없습니다. 지금까지 받아들여지고 있는 진화론적 설명은 목이 긴 기린들이 생존에 유리해 살아남았다는 ‘적자생존’입니다. 사실 기린의 목이 길어진 명확한 이유는 아직 밝혀지지 않았습니다. 동물학자와 진화생물학자들에게 남겨진 숙제이기도 합니다. 물론 창조과학자들이 이야기하는 것처럼 “하나님이 그렇게 만들었기 때문”이라는 답은 제외한 것입니다. 기린 목에 대해 나온 진화적 가설들은 많습니다. 우선 프랑스 박물학자 장바티스트 라마르크가 주장한 것으로 부모들이 아이들에게 설명하는 ‘음식 섭취설’입니다. 라마르크는 기린의 목이 길어진 것은 나뭇잎에 닿기 위해 끊임없이 목을 뻗었기 때문이라고 주장했습니다. 다윈과 동시대에 살았던 영국의 자연사학자 앨프리드 러셀 월리스는 이를 약간 비틀어 “긴 목을 가진 기린이 목이 짧은 기린에 비해 먹이를 먹는 데 유리했기 때문에 살아남을 수 있었다”는 ‘적자생존설’을 주장해 지금까지 받아들여지고 있습니다. 그런데 1949년 영국의 저널리스트 채프먼 핀처가 ‘네이처’에 “다리가 길었기 때문에 물을 마시기 위해서는 목이 길어질 수밖에 없었다”고 주장한 논문을 발표해 기존의 설명이 뒤집히나 했습니다. 그렇지만 과학자들이 기린의 조상 화석을 발굴해 분석한 결과 핀처의 가설은 신빙성이 떨어진다고 판단해 폐기됐습니다. 또 하나 재미있는 가설은 ‘성선택설’에 바탕을 둔 것입니다. 바로 목이 긴 수컷은 머리로 라이벌을 후려칠 수 있고 암컷들은 그런 수컷들을 좋아한다는 설명입니다. 최근에 나온 가설은 ‘체온조절설’입니다. 목과 다리가 길면 부피와 체표면적이 한쪽으로 기울어 열의 축적과 손실 속도가 달라진다는 것입니다. 미국 와이오밍대 동물학과, 남아프리카공화국 프레토리아대 수의학과, 생리학과, 호주 서호주대 인간과학부 공동연구팀이 환경 및 유전학 분야 국제학술지 ‘건조환경 저널’ 10월호에 발표한 논문은 바로 체온조절설을 뒷받침하는 내용입니다. 연구를 이끈 그레이엄 미첼 와이오밍대 동물학과 교수는 “건조한 환경에서 사는 기린은 체온 조절을 편하게 하기 위해 목과 다리가 길어지게 된 것”이라며 “목, 그리고 무릎부터 발목까지 하퇴부의 직경이 작고 긴 기린이 작달막하고 통통한 기린보다 체열을 쉽게 배출할 수 있기 때문에 고온 건조한 환경에서 생존하는 데 유리하다”고 설명했습니다. 이처럼 진화생물학은 자연현상을 가장 잘 설명하는 가설을 끊임없이 찾아 나서는 과정의 산물입니다. 교과서에 나온 이론이라도 자연현상을 더 잘 설명하는 이론이 나온다면 역사 속으로 사라집니다. 이런 과정은 진화론이 틀렸기 때문도 아니고 과학자들이 진화론을 부정하기 때문도 아닙니다. 자연을 설명하는 더 좋은 이론을 만들기 위한 과정입니다. 창조과학이 사이비과학인 이유도 그런 치열한 연구와 토론과정 없이 지구의 나이가 6000년이라는 둥 답을 정해 놓고 모든 조건을 무조건 끼워 맞추는 ‘답정너’이기 때문입니다. edmondy@seoul.co.kr