남성이 성기 수술을 하지 않아도 여성으로 인정할 수 있다는 일본 판결이 나왔다. 교도통신, 요미우리 신문 등 일본 언론은 10일 “히로시마 고등법원이 ‘바뀐 성별에 가까운 생식기의 출현’(외모 요건)의 규정을 충족하지 않는 당사자가 호적상의 성별 변경을 신청한 것을 인정하기로 했다”고 보도했다. 지난해 10월 일본 대법원은 ‘가임력 해소를 위해 사실상 수술을 해야 하는 성정체성 장애 특별사건법’ 조항이 “수술을 받는 것과 성전환 포기 중 하나를 극단적으로 선택하도록 강요하는 조항으로 그 제한의 정도가 심각하다”며 위헌 판결을 내렸다. 아울러 재판부는 “2심에서 출석 요건이 결정되지 않았다”며 사건을 고등법원으로 환송했다. 이 사건의 청구인은 서일본에 거주하는 40대다. 변호인에 따르면 그는 성전환 수술을 받지 않은 채 여성의 정체성을 가지고 살아가고 있다고 한다. 고등법원은 판결문에서 외모 요건이 “환자에게 신체를 해치지 않을 자유를 포기하고 수술이 필요한 경우 수술을 받거나, 자신의 성별 정체성에 따라 법적 치료를 포기하는 것 중 하나를 선택하도록 강요하는 것은 헌법 위반 혐의가 있다”고 밝혔다. 이어 “수술이 이루어진 경우에만 제한하지 않고 타인의 눈으로 보기에 특별히 (여성임을) 의심할 여지가 없는 상태”라며 외모 요건 충족 조건에 대해 부연했다. 법원은 또한 호르몬 요법을 지속적으로 받으면 생물학적 성별에 관계없이 외부 생식기 모양에 변화가 생긴다는 것이 의학적으로 확인됐다고 지적했다. 청원인은 의사의 진단에 따라 호르몬 치료를 받아왔고 다른 의사의 진단에서도 신체의 여러 부분이 여성화한 것으로 나타났다고 한다. 판결 후 청원인은 변호사를 통해 “내가 기억할 수 있는 한 오랫동안 바라던 소원이 드디어 이뤄졌다. 괴리로 인해 그간 어려움을 겪었던 것에서 벗어날 수 있어 매우 기쁘다”는 소감을 전했다.

굴과 홍합에서 우려할 수준의 유리섬유 입자가 발견됐다는 연구 결과가 나왔다. 최근 영국 브라이튼 대학과 포츠머스 대학은 환경과학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 해저드스 머티리얼스’(Journal of Hazardous Materials)에 이러한 결과가 담긴 논문을 발표했다. 10일 뉴욕포스트 등에 따르면 연구원들은 영국의 남쪽 해안의 치체스터 항구 인근에서 먹을 수 있는 굴과 홍합 등 바다생물 샘플을 수집했다. 그 결과 선박 제조에 널리 사용하는 유리섬유강화 플라스틱(GRP)이 분해되어 바다를 오염시키고 있다. 연구진은 마이크로 라만 분광법을 통해 굴 1㎏당 최대 1만 1220개의 유리섬유 입자를, 홍합에서는 1㎏당 2740개의 입자를 발견했다. 코리나 시오칸 브라이튼 대학 해양 생물학 교수(조교수)는 뉴스위크를 통해 “우리의 연구 결과는 해양생물에 있어 유리섬유 플라스틱 오염의 심각성을 보여준다”며 “굴과 홍합 같은 이매패류(좌우 대칭의 2개의 껍데기를 가진 동물) 종은 유리섬유를 음식으로 착각해 엄청난 양의 입자를 섭취하고 있다”고 밝혔다. 이매패류 종은 영양분을 얻기 위해 물을 빨아들일 때 아가미를 필터로 활용해 불필요한 것을 걸러낸다. 그러나 물이 오염되면 독성 입자도 쉽게 통과해 그들의 조직에 축적될 수 있다. 연구진은 유리섬유 입자가 굴과 홍합의 소화능력에 영향을 미치고, 염증을 증가시키며 생식능력을 떨어뜨릴 수 있다고 우려했다. 시오칸 교수는 “유리섬유 입자는 마치 파편처럼 작용하기 때문에 강력한 영향을 미칠 수 있다”며 “유리섬유 입자가 연조직에 박히면 생물들이 이를 배출할 수 없게 되고 염증반응을 일으켜 결국에는 죽음으로 이어질 수 있다”고 설명했다. 인간에게도 악영향을 끼치는 것은 물론이다. 시오칸 교수는 “이번 결과는 우리 환경에 숨겨진 위험을 극명하게 상기시켜준다”며 각국에서 이 문제를 정면으로 다뤄 해양 생태계를 보호해야 한다고 강조했다.

기상청은 올여름은 강수량이 많고 기온도 높을 것이라는 예보를 내놨다. 날씨가 덥고 습하면 평소 찬 음식을 좋아하지 않는 사람들까지도 아이스크림을 비롯한 찬 음식을 찾는다. 이처럼 여름에는 찬 음식을 가까이하고 더운 날씨 때문에 음식물이 상하기도 쉬워 장에 문제가 생기는 경우가 잦아 유산균 음료나 장을 위한 건강기능식품을 섭취하는 경우도 많다. 장 건강을 좌우하는 것은 다름 아닌 장내 미생물이다. 주로 소화기관에 있는 장내 미생물은 비만, 대장암을 포함한 여러 암, 치매, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌 질환, 아토피 피부염 같은 자가면역질환에도 영향을 미친다는 연구 결과들이 계속 나오고 있다. 이 때문에 장내 미생물을 ‘제2의 게놈’이라고 부르기도 한다. 장내 미생물이 뇌와 밀접하게 연관돼 있다는 ‘장-뇌 축’ 이론은 2000년대 초부터 나왔고, 건강한 사람과 치매 환자의 장내 미생물 구성이 서로 다른 것으로 밝혀지기도 했다. 이런 상황에서 장내 미생물이 자폐 스펙트럼 장애(ASD)와도 연관 있다는 연구 결과가 새로 나와 눈길을 끈다. 중국 홍콩 마이크로비아타 I-센터(MagIC), 홍콩중문대 의대 공동 연구팀은 장내 미생물 군집의 특정 세균과 비(非)박테리아 성분, 기능이 남자아이와 여자아이의 ASD에 영향을 미친다는 연구 결과를 생물학 분야 국제 학술지 ‘네이처 미생물학’ 7월 9일 자에 발표했다. 장내 미생물 군집과 ASD와 관계는 이전에도 연구들이 있었지만, 단순히 일반인과 ASD 환자의 장내 세균 구성에만 초점을 맞췄다. 고세균, 곰팡이, 바이러스 같은 장내 미생물의 또 다른 요소와 기능이 미치는 영향은 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 중국 내 5개 코호트에서 1~13세의 남녀 어린이 1627명을 무작위로 선택해 대변 표본을 선택했다. 연구팀은 이와 함께 식단, 다른 질환 여부 등 추가 요인을 함께 분석했다. 그 결과, ASD 환아들은 일반 아이들과 비교하면 장내에서 고세균 14종, 박테리아 51종, 곰팡이 7종, 바이러스 18종, 미생물 유전자 27종, 대사 경로 12개가 변한 것이 관찰됐다. 연구팀은 이 중 31개의 미생물로 ASD를 예측할 수 있는 인공지능 알고리즘을 만들었다. 이 알고리즘은 발병 이전 ASD 예측률도 높은 것으로 확인됐다. 한편, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 의대, UCLA 스트레스·회복력 신경생물학 연구센터, 서던캘리포니아대 신경 이미징 및 정보학 연구센터 공동 연구팀은 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 정신과학’에 스트레스 대응이나 마음 챙김, 감정 표현 같은 심리적 요인에도 장내 미생물이 영향을 미친다는 연구 결과를 발표했다고 10일 밝혔다. 연구팀은 건강한 성인 남녀 116명을 대상으로 회복탄력성과 감정 표현에 대한 설문조사를 실시했다. 설문조사에서 회복탄력성 점수에 따라 두 집단으로 나눈 뒤, 뇌 자기공명영상(MRI) 촬영과 대변 표본을 받아 분석했다. 그 결과, 회복탄력성이 높은 사람들은 낮은 사람들보다 불안감과 우울감을 덜 느끼고, 감정 조절과 관련된 뇌 영역의 활동이 활발하고 인지력도 더 높다는 것이 확인됐다. 이와 함께 회복탄력성이 높은 집단의 장 내 염증이 적었고 장 내벽도 두터웠으며, 유익한 장내 미생물도 많았던 것으로 나타났다.

비록 아직 결정적 단서를 찾아내진 못했지만, 많은 과학자가 우주 어딘가에 외계 생명체가 있을 것으로 보고 태양계와 먼 우주를 탐사하고 있다. 하지만 직접 탐사선을 보낼 수 있는 태양계 내 행성과 위성, 소행성과 달리 멀리 떨어진 외계 행성은 현재 기술로 탐사선을 보낼 방법이 없다. 설령 탐사선을 보낸다 해도 수만 년 이후에나 가장 가까운 외계 행성에 도달할 수 있는데, 그때까지 누가 기다린다 해도 이 정도 거리에서 신호를 전송할 방법이 없다. 물론 대부분의 탐사선은 수명이 50년 이내에 불과해 이런 장시간 임무는 아예 생각조차 할 수 없다. 따라서 과학자들은 망원경으로 외계 행성의 대기를 관측했을 때 생명체의 징후로 인정할 만한 증거가 무엇일지 연구하고 있다. 일부 과학자들은 여기서 더 나아가 고도의 과학 문명의 징후를 찾기 위해 노력하고 있다. 미국 캘리포니아 대학 리버사이드 캠퍼스 우주생물학자인 에드워드 슈비터만이 이끄는 연구팀은 천연적으로 생성될 수 없고 제작하는 데 고도의 산업 기술이 필요한 인공 물질의 리스트를 작성했다. 이를 ‘외계 문명의 기술 흔적’(technosignatures)이라고 부르는데, 연구팀이 선정한 물질은 불소화 메탄, 에탄, 프로판과 불소와 결합한 황 및 질소 화합물이다. 연구팀이 예시로 든 물질은 반도체 제조에 사용되는 물질 중 하나인 육불화황(Sulfur hexafluoride)이다. 반도체 제조에 사용하는 물질 중 하나로 기체 상태로 존재하기 때문에 만약에 많이 제조했다면 망원경으로 그 존재를 확인할 수 있다. 다만 반도체 공장에서 사고로 물질이 유출됐다고 해도 지구에서 망원경으로 관측할 수 있을 만큼 많은 육불화황이 유출될 가능성은 없기 때문에 연구팀은 좀 다른 시나리오를 제시했다. 육불화황은 이산화탄소보다 2만 5300배 정도 강력한 온실효과를 지닌 기체로 만약 지구 대기에서 5만 년 동안 안정적으로 존재할 수 있다. 그런데 만약 외계인이 지구와 반대로 빙하기로 고생하거나 혹은 추운 인접 행성을 살기 좋은 행성으로 변형하기 위해 필요한 물질을 고른다면 육불화황을 선택할 가능성이 높다. 적은 양으로도 온실효과가 매우 크고 대기 중에 매우 안정적으로 존재해 자주 보충할 필요가 없기 때문이다. 연구팀은 지구에서 40광년 떨어진 가까운 행성계인 트라피스트 – 1(TRAPPIST-1)의 외계 행성이라면 제임스 웹 우주 망원경으로도 대기 중 가스 분석이 가능할 것으로 기대하고 있다. 물론 외계인이 인류처럼 온난화로 고통받고 있을 가능성도 있기 때문에 무조건 있을 것으로 기대할 순 없지만, 만약 있다면 자연적으로 생기기 힘들기 때문에 외계 문명의 강력한 증거로 볼 수 있다. 다만 더 먼 외계 행성을 관측하기 위해서는 더 강력한 차세대 망원경이 필요하다. 사실 지구의 경우에도 생명체가 생긴지 30억 년 이상의 시간이 흘렀지만, 현생 인류가 등장한 건 고작 20~30만 년 전부터다. 그리고 현대 문명이라고 부를 수 있는 기간도 고작 100년이 좀 넘는 점을 생각하면 고도의 문명 사회는 생명체가 있는 행성 중 극히 일부에만 있을 것이다. 하지만 과학자들은 포기하지 않고 인류 역사를 뒤바꿀 발견을 위해 계속해서 방법을 찾아낼 것이다.

맑은 날 남산같이 높은 곳에 올라 서울 시내 밤 풍경을 보노라면 저절로 탄성이 나온다. 어둠을 뚫고 밝게 빛나는 건물들과 길게 이어진 자동차의 불빛으로 불야성을 이루는 서울의 밤은 한국을 찾은 외국인들이 가장 놀라워하는 광경이다. 19세기 말 토머스 에디슨이 미국 뉴저지 멘로파크 연구소에서 백열전구를 처음 공개했을 때만 해도 인공조명이 밤을 낮처럼, 특히 도시 전체를 불야성으로 만들 것이라고는 상상하지 못했을 것이다. 인공조명은 인간의 활동 시간을 획기적으로 늘렸지만, 야간 인공조명은 빛 공해 수준에 이르러 갖가지 문제를 일으키고 있다. 프랑스 섬연구센터 및 환경관측소(CRIOBE) 연구진은 야간 인공조명(ALAN)은 어린 물고기의 생존 가능성을 낮춰 어류 보존과 어족 자원 관리에 악영향을 미친다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 지난 2일부터 5일까지 체코 프라하에서 열린 실험생물학회 연례 콘퍼런스에서 발표됐다. 한 조사에 따르면 전 세계 해안선의 4분의1이 야간 인공조명으로 인한 빛 공해에 시달리는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 산호 48마리를 두 그룹으로 나눠 한 집단은 자연광에만 노출하고, 다른 그룹은 해변 리조트나 가로등에서 나타나는 것과 비슷한 광도의 야간 빛 공해를 노출한 뒤 산호를 서식지로 하는 물고기들의 반응을 비교했다. 특히 야간 인공조명이 어린 열대어 포획(유생 포획)에 어떤 영향을 미치는지 집중 관찰했다. 유생 포획은 어류의 주요 생활사 특성으로 해양 자원 보충과 어족 증식에 중요한 영향을 미친다. 연구 결과, 많은 어린 물고기들이 인공조명이 있는 환경을 선호해 자연광이 있는 환경보다 2~3배 더 많이 몰리는 것으로 나타났다. 더군다나 야간 인공조명은 어류의 성장, 신진대사 속도, 전반적인 생존에도 해로운 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 이에 연구팀은 야간 인공조명이 생물이 살기 어려운 환경으로 유인하는 일종의 ‘생물학적 덫’으로 작용하고, 상당한 스트레스 요인을 만들어 낸다고 설명했다. 연구를 이끈 쥴스 슐라이글러 CRIOBE 연구원은 “빛 공해가 생물과 환경에 미치는 폐해에 대해서는 여전히 연구 중인 상황”이라며 “이번 연구는 어족 자원의 증식과 보존을 위해 빛 공해를 최소화하려는 노력이 필요함을 보여준다”라고 말했다.

고생물학에 관심이 있는 사람이라면 ‘페름기’라 하면 삼엽충을 떠올릴 것이다. 페름기는 고생대 마지막 시대로 약 2억 9900만년 전부터 2억 5000만년 전까지의 기간으로, 인류를 포함한 포유류의 조상인 단궁류가 번성했던 시기이기도 하다. 또 지구 역사상 발생한 5번의 대멸종 사건 중 2번이 페름기에 나타났다. 지구에 존재하는 생물의 96%가 완전히 사라지는 역대 최악의 대멸종은 페름기 말기에 발생했다. 이 때문에 고생물학자들에게 페름기에 살았던 생물들이 무엇인지는 중요한 연구 주제 중 하나다. 이런 상황에서 아르헨티나 부에노스아이레스대, 안데스 연구소(IDEAN), 미국 시카고 필즈 자연사박물관, 남아프리카공화국 비트바테르스란트대, 케이프타운 이지코 남아프리카 박물관, 나미비아 국립 지구과학박물관 공동 연구팀은 페름기 초기인 약 2억 8000만 년 전에 현재 나미비아 지역에 도롱뇽과 비슷한 ‘가이아시아 제니에’라는 동물이 살았다고 5일 밝혔다. 대형 도롱뇽처럼 생긴 이 생물은 머리뼈 길이만 60㎝ 이상으로 당시에는 가장 큰 생물이며 당시 최상위 포식자였을 것이라고 연구팀은 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 7월 4일 자에 실렸다. 양서류, 파충류, 포유류, 조류 등 현재의 기준으로 분류한 생물 분류 단위에서 다리가 네 개인 척추동물의 초기 진화에 관한 연구는 대부분 현재 유럽과 북미 지역의 석탄층에서 발견된 것들을 근거로 하고 있다. 이 지역들은 고생대 시대에는 적도 부근 습지로 알려져 있다. 가이아시아 제니에가 발견된 곳은 아프리카 나미비아 지역이지만, 고생대 당시에는 현재보다 훨씬 남쪽에 있는 남위 55도 근처로 남부 초대륙인 곤드와나 지역이었다. 연구팀은 화석으로 남았던 머리뼈 조각과 불완전한 척추뼈로 분석했다. 가이아시아는 페름기 직전 시대인 석탄기에 살았던 콜로스테이드라는 양서류와 유사한 고대 생물로, 약 3억 7000만 년 전인 석탄기 말 등장한 것으로 알려져 있다.연구팀은 머리뼈의 기본 길이를 60㎝로 추정했는데, 이는 유럽이나 북미 지역에서 발견한 유사한 친척뻘 동물보다 훨씬 큰 것으로 밝혀졌다. 전체 몸길이는 2.5m 이상으로 분석됐다. 특히 가이아시아의 머리뼈와 턱 구조는 큰 먹잇감을 놓치지 않고 잡을 수 있는 것으로 확인돼 당시 최고의 포식자였던 것으로 추정했다. 한편 학명 중 뒤쪽 종소명인 제니에는 네발 동물의 초기 진화에 관한 선구적인 연구를 한 영국의 고생물학자이자 진화생물학자 제니퍼 클랙(1947~2020)을 기리기 위해 붙여졌다. 연구를 이끈 클라우디아 마르시카노 부에노스아이레스대 박사(지질학)는 “이번 연구는 고생물에 대한 화석 기록의 공백을 메우고, 초기 네발 동물이 이전에 생각했던 것보다 전 세계에 더 많이 분포했음을 보여준다”라고 말했다.

인류 최악의 참사로 기록된 체르노빌 원자력 발전소 사고 이후 인간들이 모두 떠난 그 자리에 여전히 많은 동물들은 방사능으로 오염된 지역에 적응하며 살고있다. 최근 핀란드 위배스퀼래 대학 연구팀은 체르노빌 출입금지구역(CEZ)에 사는 새의 생태를 분석한 연구결과를 ‘실험생물학학회’ 연례학술대회에서 발표해 관심을 모았다. 체르노빌 원전 방사능 누출사고는 지난 1986년 4월 26일 구 소련(현재 우크라이나)의 키예프시 남방 130㎞ 지점에서 일어났다. 이 사고로 인한 피폭(被曝)과 방사능 휴유증 등으로 수십 만 명의 사상자를 낳았으며 사실상 피해 집계가 불가능할 만큼 체르노빌은 인류 역사상 최악의 재앙으로 기록됐다. 사고 이후 주변 지역이 방사능에 오염되면서 인근 30㎞가 출입금지구역(CEZ)으로 지정돼 민간인은 물론 군 병력조차도 접근이 차단됐다.이번 연구는 높은 수치에 방사능에 오염된 출입금지구역과 오염도가 적은 곳에 사는 박새(Parus major)와 알락딱새(Ficedula hypoleuca)를 비교 분석 대상으로 삼았다. 방사능으로 오염된 지역에 사는 새의 경우 번식과 식단, 장내 미생물 군집에 차이가 있을 것이라 가설을 세우고 연구를 시작한 것. 이후 연구팀은 새들의 행동을 모니터링하고 배설물 샘플을 수집해 분석한 결과, 흥미로운 결과가 나왔다. 방사능에 오염된 지역에 사는 두 종의 새들 모두 오염도가 적은 곳에 사는 새들과 비교해 번식 생태나 둥지 건강에 큰 차이가 발견되지 않았기 때문. 다만 몇가지 유의미한 차이는 드러났는데 방사능에 오염된 지역에 사는 새끼들은 더 다양한 곤충을 식단으로 접했다. 또한 배설물을 분석한 결과 건강에 중요한 영향을 미치는 장내 미생물군의 차이가 나타났다. 방사능 지역에 사는 새의 경우 그렇지 않은 새와 비교해 장내 미생물군에 존재하는 박테리아 종류에는 별다른 차이가 없었으나 그 비율에는 영향을 받은 것으로 나타났다. 연구를 이끈 사멜리 피르토 연구원은 “야생동물이 방사능 오염으로 인한 결과는 아직 널리 알려지지 않았다”면서 “방사능 오염은 생물체가 대처해야 하는 추가적인 스트레스 요인을 만들어내며 아직 이해되지 않는 수많은 결과를 초래한다”고 설명했다. 이어 “이번 연구결과는 방사능으로 오염된 지역의 조류 생태학을 이해하는데 흥미로운 정보를 제공할 것”이라고 덧붙였다. 한편 체르노빌 원전 주위의 동식물을 대상으로 한 연구는 그간 꾸준히 이어져왔다. 앞서 지난 3월 미국 뉴욕대학 연구팀은 체르노빌 지역에서 토양 샘플, 썩은 과일 등에서 지렁이 모양의 아주 작은 선형동물인 20종의 선충을 수집해 분석한 결과 방사능에 오랜시간 노출됐음에도 특정 선충의 경우 게놈이 손상되지 않았다는 것이 밝혀졌다. 이는 선충이 수십 세대의 진화를 거쳐 방사성 물질에 면역력을 가진 것으로 풀이된다.또한 지난 2022년 스페인 오비에도대 등 공동연구팀은 체르노빌 출입금지 구역 내에 서식하는 청개구리를 조사한 결과 돌연변이 유전자를 가진 것으로 보인다는 연구결과를 발표한 바 있다. 논문에 따르면 출입금지 구역 등 방사능이 강한 곳에 사는 청개구리들이 그렇지 않은 곳에 사는 청개구리에 비해 피부색이 검게 짙어진 것으로 나타났다. 이외에도 체르노빌 지역에 사는 늑대는 일반 늑대에 비해 면역체계가 크게 변화한 것으로 나타나 암과 싸우는 능력이 진화한 것으로 보인다는 연구결과와 체르노빌 인근에 서식하는 제비의 날개에서 발견된 박테리아는 감마 방사선에 저항하는 능력이 더 강하다는 사실이 밝혀지기도 했다.

조지 부시와 로널드 레이건 전 미국 대통령, 영화배우 엘리자베스 테일러, 할리 베리 등은 공통점이 있다. 모두 음식물이 목에 걸려 죽을 뻔한 적이 있다는 것이다. 원인은 의사소통을 가능하게 한 목의 변화 때문이다. 그러니까 복잡한 말소리를 내도록 진화하는 과정에서 발생한 목의 구조적 변화 때문에 질식사할 가능성이 다른 동물에 비해 현저히 높아진 것이다. 살기 위해 먹다가 스스로를 죽일 수도 있다니, ‘진화’라 부르기 머쓱할 정도로 어처구니없는 일이지만 이는 인체의 수많은 설계 결함 중 하나에 불과하다. ‘인간이 되다’는 이처럼 경이로운 진화 그 자체이면서도 거대한 결함의 총체인 인간의 몸이 만들어 낸 사회와 역사, 문명 등 광범위한 분야를 다룬 책이다. 저자가 공을 들이고 있는 이른바 ‘인간 삼부작’ 중 마지막 편이다. 저자는 첫 번째 책 ‘사피엔스가 알아야 할 최소한의 과학 지식’에서 지식은 어떻게 문명을 만들었는가를, 두 번째 책 ‘오리진’에서 지구는 어떻게 우리를 만들었는가를 질문한 데 이어, 이 책을 통해 인간의 생물학적 특징은 어떻게 문명과 세계사를 형성했는가를 묻고 있다. 책은 상식이라 생각되는 걸 묘하게 비튼다. 그래서 더 관심이 쏠린다. 농업을 예로 들자. 보통은 인간이 인간답게 살 수 있었던 요인 중 하나로 농업을 꼽는다. 한데 저자는 “농업의 발명은 인류 역사 최악의 실수”라고 주장한다. 인간이 동물과 함께 살면서 병원체가 종의 장벽을 넘도록 진화할 기회를 얻었고, 정주성 사회를 이뤄 인구 밀도가 높아지자 지역에 따라 독특한 감염병들이 생겨났다는 것이다. 저자는 선사시대의 호모사피엔스 이야기에서 출발해 인간 몸의 결함으로 촉발된 거대 문명의 성립과 몰락, 전쟁과 혁명, 거듭되는 기술 개발로 극적인 환경 변화를 겪는 ‘인류세’의 현재까지 거대한 역사적 사건들을 유려하게 엮어 낸다.

인류 최악의 참사로 기록된 체르노빌 원자력 발전소 사고 이후 인간들이 모두 떠난 그 자리에 여전히 많은 동물들은 방사능으로 오염된 지역에 적응하며 살고있다. 최근 핀란드 위배스퀼래 대학 연구팀은 체르노빌 출입금지구역(CEZ)에 사는 새의 생태를 분석한 연구결과를 ‘실험생물학학회’ 연례학술대회에서 발표해 관심을 모았다. 체르노빌 원전 방사능 누출사고는 지난 1986년 4월 26일 구 소련(현재 우크라이나)의 키예프시 남방 130㎞ 지점에서 일어났다. 이 사고로 인한 피폭(被曝)과 방사능 휴유증 등으로 수십 만 명의 사상자를 낳았으며 사실상 피해 집계가 불가능할 만큼 체르노빌은 인류 역사상 최악의 재앙으로 기록됐다. 사고 이후 주변 지역이 방사능에 오염되면서 인근 30㎞가 출입금지구역(CEZ)으로 지정돼 민간인은 물론 군 병력조차도 접근이 차단됐다.이번 연구는 높은 수치에 방사능에 오염된 출입금지구역과 오염도가 적은 곳에 사는 박새(Parus major)와 알락딱새(Ficedula hypoleuca)를 비교 분석 대상으로 삼았다. 방사능으로 오염된 지역에 사는 새의 경우 번식과 식단, 장내 미생물 군집에 차이가 있을 것이라 가설을 세우고 연구를 시작한 것. 이후 연구팀은 새들의 행동을 모니터링하고 배설물 샘플을 수집해 분석한 결과, 흥미로운 결과가 나왔다. 방사능에 오염된 지역에 사는 두 종의 새들 모두 오염도가 적은 곳에 사는 새들과 비교해 번식 생태나 둥지 건강에 큰 차이가 발견되지 않았기 때문. 다만 몇가지 유의미한 차이는 드러났는데 방사능에 오염된 지역에 사는 새끼들은 더 다양한 곤충을 식단으로 접했다. 또한 배설물을 분석한 결과 건강에 중요한 영향을 미치는 장내 미생물군의 차이가 나타났다. 방사능 지역에 사는 새의 경우 그렇지 않은 새와 비교해 장내 미생물군에 존재하는 박테리아 종류에는 별다른 차이가 없었으나 그 비율에는 영향을 받은 것으로 나타났다. 연구를 이끈 사멜리 피르토 연구원은 “야생동물이 방사능 오염으로 인한 결과는 아직 널리 알려지지 않았다”면서 “방사능 오염은 생물체가 대처해야 하는 추가적인 스트레스 요인을 만들어내며 아직 이해되지 않는 수많은 결과를 초래한다”고 설명했다. 이어 “이번 연구결과는 방사능으로 오염된 지역의 조류 생태학을 이해하는데 흥미로운 정보를 제공할 것”이라고 덧붙였다. 한편 체르노빌 원전 주위의 동식물을 대상으로 한 연구는 그간 꾸준히 이어져왔다. 앞서 지난 3월 미국 뉴욕대학 연구팀은 체르노빌 지역에서 토양 샘플, 썩은 과일 등에서 지렁이 모양의 아주 작은 선형동물인 20종의 선충을 수집해 분석한 결과 방사능에 오랜시간 노출됐음에도 특정 선충의 경우 게놈이 손상되지 않았다는 것이 밝혀졌다. 이는 선충이 수십 세대의 진화를 거쳐 방사성 물질에 면역력을 가진 것으로 풀이된다.또한 지난 2022년 스페인 오비에도대 등 공동연구팀은 체르노빌 출입금지 구역 내에 서식하는 청개구리를 조사한 결과 돌연변이 유전자를 가진 것으로 보인다는 연구결과를 발표한 바 있다. 논문에 따르면 출입금지 구역 등 방사능이 강한 곳에 사는 청개구리들이 그렇지 않은 곳에 사는 청개구리에 비해 피부색이 검게 짙어진 것으로 나타났다. 이외에도 체르노빌 지역에 사는 늑대는 일반 늑대에 비해 면역체계가 크게 변화한 것으로 나타나 암과 싸우는 능력이 진화한 것으로 보인다는 연구결과와 체르노빌 인근에 서식하는 제비의 날개에서 발견된 박테리아는 감마 방사선에 저항하는 능력이 더 강하다는 사실이 밝혀지기도 했다.

호주에서 정자와 난자를 기증받아 시험관 시술을 통해 아이를 낳는 사례가 증가하는 가운데 규제 미비 등으로 사회 문제가 나타나는 것으로 드러났다. 4일(현지시간) 호주 ABC 방송 등에 따르면 기증받은 정자를 통해 태어난 캐서린 도슨(34)이란 여성은 한 모임에서 자신과 비슷하게 생긴 한 여성을 발견했다. 그 여성도 기증받은 정자로 태어났으며 확인 결과 두 사람의 생물학적 아버지는 같은 것으로 드러났다. 도슨은 기증자 코드를 활용해 자신의 생물학적 형제자매를 찾아 나섰고 이복형제 자매 56명이 호주와 해외에 살고 있는 것을 확인했다. 그는 호주 ABC에 “최대 700명의 형제자매가 있을 것으로 추정된다”고 말했다. 호주 ABC에 따르면 1970~1980년대 정자를 기부한 사람은 10호주달러를 받았는데 이를 악용해 여러 이름을 이용해 자기 정자를 수백회씩 기증한 사람들이 있는 것으로 나타났다. 도슨은 “기증자 아버지는 자신의 원래 이름을 포함해 이름 7개를 사용했으며 여러 병원에서 다른 이름을 사용하며 수년간 기증한 것 같다”고 말했다. 정자를 기증하는 사람이 줄어들면서 불임 클리닉에서는 한 명의 정자를 여러 번 사용하는 경우도 있다. 문제는 자신의 이복형제 자매가 누구인지 알 수 없다 보니 근친상간의 우려가 제기되는 상황이다. 기증받은 정자도 제대로 관리가 안 되는 것으로 나타났다. 호주 ABC가 언급한 한 사례를 보면 한 부부는 2006~2014년 기증받은 정자를 통해 세 명의 아들을 낳았다. 부부는 아이들이 동일한 생물학적 아버지를 갖길 원했고, 병원에서도 한 남성의 정자를 사용했다. 하지만 DNA 검사 결과 첫째 아이와 나머지 두 아이가 생물학적으로 관련이 없는 것으로 나타났다. 이런 문제들이 계속 발생하자 호주는 주 정부를 중심으로 관리 감독을 강화하고 나섰다. 퀸즐랜드주는 검사한 샘플의 42%가 기증자의 신원이 실제와 다를 수 있다는 조사 결과를 바탕으로 2020년 이전에 냉동된 수천개의 정액 샘플을 폐기하라고 명령했다. 또 한 사람의 정자를 사용할 수 있는 횟수도 제한하고, 기증자를 관리하는 정보 등록소를 설립하는 법안도 도입하기로 했다.

지난 4월 미국 워싱턴대 연구팀은 금세기 말이 되면 전 세계 97%의 국가에서 출산율이 인구 규모를 유지하는 데 필요한 수치보다 낮을 것이라는 예측을 했다. 그중 한국은 다른 어느 나라보다 급격한 출산율 하락에 골머리를 앓고 있다. 백약이 무효라고 할 정도로 여러 정책이 먹혀들지 않는 상황이다. 그런데, 지구 온난화로 인한 기후 변화가 출산율 저하의 원인일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 물론, 인간이 아닌 동물을 대상으로 한 실험에서 나온 결과이지만 지구 온난화가 동식물의 생식 능력에도 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미해 심각하게 받아들일 수밖에 없다. 프랑스 수생 생물·생태계 생물학 연구소(BOREA) 과학자들은 해양 온난화와 그에 따른 산성화의 영향으로 2100년까지 상어의 배아 생존율이 치명적인 수준으로 떨어질 것이라고 4일 밝혔다. 지금과 같은 온난화가 계속될 경우 해양 생태계 최상위 포식자인 상어가 완전히 사라질 수도 있다는 경고다. 이 연구 결과는 2~5일 체코 프라하에서 실험생물학회 연례 콘퍼런스에서 발표됐다. 지구 온난화의 원인 물질인 이산화탄소가 증가하면 바닷물에 녹는 이산화탄소도 많아져 수온이 상승하고 산성도(pH) 수치가 낮아지게 된다. 알을 낳는 종의 배아는 환경 조건에 민감하고, 배아의 부화 성공 여부는 개체군의 생존 자체에 영향을 미친다. 특히 가오리나 상어 같은 경우 생애 속도(pace of life)가 느린 해양 생물의 경우 부화율이 낮으면 종의 유지에 치명적일 수 있다. 연구팀은 유럽의 해안에서 많이 서식하지만, 최근 서식지가 급격히 줄고 있는 ‘작은 점박이 고양이 상어’(Scyliorhinus canicula)를 대상으로 분석했다. 연구팀은 1995년부터 2014년까지 해수 온도와 pH 데이터를 활용해 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC) 제6차 평가보고서에 제시된 2100년 기후 예측 시나리오(SSP)를 바탕으로 작은 점박이 고양이 상어의 배아 생존율을 예측했다.연구팀은 기후변화 대응은 하지만 탄소 배출을 완전히 줄이지는 못해 넷제로에 도달하지 못하는 SSP2 시나리오와 화석 연료 사용이 오히려 증가하는 SSP5 시나리오를 활용했다. SSP2는 2100년까지 기온이 2.7도 상승하고, pH가 0.2 더 떨어지며, SSP5 상황에서는 기온이 4.4도 증가하고 pH는 0.4 더 떨어지게 되는 것으로 알려졌다. 분석 결과, SSP2에서는 83%의 배아가 살아남는 것으로 확인됐지만, SSP5 시나리오에서는 배아 중 11%만 살아남는 것으로 확인됐다. 더군다나, 살아남는 배아들도 아가미가 제대로 형성되지 않는 등 기형적 형태로 성장하는 것으로 나타났다. 노에미 쿨롱 BOREA 연구원은 “작은 점박이 고양이 상어 같은 종은 환경 변화에 민감해 온난화로 인해 나타날 수 있는 생태계 변화에 대한 경고 역할을 할 수 있음을 알 수 있다”라며 “이번 연구에 따르면 넷제로까지는 아니더라도 온실가스 배출을 지금보다 획기적으로 줄이는 것이 지속 가능한 생태계 형성은 물론 인간의 생존에도 도움이 될 수 있음을 알 수 있다”라고 말했다.

사람들이 많은 식당에 가면 어린애들이 스마트폰이나 태블릿 PC에 집중하고 있는 모습을 흔히 볼 수 있다. 아이들이 다른 사람에게 피해를 주지 않게 하거나, 부모들이 좀 더 편하게 식사하기 위해서 하는 행동들이다. ‘디지털 젖꼭지’라고 부르는 스마트 기기를 접한 시기가 빠를수록 성인이 돼서 감정 조절에 어려움을 겪고, 분노조절 장애에 시달릴 가능성이 크다는 연구 결과가 나왔다. 헝가리 외트뵈시 로란드대 생물학연구소, MTA-ELTE 비교 동물생태학 연구단, 캐나다 셔브룩대 의학·보건과학부, 교육학과 공동 연구팀은 아이들의 짜증을 진정시키기 위해 디지털 장치를 사용하면 감정 조절하는 방법을 배우지 못해 성인이 돼서 여러 가지 심각한 문제를 겪게 된다고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘최신 아동·청소년 정신과학’ 6월 28일 자에 실렸다. 아이들은 태어난 뒤 3~4살까지도 특정 상황에 대한 정서적, 정신적, 행동적 반응인 자기 조절에 대해 스스로 학습한다. 외부 자극에 대해 나타나는 자동적, 본능적 반응을 스스로 조절하는 노력적 통제는 부모와 자녀와의 관계와 주변 환경으로부터 자연스럽게 학습되는 것이다. 한국뿐만 아니라 외국에서도 아이가 짜증을 내거나 화를 내지 못하게 하기 위해 태블릿PC나 스마트폰을 사용해 주의를 돌리는 경우가 많다. 디지털 콘텐츠에 빠져 외부 환경에 대한 반응을 멈추는 것인데, 가장 쉬운 방법이자 단기적으로 매우 효과적이기는 하다. 그러나, 연구팀은 이런 디지털 젖꼭지가 장기적으로 아이의 인지적, 정서적 발달을 저해할 수 있다고 가정했다. 이에 연구팀은 2~5세 자녀를 둔 부모 약 300명을 대상으로 자녀와 부모의 미디어 사용에 대한 설문조사를 실시했다. 또 1년 단위로 후속 조사를 실시했다. 그 결과, 부모가 아이들의 짜증이나 화를 차단하기 위해 디지털 기기를 자주 사용하고, 디지털 젖꼭지 사용 시기가 빠를수록 아이의 분노나 좌절 관리 능력이 떨어지는 것으로 나타났다. 부정적 감정이 느껴졌을 때 디지털 기기를 바로 접한 아이들일수록 감정 조절 능력이 떨어지는 것으로 나타났다. 또 분노 조절 능력이 떨어질수록 디지털 기기에 더 의존하면서 악순환이 반복된다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 베로니카 코녹 외트뵈시 로란드대 박사(동물행동학)는 “이번 연구는 부모가 아이를 진정시키거나 짜증을 멈추기 위해 디지털 기기를 상습적으로 사용한다면 아이는 감정 조절 방법을 아예 배우지 못하게 된다는 것을 보여준다”라며 “이는 나이를 먹어갈수록 더 심각한 감정 조절 문제, 특히 분노 관리 문제로 이어지게 된다”고 강조했다. 코녹 박사는 “아이들은 스스로 부정적인 감정을 관리하는 방법을 배워야 하는데, 이때 필요한 것은 디지털 기기가 아니라 부모의 도움이 필요하다”라며 “스스로 조절하지 못하는 상황이라면 의료 전문가의 도움이 받는 것이 도움이 될 것”이라고 덧붙였다.

벌은 나비와 함께 식물의 꽃가루받이(수분)를 담당하는 중요한 곤충이다. 문제는 최근 기후변화와 제초제 과다 사용 등으로 인해 벌의 개체수가 급감하는 일이 잦아지고 있다는 점이다. 이 때문에 많은 생물학자가 꿀벌의 개체수 감소를 막기 위해 다양한 연구를 수행하고 있다. 그런데, 최근 캐나다 과학자들이 꿀벌들도 환경 변화에 따른 대응 능력을 키우기 위해서는 사람처럼 먹을거리를 골고루 섭취해야 한다는 재미있는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 캐나다 요크대 연구팀은 인류의 농업 시스템을 유지하는 데 필수 동물인 꿀벌도 생존을 위해서는 사람처럼 다양한 꽃가루를 골고루 섭취해야 한다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 식품학 분야 국제 학술지 ‘최신 지속 가능 식량 시스템’(Frontiers in Sustainable Food Systems) 6월 26일 자에 실렸다 당연한 이야기지만 식물은 번식을 위해 꽃가루를 옮겨주는 벌 같은 수분 매개 곤충이 필요하고, 벌은 꽃가루와 꽃가루를 이용해 만든 꿀을 먹이로 삼기 때문에 식물과 벌은 상호 의존성이 매우 높다. 벌은 꿀에서 탄수화물을 얻고 꽃가루에서 단백질, 지질, 각종 필수 영양소를 공급받는다. 이 때문에 사람들이 자기 필요에 따라 꽃가루의 특성을 변화시키는 것은 꿀벌의 영양실조 위험을 초래할 수 있다는 연구 결과들이 꾸준히 나오고 있다. 꿀벌은 일반적으로 오메가6나 오메가3 같은 비 에스터화 지방산이 함유된 식품을 많이 섭취해야 한다. 이들 영양소가 부족할 경우 벌의 수명이 짧아지고 면역력이 약해져 환경 스트레스에 대한 대처 능력이 떨어진다. 또, 잘못된 비율로 섭취할 경우는 특정 기생충에 취약해지고, 인지 기능과 번식력이 저하될 수 있다.연구팀은 어떤 식물이 꿀벌의 건강을 유지하는데 적합한지 파악하기 위해 북미 지역에서 발견되는 꽃가루 57종을 분석했다. 특히, 꽃가루 속 아미노산과 지방산, 단백질, 오메가6, 오메가3 등의 비율을 분석해 꿀벌에 적합한 식물을 찾아 나섰다. 연구 결과, 대부분의 꿀벌은 다양한 꽃을 골고루 섭취하는 것이 좋은 것으로 확인됐다. 대부분의 꽃가루에는 꿀벌에게 필요한 영양소가 대부분 포함돼 있지만, 꿀벌의 면역력을 높이는 데 특히 도움이 되는 식물은 조사 대상인 57종의 식물 중 꿀벌 건강에 도움을 주는 식물은 양배추과, 콩과, 데이지과 식물로 확인됐다. 연구를 이끈 산드라 레한 요크대 교수(사회 진화학·생물다양성)는 “다양한 꽃을 접하는 것이 단일 꽃가루를 먹는 것보다 꿀벌에게 더 많은 혜택을 줄 수 있음을 이번 연구는 보여준다”라며 “이번 연구에서는 57종의 식물만 조사했지만, 꿀벌의 영양학적 프로필을 이해하기 위해서는 좀 더 많은 식물을 조사할 필요가 있다”라고 말했다.

‘우리는 왜 죽는가’노화과학 최근 50년 연구 정리‘젊게 늙는 사회’초고령 개인·사회 시스템 진단‘인생의 짧음에 관하여’늙고 죽는 것, 학문적 이론 소개 인류가 지구상에 등장한 이후 꿔 왔던 거의 유일한 꿈은 바로 ‘늙지 않고 오래 사는 것’이었다. 최근 과학기술과 의학의 급속한 발전으로 불로초를 찾으려 했던 진시황제가 바랐던 수준의 불로장생까지는 아니더라도 기대수명은 100세를 향해 달려가고 있다. 기대수명과 평균수명이 늘어나면서 인간을 포함한 모든 생명체의 숙명인 ‘노화’와 ‘죽음’을 일종의 질병으로 생각하고 꺼리게 된다는 문제가 발생하고 있다. 죽음이나 노화가 사라진다면 인간은 정말 행복하게 살 수 있을까. 서로 다른 관점으로 노화와 죽음을 바라보는 책들이 최근 잇달아 출간되면서 눈길을 끈다.‘우리는 왜 죽는가’(김영사)는 2009년 노벨화학상을 수상한 영국의 분자생물학자 벤키 라마크리슈난 케임브리지대 교수가 노화과학의 최근 50년 연구를 총정리한 책이다. 노화를 일으키는 메커니즘을 하나씩 살펴보고, 이를 늦추기 위해 어떤 연구들이 진행되고 있으며, 어떤 장애물들이 있는지를 쉽게 설명하고 있다. “이 분야는 엄청난 속도로 발전하고, 공적 및 사적으로 엄청난 자금이 투자되며, 그로 인해 엄청난 거품이 끼어 있다”며 최근 수명 연장과 항노화 산업에 대해 우려의 목소리도 내고 있다. 자신도 70대의 늙은 과학자로서 죽음과 노화가 생물학적으로 필요한 목적이 있는 것이 아닌지, 수명 연장이 가져올 사회적 문제는 없는지에 대한 생각을 담담하게 펼쳐내고 있다.국내 보건사회학 1세대 학자인 조병희 서울대 명예교수와 건강정책, 노인 보건을 연구하는 정영일 한국방송통신대 교수가 함께 쓴 ‘젊게 늙는 사회’(지식의날개)는 보건사회학적, 보건통계학적으로 초고령사회에서 개인의 건강과 사회 시스템의 관계를 짚어 내고 있다. 이들은 나이 들면서 필요한 것은 노화를 역행하거나 불로장생이 아니라 ‘건강노화’라고 말한다. 건강노화는 혼자 움직이고, 식사 준비를 하며, 위생 관리를 하고, 적절한 의사결정을 하는 등 기능적으로 타인에게 의존하지 않고 독립적으로 생활하며 건강하게 나이 먹는 것을 말한다. 건강노화의 핵심은 개인의 노력뿐만 아니라 국가와 사회의 공동 노력이다. 특히 저자들은 초고령사회에서 건강은 노인의 말년뿐만 아니라 젊은 세대가 건강하게 나이 드는 일까지 포함해 생각해야 한다고 강조한다.‘인생의 짧음에 관하여’(을유문화사)는 호주 시드니대에서 현대물리학사와 철학을 가르치는 딘 리클스 교수가 늙고, 병들고, 죽는다는 것에 관해 과학자와 철학자, 심리학자, 문학자들의 다양한 주장과 이론을 소개하며 ‘인간의 유한성’에 대해 고찰하게 만든다. 리클스 교수는 “인간이 필멸의 존재이기 때문에 수많은 과학과 철학이 탄생할 수 있었다”며 “인생이 유한하지 않다면 인생의 여러 시기를 거치며 자기 생각과 믿음에 주의를 기울이는 법, 온전한 사람이 되는 법, 진정한 삶을 살아가는 법을 배울 수 없었을 것”이라고 밝힌다.

인체는 유전자로부터 정보를 받아 생산된 단백질이 정상적으로 기능을 수행하면 ‘건강한 상태’이고, 유전자에 이상이 생겨 비정상적 단백질을 생산하면 ‘병들고 아픈 상태’가 된다. 유전자 치료라는 것은 이상이 생긴 비정상 유전자를 제거하고 정상 유전자로 교체하거나 삽입하는 형태로 이뤄진다. 유전자 치료 분야에서 가장 주목받고 있는 것은 유전자 가위를 이용한 유전자 편집 기술이다. 말 그대로 ‘가위’처럼 유전자를 자르고 붙이는 것을 가능하게 하는 유전체 교정 기법이다. 단순히 유전병 치료뿐 아니라 특정 병원균에 강한 식물이나 동물 품종도 만들어 낼 수 있기 때문에 생명공학 분야에서는 그야말로 ‘마법 지팡이’로 받아들여지고 있다. 유전자 가위 기술 중 가장 흔히 알려진 것은 ‘크리스퍼’다. 캐스9(Cas9)이라는 단백질과 가이드 RNA로 구성돼 인간과 동식물 세포에서 특정 유전자의 DNA 일부를 잘라 문제가 되는 유전체를 교정한다. 그런데 미국과 일본 과학자들이 크리스퍼 유전자 가위보다 훨씬 쉽고 정교하게 유전자 편집이 가능한 ‘RNA 브리지’라는 새로운 기술을 개발했다. 미국 팔로알토아크(Arc) 연구소, 캘리포니아버클리대(UC버클리) 생명공학과, UC샌프란시스코(UCSF), 스탠퍼드대 의대 생화학과, 일본 도쿄대 화학·바이오 테크놀로지학과, 생명과학과, 이나모리 과학연구소 소속 과학자들이 참여한 이번 연구는 과학 저널 ‘네이처’ 6월 27일자에 두 편의 논문으로 실렸다. 특히 이번 연구를 주도한 UC버클리는 하버드대, 매사추세츠공과대(MIT)와 함께 유전자 편집 기술 연구에서 선두를 달리고 있는 곳으로 평가받는다. 생물학에 혁명을 일으킨 것으로 평가받는 크리스퍼 캐스9 유전자 가위를 개발하고, 2020년 노벨 화학상을 공동 수상한 제니퍼 다우드나 교수도 UC버클리에 재직 중이다. ‘RNA 브리지’는 사용자가 지정한 게놈 위치에 긴 DNA 서열을 삽입하거나 뒤집고 제거할 수 있다. 기존 유전자 가위 기술처럼 복잡한 단계를 거치지 않고, 단일 단계의 기술이기 때문에 더 정확하고 효율적으로 대규모 게놈 편집이 가능하다는 장점이 있다고 연구팀은 밝혔다. 대규모 게놈 재배열은 보통 DNA의 분해와 재조합을 촉진하는 재조합 효소와 DNA 일부를 다른 곳으로 옮기는 전위 효소에 의해 수행된다. 이 효소들이 특정 부위를 찾아 곧바로 삽입 또는 교체될 수 있도록 프로그래밍할 수만 있다면 게놈 편집을 한 번에 끝낼 수 있을 것이라는 생각에 초점을 맞췄다. UC버클리 팀은 재프로그래밍을 통해 반복 사용할 수 있는 재조합 효소 제작 기술을 개발했다. 이 재조합 효소는 DNA를 원하는 편집 부위로 이동시키고, 편집을 쉽게 만들어 주는 다리 역할을 하는 RNA로 구성된다. 브리지 RNA는 삽입 대상이 되는 DNA의 서열을 정하는 영역과 삽입 부위를 지정하는 영역을 따로 갖고 있지만 한 번에 서열과 삽입 위치를 정확히 찾아갈 수 있도록 재프로그래밍이 가능하다는 장점이 있다. 도쿄대 연구팀은 이렇게 만들어진 RNA 브리지의 재조합 효소의 구조와 작용 메커니즘을 극저온 전자 현미경으로 분석해 RNA 브리지의 효과를 확인했다. 연구를 이끈 패트릭 슈(기능성 유전체학) UC버클리 교수는 “이번에 개발한 기술은 기존 방식보다 더 정확하고 효율적으로 유전자 편집을 수행할 수 있다는 장점이 있어 더 많은 응용 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 슈 교수는 “이번에는 박테리아에서 게놈 편집만 확인했지만 추가 연구를 통해 동식물을 포함한 다양한 종과 세포 유형에서의 실행 가능성과 안전성을 검토할 것”이라고 덧붙였다.

자손을 남기려는 생명의 본능은 종종 극단적인 희생의 형태로 나타난다. 어미는 죽더라도 알을 지키려는 경우가 대표적인 사례다. 이런 희생은 연체동물 가운데 가장 고등한 두족류(문어, 오징어, 갑오징어 등)에서 흔히 볼 수 있다. 문어 가운데는 알을 지키기 위해 부화할 때까지 아무것도 먹지 않고 버티는 어미들이 있다. 결국 알이 부화할 때가 되면 어미가 죽는 경우도 있지만, 그래도 더 많은 후손을 남길 수 있다면 생물학적 관점에서 충분히 가치 있는 투자다. 몬터레이만 수족관 연구소(MBARI) 과학자들은 깊은 바다에 살고 있는 거대 오징어가 커다란 알을 품고 이동하는 모습을 관찰했다. 알을 품거나 가지고 다니는 행동은 문어에서는 종종 관찰되었지만, 오징어에서는 잘 관찰되지 않았던 모습이다.본래 이 사진과 영상은 2015년 무인잠수정(ROVs)이 캘리포니아만 앞 심해에서 찍은 것으로 많은 영상과 사진을 분석하는 과정에서 뒤늦게 학계에 보고됐다. 몬터레이만 수족관 연구소 헨크-얀 호빙 박사는 이 오징어가 대략 30~40개 정도의 큰 알을 품고 이동하는 것으로 분석했다. 사진과 영상만으로는 오징어의 종은 확인할 수 없으나 연구팀은 팔걸이 오징어과에 속하는 대형 심해 오징어로 보고 있다. 오징어의 경우 일반적으로 수천 개에 이르는 알을 낳고 여기서 깨어난 새끼들이 물의 흐름을 타고 이동하는 것으로 알려져 있다. 하지만 사실 심해 오징어가 어떻게 새끼를 낳는지에 대해서는 알려진 것이 거의 없다. 대형 심해 오징어가 알을 품고 이동하는 모습 역시 이번에 처음 포착된 것이다. 이 짧은 영상으로는 다리 사이에 알을 품고 이동하는 오징어 어미가 알이 부화한 후에도 살아남는지 알 수 없다. 하지만 최소한 이렇게 알을 품은 상태에서는 먹이를 잡거나 먹기 힘들다는 점은 분명하다. 영상으로 보면 어미는 두 눈이 퀭한 상태로 이미 여러 날을 굶은 것처럼 보인다. 큰 알일수록 부화하는 데 오랜 시간이 걸리는 점을 감안하면 새끼가 나올 때쯤 어미는 거의 기력이 쇠한 상태가 될 것으로 보인다. 알을 품은 거대 오징어 어미의 운명을 포함해 대부분의 심해 생물의 생태는 어두운 바닷속 미스터리로 남아 있다. 과학자들은 최신 무인 잠수정의 도움을 받아 이들의 비밀을 밝히기 위해 연구를 계속하고 있다.

자손을 남기려는 생명의 본능은 종종 극단적인 희생의 형태로 나타난다. 어미는 죽더라도 알을 지키려는 경우가 대표적인 사례다. 이런 희생은 연체동물 가운데 가장 고등한 두족류(문어, 오징어, 갑오징어 등)에서 흔히 볼 수 있다. 문어 가운데는 알을 지키기 위해 부화할 때까지 아무것도 먹지 않고 버티는 어미들이 있다. 결국 알이 부화할 때가 되면 어미가 죽는 경우도 있지만, 그래도 더 많은 후손을 남길 수 있다면 생물학적 관점에서 충분히 가치 있는 투자다. 몬터레이만 수족관 연구소(MBARI) 과학자들은 깊은 바다에 살고 있는 거대 오징어가 커다란 알을 품고 이동하는 모습을 관찰했다. 알을 품거나 가지고 다니는 행동은 문어에서는 종종 관찰되었지만, 오징어에서는 잘 관찰되지 않았던 모습이다.본래 이 사진과 영상은 2015년 무인잠수정(ROVs)이 캘리포니아만 앞 심해에서 찍은 것으로 많은 영상과 사진을 분석하는 과정에서 뒤늦게 학계에 보고됐다. 몬터레이만 수족관 연구소 헨크-얀 호빙 박사는 이 오징어가 대략 30~40개 정도의 큰 알을 품고 이동하는 것으로 분석했다. 사진과 영상만으로는 오징어의 종은 확인할 수 없으나 연구팀은 팔걸이 오징어과에 속하는 대형 심해 오징어로 보고 있다. 오징어의 경우 일반적으로 수천 개에 이르는 알을 낳고 여기서 깨어난 새끼들이 물의 흐름을 타고 이동하는 것으로 알려져 있다. 하지만 사실 심해 오징어가 어떻게 새끼를 낳는지에 대해서는 알려진 것이 거의 없다. 대형 심해 오징어가 알을 품고 이동하는 모습 역시 이번에 처음 포착된 것이다. 이 짧은 영상으로는 다리 사이에 알을 품고 이동하는 오징어 어미가 알이 부화한 후에도 살아남는지 알 수 없다. 하지만 최소한 이렇게 알을 품은 상태에서는 먹이를 잡거나 먹기 힘들다는 점은 분명하다. 영상으로 보면 어미는 두 눈이 퀭한 상태로 이미 여러 날을 굶은 것처럼 보인다. 큰 알일수록 부화하는 데 오랜 시간이 걸리는 점을 감안하면 새끼가 나올 때쯤 어미는 거의 기력이 쇠한 상태가 될 것으로 보인다. 알을 품은 거대 오징어 어미의 운명을 포함해 대부분의 심해 생물의 생태는 어두운 바닷속 미스터리로 남아 있다. 과학자들은 최신 무인 잠수정의 도움을 받아 이들의 비밀을 밝히기 위해 연구를 계속하고 있다.

강원형 바이오헬스벨트춘천 ‘바이오’ 진흥원서 벤처 육성원주 ‘디지털헬스케어’ 사업 진행홍천 ‘항체’ 강릉 ‘천연물’ 벨트 구축권역별 R&D 역량 고도화디지털 랩온어칩 실용화 플랫폼 체외진단 현장 맞춤형 인력 양성해외 진출 안착할 기술·장비 지원 강원도가 미래 먹거리로 주목받는 바이오헬스산업 육성에 박차를 가하고 있다. 2년 전인 2022년 7월 취임한 김진태 강원지사는 비전으로 내놓은 미래산업글로벌도시 조성을 구현할 핵심 산업으로 바이오헬스를 선정해 전폭적인 지원을 하고 있다. 민선 8기 들어 한 단계 도약하기 위해 채비를 서두르는 강원 바이오헬스산업의 현황과 전망을 25일 살펴봤다.강원 바이오헬스산업의 역사는 1998년으로 거슬러 올라간다. 당시 춘천이 산업자원부로부터 전국 첫 생물산업 육성 시범도시로 지정되면서 강원 바이오헬스산업이 태동했다. 이후 2003년 춘천바이오산업진흥원이 문을 열어 벤처기업을 키우는 인큐베이터 역할을 하고 있고, 올해로 스무돌을 맞는 강원의료기기 전시회는 2006년 시작됐다. 2008년에는 국내 유일의 항체연구소인 스크립스코리아항체연구원이 춘천에 만들어져 항체 치료제 연구개발을 진행 중이다. 2018년부터는 원주 혁신도시를 중심으로 한 디지털헬스케어 국가혁신클러스터 사업이 진행 중이다. 이 사업을 통해 성장한 대표적인 기업으로는 ‘메쥬’가 꼽힌다. 메쥬는 웨어러블 패치형 심전도측정기를 앞세워 해외시장을 개척하고 있다.2019년부터 운영된 디지털헬스케어 규제자유특구는 지난해 10월 우수 특구로 지정됐다. 2022년에는 춘천이 강소연구개발특구로 지정됐고, 지난해에는 홍천에 중화항체 치료제 개발지원센터와 미래감염병 신속대응연구센터가 건립됐다. 이 같은 다양한 정책과 사업 운영을 통해 춘천은 ‘바이오’, 원주는 ‘디지털헬스케어’, 강릉은 ‘천연물’, 홍천은 ‘항체’ 등 권역별로 이어지는 바이오헬스 벨트가 만들어졌다. 강원도 관계자는 “그동안 여러 기관과 협력을 통해 국책사업들을 발굴해 추진한 결과 강원형 바이오벨트가 구축돼 권역별 특화 분야에 대한 연구개발과 산업화의 기반이 마련됐다”며 “정부의 바이오헬스 신시장 창출 전략에 맞춰 역량을 강화하고 혁신해 바이오헬스 산업을 선도하겠다”고 말했다. 강원도는 권역별로 연구개발(R&D) 역량을 고도화해 ‘바이오헬스 산업 메카’로 자리매김한다는 구상이다. 이를 위해 강원도가 유관기관과 함께 추진 중인 주요 사업은 디지털 랩온어칩(Lab-on-a-chip) 실용화 플랫폼 구축, 체외진단 현장 맞춤형 전문인력 양성, K의료산업 글로벌 시장 진출 플랫폼 구축, 천연물 산업화 혁신센터 조성, 면역항체 치료소재 개발지원센터 구축, 항체산업 비즈니스센터 건립 등이다.디지털 랩온어칩 실용화 플랫폼 구축 사업은 춘천바이오산업진흥원 내 체외진단센터에 랩온어칩 시제품 제작과 소프트웨어(SW) 품질시험 등을 지원하는 시설을 조성하는 것으로 2027년까지 총 202억원이 투입된다. 랩온어칩은 유리, 실리콘, 플라스틱 재질의 기판 위에서 생물학적 시료를 반응시켜 복잡한 실험을 한꺼번에 수행하는 초정밀기기다. 지난해부터 시작된 체외진단 현장 맞춤형 전문인력 양성 사업은 취업 희망자와 재직자를 대상으로 체외진단 의료기기 제품 생산·공정, 체외진단 임상·통계 실무 등의 교육 프로그램을 운영하는 게 골자다. 춘천바이오산업진흥원이 주관하고, 2027년까지 모두 50억원이 들어간다.K의료산업 글로벌 시장 진출 플랫폼 구축 사업은 수출 기업이 해외시장에 진출해 안착할 수 있도록 기술, 장비를 지원하고, 인허가 전반에 걸친 컨설팅 서비스를 제공하는 것이다. 원주의료기기테크노밸리와 대한무역투자진흥공사, 한국의료기기협동조합, 연세대 산학협력단, 한국스마트헬스케어협회가 사업에 동참한다. 올해부터 2028년까지 5년간 진행되며, 총사업비는 214억원이다. 천연물 산업화 혁신센터 조성 사업은 2030년 완료된다. 혁신센터는 강릉과학산업단지에 7층 연면적 5549㎡ 규모로 지어진다. 이달 초 강원도, 강릉시, 한국과학기술연구원(KIST)은 혁신센터 조성을 위한 업무협약을 맺었다.면역항체 치료소재 개발지원센터 구축, 항체산업 비즈니스센터 건립 사업은 강원테크노파크가 주관한다. 개발지원센터와 비즈니스센터 모두 홍천국가항체클러스터에 만들어져 기업들의 연구개발과 제품 상용화를 돕는다. 강원도는 지난 1월 홍천군·강원대·강원테크노파크·스크립스코리아항체연구원과 면역항체전문대학원 설립을 위한 협약, 강원대병원·한림대 춘천성심병원·연세대 원주세브란스기독병원·강릉아산병원과 의료바이오 연구개발 및 인력 양성을 위한 협약을 연이어 맺는 등 전문 인력 양성에도 힘을 쏟고 있다. 김상우 강원도 바이오산업팀장은 “권역별 연계와 협업을 위한 컨트롤타워 역할을 더욱 강화하는 종합계획을 하반기까지 수립할 것”이라며 “인공지능(AI) 융합, 데이터 생성 및 활용, 임상·실증을 확대해 각 권역 특화 분야별로 기존 기술을 고도화하며 혁신적 신기술을 창출하고, 국가 주도의 대형 인프라 유치를 통해 산업의 규모를 한층 더 키울 것”이라고 말했다.

장내 미생물이라고 하면 많은 사람이 유산균 음료나 건강기능식품을 떠올린다. 그렇지만, 장내 미생물은 최근 생명과학 분야에서 활발히 연구되는 주제 중 하나다. 장내 미생물은 주로 소장과 대장 같은 소화기관에 집중된 것으로 음식물에서 에너지를 추출해 식욕 조절은 물론 비만, 대장암을 비롯한 여러 암, 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌 질환, 아토피 피부염 같은 자가면역 질환에도 영향을 미친다는 연구 결과가 속속 나오고 있다. 이런 가운데, 스트레스 대응이나 마음 챙김, 감정 표현에도 장내 미생물이 영향을 미친다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 의대, UCLA 스트레스·회복력 신경생물학 연구센터, 서던캘리포니아대 신경이미징 및 정보학 연구센터 공동 연구팀은 회복탄력성이 높은 사람은 인지력과 감정 조절 관련 뇌 영역이 활성화돼 있고, 건강한 장내 미생물을 갖고 있다고 25일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 정신과학’ 6월 21일 자에 실렸다. 이번 연구는 회복탄력성, 뇌, 장내 미생물 군집의 관계를 분석한 첫 연구다. 과도한 스트레스는 심장병, 뇌졸중, 비만, 당뇨의 위험을 높이는 만큼, 스트레스에 대한 효과적 대처법을 찾는다면 질병 예방에도 도움이 될 수 있다는 점에 연구팀은 착안했다. 연구팀은 건강한 성인 남녀 116명을 대상으로 회복탄력성과 감정 표현에 대한 설문조사를 실시했다. 설문조사에서 회복탄력성 점수에 따라 두 집단으로 나눈 뒤, 뇌 자기공명영상(MRI) 촬영과 대변 표본을 받아 분석했다. 그 결과, 회복탄력성이 높은 사람들은 낮은 사람들보다 불안감과 우울감을 덜 느끼고, 감정 조절과 관련된 뇌 영역의 활동이 활발하고 인지력도 더 높다는 것이 확인됐다. 이와 함께 회복탄력성이 높은 집단의 장 내 염증이 적었고 장 내벽도 두터웠으며, 유익한 장내 미생물도 많았던 것으로 나타났다. 장 내벽이 얇거나 장누수증후군(Leaky Gut Syndrome)이 발생하면 염증으로 인해 장이 필수 영양소를 흡수하고 독소가 장으로 유입되는 것을 차단하는 능력이 손상된다. 장누수증후군은 장 내벽의 세포 사이의 틈으로 인해 발생하는 질환이다. 연구를 이끈 알파나 굽타 UCLA 의대 교수(스트레스 생물학)는 “스트레스는 뇌의 회복력을 손상하는데, 이번 연구는 회복탄력성이 높은 사람들은 감정을 더 잘 조절하고, 파국을 초래할 가능성이 작으며, 평정심을 유지하는 것으로 밝혀졌다”라며 “뇌와 장 모두를 표적으로 하는 치료법을 개발해 질병을 예방할 수 있게 될 것”이라고 설명했다.

제2차 세계대전 당시 일본군 731부대가 끔찍한 인체실험을 했다는 증언이 일본인의 입을 통해 나왔다. 731부대는 인간을 통나무라는 뜻의 ‘마루타’로 부르며 각종 생체실험을 자행한 악명높은 부대다. 영국 더 타임스의 16일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 얼마 남지 않은 731부대 소속 생존자 중 한 명인 시미즈 히데오(93)는 약 80년 전인 14살 때 소년대원의 신분으로 4개월 넘게 731부대에 있었다. 어린 소년이었던 시미즈는 731부대의 교육부 실험실에 배정돼 병원균을 배양하는 방법 등을 연구하라는 지시를 받았다. 그는 실험실과 막사 사이를 오가는 것만 허용됐고, 극비리에 일해야 했으며, 같은 건물에서 일하는 동료들에게도 자신의 임무에 대한 세부사항을 공개하지 않아야 한다는 규칙을 따르며 생활했다. 부대 생활을 시작한 지 얼마 지나지 않아 731부대의 본부 건물에 있던 강당을 우연히 방문했을 때, 시미즈는 끔찍한 현실을 마주했다. 거대한 강당에는 어른 키만큼 큰 유리병들이 늘어서 있었고, 그 안에는 머리와 손을 포함해 포르말린에 담긴 신체 부위가 들어있었다. 배를 드러낸 임산부의 시신에는 결국 세상 밖으로 나오지 못한 태아의 모습도 볼 수 있었다.시미즈는 “그날 강당에 들어서서 거대한 병을 처음 마주한 당시의 상황을 지금도 악몽에서 마주하곤 한다”면서 “인간의 시신을 본 것이 처음이었고, 나는 눈물을 참지 못했다”고 당시를 회상했다. 이어 “나를 데리고 강당으로 갔던 교관으로부터 ‘마루타를 해부한 것’이라는 설명을 들었다”면서 “731부대가 도대체 왜 그렇게 많은 악행을 저질렀는지 궁금할 때가 많다”고 덧붙였다. 그는 일본 나가사키에 원자폭탄이 투하된 지 3일이 지난 후, 731부대의 범죄를 은폐하기 위해 살해된 사람들의 뼈를 묻는 작업에 다시 투입됐다. 시미즈는 나중에서야 자신이 증거인멸을 위한 부대의 작전에 공범이 되었다는 사실을 깨달았다. 1945년 종전 직전, 731부대는 ‘마루타’ 전원을 살해했다.일본으로 돌아온 시미즈는 자신이 만주에서 보고 들은 것들에 대해 누구에게도 발설하지 못했다. 여든 살이 넘은 2015년에서부터야 그는 731부대에 대한 증언을 시작했다. 앞으로 그런 일이 반복되지 않게 하기 위해서였다. 그는 영국 타임스에 “나와 가장 가까운 사람들조차도 그곳(731부대)에서 무슨 일이 일어났는지 전혀 알지 못했다”면서 “결혼해 가정을 꾸리고, 6명의 손주와 10명의 증손주를 볼 때마다 수십년 전 보았던 다른 아이들(피해자)에 대한 죄책감과 악몽에 시달렸다. 다시는 이런 일이 벌어지지 않아야 하기에 나는 목소리를 내야 했다”고 말했다. 이어 “사람들이 내게 뭐라고 하든 나는 계속해서 진실을 말해야 한다. 그렇지 않는다면 미래 세대가 진실을 배울 기회를 잃게 될 것”이라고 덧붙였다. “극도로 잔인한 실험” 자행한 일본군, 눈감아준 미국 한편, 731부대의 악행을 입증한 해당 부대 근무자는 시니즈 한 명 만은 아니다. 731부대 린커우 지대장으로 근무했던 사카키 하야오는 1956년 선양 특별군사재판소 증언에서 일본이 항복하기 몇 달 전 “(중국 북동부 헤이룽장성(省)의) 안다 기지에서 극도로 잔인한 실험을 했다”면서 “사람들이 나무 기둥에 묶여 탄저균에 노출되는 장면을 목격했다”고 진술했다. 당시 731부대 연구원들은 이런 잔혹한 생체실험을 통해 페스트, 탄저균, 콜레라, 장티푸스 등을 무기화하는 방법을 개발했다. 또 살아있는 피실험자를 대상으로 해부나 동상, 매독 테스트를 진행하기도 했다. 중국인, 한국인 등 약 3000명이 생체 실험으로 죽었다는 기록이 남아 있다.일본이 항복한 뒤, 미국은 731부대의 지도자 등에게 면책 특권을 부여하고, 전쟁 포로와 남성 및 여성, 어린이, 유아를 포함한 민간인에 대한 끔직한 실험이 존재했다는 사실을 부인했다. 미국 정부 관계자들이 일본군의 생체 실험을 인지했음에도 불구하고 관계자에게 면책 특권을 줬으며, 메릴랜드에 있는 미 육군 의학연구소인 포트 디트릭에서 생물학 무기를 개발할 때 731부대의 데이터가 사용됐다는 사실이 밝혀진 것은 1990년대였다. 미국이 자국의 이익을 위해 반인륜적인 범죄를 저지른 일본군 731부대의 만행을 눈감아줬다는 사실이 밝혀지자 일본과 미국에 대한 비난이 쏟아진 바 있다.