파키스탄의 여성 정치인 베나지르 부토는 총선을 앞둔 2007년 12월 27일 라왈핀디에서 열린 지지자들의 집회에 참석했다가 암살됐다. 권총까지 든 테러범의 자살 폭탄 공격으로 20명 남짓한 주변 인사와 함께 목숨을 잃은 것이다. 그는 아버지 줄피카르 알리 부토 총리가 군사쿠데타로 죽임을 당하자 야당 연합체 민주주의회복운동(MRD)을 이끌며 반정부 투쟁을 벌인 끝에 총리에 올랐던 인물이다. 페르베즈 무샤라프 대통령 정권은 알카에다를 비롯한 테러 조직이 유력한 용의자라고 강조했다. 하지만 야당 지지자 사이에선 무샤라프의 공작이라는 이야기가 공공연하게 떠돌았다. 결국 이듬해 7월 대통령 선거에서 부토의 남편인 아시프 알리 자르다리가 당선됐다. 실각한 무샤라프는 부토의 살해를 방조한 혐의로 장기간 가택 연금되는 신세가 됐다. 암살이란 더 큰 목적을 이루기 위한 수단일 것이다. 물론 살해하는 것 자체가 목적인 경우는 예외다. 부토의 사례를 보면 무샤라프는 ‘정적(政敵)의 제거’라는 일차적인 목적은 달성했다. 그런데 집권 연장이라는 최종 목적은 달성하지 못했다. 지난 2월 무샤라프는 2007년 ‘붉은 사원’ 사태 당시 종교지도자 압둘 라시드 가지를 살해한 혐의로 추가 기소됐다. 암살은 정치의 전유물이 아니다. 미국의 생물학자 다이앤 포시는 1985년 르완다의 비룽가 산악 지대에서 숨진 채 발견됐다. 마운틴고릴라 연구의 권위자로 그 보호에도 앞장섰던 포시를 밀렵꾼들이 살해한 것으로 추측하고 있다. 하지만 밀렵꾼들의 의도와 달리 포시의 죽음 이후 마운틴고릴라 보호운동은 확대 조직된 ‘다이앤 포시 국제 고릴라 기금’의 주도로 가속도가 붙었다. 1998년에는 ‘정글 속의 고릴라’(Gorillas in the Mist)라는 영화로도 제작됐다. 그 결과 마운틴고릴라는 꾸준히 증가하고 있다. 러시아는 암살 관련 뉴스가 잦은 나라다. 지난해 2월에는 제1부총리 출신 야권 지도자인 보리스 넴초프가 피격됐다. 푸틴 대통령의 집무실이 있는 크렘린에서 불과 200m 떨어진 지점이었다. 괴한들의 총탄 4발을 맞고 숨졌다. 푸틴의 심복이라는 람잔 카디로프 체첸 자치공화국 수반은 암살의 배후로 지목되자 “서방 정보 기구의 소행”이라는 주장을 폈다. ‘피해자 진영의 자작극’ 주장을 펴는 것은 그만큼 ‘반작용’이 엄청나기 때문이다. 유럽연합 탈퇴(브렉시트)를 결정하는 영국 국민투표를 앞두고 잔류파인 조 콕스 노동당 하원의원이 피살됐다. 영국 사회가 일대 혼란에 빠진 가운데 ‘탈퇴’로 치닫던 여론이 ‘잔류’로 돌아서고 있다는 보도가 잇따르고 있다. 국민투표 자체가 무산될 수 있다는 관측도 있다. 이번에도 눈앞의 목적은 이루었으되 오히려 최종 목적에서는 멀어지는 암살의 속성을 그대로 드러냈다고 봐야 한다. 그러니 ‘자작극’ 주장 또한 빠지지 않고 나왔다. 서동철 논설위원 dcsuh@seoul.co.kr

혼밥족, 혼술족이 대세다. 이를 반영하듯 주거형태 또한 1인 가구가 급속도로 늘고 있다. 사회적 관계의 단절이 다양한 양태로 나타나고 있음을 뜻한다. 그러나 이를 단순한 사회적 현상만으로 볼 수 없는 연구결과가 나왔다. 외로운 사람들이 뇌졸중이나 심장병에 걸리는 비율이 높다는 연구결과가 나왔다. 고독함 속에 놓인 개개인의 건강에도 심각한 영향을 미칠 수 있다는 것이다. 최근 잉글랜드 요크대학 연구팀은 외롭거나 사회적으로 고립된 채 살아가는 사람들이 그렇지 않은 사람들에 비해 심장질환은 29%, 뇌졸중 발병 비율은 32% 더 높다는 논문을 발표했다. 사람의 외로움이 중병으로 이어질 수 있다고 경고한 이 연구는 지난 21년 간 18만 1000명을 대상으로 한 과거의 23개 논문을 재분석해 이루어졌다. 외로움이 병을 야기한다는 주장은 크게 3가지 요인 때문이다. 첫 번째, 외로운 사람은 그렇지 않은 사람과 비교해 행동과 라이프스타일이 다르다. 연구를 이끈 니콜 발트로다 박사는 "사회적으로 고립되거나 외로운 사람들은 물리적인 활동이 적고 균형있게 잘 먹지못해 비만비율도 높다"면서 "의사를 찾아가 검진을 받는 횟수도 적다"고 설명했다. 두 번째와 세 번째는 생물학적, 심리적 이유다. 외로움이 면역시스템을 약화시켜 스트레스에 잘 대처하지 못하고 근심과 우울증 비율을 높인다는 것. 곧 이는 병으로 연결돼 일로 인한 긴장도 만큼이나 심혈관계에 악영향을 미친다는 주장이다. 특히 연구팀은 외로움을 개인적인 문제가 아닌 흡연처럼 공공 건강에 대한 문제로 봐야한다고 강조했다. 　 발트로다 박사는 "사회적 관계 속에서 유대관계를 갖는 것 자체가 건강에 도움을 주는 것"이라면서 "보건당국은 외로운 사람들을 위해 커뮤니티 참여를 권장하고 자원봉사자와 관계를 맺도록 하는 정책을 펴야한다"고 밝혔다. 이어 "과거 외로움은 주로 노인들에게 해당됐으나 최근에는 젊은층도 급속도로 늘고있는 추세"라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

많은 사람이 밤에 깨 다시 잠들지 못하고 이리저리 뒤척인다. 이 경우는 체내 시계가 한 번에 길게 수면하는 것보다 두 번에 걸쳐 짧게 나눠 자는 것이 더 잘 맞기 때문일 수 있다고 호주 연구팀은 말한다. 영국 일간 데일리메일 최근 보도에 따르면, 수면 전문가인 심리학자 멜린다 잭슨 박사(호주 로열멜버른공과대)와 쇼반 뱅크스 박사(남호주대 수면연구소)는 이런 ‘분할 수면’은 원래 일반적인 것이었으며, 8시간 동안 계속 자는 것은 산업혁명 이후 생겨난 것이라고 말했다. 이들은 의학 기록부터 재판 기록까지 역사를 통틀어, 분할 수면에 관한 언급이 있었으며 이런 수면은 오늘날 낮잠 자는 일부 문화에서도 나타난다고 말했다. 또 이런 수면은 당일 주의력을 높일 수 있으며, 사람들이 일하거나 집에서 가족과 시간을 보내는 데 더 유연성 있게 접근하도록 돕는다고 한다. 두 박사는 분할 수면에 관한 역사와 왜 이런 수면이 한 번에 자는 ‘통합 수면’보다 더 좋을 수 있는지를 다음과 같이 설명했다. 1. 불면증은 분할 수면이 사라지며 나타난 병이다 약 3분의 1의 사람이 밤 동안 수면을 유지하기 어려운 증상을 갖는 등 수면 문제를 지니고 있다. 밤에 깨는 것은 대부분 환자에게 고통이 되지만, 분할 수면 사이에 발생하는 각성 시간이 일반적이었음을 제시하는 몇 가지 증거가 있다. 의료 기록과 법원 기록은 물론 심지어 아프리카인이나 남미인 부족에서도 역사적으로 분할 수면에 관한 공통적인 언급이 있었다. 찰스 디킨스의 역사소설 ‘바나비 러지’(Barnaby Rudge·1841)에서도 분할 수면에 대한 언급이 있었다. 또 인류학자들은 산업혁명 이전의 유럽인은 분할 수면을 일반적인 것으로 생각했다는 증거를 발견했다. 잠이 드는 것은 취침 시간을 정해서 하는 것이 아니라 해야 할 일에 의해 결정됐다. 역사학자 A. 로저 에키르크의 저서 ‘밤의 문화사’(At day‘s close: night in times past)는 당시 가정에서는 해가 진 뒤 2시간 동안 잠자리에 들고 1~2시간 동안 깬 뒤 이후 새벽까지 두 번째 잠을 자는 방법을 묘사했다. 이 깨어있는 시간 동안에 사람들은 긴장을 풀거나 자신의 꿈에 대해 깊이 생각하고 혹은 부부관계를 가졌으며, 일부는 달이나 기름 램프의 빛에 의존해 책을 읽거나 나무를 베고 혹은 바느질하는 등 활동에 참여했다. 에키르크는 첫 번째(first)와 두 번째(second) 수면이라는 말로 언급된 분할 수면이 17세기 후기 동안 사라지기 시작한 것을 발견했다. 이는 유럽 북부의 상류층을 시작으로 이후 200년간 서구 사회 나머지로 확산한 것으로 여겨진다. 흥미롭게도, 19세기 후기 문학에서 불면증에 대한 언급은 분할 수면이 사라지기 시작한 기간과 일치한다. 따라서, 현대 사회는 사람들이 매일 밤 연속된 통합 수면의 밤을 받아들이게 만들어 불필요한 압박을 가할 수 있고 수면과 그 문제를 지속해 불안감을 더한다. 2. 오후의 달콤한 낮잠은 몸이 원하는 분할 수면 ‘바이페이직 수면’(biphasic sleep)으로도 불리는 분할 수면은 오늘날 사회에서 남아 있는데 바로 오후에 낮잠을 자는 문화가 있는 곳이다. 우리의 체내 시계는 이른바 ‘점심 후 노곤함’(post-lunch dip)으로 불리는 이른 오후에 주의력이 떨어지는 현상으로 나타나 분할 수면이 일반적인 것이었음을 암시한다. 1990년대 초, 정신과 전문의 토마스 웨어 박사는 한 달 동안 실험실에서 매일 14시간 동안 어둠 속에서 지낸 집단과 8시간 보낸 집단을 비교하는 시험을 시행했다. 참가자들이 수면을 조정하는데는 시간이 좀 걸렸지만, 4주차부터 뚜렷하게 2단계 수면 패턴이 나타났다고 한다. 이들은 처음 4시간 동안 수면하고 1~3시간 동안 깨어 있었으며 그다음 4시간 동안 두 번째 수면에 들어갔다. 이 결과는 바이페이직 수면이 생물학적 특성에 기인한 자연적인 과정임을 제시한다. 3. 분할 수면은 시간 활용에 유연성을 준다 오늘날 사회는 수면 시간에 있어 종종 유연성을 허용하지 않으므로 우리는 지금도 잠이 들고 깨는 시간을 준수해야 한다. 흔히 7~9시간 동안 깨지 않고 지속하는 수면은 상쾌한 기분이 들게 하는데 최고일 것으로 생각된다. 하지만 이런 일정이 활동 일주기 이른바 체내 시계에 적합하지 않은 사람이라면 그만큼 겉으로 낮과 밤의 활동이 일치하지 않는다. 분할 수면 일정을 성공적으로 유지하려면 잠자고 싶은 강한 충동이 들 때나 빠르게 잠들어 수면을 유지하기 위해 신체 리듬이 낮아지는 시기 동안에 수면에 드는 것이다. 분할 수면 일정의 주된 장점은 직장과 가정에서 시간을 유연성 있게 활용할 수 있다는 것이다. 현대 사회에서 일부 사람은 실제로 분할 수면을 채택한다. 이를 통해 주의력을 높이고 기분을 개선하며 기억과 학습에서도 중요한 이점을 가질 수 있다. 일부는 불면증과 같은 수면 장애가 인체의 자연적인 환경에 뿌리를 두고 있다고 믿는다. 따라서 분할 수면의 일정은 일부 사람에게 더 자연스러운 신체 리듬이 될 수 있다. 4. 분할 수면은 교대 근무자에게 도움이 될 수 있다 24시간 동안 충분한 수면 시간을 유지하는 분할 근무의 일정은 수면과 작업 능력, 안전성을 위해 도움이 될 수 있다. 최근 수많은 연구는 하루 동안 총수면 시간이 (약 7~8시간으로) 유지되면, 이를 둘로 나눈 분할 수면이 한 번에 길게 자는 수면보다 작업 능력에 있어 비교할 만한 혜택을 제공한다는 것을 발견했다. 하지만 예상할 수 있듯이 기상 시간과 작업 시작 시간이 아침의 이른 시간이라면 작업 능력과 안전성은 여전히​​ 손해볼 수 있다. 그리고 우리는 이런 분할 수면 일정이 건강에 어떤 혜택을 주고 만성 질환의 위험을 줄일 수 있는지 알지 못한다. 야간 교대 근무의 어려움을 해소할 수는 없지만, 분할 근무 일정의 일부 장점은 모든 근로자가 적어도 밤에 잠을 잘 어떤 기회를 얻으며 6~8시간보다 더 오래 주의력을 유지하지 않아도 된다. 우리는 한 번에 오래 수면을 하길 바라지만, 이는 모든 사람의 신체 시계나 작업 일정에 해당하지 않을 수 있다. 따라서 우리의 수면은 산업 혁명 이전 사람들에게서 나온 분할 수면에서 오늘날 산업 환경에 적응하도록 변화했을 가능성이 있는 것이다. 사진=데일리메일 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

많은 사람이 밤에 깨 다시 잠들지 못하고 이리저리 뒤척인다. 이 경우는 체내 시계가 한 번에 길게 수면하는 것보다 두 번에 걸쳐 짧게 나눠 자는 것이 더 잘 맞기 때문일 수 있다고 호주 연구팀은 말한다. 영국 일간 데일리메일 최근 보도에 따르면, 수면 전문가인 심리학자 멜린다 잭슨 박사(호주 로열멜버른공과대)와 쇼반 뱅크스 박사(남호주대 수면연구소)는 이런 ‘분할 수면’은 원래 일반적인 것이었으며, 8시간 동안 계속 자는 것은 산업혁명 이후 생겨난 것이라고 말했다. 이들은 의학 기록부터 재판 기록까지 역사를 통틀어, 분할 수면에 관한 언급이 있었으며 이런 수면은 오늘날 낮잠 자는 일부 문화에서도 나타난다고 말했다. 또 이런 수면은 당일 주의력을 높일 수 있으며, 사람들이 일하거나 집에서 가족과 시간을 보내는 데 더 유연성 있게 접근하도록 돕는다고 한다. 두 박사는 분할 수면에 관한 역사와 왜 이런 수면이 한 번에 자는 ‘통합 수면’보다 더 좋을 수 있는지를 다음과 같이 설명했다. 1. 불면증은 분할 수면이 사라지며 나타난 병이다 약 3분의 1의 사람이 밤 동안 수면을 유지하기 어려운 증상을 갖는 등 수면 문제를 지니고 있다. 밤에 깨는 것은 대부분 환자에게 고통이 되지만, 분할 수면 사이에 발생하는 각성 시간이 일반적이었음을 제시하는 몇 가지 증거가 있다. 의료 기록과 법원 기록은 물론 심지어 아프리카인이나 남미인 부족에서도 역사적으로 분할 수면에 관한 공통적인 언급이 있었다. 찰스 디킨스의 역사소설 ‘바나비 러지’(Barnaby Rudge·1841)에서도 분할 수면에 대한 언급이 있었다. 또 인류학자들은 산업혁명 이전의 유럽인은 분할 수면을 일반적인 것으로 생각했다는 증거를 발견했다. 잠이 드는 것은 취침 시간을 정해서 하는 것이 아니라 해야 할 일에 의해 결정됐다. 역사학자 A. 로저 에키르크의 저서 ‘밤의 문화사’(At day‘s close: night in times past)는 당시 가정에서는 해가 진 뒤 2시간 동안 잠자리에 들고 1~2시간 동안 깬 뒤 이후 새벽까지 두 번째 잠을 자는 방법을 묘사했다. 이 깨어있는 시간 동안에 사람들은 긴장을 풀거나 자신의 꿈에 대해 깊이 생각하고 혹은 부부관계를 가졌으며, 일부는 달이나 기름 램프의 빛에 의존해 책을 읽거나 나무를 베고 혹은 바느질하는 등 활동에 참여했다. 에키르크는 첫 번째(first)와 두 번째(second) 수면이라는 말로 언급된 분할 수면이 17세기 후기 동안 사라지기 시작한 것을 발견했다. 이는 유럽 북부의 상류층을 시작으로 이후 200년간 서구 사회 나머지로 확산한 것으로 여겨진다. 흥미롭게도, 19세기 후기 문학에서 불면증에 대한 언급은 분할 수면이 사라지기 시작한 기간과 일치한다. 따라서, 현대 사회는 사람들이 매일 밤 연속된 통합 수면의 밤을 받아들이게 만들어 불필요한 압박을 가할 수 있고 수면과 그 문제를 지속해 불안감을 더한다. 2. 오후의 달콤한 낮잠은 몸이 원하는 분할 수면 ‘바이페이직 수면’(biphasic sleep)으로도 불리는 분할 수면은 오늘날 사회에서 남아 있는데 바로 오후에 낮잠을 자는 문화가 있는 곳이다. 우리의 체내 시계는 이른바 ‘점심 후 노곤함’(post-lunch dip)으로 불리는 이른 오후에 주의력이 떨어지는 현상으로 나타나 분할 수면이 일반적인 것이었음을 암시한다. 1990년대 초, 정신과 전문의 토마스 웨어 박사는 한 달 동안 실험실에서 매일 14시간 동안 어둠 속에서 지낸 집단과 8시간 보낸 집단을 비교하는 시험을 시행했다. 참가자들이 수면을 조정하는데는 시간이 좀 걸렸지만, 4주차부터 뚜렷하게 2단계 수면 패턴이 나타났다고 한다. 이들은 처음 4시간 동안 수면하고 1~3시간 동안 깨어 있었으며 그다음 4시간 동안 두 번째 수면에 들어갔다. 이 결과는 바이페이직 수면이 생물학적 특성에 기인한 자연적인 과정임을 제시한다. 3. 분할 수면은 시간 활용에 유연성을 준다 오늘날 사회는 수면 시간에 있어 종종 유연성을 허용하지 않으므로 우리는 지금도 잠이 들고 깨는 시간을 준수해야 한다. 흔히 7~9시간 동안 깨지 않고 지속하는 수면은 상쾌한 기분이 들게 하는데 최고일 것으로 생각된다. 하지만 이런 일정이 활동 일주기 이른바 체내 시계에 적합하지 않은 사람이라면 그만큼 겉으로 낮과 밤의 활동이 일치하지 않는다. 분할 수면 일정을 성공적으로 유지하려면 잠자고 싶은 강한 충동이 들 때나 빠르게 잠들어 수면을 유지하기 위해 신체 리듬이 낮아지는 시기 동안에 수면에 드는 것이다. 분할 수면 일정의 주된 장점은 직장과 가정에서 시간을 유연성 있게 활용할 수 있다는 것이다. 현대 사회에서 일부 사람은 실제로 분할 수면을 채택한다. 이를 통해 주의력을 높이고 기분을 개선하며 기억과 학습에서도 중요한 이점을 가질 수 있다. 일부는 불면증과 같은 수면 장애가 인체의 자연적인 환경에 뿌리를 두고 있다고 믿는다. 따라서 분할 수면의 일정은 일부 사람에게 더 자연스러운 신체 리듬이 될 수 있다. 4. 분할 수면은 교대 근무자에게 도움이 될 수 있다 24시간 동안 충분한 수면 시간을 유지하는 분할 근무의 일정은 수면과 작업 능력, 안전성을 위해 도움이 될 수 있다. 최근 수많은 연구는 하루 동안 총수면 시간이 (약 7~8시간으로) 유지되면, 이를 둘로 나눈 분할 수면이 한 번에 길게 자는 수면보다 작업 능력에 있어 비교할 만한 혜택을 제공한다는 것을 발견했다. 하지만 예상할 수 있듯이 기상 시간과 작업 시작 시간이 아침의 이른 시간이라면 작업 능력과 안전성은 여전히​​ 손해볼 수 있다. 그리고 우리는 이런 분할 수면 일정이 건강에 어떤 혜택을 주고 만성 질환의 위험을 줄일 수 있는지 알지 못한다. 야간 교대 근무의 어려움을 해소할 수는 없지만, 분할 근무 일정의 일부 장점은 모든 근로자가 적어도 밤에 잠을 잘 어떤 기회를 얻으며 6~8시간보다 더 오래 주의력을 유지하지 않아도 된다. 우리는 한 번에 오래 수면을 하길 바라지만, 이는 모든 사람의 신체 시계나 작업 일정에 해당하지 않을 수 있다. 따라서 우리의 수면은 산업 혁명 이전 사람들에게서 나온 분할 수면에서 오늘날 산업 환경에 적응하도록 변화했을 가능성이 있는 것이다. 사진=데일리메일 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

　현생 인류의 선조인 ‘호모 에렉투스’의 가장 오래된 발자국이 아프리카에서 발견됐다. 호모 에렉투스는 두 발로 걷는 인간이란 뜻으로, 직립 원인을 일컫는다. 　15일 이탈리아 뉴스 통신 안사에 따르면 로마의 라 사피엔차 대학 고생물학자들은 아프리카 에리트레아 국립박물관 연구진과 공동으로 약 80만 년 전으로 거슬러 올라가는 직립 원인의 발자국을 연구했다. 에리트리아는 홍해를 접한 아프리카 북동부의 나라다. 　이 발자국은 최근 에리트레아 사막 지대에서 굳어진 채로 모래 퇴적층에서 발견됐다. 발자국은 멸종한 영양의 발굽 자국과 나란히 남북 방향을 향하고 있었다. 연구진은 현생 인류의 발자국과 매우 유사한 이 발자국이 초기 인류 발의 해부학적 구조와 보행 능력에 대한 중요한 정보를 제공해줄 것으로 기대하고 있다. 　과학자들은 인류 진화에 있어 과도기로 인식되는 홍적세 중기의 발자국으로는 처음 이뤄진 이번 발견에 남다른 의미를 부여하고 있다. 연구를 통해 직립 보행을 시작한 초기 인류가 효율적으로 걷고 뛰는 데 발꿈치와 발바닥이 어떤 역할을 했는지를 파악할 것이란 설명이다. 　오상도 기자 sdoh@seoul.co.kr

서인도제도 그랜드바하마섬 인근 해역입니다. 한 다이버가 흉상어과에 속하는 레몬 상어들을 의도적으로 자극하는데요. 이내 상어는 다이버와 뒤엉켜 아찔한 광경을 연출합니다. 하지만 다이버는 당황하지 않고 상어의 턱을 팔로 감싸 안아 상어를 단번에 제압합니다. 무시무시한 상어를 여유롭게 제압한 주인공은 상어와 소통한다고 해서 ‘샤크 위스퍼러’(shark whisperer)라 불리는 리카르도 스툴라 아보가드리(49)입니다. 그는 30여년간 상어 연구에 정진해 온 해양 생물학자로, 상어의 공격으로부터 살아남는 방법을 설명하고자 이번 영상을 촬영했다고 합니다. 사진=Troy Iloski/SWNS, 영상=News Today/유튜브 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

반가워. 난 빌보 배긴스야. 중간계의 평화를 위해 절대 반지를 파괴하러 떠나는 ‘반지 원정대’ 중 한 명인 프로도가 내 조카지. 나와 내 조카 얘기는 영국 옥스퍼드대 영문과 J R R 톨킨 교수의 소설과 피터 잭슨 감독의 영화들 덕분에 잘 알고 있을 거야. 어쨌든 우리는 중간계라는 땅에서 살고 있는 종족이야. 다른 종족들과는 달리 우리는 다 자란 성인의 키도 인간족의 5~6살 어린아이와 비슷한 정도인 1m에 불과해. 그래서 나이가 많이 들어도 어린아이의 모습과 비슷하지. 톨킨 교수가 쓴 소설 ‘호빗’의 첫 문장(‘땅속 어느 굴에 호빗이 살고 있었다’)처럼 우리는 동굴에서 살아.●호모에렉투스… 인도네시아서 발견된 70만년 전 이빨·턱뼈 화석 많은 사람이 우리는 소설 속에서나 등장하는 것으로 알고 있지만 우리는 실제로 과거에 지구상에 존재했던 종족이야. 물론 영화에서 나오는 외모와는 좀 많이 다르지만 말야. 원래 우리 종족 이름은 호빗이 아니라 ‘호모 플로레시엔시스’지. 2003년 우리 화석이 처음 발견된 곳이 인도네시아 플로레스섬 리앙부아 동굴이었기 때문에 ‘플로레스 섬에 살았던 사람’이란 뜻으로 지어진 이름이야. 어쨌든 우리의 존재는 호주의 고고학자 마이크 모우드(1950~2013) 교수에 의해 처음 알려졌어. 그때까지 인류의 진화 과정은 오스트랄로피테쿠스-호모하빌리스-호모에렉투스-호모사피엔스-호모사피엔스사피엔스로 이어져 왔다고 믿어졌는데 우리의 존재가 알려지면서 과연 인류의 진화 과정을 어떻게 봐야 하는가에 대한 논란이 최근까지 이어졌어. 그런데 호주 울런공대 고인류학센터, 그리피스대 고인류학과, 일본 국립자연사박물관, 인도네시아 지리국 공동 연구진이 2014년 10월 인도네시아 플로레스섬 마타멩게에서 발견한 턱과 이빨 화석을 분석해 이런 논란에 종지부를 찍을 만한 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 8일자에 2편의 논문으로 발표했더라구. 호주 울런공대의 고생물학자 게릿 반덴버그 교수가 주도한 연구였는데, 이번 논문에서는 그동안 고인류학계의 가장 큰 의문이자 논란이었던 ‘호빗은 어디서 왔고 왜 그렇게 작은가’에 대한 답을 내놨지. ●먹을 것 없는 플로레스섬… 수십만년 동안 진화하며 체격 줄어 길고 평평한 우리 발 때문에 많은 학자들은 우리가 오스트랄로피테쿠스나 호모하빌리스의 후손일 것이라고 추정했지만 이번 연구로 우리의 직접적인 조상은 호모에렉투스라는 사실이 밝혀졌어. 호모에렉투스가 플로레스섬에 도착한 것이 약 100만년 전이고 우리 이빨과 턱뼈는 70만년 전 것이란 점 때문에 내려진 결론이지. 호모에렉투스의 키는 150~160㎝이고 큰 것은 180㎝ 화석도 발견됐는데 우리의 키는 1m 정도에 불과했어. 왜냐고? 연구진도 얘기했지만 그건 플로레스섬에는 먹을 것을 비롯해 자원이 빈약했기 때문이야. 그래서 불과 수십만년 동안 진화하면서 체격이 왜소해지게 된 거야. 반덴버그 교수도 얘기했지만 우리뿐만 아니라 코끼리 같은 커다란 동물들도 먹이가 부족한 곳에 고립되면 시간이 지나면서 작아지게 돼. 어쨌든 이번 연구로 현생인류에게는 또 다른 친척이 있었다는 사실이 밝혀지게 됐어. 불과 10만년 전까지만 해도 지구에는 우리 말고도 최소 여섯 종의 인간이 살고 있었는데 지금은 호모사피엔스사피엔스라는 종 하나만 살고 있잖아. 다른 종들이 어떻게 사라졌는지는 아직도 미스터리야. 고고학적 발견들은 현재의 인간종이 언제든지 새로운 인간종에 의해 사라질지도 모른다는 사실을 암시하고 있다는 것을 항상 잊지 않았으면 해. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사라진 벌들의 경고/마크 윈스턴 지음/전광철·권영신 옮김/홍익출판사/304쪽/1만 4800원 작은 곤충이지만 하는 일은 여간 아니다. 우리가 이용하는 식량자원의 3분의1가량이 곤충에 의해, 그 가운데 80~90%가 꿀벌에 의해 수정이 이뤄지고 있다. 이뿐 아니다. 전 세계 40만여 종의 식물 가운데 75%가량의 번식에 꿀벌이 직간접적으로 참여하고 있다. 꿀벌이 사라진다면 전 세계 식물의 번식에 문제가 생기고, 식량 부족에 이어 자연생태계의 붕괴로 이어질 것이다. 그리고 전율스럽게도 지금 벌들이 무서운 속도로 소멸하고 있다. 새 책 ‘사라진 벌들의 경고’는 이처럼 꽃가루를 옮겨 식물의 수정을 돕는 벌의 개체 수가 급격히 줄어들고 있는 현실과 문제점을 분석하고 있다. 벌이 사라지는 원인은 아직 명확하게 규명되지 않았지만, 저자는 독성물질이 함유된 농약이 벌의 생태환경에 악영향을 줬을 것으로 판단한다. 특히 2006년 미국의 양봉장에서 벌의 25∼40%가 자취를 감추는 ‘군집 붕괴’ 현상이 벌어졌는데, 저자는 이 같은 현상이 양봉의 규모가 커지고 기계화되면서 더 많은 농약을 사용한 결과라고 본다. 우리나라도 예외는 아니다. 특히 토종벌이 문제다. 서양벌의 ‘군집 붕괴’가 성충에게 문제를 일으킨다면, 토종벌에선 애벌레가 썩어 죽는 현상이 발생한다. 이른바 낭충아봉부패병인데, 이 전염병이 발병하면 구제역처럼 반경 6㎞의 토종 벌통을 소각 처리해야 한다. 책에 따르면 2007년에 발생해 그해 77%가, 2010년에는 90%가 폐사한 데 이어 2013년엔 토종벌 40만통 가운데 겨우 3만통만 살아남았다. 토종식물의 수분에도 비상이 걸린 셈. 우리가 구제역, 조류인플루엔자에만 정신 팔린 사이 또 다른 생태계가 병으로 신음하고 있었던 것이다. 벌의 급감은 식량 위기를 불러온다. 저자는 미국 하버드대의 연구 결과를 인용해 “꿀벌 등 꽃가루 매개 곤충이 사라지면 매년 142만명 이상이 사망할 것”이라는 섬뜩한 전망을 내놓고 있다. 과학자 아인슈타인이 “꿀벌이 사라지면 인류도 4년 이내에 멸망할 것”이라고 경고한 것과 같은 맥락이다. 특히 꿀벌의 감소로 비롯된 식물 식량의 부족으로 인해 저소득층을 중심으로 사망자가 급속히 늘 것이란 분석에선 한숨만 나온다. 더 큰 문제는 벌이 사라질 정도로 환경이 오염된 상황을 인간이 외면하고 있고, 독성물질이 다른 요인과 상승작용을 일으키고 있는데도 이를 방치하고 있다는 것이다. 책은 이 밖에 벌의 생물학적 특성, 인간과 벌의 친밀한 역사 등에 대해서도 전하고 있다. 손원천 기자 angler@seoul.co.kr

절단 전후 구별… 정확도 높아져 줄기세포 치료제 등 활용 기대 국내 연구진이 유전자를 편집할 수 있는 새로운 ‘가위’를 만들어 실험용 생쥐를 이용한 유전자 교정에 성공했다. 유전자나 줄기세포 치료제, 부작용 없는 항암 세포 치료제, 고부가가치 농축산물 품종 개량 등에 널리 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 김진수 단장(서울대 화학과 교수) 등 연구진과 서울아산병원 아산생명과학연구원 이상욱·성영훈 교수 연구팀은 제4세대 ‘크리스퍼-Cpf1 유전자 가위’를 만드는 데 성공하고 생명과학 및 화학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 7일자에 논문 3편을 발표했다. ●유전자 가위는 생명과학 ‘마법의 지팡이’ 인류는 히포크라테스 시대부터 질병을 정복하기 위해 끊임없는 노력을 해 왔다. 1950년대 이후 분자생물학이 급속히 발전하면서 많은 질병들이 유전자 이상으로 발생한다는 것이 밝혀지고 있다. 이 때문에 과학자들은 단순히 증상을 치료하는 것이 아니라 유전자 자체를 바꿔 질병을 없애려 시도하면서 ‘유전자 치료’ 기술을 본격적으로 연구하기 시작했다. 유전자 치료는 이상이 생긴 세포에 정상 유전자를 삽입하거나 비정상적 유전자를 제거해 정상 유전자로 교체하는 형태로 시행된다. 1990년 미국에서 선천성면역결핍증 환자를 대상으로 인류 첫 유전자 치료가 시도된 뒤 암과 같은 악성 종양을 중심으로 유전자 치료 기술 개발이 활발하다. 유전자 치료 분야에서 현재 가장 주목받고 있는 기술은 ‘유전자 가위’ 기술이다. 이 기술은 화학물질로 만들어진 ‘가위’를 이용해 DNA를 자르고 붙이는 편집을 가능하게 만드는 유전체 교정 기법이다. 유전자 가위 기술은 유전병 치료뿐만 아니라 특정 병균에 강한 식물이나 동물 품종도 만들어 낼 수 있기 때문에 생명과학 분야에서는 그야말로 ‘마법 지팡이’로 통한다. 유전자 가위는 2003년 1세대인 ‘징크 핑거 뉴클레이즈’가 나온 이후 2011년 말에는 2세대 유전자 가위 ‘탈렌’, 2013년 초에는 3세대 ‘크리스퍼-Cas9 유전자 가위’ 기술이 나왔다. 특히 크리스퍼-Cas9 유전자 가위는 김 단장이 미국 연구진과 함께 개발해 낸 기술이다. 크리스퍼-Cas9 유전자 가위에서 쓰이는 Cas9은 특정 DNA 염기를 잘라내는 효소 이름이다. 이번에 새로 개발된 크리스퍼-Cpf1 가위는 Cas9 대신 Cpf1이라는 새로운 절단효소를 붙인 것이다. 사실 Cpf1은 지난해 미국 매사추세츠공과대(MIT) 펑 장 교수가 처음 발견해 학계에 보고했지만 원하는 위치에서 정확히 유전자를 자르고 붙일 수 있는지 여부는 아직까지 알려지지 않았고 유전자 가위로도 만들어지지 않은 상태였다. 이 같은 상황에서 김 단장팀은 자체 개발한 유전체 시퀀싱 기법을 사용해 크리스퍼-Cpf1 유전자 가위와 크리스퍼-Cas9의 오작동 확률을 측정한 결과 크리스퍼-Cpf1 유전자 가위가 더 정밀하다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 유전체 시퀀싱 기법은 유전자 가위 처리 전과 후를 한눈에 파악해 잘린 위치를 구별할 수 있는 기술이다. 특히 이번에 신형 유전자 가위의 성능이 확인됨에 따라 4세대 유전자 가위로 연구자들에게 인정받을 수 있을지 주목된다. 연구팀은 크리스퍼-Cpf1 유전자 가위를 사용해 생쥐의 면역체계에 관여하는 ‘폭슨원’(Foxn1)이라는 유전자를 교정하는 데 성공했다. 폭슨 유전자에 이상이 생기면 면역체계 교란이 생겨 각종 질병에 쉽게 걸리고 털이 자라지 않게 된다. 연구진은 크리스퍼-Cpf1 유전자 가위로 이 유전자를 교정해 정상적인 생쥐를 만든 것이다. 김 단장은 “이번에 개발된 크리스퍼-Cpf1 유전자 가위는 크리스퍼-Cas9에 비해 정확성이 높기 때문에 생명공학이나 분자의학의 여러 분야에서 널리 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. ●암 유발·면역 억제 생쥐 만들어내 이와 함께 이상욱·성영훈 교수팀은 크리스퍼-Cpf1 유전자 가위를 이용해 실험 쥐의 특정 유전자 기능을 없애는 ‘유전자 녹아웃’에도 성공했다. 연구팀은 유전자 녹아웃 기술을 이용해 암을 유발하는 생쥐와 면역이 억제된 쥐를 만들어 냈다. 암이나 파킨슨병 등 난치성 질환을 연구하기 위해서는 해당 유전자 변형 동물이 필요한데 국내 대부분의 실험실에서는 시설이나 기술 부족으로 미국이나 일본 등에서 수입해 사용해 왔다. 그렇지만 이번 이 교수팀의 연구 덕분에 한 마리에 수십만원에서 수백만원에 이르는 연구용 유전자 변형 생쥐를 국내에서 자체적으로 생산할 수 있게 됐다. 이 교수는 “생명과학 분야 연구자들의 연구비 중 적지 않은 비용이 동물 모델 수입에 쓰이는데 이번 연구 덕분에 외화 낭비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 기초 분야 연구가 산업으로 바로 연결될 수 있다는 사실을 보여줬다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

보통 화석이라고 하면 공룡 같은 동물의 골격을 먼저 떠올리는 것이 일반적이다. 하지만 사실 화석의 종류는 상상 이상으로 다양하다. 물론 화석으로 남는 생물체의 종류가 다양하기 때문이다. 예를 들어 고대 식물은 공룡 영화에서라면 배경 이상의 의미가 없는 경우가 대부분이지만, 그 양과 종류에서 동물 화석에 뒤지지 않을 뿐만 아니라 생물학적으로 매우 중요한 의미를 지니고 있다. 지금으로부터 3억 5920만 년 전에서 2억 9900만 년 전인 석탄기에는 높이 수십m에 달하는 거대한 양치식물들이 빽빽하게 지구의 육지를 덮었다. 이들은 오늘날 우리가 보는 식물과는 매우 다르지만, 석탄의 존재로 인간에게 중요한 자원을 제공하고 있다. 최근 옥스퍼드 대학의 알렉산더 헤서링톤 (Alexander (Sandy) Hetherington)을 비롯한 과학자들은 이 시기 살았던 식물의 뿌리 화석을 발견하는 데 성공했다. 이 시기 식물 화석 자체는 물론 드물지 않지만, 이들의 발견이 놀라운 부분은 작은 뿌리 화석에서 세포 분열을 확인할 수 있을 정도로 조직이 완벽하게 보존된 화석을 발견했다는 데 있다. 이 화석은 3억2000만 년 전의 것으로 이렇게 보존 상태가 좋은 식물 뿌리 화석 가운데서는 가장 오래된 것이다. 연구팀은 이 화석 식물에 라틴어로 석탄 뿌리라는 뜻의 라딕스 카보니카 (Radix carbonica)라는 명칭을 붙였다. 연구팀에 의하면 이 식물의 뿌리줄기 세포는 현재의 식물의 뿌리줄기 세포와는 다른 방식으로 증식하고 분열한다. 이는 식물의 뿌리 진화가 현재 우리가 생각하는 것보다 훨씬 다양했음을 의미하는 것이라고 연구팀은 설명했다. 불과 1.5mm에 불과한 작은 식물 뿌리 부분이 이렇게 완벽하게 보존되었다는 점은 과학자는 물론 일반 대중도 놀라게 하기에 충분하다. 화석 기록은 대부분은 완전하지 않은 경우가 대부분이지만, 가끔 자연은 인간에게 깜짝 놀랄 만한 선물을 주는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

최근 뷰티, 코스메틱업계에선 ‘과학 화장품’이 주목을 받고 있다. 이로 인해 반중력, 줄기세포, 피에이치(pH) 밸런스, 등 과학 용어를 활용해 제품 이름을 짓고 있다. 과학용어를 쓰면 독특한 제품명이 눈에 띄고 제품의 효능을 강조하는 효과도 생기게 된다. 이런 과학 컨셉의 네이밍은 신뢰도를 높이는데 도움을 준다고 전문가들은 말한다. 단지 마케팅 효과를 노리는 것만을 노리는 것은 아니다. 지속적인 연구 개발을 통해 과학적인 매커니즘으로 피부를 좋게 만들고 여드름, 홍조, 기미를 제거해 주는 과학 화장품들 또한 지속적으로 개발이 되고 있다. 더모코스메틱의 브랜드인 ‘비쉬’도 제품명에 과학 용어를 담았다. 온천수 미스트로 개발된 ‘pH 밸런스 온천수’의 경우 피부의 자연 보호막이 약산성을 띤다는 사실에서 착안했다. 염기성의 화장품을 바르게 되면 피부의 보호막이 허물어지게 되지만, 약산성 화장품을 사용하면 손상되지 않는다는 원리를 이용해 제품을 개발했다. pH 밸런스 온천수의 pH 농도는 피부와 유사한 5.5 수준이다. 11가지 미네랄이 첨가되어 미세하게 분사되는 온천수가 얼굴 전체를 감싸줘 수분 보호막을 형성한다. 랑콤은 ‘레네르지반중력 탄력 크림’으로 중력을 거스르는 크림을 내놨다. 피부 탄력을 끌어올려 피부 주름을 개선해 주는 제품이다. 레네르지반중력 탄력 크림은 우주 생물학 전문가 알랭 콜리지 박사와 랑콤사의 협업을 통해 탄생했다. 랑콤사는 크림의 질감이 부드러워 주름 사이를 촘촘하게 채워준다고 밝혔다. 40명의 여성을 대상으로 시행한 실험에서 참여자 전원이 “피부 속 밀도가 더욱 높아진 것 같다”고 답했다. 메디프런트의 TCL101 NC크림은 유럽 명품 화장품 제조회사들의 7년간의 협업을 통해 개발된 TCL101 성분이 포함된 수분색조 에센스이다. 색조 화장품 속 화학 성분의 자극으로부터 피부를 보호하는 막을 형성해 여드름 피부, 홍조피부, 기미 피부를 보호하고 개선하는데 도움을 준다. 색조 메이크업에 포함된 각종 유해 화학 성분은 모공을 막고 피부속에 갇혀 빠져나오지 못한 산소가 활성 산소로 변하기 때문에 피부 진피층을 산화시키게 된다. TCL 101 성분은 이러한 화학성분으로부터 보호막을 형성하여 색조 화장을 하면서도 피부를 보호하고 개선되는 효과를 준다. 또한 EWG(미국 비영리 화장품 유해성분 검증기관)의 화장품 성분등급 분석결과 전 성분 안전 녹색등급 인증과 101시간 수분 지속력 임상 테스트를 통과했다. 이러한 국제 특허 성분들은 피부에 답답함 없이 밀착되는 순간밀착TM기술을 통해메이크업 베이스역할과 화학성분과 미세먼지, 황사로부터 피부 보호막을 형성 할 수 있도록 개발 되었다. 이러한 과학 성분 화장품들은 점점 더 코스메틱업계의 추세가 되어가고 있다. 화장품 전문가들은 “피부를 위한 성분이 검증된 화장품들이 점차 증가할 것이며 현명한 소비자가 되기 위해서는 내 피부에 맞는 좋은 성분을 찾으려는 노력이 필요하다. 그러기 위해 화장품에 대한 올바른 지식과 정보를 쌓아야 할 것”이라 조언했다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr

“올여름 기점 189개국에 퍼질 듯”국내 지역감염가능성 15% 낮은편정부, 발생국 다녀온 임산부 검사53國 입항 운송수단에 방제증명서 지난해 말 브라질을 중심으로 시작된 지카바이러스가 올여름 전 세계적으로 확산될 가능성이 높다는 분석 결과가 나왔다. 일본 도쿄대 의학대학원, 종합연구대학원, 홋카이도대 의학대학원 공동연구진이 지카바이러스의 확산 모델을 개발해 분석한 결과 브라질에서 올림픽이 열리는 이번 여름을 기점으로 전 세계 240여개 국가 중 189개국으로 지카바이러스가 확산될 수 있다는 논문을 발표했다. 이번 예측 결과는 의학 및 바이오 분야 공개 국제학술지 ‘피어제이’ 최신호에 실렸다. 이집트숲모기에 의해 옮겨지는 지카바이러스는 감염될 경우 갑작스러운 발열과 근육통, 두통 등의 증상을 보이지만 임신부가 감염될 경우에는 소두증에 걸린 신생아를 낳을 가능성이 높은 것으로 알려져 있어 국내에서는 ‘4군 감염병’으로 분류돼 있다. 논문은 지난해 5월 브라질에서 지카바이러스가 처음 보고된 이후 유입 가능성을 예측한 결과 예상대로 브라질과 인접한 중남미 국가들의 유입과 확산 가능성이 가장 높은 것으로 나타났다. 한국의 경우 브라질에서 첫 감염자 발생 이후 36~55주에 지카바이러스 감염자가 나타날 것으로 분석됐다. 실제로 국내 첫 지카바이러스 환자는 분석 범위 내인 지난 3월 말 발견됐다. 분석에 따르면 한국은 지역 내 확산보다는 해외에서 유입되는 감염자로 인한 확산 가능성이 40~60%에 이를 정도로 높은 것으로 분석됐다. 또 지카바이러스가 유입된 뒤 지역감염 가능성은 15% 이하로 비교적 낮은 편이지만 이웃한 중국의 지역 내 확산 가능성이 30~45%로 높은 편이기 때문에 영향을 받을 수 있을 것으로 예상했다. 연구진은 모기가 옮기는 전염병인 뎅기열과 치쿤구니야의 확산 데이터를 바탕으로 생존분석이라는 수학생물학 기법으로 지카바이러스의 확산 모델을 만들었다. 올해 1월 31일 데이터를 기준으로 한 이번 분석에 따르면 확산 가능성을 분석할 만한 의료 정보가 없는 나라들과 이미 발생한 나라들을 고려할 때 지카바이러스 확산의 영향에서 벗어날 수 있는 나라는 사실상 전무한 것으로 나타났다. 도쿄대 니시우라 히로시 교수는 “수학적 분석을 통한 예측인 만큼 연구진이 고려하지 못한 변수들도 많을 것”이라고 전제하며 “수치상 확산 위험이 낮은 나라에 사는 임신부들도 위험지역 여행을 피한다든지 예방조치를 충분히 취해야 할 것”이라고 말했다. 한편 질병관리본부는 ‘지카바이러스 감염증 관련 지침’을 개정해 1일부터 지카바이러스가 발생한 국가에 다녀온 적이 있는 임산부는 증상 유무에 상관없이 진단검사를 받도록 조치했다. 이와 함께 여름이 시작되면서 국내에서도 지카바이러스를 옮기는 흰줄숲모기의 활동이 증가할 것으로 예상하고 ‘최근 발생국가 53개국’에서 입항하는 모든 운송수단에 대해 방제증명서를 받는 한편 공항과 항만의 검역구역 내 모기 방제를 강화하기로 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 캘리포니아 대학의 고생물학자들은 7억4000만~7억8000만년 전에 형성된 지층에서 마치 흡혈귀에 물린 듯한 자국이 있는 화석을 발견했다. 당시에는 흡혈귀는 말할 것도 없고 대부분의 생물체가 단세포 생물이던 시절이지만, 고생물학자들은 이 화석이 의미하는 바가 무엇인지 금방 알아차렸다. 그것은 가장 오래된 포식 활동의 흔적이다. 스스로 영양분을 생성하지 않고 다른 생물체의 영양분을 빼앗는 것은 생물계에서는 매우 흔한 일이다. 모든 동물과 많은 박테리아가 이 생존 전략을 선택했다. 당연히 포식 전략이 진화된 것도 매우 오래된 일이다. 하지만 극히 일부 예외를 제외하면, 단세포 생물의 포식 활동은 화석 기록으로 남기 어렵다. 이번 발견은 그 예외에 속한다. 이번에 발견된 화석의 주인공은 껍질을 만드는 형태의 대형 아메바다. 몸길이 75~150㎛의 작은 껍질 화석에는 15~35㎛ 크기의 작은 구멍이 나 있는데, 이와 같은 구멍을 만들 수 있는 주인공 가운데 하나가 바로 뱀파이어 아메바(Vampyrellidae amoebae)다. 이 뱀파이어 아메바는 다른 단세포 생물의 몸에 구멍을 뚫고 세포 내부 물질을 빨아들여 먹고 산다. 정확히 말하면 피를 빨아먹는 것은 아니지만, 근본적으로 흡혈동물과 같은 방식이라 이런 명칭이 붙었다. 그런데 이 과정에서 파먹은 구멍이 남을 수 있다. 연구팀은 현존하는 뱀파이어 아메바와 비슷한 육식성 단세포 생물이 이런 흔적을 남겼을 것으로 보고 여기에 작은 흡혈귀(Tiny Vampires)라는 명칭을 붙였다. 보통 포식(predation) 활동이라고 하면 큰 육식 동물이 작은 초식 동물을 잡아먹는 광경을 떠올리지만, 사실 크기는 상관이 없다. 작은 곤충도 거대한 나무를 갉아먹을 수 있다. 또 반드시 전체를 먹을 필요도 없다. 오늘도 많은 동물이 체액이나 피를 빨아먹으면서 번성하고 있다. 이런 다양한 포식 전략의 등장은 연구팀의 추정이 옳다면 적어도 7억년 이전으로 거슬러 올라갈 수 있다. 연구팀의 리더인 수잔나 포터 박사는 8억 년 전 대기 중 산소 농도가 올라간 것이 이와 같은 다양한 포식 전략의 진화와 연관이 있다고 설명했다. 충분한 산소는 더 많은 에너지를 공급할 수 있다. 따라서 더 다양한 생물의 진화를 촉진했고, 이는 다양한 방식의 포식 활동의 진화로 나타났다. 7억 년 전 뱀파이어 자국 화석은 엉뚱한 이야기 같지만, 이렇게 과학적으로 보면 매우 중요한 사건을 이야기하고 있다. 사진=수잔나 포터 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

여러 파장 빛으로 뉴런 자극 손상없이 신경세포 활동 조절 “인간의 뇌는 우리가 알고 있는 우주에서 가장 복잡한 세계다. 그런 복잡함 때문에 단순한 모델은 비현실적인 것이 되고 정확한 모델은 이해할 수 없게 된다.”(미국 듀크대 인지과학자 스콧 휴텔) 과학의 발달로 가장 작은 미립자의 세계에서 끝을 상상할 수 없는 광대한 우주까지 비밀이 속속 풀리고 있지만 여전히 과학계에 미스터리로 남아 있는 부분이 있다. 바로 ‘뇌’다. 뇌의 각 부분이 어떤 일을 하는지, 기억은 어떻게 이뤄지는지, 뇌질환은 어떻게 발생하는지 등 뇌의 비밀을 풀어내려는 뇌 과학자들에게 빛을 이용해 신경세포를 선택적으로 작동시킬 수 있는 ‘광유전학’이라는 새로운 도구가 주어졌다. 광유전학(optpgenetics)은 빛(opto)과 유전학(genetics)을 결합한 용어로, 뇌 신경세포를 빛에 반응할 수 있도록 유전적으로 조작해 세포의 생리를 연구하는 학문이다. 신경세포 중에 빛에 반응할 수 있는 광반응성 단백질이 발견되면서 시작됐다. 광유전학이 주목받는 이유는 ‘100세 시대’라 불릴 정도로 인간의 수명이 늘어나면서 뇌질환, 신경질환을 앓는 사람들이 함께 늘고 그에 따른 사회적, 경제적 손실이 커지고 있기 때문이다. 더군다나 기존에는 뇌를 연구하거나 치료하기 위해서는 외과수술을 통해 뇌의 일부분에 손상을 주거나 뇌에 칩을 심어 전기적 자극을 주는 등의 침습적 방식밖에 없었다. 광유전학은 신경세포를 손상시키지 않고도 정교하게 뇌 기능을 알아낼 수 있을 뿐만 아니라 뇌 신경 활동을 조절할 수 있다는 장점까지 갖추고 있다. 신경세포인 뉴런은 컴퓨터처럼 전기신호로 정보를 주고받는다. 막전위(膜電位)라고 부르는 세포 안팎의 전압 차로 생긴 전류가 뉴런을 자극하면 이웃한 뉴런에 신경전달물질을 내뿜어 정보를 전달하는 방식이다. 뉴런에 인위적인 전기 자극을 준다면 뇌 신경 회로를 마음대로 조정할 수도 있게 된다는 말이다. 광유전학은 서로 다른 파장의 빛으로 여러 신경세포의 활동을 조정할 수 있다는 것을 전제로 하고 있다. 2005년 미국 스탠퍼드대 연구진이 녹조류에서 추출한 ‘채널로돕신’이라는 단백질을 포유류의 신경세포에 심은 뒤 빛을 쬐이자 뉴런이 활성화되는 것을 확인한 것이 광유전학 연구의 시작이었다. 이후 생물학자들은 초파리와 꼬마선충, 생쥐 등을 이용해 광유전학 연구를 진행했다. 초파리는 광유전학 초창기에 시도된 동물이다. 과학자들이 유전자를 변형시켜 초파리에게 빛으로 작동하는 이온채널 단백질이 나타나도록 한 뒤 355㎚(나노미터) 파장의 레이저를 쏘자 초파리의 활동이 과다하게 활발해졌다. 빛이 초파리의 중추신경에 발현된 이온채널을 활성화시켜 통제할 수 없을 정도의 엄청난 전기신호들을 발생시켰기 때문이다. 광유전학 연구에서 가장 많이 쓰이는 동물은 ‘예쁜꼬마선충’이다. 성충의 몸길이도 1㎜에 불과한 이 선형동물은 생체 구조가 단순하고 수명이 3주에 불과하지만 유전자 조작이 쉽고 포유동물과 유사한 유전자들을 갖추고 있어 신경과학이나 노화 연구에 많이 활용된다. 생물학자들은 광유전자인 채널로돕신을 꼬마선충의 촉각신경세포에서 발현시킨 뒤 빛을 쬐여 주면 다양한 행동을 조정할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 이런 광유전학 기술을 이용하면 알츠하이머, 파킨슨 질환 같은 퇴행성 뇌질환, 우울증, 불면증, 강박증, 간질, 외상후스트레스장애(PTSD), 불안장애, 기억상실, 거식증 같은 정신질환의 원인과 치료법 개발, 암세포 및 암신호전달 연구 등에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 그렇지만 광유전학을 실제 사람의 치료에 적용하기 위해서는 빛에 반응하는 단백질이나 유전자를 원하는 신경세포까지 전달하는 기술과 두개골 속 깊숙한 곳에 위치한 신경세포를 빛으로 효과적으로 자극하는 방법을 찾아야 하는 두 가지의 숙제가 남아 있다. 이를 위해서는 뉴런과 뉴런이 어떻게 연결돼 있는지를 보여주는 정밀한 ‘뇌지도’가 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST) 관계자는 “광유전학은 최근 뇌과학 분야에서 가장 빠르게 발전하고 있는 분야”라며 “광유전학 기술의 바탕이 되는 정밀한 뇌지도는 인간의 뇌 연구에 새로운 지평을 열어줄 수 있을 뿐만 아니라 새로운 형태의 인공지능과 로봇 시스템 개발에도 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미래부, 뇌과학 발전 전략 발표 미래창조과학부(장관 최양희)는 2023년 뇌 연구 신흥 강국으로의 도약을 목표로 하는 ‘뇌과학 발전 전략’을 30일 발표했다. 이번 발전 전략에 따라 특화된 뇌지도 구축, 뇌 융합 연구, 자연지능과 인공지능 연계 기술 개발, 맞춤형 뇌질환 극복 연구, 뇌 연구 인력 융합 촉진, 뇌 연구 데이터베이스 구축 등의 분야에 집중 투자할 계획이다. 미래부는 향후 10년간 3400억원의 신규 투자가 필요할 것으로 예상하고 재정당국과 관련 재원 마련 방안을 협의할 계획이라고 밝혔다. ‘알코올→휘발유’ 촉매기술 개발 포스텍 환경공학부 홍석봉 교수팀은 작은 구멍이 스펀지처럼 뚫려 있는 제올라이트라는 물질을 이용해 메탄올 같은 알코올을 청정 휘발유로 전환할 수 있는 촉매기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구 성과는 화학 분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 ‘EU-12’ 제올라이트의 구조를 밝혀내고 이를 촉매로 활용하면 알코올을 청정 휘발유로 쉽게 전환시킬 수 있다는 사실을 규명했다. 세포 속 단백질 위치 간단히 파악 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 이현우 교수팀은 세포 속 단백질 위치를 간단하게 파악할 수 있는 기술을 찾아내 세포생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 최신호에 발표했다. 이번에 개발한 기술은 과산화효소라는 물질을 촉매로 써서 화학반응을 유도해 세포 속 단백질의 위치를 찾는 방식이다. 과산화효소의 반응은 세포 속 단백질의 위치에 따라 다르게 진행되기 때문에 원하는 단백질의 정확한 위치를 파악할 수 있다. 이번 기술은 질병 연구나 신약 개발에도 유용하게 쓰일 것으로 기대되고 있다.

‘제2의 지구’로 불리고 있는 외계행성 케플러-62f. 지구에서 약 1200광년 거리에 있는 이 행성이 생명체가 살 수 있는 환경을 갖추고 있을 가능성이 큰 것으로 밝혀졌다. 미국 캘리포니아대학 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA)의 천문학자 아오마와 실즈 박사가 이끄는 연구팀이 새로운 컴퓨터 시뮬레이션(모의실험)을 통해, 케플러-62f에 액체 상태의 물이 충분히 존재하도록 따뜻한 기온 상태를 유지할 수 있는 대기가 구성돼 있을 가능성이 크다는 것을 밝혀냈다. 이에 대해 실즈 박사는 “이 행성은 거주 가능한 행성에 관한 강력한 후보임이 틀림없다”고 말했다. 지난 2013년 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 처음 발견한 케플러-62f는 우리 태양보다 작고 온도가 낮은 항성 케플러-62를 공전하고 있는 다섯 행성 중 가장 바깥에 존재하는 행성으로, 크기는 우리 지구보다 약 40% 더 크다. 천문학자들은 지금까지 생명체 존재에 필수 요소인 액체 상태의 물이 존재하려면 행성 대기 중에 충분한 이산화탄소가 있어야만 한다고 봤다. 온실 가스인 이산화탄소가 온실효과를 일으켜 기온을 높이기 때문이다. 하지만 케플러-62f는 모항성과의 거리가 멀어서 만일 이 행성의 대기 환경이 우리 지구와 비슷하다고 가정하면 온실효과가 일어나기는 어렵다. 따라서 이 행성에는 물이 존재하려면 충분한 이산화탄소가 있어야만 한다고 천문학자들은 생각해왔다. 그런데 이 행성의 경우 1년 중 특정 시간대에 일부 지역이 표면 온도가 상승하는 궤도에 들어서게 된다. 이때 일부 얼음층이 녹아 물이 생기고 이런 현상이 반복되면 대기가 형성돼 다른 시간대에도 얼음층을 녹이는 것을 도울 수 있다는 것이 새로운 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 나타났다. 즉 새로운 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 생명체가 사는 데 필요한 물이 항상 존재할 가능성이 큰 것이 밝혀진 것이다. 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘우주 생물학’(Journal Astrobiology) 최신호에 실렸다. 케플러-62f와 같은 외계행성은 지금까지 천문 관측에서 약 2300개가 발견됐지만, 그중 20~30개만이 생명체가 살 수 있는 영역에 존재하는 것으로 알려졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST)은 세포 속 단백질의 위치를 쉽게 찾는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이현우 자연과학부 교수팀은 ‘과산화효소(peroxidase, 퍼옥시데이스)’를 촉매로 세포 속에서 화학반응을 유도, 형광물질 등과 만나게 하는 방법으로 단백질의 위치를 확인할 수 있었다. 단백질이 서로 다른 색을 띠게 해 위치를 쉽게 알아내는 것이다. 연구팀은 이 기술로 소포체 막단백질의 하나인 ‘HMOX1(heme oxigenase1) 단백질’의 시작부와 말단부가 모두 제한된 공간에 있다고 알려진 것과 달리 시작부가 공간 밖으로 빠져나가 있다는 사실을 알아냈다고 설명했다. 연구팀은 “미토콘드리아 같은 세포 속 작은 기관에서도 단백질 위치를 정확히 알 수 있다는 점에서 의미가 있다”면서 “단백질의 정확한 위치 파악은 신약 개발 등에도 도움이 될 것”이라고 강조했다. 이번 연구는 세포 생물학 분야 권위지인 ‘셀 리포츠(Cell Reports)’ 최신호에 실렸다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

세계에서 가장 큰 조류 화석이 남극에서 발견됐다. 최근 아르헨티나 현지언론들의 보도에 따르면 화석은 아르헨티나 남극기지 마람비오 주변에서 2014년 처음으로 발견됐다. 아르헨티나 라팜파 자연과학박물관 고생물학 조사팀은 3년간 추가 발굴작업을 벌인 끝에 최근 화석이 고대 조류인 펠라고르니스의 것임을 확인하는 조각을 찾아냈다. 남극에서 나온 펠라고르니스 화석은 지금까지 발견된 화석 중 최대의 것이다. 아르헨티나 고생물학 조사팀에 따르면 발견된 펠라고르니스 화석은 약 5000만 년 전의 것으로 추정되며, 날개를 양쪽으로 쭉 폈을 때 폭이 6.4m보다 컸던 것으로 분석된다. 카롤리나 아코스타 조사팀장은 "3년 전 조류의 것으로 보이는 첫 조각이 발견된 후 꾸준하게 주변을 수색한 결과 펠라고르니스의 화석임을 입증하는 결정적인 조각을 발견했다"고 말했다. 지금까지 발견된 세계 최대 조류 화석은 펠라고르니스 샌더시라는 학명이 붙은 바닷새다. 지난해 미국 조사팀이 발굴 사실을 공식 확인한 펠라고르니스 샌더시의 폭은 6.4m였다. 라팜파 자연과학박물관 고생물학자 마르코 세니소는 "완전체가 발견된 게 아니지만 발견된 상완골의 크기를 보면 폭이 펠라고르니스 샌더시보다 큰 건 확실하다"고 말했다. 아르헨티나 고생물학계에 따르면 선사시대 남극엔 날개를 폈을 때 폭이 5m 미만인 스몰 펠라고르니스와 7m 이상인 자이언트 펠라고르니스 등 2종류의 펠라고르니스가 서식했다. 펠라고르니스는 뼈가 가볍고 바람을 탈 줄 알아 장거리 비행이 가능했다. 세니소는 "펠라고르니스의 무게가 30~35kg에 불과했던 것으로 보인다"면서 "덩치에 비해 워낙 가벼워 생각보다 훨씬 먼 곳까지 손쉽게 비행을 할 수 있었다"고 말했다. 아르헨티나 조사팀은 화석이 처음 발견된 곳을 중심으로 발굴작업을 계속하고 있다. 펠라고르니스는 약 300만 년 전 멸종한 것으로 보인다. 아르헨티나 고생물학계는 남극에서 발견된 화석이 펠라고르니스의 진화와 멸종을 연구하는 데 중대한 자료가 될 것으로 기대하고 있다. 사진=라팜파 자연과학박물관 임석훈 남미통신원 juanlimmx@naver.com

진화의 선택은 정자처럼 아주 작은 생식세포를 많이 만들거나 혹은 난자처럼 매우 큰 생식세포를 적게 만드는 방향으로 진화했다. 그 이유는 아직도 논쟁이 진행중이지만, 유전정보와 세포질, 영양성분을 정확히 절반씩 나누는 공평한 방식보다 모 아니면 도 전략이 더 유리하게 작용했던 것으로 생각된다. 수컷의 장점은 작은 정자를 대량으로 만들어서 자손을 퍼트릴 가능성을 높일 수 있다는 것이다. 그러나 다른 수컷과의 경쟁에서 밀리면 자손을 하나도 못 남길 수도 있다. 암컷은 '대박'을 터트릴 수는 없지만, 안전하게 정해진 수의 자손을 남길 수 있다. 이런 기본 번식 전략 때문에 보통 수컷은 정자의 크기보다는 수를 늘리는 방향으로 진화했다. 그러나 예외는 항상 존재한다. 취리히 대학의 진화생물학자 스테판 뤼폴드(Stefan Luepold)와 그의 동료들은 초파리의 한 종류인 드로소필라 비푸르카(Drosophila bifurca)를 연구했다. 이 초파리는 2~3mm의 작은 몸길이를 가지고 있지만, 수컷의 정자는 6cm까지 길어질 수 있다. 물론 정자도 하나의 세포인 만큼 길이는 길어져도 굵기는 너무도 가늘어서 눈에 보이지 않는 작은 세포다. 그래도 왜 수컷 자신은 물론 암컷의 몸길이보다 훨씬 긴 정자를 만드는 것일까? 과학자들은 이 초파리를 비롯해 자연계에서 이런 사례를 종종 발견했지만, 그 이유는 아무도 몰랐다. 연구팀은 이 거대 정자의 존재 이유가 암컷에 의한 성 선택이라고 주장했다. 수컷 공작의 화려한 깃털처럼 암컷이 긴 정자를 선호했기 때문에 극단적으로 진화된 경우라는 것이다. 그런데 왜 이런 성 선택이 이뤄진 것일까? 영양 상태가 좋고 몸집이 큰 수컷만이 수정에 필요할 만큼 충분한 정자 숫자를 생산할 수 있다. 따라서 자연스럽게 부실한 수컷은 배제되고 튼튼한 수컷만 선택되는 것이다. 이런 수컷과 자손을 만들어야 암컷 역시 더 많은 자손을 남길 수 있다. 결국, 이런 선택이 여러 세대 반복되면서 지금같이 거대 정자가 진화된 것이다. 종종 진화는 도저히 이해할 수 없는 방향으로 일어날 수 있다. 수컷 공작의 화려한 깃털은 움직이는데 거추장스러울 뿐 아니라 암컷은 물론 포식자의 눈에도 훨씬 잘 띄게 한다. 감당하기 힘든 수준의 거대 정자를 만드는 것 역시 마찬가지 어리석음이다. 하지만 더 많은 후손을 남길 방법이 그것뿐이라면 다른 선택은 없다. 인간 세상과 마찬가지로 자연계에도 남들이 보면 바보 같지만, 어쩔 수 없는 그들만의 사정이 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

쥐에 하루 9시간씩 2년간 실험 휴대전화를 많이 사용하면 전자파로 인해 암이 생길 수 있다는 생각은 지금까지 과학적 근거가 없는 속설로 취급됐다. 그러나 “그렇지 않을 수 있다”는 분석 결과가 최근 미국 정부기관이 실시한 대규모 연구에서 나왔다. 미국 보건복지부 산하 국립독성프로그램(NTP)은 지난 27일 생물학 분야 공개 학술 데이터베이스 ‘bioRxiv’에 “휴대전화 전자파에 노출된 수컷 쥐에게서 뇌종양과 심장종양이 발견됐다”는 예비 분석 결과를 발표했다. 연구진은 집쥐(rat)와 생쥐(mouse) 90마리를 성별로 나눠 유럽에서 사용하는 시분할다중접속(GSM)과 미국과 우리나라 등에서 쓰는 코드분할다중접속(CDMA) 방식을 적용한 900㎒(메가헤르츠)의 전자파에 각각 노출시켰다. 연구진은 생쥐는 10분 노출에 10분 휴식 방식으로 하루 9시간씩 2년 동안 실험했다. 그 결과 전자파에 노출된 일부 쥐에게서 뇌종양의 일종인 악성 신경아교종이 발생했고 심장에서는 신경초종이 발견됐다. 수컷 쥐의 경우 GSM 방식에 노출된 수컷과 CDMA 방식에 노출된 수컷 모두 동일하게 3.3%의 비율로 악성 뇌 신경아교종이 나타났다. 암컷 쥐에서는 각각 1.1%, 2.2%가 발병했다. 그러나 전자파에 노출되지 않은 쥐에게서는 종양이 확인되지 않았다. 또 GSM 방식에 노출된 수컷 쥐 중 2%에서 심장 신경초종이 발병했다. CDMA 방식에 노출된 수컷 쥐는 이보다 3배가 많은 6.6%에서 심장 신경초종이 발생한 것으로 확인됐다. 반면 암컷 쥐와 전자파에 노출되지 않은 생쥐에게서는 종양이 나타나지 않았다. NTP 차장이자 생물통계학자인 크리스토퍼 포티어 박사는 “이번 연구는 예비 연구 결과이기는 하지만 휴대전화의 안전성에 대해 주의를 환기시키기에는 충분하다”고 설명했다. 반면 일부 과학자는 “설치류를 대상으로 한 연구 결과를 사람에게 적용하는 데는 한계가 있고 수컷과 암컷의 발병 차이를 설명하지 못하는 등 정확한 생물학적 메커니즘이 제시되지 않았다”고 비판했다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 따르면 이번 연구의 최종 분석 보고서는 2017년에 발표될 예정인 것으로 알려졌다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr