미세침 패치(microneedle patch)는 하나의 큰 주삿바늘 대신 통증을 유발하지 않을 정도의 미세한 바늘 여러 개를 통각을 느끼는 깊이 전까지 찔러 넣어 통증 없이 주사제를 투여하는 신기술이다. 주사기 사용이 어려운 환자에서도 쉽게 붙여서 약물을 투여할 수 있고 여러 약물을 같이 투여하거나 혹은 약물 투여 속도를 조절할 수 있어 최근 주목받는 기술이다. 미세침 패치의 또 다른 장점은 피부에 넓게 약물을 확산시킬 수 있기 때문에 피부 질환 치료에도 유용하다는 것이다. 17일 학계에 따르면 칭화 선전 국제대학원과 중국 내 여러 연구 기관의 합동 연구팀은 최근 여기서 한 걸음 더 나아가 물에 잘 녹는 약물과 그렇지 않은 약물을 피부에 직접 동시에 전달할 수 있는 새로운 플랫폼을 개발했다. 일반적으로 여드름 치료제는 성질에 따라 수용성과 지용성으로 나눌 수 있는데, 서로 섞이지 않아서 한 번에 투여하기 힘든 단점이 있었다. 그렇다고 여드름을 치료하기 위해 미세침 패치를 여러 개 만들어 붙이는 것은 편의성과 비용 면에서 상당한 약점이다. 연구팀은 미세한 거품을 이용해 미세침 내부에 ‘중공 기포(Hollow Bubble)’ 구조를 설계했다. 그리고 미세침의 본체에는 수용성 약물을, 기포의 벽면 등 특정 부위에는 지용성 약물을 분리하여 투여하는 방법을 고안했다. 이 방법은 지용성과 수용성 약물을 하나의 패치에서 투여할 수 있게 도와줄 뿐 아니라 순차적 치료까지 가능하다. 예를 들어 미세침 본체에서 염증을 가라앉히는 수용성 성분을 먼저 빠르게 방출하여 즉각적인 통증과 붓기를 완화한 다음 항균 성분이나 각질 용해제를 기포에서 천천히 방출하여 지속적인 치료 효과를 유지하는 것이다. 단순히 약물을 바르거나 여러 약물을 미세침 패치로 동시 투여하는 것보다 훨씬 생물학적으로 적합하고 효과적인 방법이라는 게 연구팀의 주장이다. 미세침의 장점은 이것만이 아니다. 연구팀에 따르면 미세침이 피부 장벽을 직접 통과하여 환부 깊숙한 곳에 약물을 직접 주입하기 때문에 소량의 약물로도 극대화된 효과를 낼 수 있다. 따라서 먹는 약의 부작용을 최소화하고 바르는 약의 투과 한계 역시 극복할 수 있다. 하지만 이 미세침 기술의 가장 놀라운 부분은 마지막 처리에 있다. 연구팀이 개발한 미세침은 금속이나 플라스틱으로 된 기존 미세침과 달리 생분해성 소재인 ‘히알루론산’(Hyaluronic acid)으로 만들어져 피부에 붙이면 미세침 자체가 녹아서 사라진다. 따라서 패치를 떼어낸 후 다른 사람을 감염시킬 수 있는 날카로운 의료 폐기물이 남지 않는다. 덕분에 의료 기관은 물론 집에서도 감염 전파의 위험 없이 안전한 사용이 가능하다. 물론 아직은 쥐를 이용한 동물 실험에서 성과를 보여줬을 뿐이고 사람에게 사용했을 때 안전하고 효과적인지는 앞으로 검증해야 할 과제다. 그럼에도 미세침 기술의 가능성을 엿볼 수 있는 흥미로운 연구로 여겨진다. 이 연구는 지난해 11월 학술지 ‘Microsystems & Nanoengineering’에 발표됐다.

4년 동안이나 이어진 인간들의 전쟁이 개들의 진화에도 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다. 최근 우크라이나 리비우 이반 프랑코 국립대학과 폴란드, 오스트리아 국제 공동연구팀은 최전선에 사는 유기견들을 연구한 결과 전쟁이 빠른 ‘자연선택’을 유발하는 강력한 요인이 됐다는 연구 결과를 발표했다. 자연선택(Natural Selection)이란 생물이 환경에 적응하는 과정에서 생존과 번식에 유리한 형질을 가진 개체가 살아남아 그 형질을 다음 세대에 더 많이 물려주는 현상을 말한다. 이번 연구 결과는 전쟁이 사람뿐만 아니라 개에게도 큰 영향을 미친다는 것을 보여준다. 연구팀은 우크라이나 동부 전선 인근, 중부 등 전쟁 위험 지역뿐 아니라 비교적 안전한 후방 등 세 지역에 사는 총 763마리 개들을 분석했다. 그 결과 전쟁 위험 지역에 사는 개들의 경우 안전한 지역에 있는 개들에 비해 몸집이 훨씬 작았다. 세부 내용을 보면 위험 지역의 개들이 몸집이 작은 이유는 당연히 안정적인 식량 공급원이 줄어들었기 때문인데, 이는 평균 체질량지수(BMI)를 통해 쉽게 확인됐다. 특히 전쟁이 개들의 외모에도 영향을 미치는 것으로 드러났다. 먼저 위험 지역의 개들의 경우 몸집이 작은 것은 물론 귀가 뾰족하며, 주둥이가 긴 경향이 있었다. 전통적으로 인간이 좋아하는 개의 외모인 처진 귀나 짧은 주둥이 같은 특징들이 거의 사라진 것. 연구팀은 이는 소위 ‘야생형’ 특성으로 늑대 조상에게서 흔히 볼 수 있는 특징으로 혹독하고 불안정한 환경에서 유리한 이점을 제공해준다고 설명했다. 또한 최전선 유기견들의 건강 상태도 매우 심각한 수준이었는데, 조사 대상 개 중 최대 12%가 사지 절단, 파편상, 총상 등 눈에 띄는 부상이나 질병을 앓고 있는 것으로 나타났다. 연구팀은 또 위험 지역 개들에게서 사냥 성향 증가와 공격성 심화와 같은 극단적인 행동 변화도 관찰했다. 연구팀은 “포격과 버려진 환경 속에서 귀여움은 개들에게 아무런 이점을 주지 못한다”면서 “최전선에서 사람의 시신을 뜯어먹는 사례도 3건이나 목격됐다”고 설명했다. 이어 “개들의 이러한 변화가 유전적 수준에서 어떻게 작용했는지는 전쟁의 기간이 비교적 짧아 분석이 불가능하다”면서 “이번 연구는 전쟁이 강력하고 빠른 자연선택의 요인이 될 수 있으며 그 영향이 대규모 자연재해와 유사하다는 것을 보여준다”고 짚었다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘진화 응용’(Evolutionary Applications) 최근호에 발표됐다.

인간은 뛰어난 감각 기관을 지닌 동물이다. 후각은 개보다 떨어지고 시각은 독수리만큼 좋지 않을지 모르지만, 사실 모든 형태의 정보를 수집해 종합적으로 처리하는 능력에서 인간을 따라올 동물은 별로 없다. 예를 들어 인간은 정교한 청각을 이용해 수많은 단어를 인지하고 정보를 처리한 후 다시 자신의 의견을 언어라는 복잡한 소리를 표현할 수 있다. 하지만 복잡한 뇌와 잘 발달된 귀가 없는 동물에서도 소리를 듣는 능력은 생존에 매우 중요한 역할을 한다. 심지어 귀가 없는 동물도 천적의 소리에 민감하게 반응해 생존을 도모한다. 13일 학계에 따르면 미국 빙햄턴대의 캐롤 마일스 연구팀은 귀가 없지만 천적인 말벌의 날개 소리에 민감하게 반응하는 ‘박각시나방’ 애벌레의 청각을 연구했다. 인간의 귀는 외이, 중이, 내이 세 부분으로 구성되어 있다. 각각 외부의 소리를 효과적으로 모은 후 진동을 크게 중폭하고 파장을 인식해 뇌로 전달하는 역할을 수행하는 복잡한 기관이다. 하지만 작은 애벌레 입장에서 이런 고도로 발달된 귀를 지닐 수도 없고 설령 있다고 해도 여기서 들어올 정보를 처리할 큰 뇌도 없다. 하지만 이런 경우에도 애벌레들은 소리에 반응할 수 있다. 바로 잎이나 줄기를 타고 들어오는 진동을 다리와 몸통으로 느끼는 방식이다. 그런데 마일스 교수는 박각시나방 애벌레들이 생각보다 뛰어난 청각을 지니고 있다는 사실을 알아냈다. 애벌레들은 마일스 교수가 단순히 ‘부’(boo) 소리만 들어도 깜짝 놀라 자리에서 튀어 올랐다. 연구팀은 애벌레가 귀가 없어도 특정 소리를 잘 듣는 비결에 대해 두 가지 가설을 세웠다. 첫 번째는 애벌레가 단순히 잎과 줄기에 전해지는 진동을 몸통으로 느낀다는 것이다. 두 번째는 몸에 난 미세한 털(감각모)의 진동을 감지한다는 것이다. 이를 검증하기 위해 연구팀은 세계에서 가장 조용한 실험실인 빙햄턴 대학의 무반사실(anechoic chamber)을 이용해 정밀한 소리 실험을 진행했다. 이 방에서는 소리와 진동을 독립적으로 조절할 수 있어, 애벌레가 어떤 자극에 반응하는지를 정확히 측정할 수 있다. 연구팀은 150Hz(저주파)와 2000Hz(고주파)의 소리를 재생하고, 애벌레가 표면 진동과 공기 중 소리에 대해 어떻게 반응하는지를 비교했다. 그 결과 애벌레는 발로 느끼는 표면 진동보다 공기 중 소리에 10~100배 더 민감하게 반응하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 두 번째 가설을 확실히 검증하기 위해 애벌레의 복부와 가슴 부위에 있는 미세한 털을 제거했다. 그 결과 애벌레의 소리 감지 능력이 크게 떨어졌는데, 이는 소리를 감지하는 데 이 미세한 털이 핵심적인 역할을 한다는 확실한 증거다. 연구 결과를 종합하면 애벌레는 진화 과정에서 포식자인 말벌의 날갯짓 소리(약 100~200Hz)를 감지할 수 있도록 발달한 것으로 보인다. 물론 털을 이용해 공기 중 진동을 감지하는 수준으로는 사람처럼 언어를 이해하거나 음악을 감상할 순 없다. 하지만 천적의 접근을 1초라도 빨리 인지하고 나뭇잎에서 뛰어내리면 생존 가능성을 크게 높일 순 있다. 우리 눈에는 하찮게 보일 수 있는 작은 애벌레와 그 애벌레에 난 털이지만, 사실 이런 단순한 방식으로도 소리를 듣고 환경에 맞게 반응할 수 있다는 점에서 인간의 언어 능력만큼이나 놀라운 생물의 적응력이 아닐 수 없다.

인간은 뛰어난 감각 기관을 지닌 동물이다. 후각은 개보다 떨어지고 시각은 독수리만큼 좋지 않을지 모르지만, 사실 모든 형태의 정보를 수집해 종합적으로 처리하는 능력에서 인간을 따라올 동물은 별로 없다. 예를 들어 인간은 정교한 청각을 이용해 수많은 단어를 인지하고 정보를 처리한 후 다시 자신의 의견을 언어라는 복잡한 소리를 표현할 수 있다. 하지만 복잡한 뇌와 잘 발달된 귀가 없는 동물에서도 소리를 듣는 능력은 생존에 매우 중요한 역할을 한다. 심지어 귀가 없는 동물도 천적의 소리에 민감하게 반응해 생존을 도모한다. 13일 학계에 따르면 미국 빙햄턴대의 캐롤 마일스 연구팀은 귀가 없지만 천적인 말벌의 날개 소리에 민감하게 반응하는 ‘박각시나방’ 애벌레의 청각을 연구했다. 인간의 귀는 외이, 중이, 내이 세 부분으로 구성되어 있다. 각각 외부의 소리를 효과적으로 모은 후 진동을 크게 중폭하고 파장을 인식해 뇌로 전달하는 역할을 수행하는 복잡한 기관이다. 하지만 작은 애벌레 입장에서 이런 고도로 발달된 귀를 지닐 수도 없고 설령 있다고 해도 여기서 들어올 정보를 처리할 큰 뇌도 없다. 하지만 이런 경우에도 애벌레들은 소리에 반응할 수 있다. 바로 잎이나 줄기를 타고 들어오는 진동을 다리와 몸통으로 느끼는 방식이다. 그런데 마일스 교수는 박각시나방 애벌레들이 생각보다 뛰어난 청각을 지니고 있다는 사실을 알아냈다. 애벌레들은 마일스 교수가 단순히 ‘부’(boo) 소리만 들어도 깜짝 놀라 자리에서 튀어 올랐다. 연구팀은 애벌레가 귀가 없어도 특정 소리를 잘 듣는 비결에 대해 두 가지 가설을 세웠다. 첫 번째는 애벌레가 단순히 잎과 줄기에 전해지는 진동을 몸통으로 느낀다는 것이다. 두 번째는 몸에 난 미세한 털(감각모)의 진동을 감지한다는 것이다. 이를 검증하기 위해 연구팀은 세계에서 가장 조용한 실험실인 빙햄턴 대학의 무반사실(anechoic chamber)을 이용해 정밀한 소리 실험을 진행했다. 이 방에서는 소리와 진동을 독립적으로 조절할 수 있어, 애벌레가 어떤 자극에 반응하는지를 정확히 측정할 수 있다. 연구팀은 150Hz(저주파)와 2000Hz(고주파)의 소리를 재생하고, 애벌레가 표면 진동과 공기 중 소리에 대해 어떻게 반응하는지를 비교했다. 그 결과 애벌레는 발로 느끼는 표면 진동보다 공기 중 소리에 10~100배 더 민감하게 반응하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 두 번째 가설을 확실히 검증하기 위해 애벌레의 복부와 가슴 부위에 있는 미세한 털을 제거했다. 그 결과 애벌레의 소리 감지 능력이 크게 떨어졌는데, 이는 소리를 감지하는 데 이 미세한 털이 핵심적인 역할을 한다는 확실한 증거다. 연구 결과를 종합하면 애벌레는 진화 과정에서 포식자인 말벌의 날갯짓 소리(약 100~200Hz)를 감지할 수 있도록 발달한 것으로 보인다. 물론 털을 이용해 공기 중 진동을 감지하는 수준으로는 사람처럼 언어를 이해하거나 음악을 감상할 순 없다. 하지만 천적의 접근을 1초라도 빨리 인지하고 나뭇잎에서 뛰어내리면 생존 가능성을 크게 높일 순 있다. 우리 눈에는 하찮게 보일 수 있는 작은 애벌레와 그 애벌레에 난 털이지만, 사실 이런 단순한 방식으로도 소리를 듣고 환경에 맞게 반응할 수 있다는 점에서 인간의 언어 능력만큼이나 놀라운 생물의 적응력이 아닐 수 없다.

초등학교 과학 시간에 지구는 지각-맨틀-외핵-내핵의 구조로 이뤄졌다고 배웠습니다. 지구 중심에 있는 철 덩어리인 ‘내핵’은 지구 자기장을 유지하는 동력입니다. 지구 핵은 약 46억년 전 지구 형성 초기에 태양계를 떠돌던 작은 천체인 미행성체들과 충돌하면서 발생한 열과 중력으로 밀도가 높은 철과 니켈 성분이 중심부로 가라앉으면서 형성됐다고 알려져 있습니다. 지구의 핵은 철과 니켈이 95%, 나머지 5%에는 다양한 성분이 포함돼 있습니다. 그중에는 수소도 있는데 수소의 정확한 양과 기원에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았습니다. 중국 베이징대 지구·우주과학부, 스위스 취리히 연방 공과대(ETH 취리히) 지구화학 및 암석학 연구소, 광학·전자현미경 과학연구센터 공동 연구팀은 지구 핵에 포함된 수소의 대부분은 미행성체 충돌이 아닌 지구 형성 과정에서 포함됐을 것이라고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 2월 11일 자에 실렸습니다. 지구의 금속 핵에 다량의 수소가 포함돼 있을 것이라는 연구들이 많지만, 그 양을 추정하는 것은 쉽지 않은 문제였습니다. 간접 측정에 기반했기 때문에 추정치들의 편차가 컸습니다. 이에 연구팀은 지구 핵이 형성된 압력과 온도를 실험실에서 재현함으로써 비교적 정확하게 추정하는 데 성공했습니다. 연구팀은 실험을 통해 핵을 형성하는 철 합금 내 규소와 산소가 풍부한 나노구조 안에서 수소를 원자 수준에서 관찰했습니다. 그 결과, 철 합금 속에서 규소와 수소가 1:1 비율로 결합한다는 규칙성을 발견하고 이를 통해 전체 수소량을 역산했습니다. 연구팀은 이 수치와 지구 핵의 실리콘 함량에 관한 기존 연구 결과를 활용해 지구의 핵에는 무게 기준으로 0.07~ 0.36%의 수소를 포함하고 있을 것이라 추정했습니다. 이는 현재 바다에 존재하는 수소의 최대 45배에 해당하는 양입니다. 이 정도 양의 수소는 미행성체 충돌과 같은 외부 공급이 아닌 지구의 행성 형성 단계에 얻어졌을 가능성이 크다는 것을 보여준다고 연구팀은 설명했습니다. 황둥양 베이징대 교수(지구 진화학)는 “이번 연구는 핵이 지구 최대 수소 저장고라는 점을 보여준다”며 “지구 핵에 수소가 많다는 것은 핵의 밀도가 생각보다 낮은 이유를 설명해 주고, 지구 자기장 형성이나 내부 열 순환을 이해하는 데 중요한 기초 자료가 될 것”이라고 말했습니다.

부모는 아이들에게 친절하고 서로를 배려하고 나누며, 다른 사람과 도움을 주고받을 수 있는 방법, 이타적으로 행동하는 법을 가르친다. 부모뿐만 아니라 유치원, 학교에서도 타인과 함께 사는 방법을 배우며 성장하지만, 그럼에도 어떤 이들은 이기적인 인간으로 자란다. 인간의 이타적 행위는 다른 종(種)과 달리 유전적 관련이 없는 낯선 이들에게까지 확장되며, 대규모 협력 사회를 유지하는 기초이자 갈등 비용을 줄이는 사회적 접착제 역할을 한다는 과학적 연구들이 많다. 가벼운 전기 자극으로 인간의 이기심을 줄이고 이타심을 높일 수 있다는 재미있는 연구가 나와 눈길을 끈다. 중국 상하이 화둥사범대 심리학·인지과학부·스위스 취리히대 신경경제학 연구센터·취리히대 의대 신경학과 공동 연구팀은 전두엽과 두정엽에 가벼운 전기 자극을 주면 개인의 이타적 행동을 늘릴 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 2월 11일 자에 게재됐다. 연구팀은 이타심의 개인차를 결정짓는 뇌 영역과 연결성을 확인하기 위해 성인 남녀 44명을 대상으로 ‘독재자 게임’을 실시했다. 독재자 게임은 경제학이나 심리학 분야에서 ‘인간이 조건 없이 얼마나 이타적일 수 있는가’를 측정할 때 사용하는 대표적인 실험이다. 보통 최후통첩 게임 같은 협상 게임에서는 상대방의 제안이 마음에 안 들면 거절할 수 있고, 거절당하면 둘 다 돈을 못 받게 된다. 그러나 독재자 게임은 상대방 의사와 상관없이 독재자가 주는 대로 받아야 하고, 독재자 결정에 거부권을 행사할 수도 없다. 실험 참가자들은 총 540번의 의사결정을 통해 다양하게 제시된 금액을 상대방과 나눌 비율을 정하도록 했다. 연구팀은 실험 참가자를 두 집단으로 나눠, 한쪽 집단에는 게임이 진행되는 동안 ‘경두개 교류 전기자극’(tACS) 기술로 감마(γ)파와 알파(α)파로 전두엽과 두정엽을 자극했다. tACS는 머리에 전극을 붙여 해당 부위의 뇌세포들을 반복적으로 자극해 활성화하는 기술이다. 그 결과, 게임을 할 때 전기자극을 받은 참가자들이 이타적 선택을 할 가능성이 더 높았다. 자신이 상대보다 적은 돈을 가져가게 되는 상황에서도 그 결정을 그대로 받아들이거나, 상대에게 더 많은 금액을 제안할 확률이 늘어나는 등 이타적 행위를 하는 것도 관찰할 수 있었다. 의사결정 모델 분석에서도 뇌 자극이 참가자들의 비이기적 선호도를 자극해 금전적 제안을 검토할 때 상대방의 입장을 더 고려했다. 연구를 이끈 크리스티안 러프 취리히대 교수(의사결정 신경과학)는 “이번 연구는 비침습적 방식으로 특정 뇌 네트워크의 소통 상태를 변경하면 자기 이익과 타인 이익의 균형을 맞추는 의사 결정 방식이 바뀐다는 것을 보여준다”고 말했다. 그는 “최근 많은 분야에서 협업의 중요성이 강조되고 있는 만큼 이번 연구를 응용하면 협력을 촉진하는 새로운 기법을 개발할 수도 있을 것”이라고 덧붙였다.

공룡 시대를 소재로 한 영화에서 빠지지 않는 장면 중 하나가 거대한 티라노사우루스가 초식공룡을 공격하는 장면이다. 트라케라톱스 같이 큰 뿔로 무장한 초식공룡의 경우 순순히 잡아 먹히진 않기 때문에 목숨을 결투가 벌어지곤 한다. 물론 티라노사우루스 렉스와 트리케라톱스는 같은 시기 살았기 때문에 충분히 가능한 장면이긴 하지만, 이 둘은 백악기 가장 마지막 시기에 잠시 살았던 공룡이기 때문에 이런 모습이 중생대 먹이 사슬의 일반적인 모습은 아니었다. 쥐라기와 백악기 모두 사실 신생대만큼 긴 시기였기 때문에 이 시기 먹이 사슬 역시 매우 다양하게 변했다. 11일 학계에 따르면 영국 유니버시티 칼리지 런던의 카시우스 모리슨 박사 연구팀은 쥐라기 후기인 1억 5600만 년에서 1억 4700만 년 사이 지층을 보존한 미국의 모리슨 지층(Morrison formation)에서 당시 먹이 사슬의 구조를 조사했다. 연구팀이 확인한 사실은 당시 먹이 사슬에서 거대한 네발 초식공룡인 용각류의 새끼가 중요한 역할을 했다는 것이다. 용각류 새끼는 숫자가 많을 뿐 아니라 크기가 다양해 육식공룡의 중요한 먹이가 됐다. 몸길이 30m에 달하는 디플로도쿠스나 브라키오사우루스 같은 대형 초식공룡도 알은 30㎝를 넘기기 힘들다. 알이 너무 커지면 깨지기 쉽고 지나치게 두꺼우면 산소가 통하지 않기 때문이다. 따라서 용각류 새끼는 작을 수밖에 없고 이런 크기 차이 때문에 어른들과 같이 생활하기는 불가능하다. 먹이도 완전히 다르고 밟힐 위험도 크기 때문이다. 결국 어느 정도 클 때까지 숲에서 육식공룡의 눈을 피해 숨어 지내는 수밖에 없는데, 덕분에 알로사우루스 같은 쥐라기 후기 육식 공룡의 중요한 먹이가 된 것으로 보인다. 새끼 때 쉽게 잡아 먹히기 때문에 어미 초식공룡은 많은 알을 낳아 이를 상쇄하려 했을 것이고 덕분에 풍부한 먹이가 공급될 수 있었던 것이다. 연구팀은 모리슨 지층 가운데 미국 콜로라도 드라이메사(Dry Mesa) 채석장에서 발견된 약 1만년간의 화석 기록에서 적어도 6종의 용각류 화석과 육식공룡 화석을 분석했다. 동물 크기와 치아 마모 패턴, 특정 동위원소 농도(식이 흔적), 위장 내용물 분석(마지막 식사 확인)을 통해 생태계를 모델링 해 모든 공룡·동물·식물 간의 잠재적 먹이 관계를 시각화하고 정량화 한 결과 먹이 사슬의 중심에 용각류 새끼가 있다는 사실을 다시 확인할 수 있었다. 사실 이 시기가 육식공룡에게는 백악기 후기보다 더 살기 좋은 시기였다. 당시 대형 수각류 육식공룡들은 상대적으로 몸집이 작아도 사냥하는데 큰 어려움이 없었던 것으로 보인다. 가시로 무장한 스테고사우루스에 공격받은 알로사우루스의 화석이 발견되기도 했지만, 이 경우에도 용각류 새끼를 잡아먹으면서 충분히 회복할 수 있었을 것이다. 하지만 백악기 후기 티라노사우루스는 알로사우루스와 달리 거대 용각류 초식공룡이 없는 환경에서 살았다. 연구팀은 손쉬운 먹이인 새끼 용각류 공룡은 없는 대신 종종 트리케라톱스 같은 위험한 사냥감을 잡아야 했기 때문에 티라노사우루스의 몸집이 엄청나게 커지고 두개골과 치악력도 커진 것으로 해석했다. 사실 티라노사우루스의 앞다리가 퇴화한 이유 중 하나로 “머리가 너무 커지고 무거워져서 몸의 균형을 맞추기 위해 팔이 작아졌다”는 설이 유력한데, 먹잇감이 강력해질수록 포식자는 더 강력한 ‘한 방(치악력)’이 필요했고, 그 대가로 팔을 포기했던 것으로 풀이된다. 최강의 폭군으로 묘사되지만, 사실 티라노사우루스의 삶이 생각보다 쉽지 않았다는 것을 보여주는 의외의 연구 결과가 아닐 수 없다.

공룡 시대를 소재로 한 영화에서 빠지지 않는 장면 중 하나가 거대한 티라노사우루스가 초식공룡을 공격하는 장면이다. 트라케라톱스 같이 큰 뿔로 무장한 초식공룡의 경우 순순히 잡아 먹히진 않기 때문에 목숨을 결투가 벌어지곤 한다. 물론 티라노사우루스 렉스와 트리케라톱스는 같은 시기 살았기 때문에 충분히 가능한 장면이긴 하지만, 이 둘은 백악기 가장 마지막 시기에 잠시 살았던 공룡이기 때문에 이런 모습이 중생대 먹이 사슬의 일반적인 모습은 아니었다. 쥐라기와 백악기 모두 사실 신생대만큼 긴 시기였기 때문에 이 시기 먹이 사슬 역시 매우 다양하게 변했다. 11일 학계에 따르면 영국 유니버시티 칼리지 런던의 카시우스 모리슨 박사 연구팀은 쥐라기 후기인 1억 5600만 년에서 1억 4700만 년 사이 지층을 보존한 미국의 모리슨 지층(Morrison formation)에서 당시 먹이 사슬의 구조를 조사했다. 연구팀이 확인한 사실은 당시 먹이 사슬에서 거대한 네발 초식공룡인 용각류의 새끼가 중요한 역할을 했다는 것이다. 용각류 새끼는 숫자가 많을 뿐 아니라 크기가 다양해 육식공룡의 중요한 먹이가 됐다. 몸길이 30m에 달하는 디플로도쿠스나 브라키오사우루스 같은 대형 초식공룡도 알은 30㎝를 넘기기 힘들다. 알이 너무 커지면 깨지기 쉽고 지나치게 두꺼우면 산소가 통하지 않기 때문이다. 따라서 용각류 새끼는 작을 수밖에 없고 이런 크기 차이 때문에 어른들과 같이 생활하기는 불가능하다. 먹이도 완전히 다르고 밟힐 위험도 크기 때문이다. 결국 어느 정도 클 때까지 숲에서 육식공룡의 눈을 피해 숨어 지내는 수밖에 없는데, 덕분에 알로사우루스 같은 쥐라기 후기 육식 공룡의 중요한 먹이가 된 것으로 보인다. 새끼 때 쉽게 잡아 먹히기 때문에 어미 초식공룡은 많은 알을 낳아 이를 상쇄하려 했을 것이고 덕분에 풍부한 먹이가 공급될 수 있었던 것이다. 연구팀은 모리슨 지층 가운데 미국 콜로라도 드라이메사(Dry Mesa) 채석장에서 발견된 약 1만년간의 화석 기록에서 적어도 6종의 용각류 화석과 육식공룡 화석을 분석했다. 동물 크기와 치아 마모 패턴, 특정 동위원소 농도(식이 흔적), 위장 내용물 분석(마지막 식사 확인)을 통해 생태계를 모델링 해 모든 공룡·동물·식물 간의 잠재적 먹이 관계를 시각화하고 정량화 한 결과 먹이 사슬의 중심에 용각류 새끼가 있다는 사실을 다시 확인할 수 있었다. 사실 이 시기가 육식공룡에게는 백악기 후기보다 더 살기 좋은 시기였다. 당시 대형 수각류 육식공룡들은 상대적으로 몸집이 작아도 사냥하는데 큰 어려움이 없었던 것으로 보인다. 가시로 무장한 스테고사우루스에 공격받은 알로사우루스의 화석이 발견되기도 했지만, 이 경우에도 용각류 새끼를 잡아먹으면서 충분히 회복할 수 있었을 것이다. 하지만 백악기 후기 티라노사우루스는 알로사우루스와 달리 거대 용각류 초식공룡이 없는 환경에서 살았다. 연구팀은 손쉬운 먹이인 새끼 용각류 공룡은 없는 대신 종종 트리케라톱스 같은 위험한 사냥감을 잡아야 했기 때문에 티라노사우루스의 몸집이 엄청나게 커지고 두개골과 치악력도 커진 것으로 해석했다. 사실 티라노사우루스의 앞다리가 퇴화한 이유 중 하나로 “머리가 너무 커지고 무거워져서 몸의 균형을 맞추기 위해 팔이 작아졌다”는 설이 유력한데, 먹잇감이 강력해질수록 포식자는 더 강력한 ‘한 방(치악력)’이 필요했고, 그 대가로 팔을 포기했던 것으로 풀이된다. 최강의 폭군으로 묘사되지만, 사실 티라노사우루스의 삶이 생각보다 쉽지 않았다는 것을 보여주는 의외의 연구 결과가 아닐 수 없다.

인공지능(AI)이 실제 환자 사례를 분석한 결과 의료진보다 더 높은 진단 정확도를 보였다는 연구 결과가 나왔다. 다만 연구진은 AI가 의사를 대신하기보다는 복잡한 판단을 돕는 보조 도구로 활용될 가능성이 크다고 선을 그었다. 연세대 의대 본과생들과 용인세브란스병원 교수 연구팀은 오픈AI의 멀티모달·추론 인공지능 모델의 임상 판단 성능을 의료진과 비교·분석한 결과를 10일 발표했다. 연구팀은 2011년부터 2024년까지 의료 교육 플랫폼 ‘메드스케이프’에 공개된 환자 사례 1426건을 활용했다. 각 사례에는 병력과 검사 수치뿐 아니라 엑스레이(X-ray), 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI), 심전도, 병리 슬라이드 등 총 917건의 의료 영상이 포함돼 실제 진료 현장과 유사한 조건을 갖췄다. 분석 결과 다수 의료진이 선택한 답안의 평균 정확도는 85.0%였다. 반면 오픈AI ‘GPT-4o’ 모델은 88.4%, 최신 추론 모델 ‘o1’은 94.3%의 정확도를 기록했다. 특히 o1은 진단뿐 아니라 질병 특성 파악, 검사 계획 수립, 치료 방향 설정 등 전 과정에서 90% 이상의 성능을 유지했다. 같은 사례를 다섯 차례 반복 분석한 결과에서도 AI의 판단은 비교적 일관됐다. o1 모델은 90.7%의 사례에서 다섯 번 모두 같은 정답을 제시했다. 연구진은 “단순한 우연이나 무작위 선택이 아닌 체계적인 추론을 바탕으로 답을 도출했음을 보여주는 결과”라고 설명했다. 배성아·박진영 용인세브란스병원 교수는 “AI가 텍스트와 의료 영상을 통합해 실제 임상의 수준 판단을 내릴 수 있다는 점을 객관적으로 입증한 사례”라면서도 “이는 AI가 의료진의 판단을 대체한다기보다, 복잡한 임상 상황에서 의사 결정을 보조하고 안전성을 높이는 도구로 활용될 수 있음을 보여준다”고 밝혔다. 연구 결과는 국제 의학 학술지 ‘메디신(볼티모어)’ 최신 호에 게재됐다.

하루 2~3잔의 커피를 마시는 것이 치매 예방에 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 미국 매사추세츠 브리검 종합병원, 하버드대 의대 등 공동 연구팀은 카페인이 함유된 커피와 차를 매일 섭취하는 것이 치매 위험을 낮춘다는 연구결과를 권위있는 의학 학술지 ‘미국의사협회저널’(The Journal of the American Medical Association) 9일자에 발표했다. 이번 연구결과는 약 13만 2000명의 건강한 성인을 대상으로 한 장기 관찰 연구로, 일반 커피, 디카페인 커피, 차 섭취량을 측정하기 위해 참가자들은 2~4년 마다 식습관 설문지를 작성했다. 그 결과 먼저 카페인이 함유된 커피나 차를 섭취하는 사람들은 그렇지 않은 사람보다 치매 발병 위험이 더 낮았으며, 특히 75세 이하 연령층에서 연관성이 더욱 두드러졌다. 이를 구체적으로 보면 카페인 커피를 가장 많이 마시는 사람들은 가장 적게 혹은 마시지 않는 사람들에 비해 치매 발병 위험이 18% 낮은 것으로 나타났다. 또한 차를 가장 많이 마시는 사람들이 가장 적게 마시는 사람들에 비해 치매 발병 위험이 14% 낮았다. 그렇다고 커피나 차를 무조건 많이 마신다고 치매에 좋다는 의미는 아니다. 연구팀은 하루에 카페인이 함유된 커피를 2~3잔 또는 차를 1~2잔 마시는 사람들의 인지 능력 향상 효과가 가장 두드러지게 나타난다고 분석했다. 다만 연구팀은 카페인이 만병통치약은 아니라는 점, 그리고 치매는 식이요법 만으로 완전히 예방할 수 없는 복잡한 질병이라는 점을 분명히 했다. 연구에 참여한 브리검 종합병원 유 장 박사는 “커피를 마시지 않는 사람들에게 커피를 마시기 시작하라고 권장하는 것은 아니다”면서 “이미 커피를 마시고 있는 사람들에게 이번 연구결과가 매우 안심이 된다는 것을 보여준다는 것에 의미가 있다”고 설명했다.

지구의 허파로 불리는 아마존 열대우림은 막대한 이산화탄소를 흡수해 지구 기후를 안정적으로 유지하는 것은 물론 수많은 동식물의 보금자리가 되고 있다. 하지만 최근 늘어난 식량 수요를 감당하기 위해 많은 산림이 개간되어 농지나 목초지로 바뀌고 있고 여기저기 무분별한 벌목으로 인해 많은 숲이 사라졌다. 여기에 열대우림이라는 말이 무색하게 아마존 일부 지역에서는 건기가 오래 지속되거나 가뭄이 들어 추가적으로 산림이 소실되고 그 자리에 초원이 들어서고 있다. 과학자들은 아마존 산림 파괴와 함께 일어나고 있는 건조화가 절대 우연의 일치가 아니라고 보고 있다. 지구 온난화로 인해 기온이 상승하면서 증발되는 물의 양이 늘어나고 수증기를 공급하는 열대우림의 소실로 건조화가 가속되고 있기 때문이다. 하지만 기후 변화와 산림 파괴 중 어느 것이 건조화의 주요 이유인지는 확실치 않았다. 중국 과학원의 과학자들은 지난 40년 간의 위성 관측 데이터를 바탕으로 최근 아마존 열대 우림의 건조화가 전 지구적인 기후 변화 때문인지 아니면 그동안의 개간과 산림 벌채 때문인지를 분석했다. 물론 두 가지 모두 주요 원인이지만, 연구팀에 따르면 최근 진행되는 아마존의 건조화는 지구적인 기후 변화보다 산림 파괴에 의한 요인이 좀 더 큰 것으로 나타났다. 아마존 열대우림의 큰 나무들은 깊은 곳에서 물을 빨아들인 후 활발한 증산 작용을 통해 수증기를 공기 중으로 다시 공급하는 역할을 한다. 결과적으로 습도가 높아진 공기는 더 자주 비를 뿌리게 되고 이와 같은 선순환 구조는 계속 지속되어 열대우림이 형성된다. 만약 나무들이 대부분 사라지고 그 자리에 가축 방목지나 경작지, 혹은 초원이 형성되는 경우 뿌리가 얕은 식물들이 공기 중으로 방출하는 수증기의 양은 상대적으로 적기 때문에 건조화는 피할 수 없게 된다. 여기에 건조해진 숲은 산불에 더 취약해지고, 산불은 다시 숲을 파괴해 건조화를 더욱 가속하는 악순환을 만든다. 그러면 단순히 벌목만 진행했던 자리에도 숲이 재생되지 않고 초원에 약간의 나무가 듬성듬성 있는 사바나 같은 열대 초원이 생길 수 있다. 물론 사바나도 중요한 생태계의 일부이긴 하나 기존에 열대우림에 적응한 동식물은 서식지 파괴로 생존 위기에 몰리게 된다. 이번 연구에서는 이런 사실이 분명하게 나타났다. 연구 결과 아마존 북부 지역은 전반적으로 강우량이 증가하고 있는 반면, 벌목이 가장 많이 이루어지는 남부 아마존 지역은 연간 강수량이 8~11% 감소하고 있었다. 이런 지역적 차이는 벌목과 산림파괴가 큰 영향을 미친다는 증거다. 연구 저자들에 따르면 이러한 강수량 감소의 52~72%는 삼림 벌채와 직접적인 관련이 있다. 연구팀은 강우량이 나무 자체에 의해 좌우되기 때문에 해결책은 나무를 보호하는 데 있다고 강조했다. 삼림 벌채 속도를 늦추고 광범위한 재조림을 병행하면 기후 변화로 인한 아마존의 대규모 삼림 고사 위험을 줄이고 지구 온난화 가속화도 늦출 수 있다는 것이 연구의 시사점이다. 이 연구는 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 발표됐다. 개발이냐 보존이냐를 두고 계속 첨예한 갈등이 이어지는 가운데, 아마존 열대우림 파괴는 멈추지 않고 진행되고 있다. 결국 시간이 흐르면서 보존할 열대우림과 그 안에 사는 생명체 자체가 별로 남지 않을지도 모른다. 있을 때 보존하는 것이 없어진 것을 복원하는 것보다 훨씬 쉬운 만큼 이제부터라도 국제 사회와 관련 국가의 모두의 노력이 필요하다.

인기 만화 시리즈인 네모바지 스폰지밥에서 불가사리인 뚱이는 착하지만, 다소 엉뚱하고 바보 같은 캐릭터로 등장해 시청자에게 웃음을 선사한다. 극 중에서는 뇌가 작거나 혹은 없는 듯한 행동을 보여주면서도 종종 우리에게 깨달음을 얻게 해주는 명대사를 남기는 캐릭터이기도 하다. 과학자들은 불가사리를 연구하면서 비슷한 상황에 놓이곤 한다. 분명 뇌가 없어 지능이 낮은 정도가 아니라 없어야 정상인데, 사실 불가사리들은 불가사의할 정도로 주변 환경에 적절히 반응하고 먹이를 사냥한다. 예를 들어 불가사리는 관족이라는 작은 튜브처럼 생긴 기관을 이용해 이동하는데, 수백개의 관족이 수압에 의해 차례로 움직이면서도 절대 서로 엉키거나 이상한 방향으로 오작동 하는 일 없이 모든 관족이 마치 누군가 조종하는 것처럼 정확히 움직인다. 불가사리에는 몸을 조절하는 뇌가 없다는 점을 생각하면 미스터리가 아닐 수 없다. 8일 학계에 따르면 벨기에 몽스 대학의 아만딘 데리두와 동료들은 이 미스터리를 풀기 위해 유럽에서 흔히 볼 수 있는 보통 불가사리 보통 불가사리 (Asterias rubens)의 관족을 조사했다. 연구팀은 각각의 작은 관족이 어떻게 움직이는지 자세히 분석하기 위해 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 이미징이라는 기술을 사용했다. 이 기술은 굴절률이 높은 유리가 불가사리의 발과 접촉할 때 빛을 발하는 원리를 이용해 각 관족이 표면에 닿아 있는 시간과 특정 시점에 접촉하고 있는 관족의 개수를 측정할 수 있다. 연구 결과 불가사리의 관족은 부착-흡착-분리의 세 단계에 따라 움직이는데, 중앙의 통제 없이 각 관족이 물리적 자극에 의해 연쇄적으로 움직이는 것이 부드러운 움직임의 비결이었다. 쉽게 설명하면 파도타기 응원처럼 각 관객이 자발적으로 리듬을 타고 자리에서 일어났다 앉는 것에 비유할 수 있다. 옆 사람이 자리에서 일어나면 다음 차례에 내가 일어나는 것처럼 관족도 연쇄적으로 움직인다. 하지만 이것만으로 모든 의문이 해결된 것은 아니다. 불가사리는 평지만 이동하는 것이 아니라 바위 벽면을 타고 이동하거나 심지어 뒤집힌 상태에서도 떨어지지 않을 수 있다. 이때는 어떻게 흡착력을 조절하는지 알아내기 위해 연구팀은 불가사리에 3D 프린터로 제작한 작은 배낭을 부착하여 무게를 늘리는 실험과 (사진) 거꾸로 기어다닐 때 접착력 변화를 측정하는 등 다양한 실험을 진행했다. 실험 결과 놀랍게도 각 관족은 증가된 하중을 감지하고 흡착 시간을 스스로 늘렸다. 인간을 비롯한 대부분의 동물은 근육과 관절을 정교하게 움직이기 위해 복잡한 신경계와 뇌를 지니고 있다. 하지만 불가사리는 유지하는데 비용이 많이 들고 손상되면 복구하기 힘든 뇌 대신 자율적으로 움직이는 관족 시스템이라는 놀라운 대안을 개발했다. 덕분에 불가사리는 어느 부분이 잘려도 죽지 않고 쉽게 재생할 수 있다. 이 연구에서 불가사리는 우리에게 원하는 방향으로 움직이기 위해 정답이 꼭 하나일 필요가 없다는 점을 보여줬다. 우리에게 종종 깨달음을 주는 바보 캐릭터 뚱이와 묘하게 닮은 경우가 아닐 수 없다.

인기 만화 시리즈인 네모바지 스폰지밥에서 불가사리인 뚱이는 착하지만, 다소 엉뚱하고 바보 같은 캐릭터로 등장해 시청자에게 웃음을 선사한다. 극 중에서는 뇌가 작거나 혹은 없는 듯한 행동을 보여주면서도 종종 우리에게 깨달음을 얻게 해주는 명대사를 남기는 캐릭터이기도 하다. 과학자들은 불가사리를 연구하면서 비슷한 상황에 놓이곤 한다. 분명 뇌가 없어 지능이 낮은 정도가 아니라 없어야 정상인데, 사실 불가사리들은 불가사의할 정도로 주변 환경에 적절히 반응하고 먹이를 사냥한다. 예를 들어 불가사리는 관족이라는 작은 튜브처럼 생긴 기관을 이용해 이동하는데, 수백개의 관족이 수압에 의해 차례로 움직이면서도 절대 서로 엉키거나 이상한 방향으로 오작동 하는 일 없이 모든 관족이 마치 누군가 조종하는 것처럼 정확히 움직인다. 불가사리에는 몸을 조절하는 뇌가 없다는 점을 생각하면 미스터리가 아닐 수 없다. 8일 학계에 따르면 벨기에 몽스 대학의 아만딘 데리두와 동료들은 이 미스터리를 풀기 위해 유럽에서 흔히 볼 수 있는 보통 불가사리 보통 불가사리 (Asterias rubens)의 관족을 조사했다. 연구팀은 각각의 작은 관족이 어떻게 움직이는지 자세히 분석하기 위해 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 이미징이라는 기술을 사용했다. 이 기술은 굴절률이 높은 유리가 불가사리의 발과 접촉할 때 빛을 발하는 원리를 이용해 각 관족이 표면에 닿아 있는 시간과 특정 시점에 접촉하고 있는 관족의 개수를 측정할 수 있다. 연구 결과 불가사리의 관족은 부착-흡착-분리의 세 단계에 따라 움직이는데, 중앙의 통제 없이 각 관족이 물리적 자극에 의해 연쇄적으로 움직이는 것이 부드러운 움직임의 비결이었다. 쉽게 설명하면 파도타기 응원처럼 각 관객이 자발적으로 리듬을 타고 자리에서 일어났다 앉는 것에 비유할 수 있다. 옆 사람이 자리에서 일어나면 다음 차례에 내가 일어나는 것처럼 관족도 연쇄적으로 움직인다. 하지만 이것만으로 모든 의문이 해결된 것은 아니다. 불가사리는 평지만 이동하는 것이 아니라 바위 벽면을 타고 이동하거나 심지어 뒤집힌 상태에서도 떨어지지 않을 수 있다. 이때는 어떻게 흡착력을 조절하는지 알아내기 위해 연구팀은 불가사리에 3D 프린터로 제작한 작은 배낭을 부착하여 무게를 늘리는 실험과 (사진) 거꾸로 기어다닐 때 접착력 변화를 측정하는 등 다양한 실험을 진행했다. 실험 결과 놀랍게도 각 관족은 증가된 하중을 감지하고 흡착 시간을 스스로 늘렸다. 인간을 비롯한 대부분의 동물은 근육과 관절을 정교하게 움직이기 위해 복잡한 신경계와 뇌를 지니고 있다. 하지만 불가사리는 유지하는데 비용이 많이 들고 손상되면 복구하기 힘든 뇌 대신 자율적으로 움직이는 관족 시스템이라는 놀라운 대안을 개발했다. 덕분에 불가사리는 어느 부분이 잘려도 죽지 않고 쉽게 재생할 수 있다. 이 연구에서 불가사리는 우리에게 원하는 방향으로 움직이기 위해 정답이 꼭 하나일 필요가 없다는 점을 보여줬다. 우리에게 종종 깨달음을 주는 바보 캐릭터 뚱이와 묘하게 닮은 경우가 아닐 수 없다.

아르헨티나의 심해에서 그간 인간에게 모습을 드러내지 않았던 25종 이상의 새로운 해양 생물이 발견됐다. 지난 5일(현지시간) 미국 뉴욕타임스, 영국 BBC 등 외신은 미국의 비영리 연구단체인 슈미트 해양 연구소 등 공동연구팀이 아르헨티나 대륙붕을 따라 펼쳐진 놀라운 생물 다양성을 포착했다고 보도했다. 심해를 탐사하는 소형 무인잠수정(ROV)으로 발견된 이 해양 생물 중에는 세계 최대 규모의 바텔리아 칸디다 산호초를 비롯해 성게, 바다 달팽이, 말미잘 등 28종의 신종으로 추정되는 생물이 포함됐다. 또한 수심 3890m 심해에서 고래 사체도 발견됐는데, 그 주위에는 이를 먹기 위해 몰려든 상어, 문어, 게 등이 가득했다. 이에 관해 탐사 책임자인 부에노스아이레스 대학 마리아 에밀리아 브라보 박사는 “아르헨티나 심해에서 이 정도의 생물 다양성을 보게 될 줄은 예상하지 못했다”며 놀라움을 감추지 못했다. 그러나 쓰레기와 플라스틱 어망도 심해에서 발견됐는데, 놀랍게도 한국 스티커가 붙은 VHS 테이프도 나왔다. 특히 심해 생물 중 가장 관심을 끈 것은 수심 240m에 갑자기 나타난 희귀한 ‘유령 해파리’(Stygiomedusa gigantea)였다. 사람에게 좀처럼 모습을 드러내지 않는 유령 해파리는 이름처럼 거대한 덩치와 기괴한 모습이 특징이다. 공개된 영상을 보면 해파리는 몸을 펄럭거리며 서서히 헤엄쳐 가는데, 특히 9m에 달할 정도로 길게 뻗어있는 4개의 구완(Oral arm)이 인상적이다. 유령 해파리는 일반적인 촉수 대신 구완을 가지고 있는데, 용도는 먹이를 잡고 입으로 가져가는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 또한 이 해파리에 ‘유령’이라는 으스스한 이름이 붙은 이유는 반투명한 적황색 몸체가 물속에서 부드럽게 움직이고 소용돌이치는 모습이 정말 유령처럼 보이기 때문이다. 보도에 따르면 유령 해파리는 1899년 처음 존재가 확인됐으며 대부분 어망에 걸려 죽어서 발견됐다. 이는 햇빛이 닿지 않는 심해에 살기 때문인데, 보통 수심 1000~4000m 사이의 미드나잇 존(Midnight Zone)에 서식하며 최대 6700m 깊이에서도 발견된 바 있다. 곧 인간의 심해 탐사 기술이 발전하면서 이 해파리와 만나는 경우도 늘고 있는 셈이다. 브라보 박사는 “극한 환경에서 유령 해파리가 보여준 신비롭고 섬세한 모습은 정말 놀라웠다”면서 “유령 해파리는 작은 물고기를 포식자로부터 보호해주고, 물고기는 해파리의 기생충을 먹는데, 파타고니아 주변 심해에서 이러한 상호작용이 기록된 것은 이번이 처음”이라고 의미를 부여했다.

진료실에서 마주하는 환자들의 풍경이 최근 눈에 띄게 변했다. 과거에는 주로 연세 지긋한 어르신이 당뇨와 혈압을 걱정하며 찾아왔다면 이제는 20~30대 젊은이가 심각한 표정으로 검사 결과지를 들고 온다. 공통 고민은 비만과 지방간, 그리고 벌써 시작된 혈당 조절 문제다. 대화를 나누다 보면 원인은 명확해진다. 우리 곁을 가득 채운 거부할 수 없는 유혹, 바로 ‘당분’의 달콤한 함정이다. 우리가 설탕을 섭취하면 몸 안에서는 보이지 않는 전쟁이 일어난다. 특히 가공식품에 쓰이는 당분은 입자가 작아 흡수가 매우 빠르기에 혈액 속으로 급격하게 쏟아져 들어온다. 우리 몸의 혈당 조절 시스템은 이러한 폭격을 처리하느라 비명을 지르고, 미처 다 처리하지 못한 당분은 몸 구석구석에 ‘지방’의 형태로 차곡차곡 쌓인다. 문제는 이것이 단순한 체중 증가로 끝나지 않는다는 점이다. 설탕은 우리 뇌의 보상회로를 자극해 더 큰 단맛을 갈구하게 만드는 일종의 중독성을 가지고 있다. 미국 하버드 보건대학원 연구팀이 30여년간 11만명 이상의 성인을 추적 조사해 2019년 미국심장협회지에 발표한 논문에 따르면 가당 음료를 하루 2회 이상 마시는 사람은 한 달에 1회 미만으로 마시는 사람보다 심혈관 질환으로 인한 사망 위험이 무려 31%나 높았다. 영국 보건부 산하 영양자문위원회 역시 수많은 임상 근거를 바탕으로 당류 섭취가 비만과 당뇨의 직접적인 원인이 된다고 강력히 경고한다. 이들은 전체 섭취 에너지 중 첨가당의 비중을 5% 이내로 엄격히 제한할 것을 권고하고 있다. 성인 기준 하루 권장량으로 환산하면 각설탕 8개 이내로 줄여야 한다는 뜻이다. 우리는 어떻게 이 달콤한 흔적을 지워 낼 수 있을까. 가장 먼저 해야 할 일은 ‘입맛의 초기화’다. 가공식품 뒷면의 영양성분표를 확인하는 습관부터 들여야 한다. 무심코 집어 드는 요구르트나 음료에는 생각보다 많은 양의 설탕이 농축되어 있다. 우리 몸은 정교하게 관리되어야 하는 고급 자동차와 같다. 깨끗한 연료를 넣어야 할 엔진에 불순물이 가득 섞인 설탕물을 붓고 있는 것은 아닌지 되돌아봐야 한다. 음료수 대신 물이나 차를 선택하는 것이 첫걸음이다. 당도가 높은 열대 과일이나 말린 과일보다는 블루베리 같은 베리류나 토마토처럼 당분이 적은 종류를 택하는 지혜가 필요하다. 더불어 ‘거꾸로 식사법’의 실천을 제안한다. 식사 때 나물, 쌈채소 같은 식이섬유를 먼저 충분히 섭취하면 뒤이어 들어오는 탄수화물, 당분이 혈액으로 흡수되는 속도를 늦추는 ‘천연 그물망’ 역할을 해 준다. ‘달콤함’은 혀끝에서 잠시 머물다 사라지지만 그 ‘흔적’은 우리 몸속 장기에 오랫동안 무거운 짐으로 남는다. 이제 그 짐을 내려놓아야 할 때다. 오늘 당장 손에 든 가당 음료 한 잔을 내려놓는 작은 결단이, 10년 뒤 당신의 혈관과 심장을 살리는 위대한 시작이 될 것이다. 건강한 습관은 거창한 구호가 아니라 지금 내 눈앞의 달콤한 유혹을 이겨내는 정직한 한 걸음에서 시작된다. 조비룡 서울대병원 가정의학과 교수

독일 막스 플랑크 화학 생태학 연구소 진화 신경 곤충학 연구부, 사회 행동 연구그룹, 막스 플랑크 차세대 곤충 화학 생태학 연구센터, 중국 선전 농업 유전학 연구소 공동 연구팀은 대기오염 물질이 증가하면 개미 같은 사회적 동물 군집의 의사소통에 문제를 일으켜 공격성을 높인다고 4일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 2월 3일 자에 실렸다. 앞선 연구들에서는 오존이 곤충의 성(性)페로몬에 존재하는 탄소 이중 결합을 분해해 구애 신호를 차단한다는 사실을 밝혀냈다. 오존에 노출된 수컷 초파리가 암컷과 다른 수컷을 구별하지 못하거나 종(種)간 교미 장벽을 없애버려 생식 능력이 없는 잡종 후손을 낳는 것도 관찰했다. 이에 연구팀은 사회성 높은 곤충에게 대기오염물질인 오존이 어떤 영향을 미치는지 밝혀내기 위해 6종의 개미를 100ppb 농도의 오존에 20분 동안 노출한 다음 둥지로 돌려보내고 행동을 관찰했다. ppb는 10억분의 1로, 1ppb는 전체 10억 개 중 특정 입자가 1개 포함됐다는 것을 의미한다. 100ppb는 더운 여름철 대기 오염이 심할 때 종종 측정되는 오존 수치다. 그 결과, 6종 중 5종의 개미 집단에서는 오존에 노출됐다가 집으로 돌아온 개미들을 위협하거나 공격하는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 개미는 종 특유의 탄화수소 혼합물을 생성해 동료를 인식하는데, 증가한 오존은 이 혼합물을 분해해 같은 종의 개미들이 서로를 인식하지 못하게 한다. 그러나 ‘클론 공격 개미’로 불리는 우세라에아 비로이(Ooceraea biroi) 종의 개미는 오존에 노출된 다음에도 동료에게 공격성을 보이지 않았다. 비로이 종은 여왕개미 없이 암컷인 일개미만 있고 스스로 알을 낳아 번식하는 무성생식을 하며, 다른 개미들과는 달리 공격성도 낮은 특성 때문이기도 한 것으로 설명됐다. 연구를 이끈 마르쿠스 크나덴 막스 플랑크 화학 생태학 연구소 수석 연구원은 “오존에 오염된 성체 개미들이 있는 군집은 오존에 노출되지 않은 군집보다 유충 폐사도 많은 것이 관찰됐다”고 말했다. 크나덴 수석 연구원은 “이번 연구 결과는 개미가 생태계에서 해충 방제 같은 중요한 역할을 하는데, 대기 오염 물질 때문에 개미 군집에 문제가 발생하면 전체 생태계에 악영향을 미칠 수 있다”고 덧붙였다.

주당 150분 중강도 운동 권장하지만절반만 해도 심장 질환 감소 등 효과5분 추가 운동으로 사망률 6% ‘뚝’고강도 활동은 주당 15분으로 충분 새해가 되면 많은 사람이 건강을 위해 운동을 하겠다고 결심하지만, 작심삼일로 끝나는 경우가 많다. 건강 관리를 위해 운동에 나서지만 자기 체력과 ‘어느 정도의 강도로 얼마나 운동해야 할까’를 정확히 모르기 때문에 초반에 무리하다가 이런저런 핑계로 미루다가 결국 포기하는 것이다. 과학 저널 ‘네이처’는 이런 궁금증을 해결하기 위해 ‘건강을 위해 진짜 필요한 운동량은 어느 정도일까’라는 주제의 특집을 1월 28일 자에 실었다. 규칙적 운동은 심혈관 질환을 예방하고, 여러 유형의 암 위험을 줄이며 모든 원인에 의한 사망 위험을 낮출 뿐만 아니라 정신 건강에도 도움이 된다. 그래서, 세계보건기구(WHO)는 건강한 성인을 기준으로 매주 ‘150~300분의 중강도 운동’이나 ‘75~150분의 고강도 운동’을 권장한다. 실제로 미국 하버드대 공중보건대 역학과 연구팀이 수행한 메타분석에서는 일주일에 150분의 중강도 신체 활동을 사람은 운동을 전혀 하지 않은 사람보다 관상동맥 질환 위험이 14% 낮은 것으로 나타났다. 중강도 활동은 운동하는 동안 대화는 가능하지만, 노래를 부르기에는 힘든 수준이다. 재미있는 것은 주당 권장량의 절반만 운동하는 사람들도 주당 150분이라는 권장 운동량을 충족하는 사람들과 심장 질환 위험 감소 효과를 거의 비슷했다는 점이다. 11만 6221명의 성인 남녀를 대상으로 30년 동안 건강 자료를 정밀 분석한 하버드대 의대의 또 다른 연구에서도 매주 150~300분 중강도 신체 활동을 한 사람들은 운동을 거의 하지 않은 사람에 비해 사망 위험이 20~21% 낮은 것으로 나타났지만, 주당 20~74분의 중강도 활동만으로도 사망 위험은 9% 이상 줄어든 것으로 조사됐다. 노르웨이, 호주, 스페인, 미국 4개국 국제 공동 연구팀은 성인 남녀 4만 327명의 건강 자료를 분석한 결과, 하루 평균 운동량 2.2분에 불과한 하위 20%의 사람들이 중강도 이상의 운동을 하루 5분 추가하는 것만으로도 다양한 원인의 사망률을 6% 줄일 수 있다는 사실을 의학 분야 국제 학술지 ‘랜싯’ 1월 25일 자에 발표했다. 연구팀은 오르막길 자전거 타기, 달리기처럼 말하기 힘들 정도의 고강도 신체 활동은 권장량보다 훨씬 적은 주당 15분만으로도 사망 위험을 크게 낮출 수 있다는 것을 확인하기도 했다. 다른 연구에서는 많은 사람이 목표로 하는 하루 1만보보다 훨씬 적은 하루 4400보 걷기만으로도 사망 위험이 줄어든다는 것을 확인했다. 건강상 이점은 하루 7500보를 기점으로 더 이상 늘어나지 않는 것으로 나타났다. 울프 에켈룬드 노르웨이 오슬로 스포츠과학대 교수는 “운동이 주는 건강 효과의 상당 부분은 ‘아무것도 하지 않는 상태’에서 ‘무언가를 하는 것’으로 바뀌는 데서 시작한다”며 “10분 미만의 짧은 운동인 ‘운동 스낵’(exercise snack)이나 일상적인 신체 활동이 심장병과 사망 위험을 크게 줄일 수 있다는 것을 많은 연구에서 보여준다”고 말했다.

올해 1월 전국 평균기온이 평년보다 낮게 나타나며 2018년 이후 가장 추운 1월로 기록됐다. 기후변화에 따른 북극발 한파 영향 때문이다. 역대 가장 건조한 1월이었으며, 강수량은 하위 2위를 기록했다. 4일 기상청에 따르면, 지난달 전국 평균기온은 영하 1.6도로 평년(1991 ~2020년 평균) 기온인 영하 0.9도보다 0.7도 낮았다. 이는 영하 2.4도를 기록한 2018년 이후 8년만에 평년보다 낮은 기온이다. 기상 흐름을 보면 지난해 6월부터 12월까지 7개월 연속 이어졌던 고온 현상이 멈추고, 1월 말 찾아온 한파가 이례적으로 10일 이상 장기간 지속됐다. 기온 변동 폭도 이례적으로 커 남부지역의 일 최고기온이 최댓값을 경신했다. 지난달 중순만 해도 따뜻한 남서풍의 유입으로 남부지역은 15일 낮 최고기온이 영상 20도까지 오르며 4월 수준의 포근한 날씨를 보였다. 대구와 창원 등 10개 지역에선 1월 일 최고기온이 관측 이래 최댓값을 경신했다. 하지만 20일부터 북극의 찬 공기가 유입되면서 기온이 급락해 변동 폭이 13.5도에 달했다. 기상청은 올해 1월 강추위의 원인이 ‘음의 북극진동’과 베링해 부근 ‘블로킹’의 영향이라고 분석했다. 북극 찬 공기를 가두는 ‘북극 소용돌이’가 약해지면서 한반도에 찬 공기가 유입되기 쉬운 조건이 형성됐다는 것이다. 동시에 베링해 부근에 발달한 ‘블로킹’에 막힌 찬 공기가 우리나라에 머무르며 한파가 지속됐다는 설명이다. 올해 1월은 관측 이래 가장 건조하기도 했다. 지난달 전국 상대습도는 53%로 기상관측망을 전국적으로 확충한 1973년 이후 가장 낮았다. 전국 강수량도 4.3㎜로, 평년 26.2㎜의 20%에도 못 미치며 역대 하위 2위를 기록했다. 상층의 찬 기압골이 우리나라 북쪽으로 자주 발달하면서 차고 건조한 북서풍이 강하게 불어 강수일수 역시 평년보다 2.8일 적은 3.7일을 기록했다. 대구·포항·울산·여수 등 영호남 지역 10개 지점에서는 한 달 내내 강수량이 기록되지 않았다. 한편, 경기 면적에 해당하는 1만㎢ 넓이의 남극 빙하 ‘스웨이츠’ 아래로 따뜻한 바닷물이 침투해 예상보다 빙하가 빠르게 녹는 현상이 실증적으로 확인됐다. 해양수산부와 극지연구소는 한·영 국제 공동 연구팀이 스웨이츠 빙하 934m 아래 ‘지반선(빙하 아래쪽 바다와 만나는 경계선)’ 부근을 직접 관측한 결과 따뜻한 바닷물이 빙하를 녹인 뒤 서로 빠르게 섞이면서 온도와 염분이 수시로 바뀌는 것을 확인했다고 밝혔다. 스웨이츠는 다른 빙하의 연쇄 붕괴에 영향을 미칠 수 있어 ‘둠스데이(운명의 날) 빙하’로 불린다. 학계는 스웨이츠 빙하 붕괴로 해수면이 최대 3m까지 높아질 수 있다고 보고 있다.

건강한 사람의 대변으로 만든 알약이 암 치료에 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. 폐암과 피부암 환자가 이 알약을 먹으니 항암제 효과가 두 배 가까이 높아졌다. 네이처 메디슨(Nature Medicine)에 최근 실린 이번 연구는 캐나다의 두 연구팀이 공동으로 진행했다. 캐나다 온타리오주 런던에 위치한 런던보건과학센터 연구소는 신장암 환자를 대상으로 대변 미생물 이식(FMT) 알약과 면역항암제를 함께 사용했을 때의 안전성을 확인했다. 캐나다 퀘벡주의 몬트리올대 병원 연구센터는 폐암과 피부암의 일종인 흑색종 환자들의 치료 효과를 조사했다. 연구 결과 이 알약을 먹은 폐암 환자의 80%가 면역항암제로 치료 효과를 나타냈다. 이는 면역항암제만 사용한 환자의 반응률(39~45%)보다 훨씬 높은 수치다. 흑색종 환자도 비슷한 결과를 보였다. 알약을 함께 먹은 환자의 75%가 치료 효과를 봤다. 면역항암제만 쓴 환자들은 50~58%에 그쳐 큰 차이를 보였다. 연구를 이끈 아리엘 엘크리프 박사는 “대변 미생물 이식 알약이 폐암과 흑색종 환자의 면역치료 효과를 높일 수 있다는 것을 확인했다”고 밝혔다. 엘크리프 박사는 이 알약이 장 속 나쁜 세균을 없애주기 때문에, 앞으로 환자마다 맞춤형 치료법을 개발할 수 있다고 설명했다. 이번 연구에 쓰인 알약은 캐나다 로슨연구소가 만들었다. 건강한 기증자의 대변을 얼려서 말린 뒤 캡슐에 담았다. 연구진은 “항암제의 독성을 줄이고 환자의 삶의 질을 높이면서 치료 효과까지 좋아질 수 있다는 게 놀랍다”며 “신장암 치료에 이 방법을 쓴 건 이번이 처음”이라고 강조했다. 현재 췌장암과 함께 치료가 어려운 삼중음성 유방암 환자를 대상으로 한 연구도 진행되고 있다. 연구진은 “치료 부작용을 줄이면서 암 환자들이 더 오래 살 수 있도록 돕고 싶다”고 덧붙였다.

중의원 선거가 코앞으로 다가온 일본에서 마스크 착용이 여성 정치인에게만 불리하게 작용한다는 연구 결과가 나와 눈길을 끌고 있다. 2일 교도통신에 따르면 이번 연구는 규슈대 무로가 기호 부교수(노동경제학)와 미국 다트머스대 정치학부 찰스 크랩트리 교수가 공동으로 수행했다. 연구는 2020년 8월 일본의 18~74세 남녀 1508명을 대상으로 이뤄졌다. 연구팀은 아베 신조 당시 총리와 고이케 유리코 도쿄도지사 등 유명 정치인의 마스크 착용·비착용 사진을 제시하고 지지도, 매력, 능력, 지성, 강인함, 신뢰성 등 6개 항목을 5단계로 평가하도록 했다. 그 결과 남성 정치인은 마스크 착용 여부에 따른 차이가 없었으나, 여성 정치인은 마스크를 착용했을 때 지지도만이 통계적으로 유의미하게 낮아졌다. 연구팀은 원인을 단정하기 어렵다고 하면서도 유권자가 여성 정치인에게 더 많은 웃음을 기대하는 무의식적 편향이 작용했을 가능성이 있다고 봤다. 마스크로 인해 웃음이 가려지면 기대에 어긋난다고 인식될 수 있다는 것이다. 무로가 부교수는 “마스크 착용에 따른 인식 차이가 여성 정치인에게만 불리하게 작용할 수 있다”며 “선거 활동에서 커뮤니케이션 방식에 대한 전략적 고려가 필요하다”고 지적했다. 이어 “유권자 역시 여성 정치인에 대한 무의식적 편향에 주의해야 한다”고 강조했다. 이번 연구는 지난달 한 국제 학술지에 올라왔다. G7 최하위권 성적표…日정치 장악한 ‘유리 천장’여성 지방의원 58% 괴롭힘 피해… 남성의 1.7배“육아·노인 돌봄 등 부담도 정치 진출 막는 요인”일본은 세계경제포럼(WEF)등 주요 기관 조사 때마다 한국을 포함한 주요 선진국들 중 성평등도가 가장 낮게 나오는 나라다. 선진국에 걸맞지 않은 낮은 여권은 일본을 비판할 때 언급되는 단골 메뉴다. 지난 2024년 기준 일본 중의원에서 여성이 차지하는 비율은 10%를 조금 넘는 수준인 것으로 나타났다. 당시 다른 주요 7개국(G7)의 여성 의원 평균 비율이 30%인 것과 비교하면 차이가 크다. 일본에서 여성 의원들의 비율이 적은 배경에는 고질적인 성차별 때문으로 분석된다. 일본 내각부가 지난 2020년 지방의원을 대상으로 벌인 설문조사 결과 여성 의원은 58%가 괴롭힘을 당했다고 대답해 남성 의원(33%)보다 괴롭힘에 더 많이 노출된 것으로 드러났다. 실제로 하루미 요시다 중의원은 선거운동 당시 시민들이 간판을 걷어차고 “여자가 감히 말대꾸를 한다”는 등의 성차별적인 발언을 들었다고 했으며, 노다 세이코 전 총무상 역시 과거 술자리에서 성추행을 당한 적이 있다고 밝힌 바 있다. 일본 사회에서 여성들이 여전히 육아, 노인 돌봄 등 부담이 큰 것도 정치 진출을 막는 요인으로 지목된다. AP 통신은 “일본 중의원들은 자신의 지역구와 도쿄를 정기적으로 오가는 업무와 가정의 균형을 맞추는 것에 특히 어려워한다”고 전했다. 성 평등 전문가들은 중의원에서 여성 의원 비율을 높이기 위해선 여성 할당제 등 대책이 필요하다고 제언했다. 자민당의 이나다 도모미 간사장 대리는 로이터에 “여성 할당제 시행을 적극 추진하는 등 세부 계획을 세워야 한다”고 강조했다.