약 45억년 전 지구가 만들어진 이후 소행성 충돌, 대규모 화산 폭발, 급격한 기후변화 등의 이유로 다섯 차례의 대멸종이 있었다. 2억 5000만년 전 고생대 페름기 말에 발생한 3차 대멸종에서는 전체 생물종 95%, 2억년 전 중생대 트라이아스기 말에 발생한 4차 대멸종 때는 생물종 80%가 사라졌다. 이 같은 최악의 대멸종 원인은 기후변화 때문으로 추정된다. 미국 하버드대, 하버드 비교동물학박물관, 노스캐롤라이나 자연사박물관, 노스캐롤라이나주립대, 캐나다 앨버타대 공동 연구팀은 3·4차 대멸종을 가져온 급격한 기후변화가 중생대 쥐라기, 백악기 시대 파충류의 폭발적 증가와 진화를 가져왔다고 21일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 8월 20일자에 실렸다. 연구팀은 3·4차 대멸종기 전후에 발생하고 사라진 125종의 동물의 화석 약 1000개와 당시 기후 상황을 시뮬레이션해 분석했다. 특히 새로 나타난 종(種)과 등장 시기, 진화 속도에 주목했다. 그 결과 3·4차 대멸종기에는 이전이나 이후와 달리 파충류 종의 수와 형태적 다양성이 폭발적으로 증가하면서 조류, 포유류를 압도했다. 중생대에 다양한 종류의 공룡들이 나타나 지구를 지배할 수 있었던 이유다. 연구를 이끈 스테파니 피어스 하버드대 교수(진화생물학)는 “이번 연구 결과는 급격한 기후변화가 기존 생물종을 없애고 새로운 생물종을 부상하게 한다는 것을 명확히 보여 준다”며 “기후변화 대응을 위한 적응 방안도 고려되고 있지만 근본적인 원인을 제거하지 않는 이상 인류가 6차 대멸종 대상이 될 수 있다”고 밝혔다.

“다람쥐가 이러고 있는 걸 본다면 걱정하지 않아도 됩니다.” 폭염에 시달리고 있는 미국 뉴욕의 도심 공원에서 다람쥐가 대자로 뻗은 모습이 목격되고 있다. 공원 측은 급기야 트위터를 통해 “더운 날 다람쥐는 시원한 바닥에 ‘스플루팅(쭉 뻗기)해서 체온을 낮춘다. 이런 행동을 ‘열 버리기’라고도 부른다”라며 안내했다. 찜통더위를 이겨내는 다람쥐의 모습에 사람들은 자신이 키우는 고양이와 강아지 또한 같은 자세를 한다며 사진을 올렸다. 실제로 배를 대고 눕는 행동은 포유류 사이에서는 흔한 행동이다. 댄 블룸스타인 UCLA 진화생물학 교수에 따르면 이 자세는 다른 부위에 비해 털 양이 비교적 적은 복부를 통해 열을 배출하려는 의도로 해석된다. 교수는 “인간은 몸을 씻고 선풍기 바람을 쐬는 등 더위를 없애는 고유한 방법이 있지만 일부 동물은 그렇지 않다”며 “특히 새들은 때때로 개처럼 헐떡거린다. 약간 구부정한 자세로 입을 벌린 채 혀를 내밀고 있다. 극심한 더위가 동물들 행동을 변화시키고 있다”고 설명했다. 공원이 사용한 신조어 ‘스플루팅(splooting)’에도 관심이 쏠렸다. 네발 달린 동물이 바닥에 엎드린 채 뒷다리를 엉덩이 뒤쪽으로 쭉 뻗으며 쩍 벌려 몸을 ‘대자’로 만드는 개구리 자세를 말한다. 정확한 어원은 알려지지 않았으나 사전 편찬자 코리 스탬퍼는 “스플랫(splat, 철퍼덕)의 변형일 수 있다”고 말했다. 동물의 체온 조절은 생존의 문제 세계 곳곳이 폭염과 폭우로 신음하고 있다. 온실가스 배출량을 줄이지 않으면 지구의 기후 위기가 가속될 것은 분명해 보인다. 뉴욕타임스는 핀란드 기상연구소를 인용해 “북극에서 세계 평균 대비 2배(기존 관측치)가 아니라 4배나 빠른 온난화가 진행 중”이라고 전했다. 내년 미국의 약 810만명이 체감온도(열지수) 섭씨 51.7도 이상의 무더위를 경험할 것으로 전망됐고, 30년 뒤인 2053년에는 같은 고통을 겪는 이들이 1억 760만명으로 늘어날 것으로 관측됐다. 인간을 포함해 수많은 동식물 역시 크나큰 피해를 입게 된다. 동물들에게 체온 조절은 생존의 문제다. 길고 두꺼운 털로 추위를 이겨내는 다람쥐는 여름에는 계절성 탈모로 열을 발산한다. 개와 고양이는 피부를 통해 땀을 흘리지 못하기 때문에 분비샘이 있는 발바닥과 코를 통해 열을 소량 방출한다. 그러나 어디까지나 소량이기 때문에 개의 경우 혀를 내밀고 헐떡이는 행동을 통해 몸을 식힌다. 폐의 뜨거운 공기를 차가운 외부 공기와 교환해 체온을 낮추는 것이다. 동물들은 열사병에 걸리기 쉽다. 더운 날에는 에어컨이나 선풍기를 이용하여 온도를 낮추고, 산책 중에도 그늘에서 20~30분 간격으로 자주 쉬어주는 것이 중요하다. 온도가 급격하게 증가할 수 있는 차 안에 두는 것은 금물이다. 더울 것 같다고 털을 밀어버리는 것은 잘못된 방법이다. 심하게 밀면 자외선에 노출돼 모낭염에 걸릴 수 있다. 털은 추위 뿐 아니라 더위로부터 몸을 보호해준다는 것을 기억해야 한다. 

퀀텀 라이프(하킴 올루세이·조슈아 호위츠 지음, 지웅배 옮김, 까치 펴냄) 범죄가 난무하던 미국 남부 빈민가 출신으로 저명한 흑인 천체물리학자가 된 하킴 올루세이의 자전적 에세이. 영재와 문제아, 스탠퍼드대 대학원생과 길거리 마약 중독자 등 여러 정체성을 넘나든 저자가 과학에 대한 순수한 호기심과 애정으로 어려움을 극복한 이야기를 펼친다. 424쪽. 1만 8000원.식욕의 비밀(데이비드 로벤하이머·스티븐 J 심프슨 지음, 이한음 옮김, 사람의집 펴냄) 곤충을 연구하는 생물학자로서 ‘왜 동물의 세계에서는 비만이 드물까’를 화두로 진화생물학적 관점에서 식욕의 비밀을 파헤친다. 저자는 바퀴벌레도 균형 잡힌 식사를 한다는 점에서 현대 식품산업이 인류가 지닌 영양학적 욕구를 얼마나 교묘하게 이용하는지 밝혀낸다. 312쪽. 1만 8000원.패자의 생명사(이나가키 히데히로 지음, 박유미 옮김, 더숲 펴냄) 일본의 대표적 식물학자인 저자가 38억년 생명의 역사를 약자의 시선에서 바라보고 그들의 강인한 생존 전략을 살폈다. 박테리아 같은 원핵생물이나 팀을 이뤄 사는 다세포생물, 공룡과의 패권 싸움에서 진 포유류 등이 패자에서 어떻게 ‘진정한 승자’로 변모할 수 있었는지를 보여 준다. 248쪽. 1만 6000원.히틀러에 저항한 사람들(쓰시마 다쓰오 지음, 이문수 옮김, 바오 펴냄) 나치 독일 시기 히틀러에게 목숨 걸고 저항했던 독일인들의 이야기를 서양사학자의 시선으로 풀어냈다. 주요 사건과 시민들 그리고 유족의 이야기를 한 권의 책으로 묶은 저자는 스스로의 책임으로 결단을 내리고 위험한 일을 기꺼이 떠맡은 ‘시민의 용기’를 집중 조명한다. 320쪽. 1만 6000원.세계사를 바꾼 커피 이야기(우스이 류이치로 지음, 김수경 옮김, 사람과나무사이 펴냄) 커피가 인류 역사에 미친 영향을 풀어낸 교양서. 커피는 원래 이슬람 수피교도가 욕망을 억제하고자 마시던 음료였으나 17세기 상업자본가와 정치권력자의 욕망을 자극해 유럽과 세계를 제패했다. 커피가 ‘니그로의 땀’이라는 별명을 얻게 된 이유 등을 살펴본다. 329쪽. 1만 8000원.내가 살인자의 마음을 읽는 이유(권일용 지음, 21세기북스 펴냄) 30여년간 1000여명의 범죄자를 대면한 저자가 펼치는 범죄 심리 강의. 가스라이팅·아동학대·데이트폭력·디지털범죄·스토킹 등이 일어나는 과정과 범죄 유형별 심리학 이론, 범죄자의 의도를 간파하는 법 등을 실제 프로파일링 사례와 함께 소개한다. 232쪽. 1만 8000원.

19세기 영국 빅토리아 시대에 설계된 ‘환상의 비행기’(상상도)는 다수의 프로펠러가 달려 있지만, 공중에 뜨는 양력을 일으키려면 날개에 넓은 표면적이 필요하다는 자연법칙을 무시해 실패할 수밖에 없었다. ‘이기적 유전자’의 저자인 진화생물학자 리처드 도킨스는 조류든 인간이 만든 비행기든 하늘을 나는 이상 중력이나 유체 역학처럼 동일한 물리적 법칙의 영향을 받을 수밖에 없음을 강조한다. 날뱀은 갈비뼈를 늘이는 방식으로 날개 비슷한 것을 만들어 나뭇가지 사이를 활공하고, 다람쥐의 복슬복슬한 꼬리는 좀더 먼 나뭇가지에서 도약할 수 있게 해 준다. 저자는 날개를 달고 하늘로 날아오르고자 했던 ‘이카로스’ 신화부터 멸종한 익룡, 라이트 형제가 만든 최초의 동력비행기 등을 통해 중력에 맞서 비행 능력을 발전시켜 온 생물의 진화 과정을 알기 쉽게 설명한다.

지루한 이야기를 듣거나 끝날 기미가 보이지 않는 회의에 참여하고 있으면 자신도 모르게 하품이 나오는 경우가 있다. 이리저리 주변을 둘러보다가 옆 사람이 입을 가리고 하품을 하는 모습을 볼 수도 있다. 내가 하품을 하는 것을 본 옆 사람이나 주변 사람의 하품을 보고 자신도 모르게 하품을 따라하는 경우가 적지 않다. 하품의 전염이라고 하는데, 이는 사람 뿐만 아니라 침팬지나 사자 같은 다른 동물들도 똑같은 행동을 보인다. 왜 그럴까. 미국 뉴욕주립대(SUNY) 폴리테크닉대 심리학·진화행동과학 프로그램, 노바 사우스이스턴대 생명과학과 연구팀은 하품은 4억 년 전 유악어류(jawed fish)의 진화와 함께 발생했으며 모든 척추동물이 체내 과정을 조절하기 위해 자발적으로 하품을 하고 따라하게 진화했을 것이라고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘동물 행동’ 5월호와 과학저널 ‘사이언스’ 5월 24일자 분석기사로 실렸다. 지금까지 하품은 혈중 산소농도를 높이기 위한 행위라고 알려져 왔다. 그렇지만 연구팀은 호흡과 하품은 다른 신체 메커니즘에 의해 제어되기 때문에 오랜 통념은 사실이 아님을 확인했다. 하품은 단순히 입을 벌리고 크게 숨을 들이 마시고 내쉬는 것처럼 보이지만 복잡한 반사작용으로 다양한 맥락과 신경생리학적 변화에서 촉발된다. 최근에는 하품이 뇌 온도 상승 때문에 발생하며 하품을 함으로써 뇌 온도를 낮추고 각성을 촉진한다는 연구들도 나오고 있다. 이에 연구팀은 이 같은 주장을 검토하기 위해 생쥐 실험과 100종 이상 포유류와 조류를 대상으로 관찰을 실시했다. 그 결과, 주변 온도와 생쥐의 뇌 온도, 체온을 변화시키면 하품 횟수를 조절할 수 있다는 것을 확인했다. 또 뇌 온도가 올라가면 하품이 발생하고 하품을 하게 되면 뇌 온도가 감소한다는 것도 밝혀냈다. 하품이 나올 때 하품을 억지로 참으면 뇌 온도가 떨어지지 않아 멍한 상태가 지속될 수 있다는 것이다.연구팀은 동물의 하품 시간은 뇌의 크기·복잡성과 밀접한 상관관계가 있다는 것도 밝혀냈다. 또 척추동물 대부분은 하품을 하지만 하품의 전염성은 사람을 포함해 사회적 관계를 갖고 있는 종들에서 주로 나타난다고 연구팀은 설명했다. 그렇지만 하품의 전염성은 개체별 편차가 큰데 이는 공감의 개인차가 반영된 것이라고 연구팀은 주장했다. 누군가 하품을 하는 것을 보고 반사적으로 같은 반응이 촉발되면 타인에 대한 공감능력을 갖추고 있다고 볼 수 있다는 설명이다. 진화생물학자인 앤드류 갤럽 SUNY 폴리테크닉대 교수는 “하품은 보기와 다르게 복잡한 생리작용”이라며 “하품의 전염성이 공감 능력을 평가할 수 있는 지표라고 생각하고 있는데 추가 연구가 필요하다”고 말했다.

오래된 아파트 같은 공동주택은 물론 새로 지은 집에서도 커다란 바퀴벌레가 튀어나와 깜짝 놀라는 경우가 많다. 약 3억년 전에 지구에 나타난 바퀴벌레는 인류보다 더 오래 존재한 ‘살아있는 화석’이다. 3억년의 시간을 살아남았던 만큼 바퀴벌레를 박멸하는 것은 쉽지 않다. 그런데 최신 생명과학 기술로 주목받고 있는 유전자 가위기술이 새로운 바퀴벌레 퇴치 방법으로 사용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 일본 교토대 농업대학원, 스페인 바르셀로나 진화생물학연구소 공동 연구팀은 배아 유전자를 편집하는 것이 아닌 난자가 발달하고 있는 암컷 성체에 유전자 가위 물질을 주입하기만 하면 되는 비교적 간단한 방법을 개발했다. ‘DIPA-크리스퍼’라고 이름 붙인 새로운 크리스퍼 유전자 가위기술에 대한 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠 메서드’ 5월 17일자에 실렸다. 곤충 유전자 편집은 배아 초기에 유전자 가위 물질을 미세하게 주입해야 하기 때문에 값비싼 장비와 고도의 숙련된 연구기술 인력이 필요하다. 또 각 곤충별로 실험 설정이 달라지기 때문에 곤충의 유전자 편집은 쉽지 않았다. 더군다나 바퀴벌레는 다른 곤충들과 다른 생식 체계를 갖고 있어 유전자 편집이 더 어려웠다. 바퀴벌레는 불완전변태를 하는 곤충으로 알, 유충을 거쳐 성충으로 성장하는데 성충 암컷은 18~50개의 알이 두 줄로 들어가 있는 충란낭을 낳아 꼬리에 매달고 다니다가 떨어뜨려 산란한다. 알에서 유충이 나오고 6~7회 탈피해 성충이 되는 불완전변태를 하는 것으로 알려져 있다.연구팀은 성체 암컷 바퀴벌레 몸 속에 크리스퍼-캐스9 유전자 가위 중 가위 역할을 하는 캐스9 단백질을 주입하는 실험을 했다. 그 결과 암컷 바퀴벌레 몸 속에 있는 난자를 유전자 편집하는데 성공했고 유전자 편집 성공률이 22%에 이르는 것으로 확인됐다. 연구팀은 쌀벌레 중 하나인 거짓쌀도둑거저리(red flour beetle)라는 곤충에도 이번 기술을 적용한 결과 유전자 편집 효율은 50%를 넘는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 이번 기술은 기존 유전자 가위기술와 달리 단일 유도RNA와 캐스9 단백질 2가지만으로 구성된 물질을 주사하는 것만으로 유전자 편집이 가능해 곤충 같이 작은 생물체 편집에 다양하게 활용할 수 있다. 이번에 직접 실험하지는 않았지만 바퀴벌레의 생식능력을 없애 번식을 차단할 수 있어 ‘바퀴벌레와의 전쟁’에서 승리할 수도 있을 것으로 전망된다. 연구를 이끈 다카키 다이몬 교토대 교수는 “이번 기술은 곤충 게놈을 더 자유롭게 편집할 수 있게 해줄 것으로 보며 실제로 곤충종 90% 이상에 해당하는 약 150만 종의 곤충 게놈편집이 가능해질 것”이라며 “진드기, 바퀴벌레 같은 해충을 없앨 뿐만 아니라 새우, 게 같은 주요 수산자원 양식에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했다.

영국의 한 해변에서 300만 년 전 지구 상에 서식했던 메갈로돈의 이빨 화석이 발견됐다. 학술적 가치가 높은 해당 화석을 발견한 사람은 해변을 산책하던 6살 소년이었다. 메갈로돈(Otodus megalodon)은 지구 역사상 가장 큰 상어로, 2300만~360만 년 전까지 해양 생태계의 최상위 포식자로 군림했다. 연골어류로 이빨과 척추 이외에는 단단한 골격이 별로 없어 정확한 크기 추정이 어렵지만, 백상아리 같은 현생 근연종과 비교하면 15-20m급 초대형 괴물 상어로 추정된다. 미국 뉴스위크, 영국 메트로 등 해외 언론의 6일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 영국 남동부 서퍽카운티에 사는 새미 셸튼은 얼마 전 아버지와 함께 해변을 산책하다 수백만 년 된 화석을 발견했다.당시 새미와 새미의 아버지는 모래 사이에서 화석을 발견한 순간, 뉴스와 영상에서만 보던 메갈로돈의 이빨이라는 걸 알 수 있었다. 영국 자연사박물관에 따르면, 메갈로돈의 이빨 화석은 화석 수집가들에게 매우 인기가 높지만, 영국에서는 쉽사리 발견되지 않는다. 영국에서 발견되는 메갈로돈 이빨 화석은 매년 1~2개에 불과한데, 이마저도 보존 상태가 좋지 않은 것으로 알려졌다. 영국 이스트앵글리아대학의 진화생물학자인 벤 개로드 박사는 6살 소년이 찾은 메갈로돈의 이빨 화석을 확인한 뒤 “영국에서 메갈로돈의 이빨이 발견되는 일은 매우 드물다. 심지어 나조차도 새미의 나이 때부터 화석을 찾아다녔지만, 지금까지 단 한 번도 발견하지 못했다”고 말했다. 이어 “화석의 상태 등으로 보아, 최소 300만 년 전에 살았던 메갈로돈의 것으로 보인다”면서 “화석의 상태가 매우 양호해 학술적 가치가 높다”고 덧붙였다.새미의 아버지는 “메갈로돈의 이빨 화석은 매우 크고 무거웠다. 말로만 듣던 메갈로돈의 것이라는 건 알았지만, 전문가들의 이야기를 듣고 나서야 매우 희귀한 화석이라는 사실을 알게 됐다”고 말했다. 이어 “아들은 해당 화석을 발견한 뒤 더 많은 화석을 찾기 위해 자주 해변에 가고 싶어 한다. 학교에 가져가서 친구들에게 보여주며 자랑하기도 했다”고 덧붙였다.

2016년 3월 ‘알파고’가 이세돌 9단과의 바둑 대국에서 4승 1패라는 압도적인 기록으로 승리하면서 인공지능(AI)이 언젠가는 인류의 역할을 대체하는 것 아니냐는 전망이 본격 제기됐다. 인간을 능가하는 기계 지능이 인류를 파멸시키거나, 우리 뇌가 컴퓨터와 결합하는 ‘초지능’을 갖게 되는 것 아니냐는 SF적 상상력도 봇물처럼 나왔다. 미국의 신경과학자이자 컴퓨터 공학자인 제프 호킨스는 저서 ‘천 개의 뇌’에서 ‘지능은 무엇이고 뇌는 지능을 어떻게 만들어 내는가’라는 질문으로 시작해 이 같은 인류와 기계 지능의 미래에 대한 통찰력을 풀어낸다. 인류는 불과 1.5㎏의 세포 덩어리인 뇌로 살아간다. 저자에 따르면 인간의 뇌는 본능을 담당하는 ‘오래된 뇌’와 진화의 산물인 ‘새로운 뇌’로 나뉜다. ‘새로운 뇌’는 ‘오래된 뇌’를 통제하는데, 뜨거운 숯을 만지고 통증을 느껴 이를 멀리하는 것은 ‘오래된 뇌’지만, 끔찍한 고문에도 불구하고 “조국을 배신하지 않겠다”는 신념으로 참는 것은 ‘새로운 뇌’에 해당한다. 이 ‘새로운 뇌’가 지능을 만드는데, 시각이나 촉각 같은 감각으로 입력되는 정보의 변화(움직임)를 인식하는 것이 뇌가 배울 수 있는 방법이다.기존 과학자들이 감각신경을 통해 들어오는 다양한 정보가 ‘신피질’로 구성된 뇌의 특정 장소에 수렴된다고 보았지만, 저자는 신경세포가 모여 있는 수천 개의 ‘피질 기둥’이 투표를 한다고 주장한다. 우리가 세계를 인식하는 모형들이 수천 개의 피질 기둥에 분산돼 있으며, 이들은 무수히 쏟아져 입력되는 정보에 대해 투표를 하고 하나의 답을 완성한다는 것이다. 뇌는 하나가 아닌 독립적인 수천 개의 뇌로 이뤄졌다는 ‘천 개의 뇌’ 이론이다. 뇌가 하나의 피질 기둥에 의존하지 않기 때문에 뇌졸중이나 외상으로 일부가 손상돼도 큰 문제없이 작동한다. 이 책의 서문(추천사)을 쓴 진화생물학자 리처드 도킨스는 “우리의 뇌 속에 민주주의가 작동한다”고 표현했다. 그렇다면 이처럼 복잡다단한 인간의 뇌에 비해 AI 시스템은 지능을 가졌다고 말할 수 있을까. 저자는 지금까지의 AI는 인간의 지능을 조금 더 훌륭하게 흉내 낸 기술적 진전에 불과하다고 선을 긋는다. 바둑을 두는 컴퓨터는 바둑의 역사나 바둑이 게임이라는 사실을 아는 ‘나’가 없다. 기계가 ‘지능’이 있다고 말하려면 인간 신경세포처럼 끊임없이 학습하는 능력과 신체를 움직이면서 배우는 능력이 필수다. 감지하는 대상을 투표로 결정하는 과정도 필요하다. 저자는 미래에는 몰라도 현재 AI라고 부르는 것들 중에 지능이 있는 것은 하나도 없으며, 지능 기계가 인류에게 실존적 위협이 되지 않는다고 단언한다. 저자는 뇌를 컴퓨터와 완전히 결합할 수 있다는 전망에는 부정적이지만, 제한된 목적으로 새 능력을 얻을 가능성은 배제하지 않는다. 신피질에 있는 신경세포를 자극하고 활성화해 시각장애인의 시력을 회복시키거나 자외선을 사용해 앞을 보게 하는 것처럼 새로운 센서를 만들 수 있다. 책 속에는 핵전쟁 위험이나 기후변화로부터 지구를 지키고자 왜 인류의 지능을 발휘하지 못할까라는 근원적 성찰도 담겼다. 인류가 언젠가는 멸종할 것을 대비해 어딘가에 있을 수 있는 지능을 갖춘 외계 문명을 위해 우리가 태양계에 살았다는 신호와 인공위성 기록 보관소를 남기자는 주장도 흥미롭다. 우리의 지식과 지능은 보존할 가치가 있다며 인류가 생존을 위해 현명한 선택을 하길 기원하는 인류애가 전반적으로 묻어난다. 빌 게이츠가 ‘2021년 올해의 책’으로 선정했듯이 뇌의 구조에 대한 매혹적 분석에서 시작해 AI와 인류 문명의 미래에 대한 전망으로 이어지는 과학적 과정이 흥미롭다.

최근 많은 과학 학술지에서 ‘인류세’(Anthropocene)에 관한 우려 섞인 연구 결과가 쏟아져 나오고 있다. 인류세는 안정적으로 진화해 온 생태계가 인간 때문에 심각하게 파괴되고 있다는 의미로 사용되는, 부끄러운 용어다. 실제로 지난 3월 18일자 과학저널 ‘사이언스’에는 캐나다 토론토 미시소가대 진화생물학자들을 중심으로 26개국 과학자 287명이 전 세계 160개 지역에서 수집한 데이터를 분석한 결과 인간과 도시가 진화의 방향을 결정하는 지배적 힘이 된 것으로 나타났다는 연구 논문이 실렸다. 인간이 생태계 속 동식물의 생존을 예측하기 어렵게 만들고 있다는 경고이기도 하다.멕시코 국립자치대, 미국 스탠퍼드대, 미주리 주립식물원 연구팀도 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 “인간 때문에 지구상 모든 생물의 70~95%가 사라지는 여섯 번째 대멸종의 시계가 빨라지고 있다”며 “생태계 붕괴와 멸종 속도가 예상보다 빨라 자연의 회복 능력을 넘어서고 있는 상황”이라고 지적했다. 인간 때문에 멸종한 동물 중 가장 유명한 사례는 ‘도도새’다. 아프리카 동쪽 인도양 모리셔스에 살았던 비둘기목 동물인 도도는 칠면조보다 크고 천적이 없어 날 수 없는 새였다. 1505년 포르투갈인들이 모리셔스에 상륙한 이후 신선한 고기를 원하는 사람들 때문에 무분별하게 포획되면서 100년 만에 희귀종이 됐고 1681년에는 남은 한 마리가 죽어 지구상에서 사라지게 됐다. 한반도에서도 인간에 의해 사라진 생물이 많다. 대표적인 예가 한국 동해안과 독도 지역에 살았던 바다사자과 ‘독도 강치’다. 독도 강치는 19세기 초 수만 마리가 살았지만 1905년 이후 일본인들이 가죽과 기름을 얻기 위해 집중 포획하면서 멸종위기 동물이 됐다. 독도에서 마지막으로 확인된 것이 1972년이었으며 1994년 국제자연보전연맹에서 멸종을 선언했다.인간이라는 요소에 직간접적인 영향을 받으면서 동식물 멸종은 더욱 빨라지고 그 규모도 커지고 있다. 2019년 유엔 생물다양성과학기구 총회에서 50개국 과학자 145명은 지구상에 살고 있는 동식물 800만 종 가운데 100만 종이 멸종 위기에 처해 있으며 생물종의 멸종 속도는 지난 1000만 년 동안보다 수십, 수백 배 빨라졌다는 보고서를 발표했다. 산호초는 150년 전과 비교해 절반 수준으로 줄었고 양서류는 40%, 포유류 25%, 식물 중 침엽수는 34%가 멸종위기 상태에 놓였다. 미국 스미스소니언 국립자연사박물관, 다트머스대, 하버드대 공동 연구팀은 지난 3월 11일자 생태학 분야 국제학술지 ‘식물, 인간, 행성’에 식물 생태계에서도 인간에게 필요한 식물만 살아남고 그렇지 않은 식물은 멸종의 길을 걷고 있다는 연구 결과를 발표하기도 했다. 존 크레스 스미스소니언 국립자연사박물관 수석식물학자는 “지구 생태계에서 인간이 당장 자신에게 도움이 되는 것들만 선택하려는 경향 때문에 생물다양성뿐만 아니라 진화라는 자연적 과정이 파괴되고 있다”며 “최종 결과는 그대로 사람에게 되돌아올 것”이라고 말했다.

무게 약 1.4㎏, 신경세포 약 1000억개, 이것들을 연결해 주는 시냅스 100조개가 있는 신체 기관이 바로 ‘뇌’다. 뇌는 우주, 심해와 함께 과학계 마지막 탐구 영역으로 남아 있다. 뇌신경과학 연구가 활발해지면서 뇌에 대한 수수께끼가 하나둘 풀리고 있다. 달리기를 할 때 출발선에 서 있다가 신호와 함께 전력 질주를 하고, 신호등이 빨간불일 때는 멈춰 있다가 초록불이 켜지면 일제히 움직인다. ‘당연한 것 아냐’라고 생각할 수도 있겠지만 뇌과학 측면에서 본다면 두 상황 모두 뇌는 출발 호각소리나 초록불이란 특정 신호까지 실행(움직임)을 억제하고 있는 것이다. 미국, 영국, 호주, 중국, 네덜란드 등 5개국 과학자들은 계획을 외부 신호에 맞춰 실행할 수 있게 하는 뇌 신경망을 처음으로 발견했다고 20일 밝혔다. 이 연구에는 미국 하워드휴즈 의학연구소, 막스플랑크 플로리다 뇌과학연구소, 베일러의대, 국립정신보건연구소(NIMH), 앨런 신경역학연구소, 영국 런던대(UCL), 호주 퀸즐랜드대 뇌연구소, 중국 남방과기대, 네덜란드 에라스무스 메디컬센터 소속 생물학자와 신경과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 3월 15일자에 실렸다. 움직임을 제어하는 뇌 운동 피질은 움직임을 계획하는 단계와 실행하는 단계의 활동 패턴이 전혀 다르다는 것은 알려져 있었지만 무엇이 이런 패턴 전환을 가져오는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 수염을 건드린 뒤 특정 신호를 주면 오른쪽 먹잇감을 핥도록 하고, 수염을 건드리지 않고 신호만 주면 왼쪽을 핥도록 훈련시켰다. 연구팀은 실험을 하면서 생쥐의 뇌파를 측정했다. 실험 결과 신호를 받아 운동 계획을 실행할 때는 중뇌, 시상, 대뇌피질을 이어 주는 신경회로가 작동한다는 사실을 확인했다. 빛을 이용해 특정 신경회로를 통제할 수 있는 광유전학 기술로 이번에 발견한 신경회로 일부를 차단한 뒤 똑같은 실험을 했다. 신경회로 일부에 이상이 생기면 신호를 받아도 핥는 행동을 하지 않거나 신호를 받기 전에 핥는 행동을 하는 등 계획-실행 이상현상을 보이는 것이 관찰됐다. 카렐 스보보다 미국 하워드휴즈 의학연구소 교수는 “이번 연구로 운동 장애를 겪는 사람이 특정 상황을 신호로 여겨 운동 기능이 일시적으로 정상화되는 ‘역설적 운동신경증’을 설명할 수 있게 됐다”고 말했다. 하버드대 진화생물학과, 뇌과학연구센터 연구팀도 비슷한 연구를 수행해 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 3월 15일자에 발표했다. 악기 연주나 자전거 타기, 수영 같은 운동은 어릴 적 배워 놓으면 오랜 시간이 지난 뒤에도 금세 익숙하게 한다. 하버드대 연구팀은 흔히 ‘몸이 기억한다’고 하는 이런 학습 패턴에 대해 뇌는 어떤 식으로 작동하는지 의문을 품었다. 연구팀은 생쥐로 실험한 결과 복잡한 새로운 동작은 대뇌 운동피질-기저핵을 통해 학습된 뒤 시상을 거쳐 저장된다는 사실을 확인했다. 대뇌 운동피질이 손상되면 새로운 동작을 배우는 데 시간이 오래 걸리기는 하지만 학습은 가능하다. 그렇지만 기저핵이나 시상과 연결이 끊어질 경우는 학습한 동작을 다시 수행하지 못한다는 사실도 연구팀은 새로 확인했다. 스테판 볼프 메릴랜드대 교수(약리학)는 “이번 연구들은 뇌의 각 부위가 어떻게 학습과 실행을 통제하는지를 보여 주고 있다”며 “파킨슨병 같은 운동장애와 외상이나 뇌졸중 등으로 인한 뇌 부상의 환자들을 치료하는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

지금으로부터 약 300여 년 전 인도양의 작은 섬 모리셔스에 타조처럼 날지 못하는 새가 살았다. 동화 ‘이상한 나라의 앨리스’에도 등장하는 몸무게 20㎏ 정도에 키 1m인 도도새(Dodo)다. 안타깝게도 도도새는 16세기 초 포르투갈 선원들이 이 섬에 도착한 이후 맛좋다는 이유로 무분별하게 포획돼 결국 지난 1662년을 마지막으로 지구상에서 완전히 사라졌다. 최근 미국 캘리포니아대학교 산타크루스 연구팀이 오래전 멸종한 도도새의 게놈(유전체) 분석을 완료했다는 연구결과를 발표해 눈길을 끌고있다. 베스 샤피로 생태·진화생물학 교수는 영국 왕립의학협회(RSM) 주최 온라인 세미나에서 "도도새의 게놈 분석이 완성됐으며 현재 계속 작업 중"이라면서 "조만간 덴마크 자연사 박물관에서 전체 유전자 서열을 발표할 것"이라고 밝혔다. 　이번 게놈 분석은 최근 덴마크 자연사 박물관에서 발견된 도도새의 환상적인 표본 덕이다. 멸종된 도도새의 게놈이 완성되는데 필요한 마지막 단서였다는 것이 연구팀의 설명. 　 다만 게놈 분석이 완료됐다고 해서 곧바로 멸종된 도도새를 다시 살려내는 것은 또다른 난제다. 샤피로 교수는 "우리가 도도새를 살려내기 위해 할 수 있는 방법은 복제를 하는 것"이라면서 "복제 양 돌리를 만드는 것과 같은 복제 기술을 사용할 수 있지만 새의 번식 경로는 더욱 복잡하기 때문에 똑같이 할 수 있을 지는 알 수 없다"고 설명했다. 이어 "오히려 포유류가 새보다 복제하기가 쉽다"면서 "새 복제를 위해서는 새로운 기술이 필요하다"고 덧붙였다.　 한편 도도는 자신을 사냥하는 사람들을 피하지 않고 오히려 반갑게 다가가는 행동을 보여 포르투갈어로 ‘바보’, ‘멍청이’를 뜻하는 도도라는 이름이 붙었다. 그러나 지난 2016년 미국 자연사박물관 연구팀은 박물관에 보관된 희귀한 도도의 두개골을 고화질 CT스캔 등으로 분석한 결과 도도새가 바보가 아닌 높은 지능을 가진 것으로 결론지었다. 　   

현재 전 세계 인구의 절반 이상인 약 56%가 도시에 거주하고 있으며, 20년 이내에 이 비율은 70%를 넘어설 것으로 전망되기도 한다. 지난해 국토교통부가 발표한 ‘2020년 도시계획현황 통계’에 따르면 한국은 도시면적이 전체 국토의 16.7%에 불과하지만 총 인구의 91.8%가 집중돼 있다. 도시에는 각종 생활 인프라가 집중돼 있고 사람들은 삶의 편의성을 중요하게 생각하기 때문에 도시화 속도는 더욱 빨라질 것으로 보인다. 생태·환경 과학자들은 빠른 도시화 때문에 기후변화 속도는 늦춰지지 않을 것이며 육상에 살고 있는 동물 3분의1 이상의 생태에 심각한 영향을 미칠 것이라는 암울한 전망을 제시했다. 미국 예일대 환경학부, 생태·진화생물학과, 생물다양성·국제변화연구센터, 독일 자연보호청 지속가능과학연구센터 공동연구팀은 도시 면적의 확대는 앞으로 수십 년 동안 전 세계 육상 척추동물 3분의1 이상에 심각하고 치명적인 영향을 미칠 것이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 3월 15일자에 실렸다. 생물 다양성 감소에 영향을 미치는 요인들은 다양하지만 삼림 벌목과 야생 생태계 파괴, 도시화가 주요 영향을 미친다. 특히 도시 면적 확장은 생태계에 치명적이라고 전문가들은 지적하고 있다. 연구팀은 ‘도시 사용과 확대’(LULC) 예측 모델을 통해 전 세계를 가로, 세로 300m의 격자로 나눠 2015년부터 2050년까지 도시화가 미치는 사회경제적, 생태학적 시나리오를 검토했다. 특히 3만 393종의 육상 척추동물에 미치는 영향을 분석했다. 그 결과, 2050년까지 도시 면적은 현재보다 최대 3배 이상 확대될 것으로 예측됐다. 이 같은 도시면적의 확대는 육상 척추동물들의 서식지 3분의1을 감소시킬 것으로 전망됐다. 사람이 거주하지 않고 동물만 사는 순서식지 면적 감소도 4분의1에 이를 것으로 예측됐다. 이렇게 될 경우 생물종의 2~3%인 855종이 멸종에 이르게 될 것이라고 연구팀은 밝혔다. 도시면적 확대가 가장 크게 영향을 받게될 종은 파충류와 양서류가 될 것으로 예상됐다. 파충류와 양서류는 먹이사슬의 중간단계에 위치한 생물들로 이들이 사라질 경우 먹이사슬 전체가 무너져 결국 인간에게도 치명적 영향을 가져올 것이라는 설명이다. 도시화로 인한 생태계 붕괴의 가장 큰 위험에 직면한 지역은 사하라 이남 아프리카 지역, 중남미 지역, 동남아 지역 등인 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 카렌 세토 예일대 교수(지리학·도시과학)는 “이번 연구는 인간의 편의 때문에 무분별하게 도시를 확장할 경우 생태계를 파괴할 뿐만 아니라 최종적으로는 인간의 삶에도 치명적 결과를 가져올 수 있다”고 경고하며 “이번 연구는 도시화로 가장 취약한 종과 지리적 군집을 파악하게 도와줘 표적보존전략을 시행할 수 있게 해줄 것”이라고 설명했다.

코로나19 하루 확진자가 20만명을 넘겼다. 지난 연말까지만 해도 상상도 못한 수치다. 그나마 다행인 것은 코로나 지배종인 오미크론 변이 바이러스의 중증화율과 치명률이 이전 델타 변이의 4분의1에 불과하다는 점이다. 만약 치명률이 비슷했다면 의료 현장은 이미 아비규환에 휩싸여 있을 것이다. 오미크론의 치명률이 낮은 원인을 진화생물학자들은 리처드 도킨스의 유전자 이론 핵심 키워드인 ‘이기적 유전자’란 특성에서 찾는다. 도킨스에 따르면 모든 생명체의 목적은 자신의 유전자를, 즉 자손을 최대한 퍼뜨리는 것이다. 한데 델타 변이처럼 치명률이 높으면 거기에 대항하는 강력한 방해물(거리두기나 치료약 등)이 생겨 유전자 번식이 어려워진다. 그래서 치명률을 낮춰 방해물을 줄이는 쪽으로 진화한 게 오미크론 변이란 의미다. 그렇다고 감기 정도로 경계를 늦춰선 안 될 듯싶다. 바이러스가 아예 방해물이 없는 걸로 오판해 다시 강한 독성으로 무장할 수도 있을 테니 말이다.

약 6600만년 전 어느 화창한 봄날. 맑은 하늘을 가로질러 떨어지는 커다란 불덩어리가 그렇게 심각한 상황을 불러일으킬지는 티라노사우루스나 트리케라톱스도 알지 못했다. 당장 오늘 먹잇감을 찾는 것, 그리고 그 먹잇감이 되지 않는 것이 하늘의 불덩어리보다 더 중요했다. 그렇지만 소행성이 충돌한 인근 지역의 공룡들은 순식간에 사라졌고 불과 몇 시간만에 지구 전체는 먼지로 뒤덮이게 됐다. 중생대 백악기말 5번째 지구 생물대멸종이 시작됐을 때를 이렇게 상상할 수 있을 것이다. 과학자들은 공룡 대멸종은 바로 꽃들이 만발하고 만물이 소생하는 봄철 발생했다는 연구결과를 새로 내놨다. 네덜란드 암스테르담자유대 지구과학과, 스웨덴 웁살라대 진화생물학연구센터, 프랑스 유렵싱크트론방사광연구소(ESRF), 벨기에 왕립 자연과학연구소, 브뤼셀자유대, 영국 카디프대 지구환경과학부 공동연구팀은 중생대 말 지층과 화석을 분석한 결과 생물대멸종을 불러일으킨 소행성 충돌이 발생한 시기는 봄철이었다는 연구결과를 과학저널 ‘네이처’ 2월 24일자에 발표했다. 공룡 멸종의 원인에 대해서 기후변화나 거대화산 폭발 등이 꼽히고 있지만 과학계에서는 대형 소행성 충돌이 공룡을 지구상에서 사라지게 만든 직접적 원인이라고 보고 있다. 실제로 약 6600만년 전 현재 멕시코 유카탄 반도에 길이 약 10㎞의 소행성이 떨어지면서 지름 180㎞, 깊이 20㎞의 칙술루브 충돌구가 발생했다. 엄청난 양의 가스와 먼지가 지구를 뒤덮여 햇빛이 차단되면서 급속한 기온변화가 발생해 공룡을 비롯해 지구상 생물종 76%가 사라져 버렸다. 연구팀은 유카탄 반도에서 3500㎞ 떨어진 미국 노스다코타 남서쪽 타니스라는 지역에서 당시 소행성 충돌로 인해 흙과 나무를 비롯한 각종 식물, 동물 사체들이 뒤엉켜 쌓인 지층과 화석을 분석했다. 소행성이 충돌한 당일 충격파로 인해 높이 10m 이상의 쓰나미(지진해일)이 덮치면서 모든 생물종이 한꺼번에 뒤죽박죽이 된 것이다.연구팀은 철갑상어 화석 6점을 방사광가속기와 뼈 속 탄소동위원소를 분석했다. 그 결과 지느러미뼈에서 얇은 세포 성장층이 봄철 성장 형태와 일치한 것으로 확인됐다. 뼈 세포층은 봄에 두꺼워지고 여름에 성장하면서 가을에는 얇아진다. 철갑상어들의 아가미에서는 소행성 충돌로 발생한 엄청난 규모의 지진해일과 강한 세이시(seiche)가 강 상류와 내륙까지 덮치면서 큰 고통없이 즉시 사망했을 것이라는 증거도 발견했다고 연구팀은 설명했다. 세이시는 바람, 지진, 기압변동 등으로 인해 발생하는 수면 진동이다. 소행성 충돌이 생물종이 버틸 수 있는 한계 이상의 세이시를 발생시켰다는 것이다. 연구팀은 북반구 지역 봄에 소행성이 충돌하면서 최악의 상황이 발생했을 것이라고 지적했다. 남반구에 사는 동물들은 동면을 준비하고 있었을 상황이지만 북반구에서는 대부분 생물들이 먹이를 찾고 짝짓기를 하는 시기였기 때문이라는 것이다. 예룬 반 데어 루베 네덜란드 암스테르담자유대 교수는 “이번 연구는 소행성 충돌이 어떻게 지구생물 대멸종이라는 엄청난 결과를 가져왔는지에 대한 설명을 제시하고 있다”며 “중생대 말 환경, 기후, 생물학적 조건을 재구성해 연구하는데도 도움이 될 것”이라고 설명했다.

기후변화에 대응하기 위해 필요한 것은 인식 변화일까, 아니면 일단 행동에 나서는 것일까. 미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 연구진을 중심으로 한 공동연구팀은 현재와 같은 기후변화 환경에서 정치, 사회, 경제 시스템이 어떤 방식으로 대응하는 것이 효과적인지 찾아 나섰다. 연구에는 로드아일랜드대 심리학과, 마이애미대 생태과학정책연구센터, 애리조나주립대, 테네시대 생태진화생물학과, 버몬트대 환경연구소 과학자 등이 참여했다. 이번 결과는 과학저널 ‘네이처’ 2월 17일자에 실렸다. 많은 기후변화 모델링에서 사회적 행동이나 정책 변화는 외부 요인으로 취급해 고려하지 않는 경우가 많아 금세기 말 기온상승 폭이 1.8도에서 최대 6도까지 전망되고 있다. 이 때문에 기후변화 대응을 위해 시급한 문제가 무엇인지, 어떤 대응이 필요한지에 대한 공감대가 형성되지 않은 상태다. 연구팀은 기후 정책, 온실가스 배출 추적 데이터, 기후변화 모델 등 약 10만건의 데이터를 기초로 사회, 정치, 기술분야 통합 시뮬레이션을 실시했다. 분석 결과 기후변화에 대응하고 탄소배출량 감축 속도를 높이기 위해서는 개인의 행동 변화 요구에 앞서 사회집단의 인식 변화를 바탕으로 정치권의 적극적 대응, 탄소배출 완화 기술 개발이 필요하다고 연구팀은 주장했다.

진화 생물학자 개인 의견 전제“전파력 강하다는 건 끝나간다는 의미”최재천 이화여자대학교 대학원 에코과학부 석좌교수가 라디오 프로그램에 출연, 개인의 의견을 전제로 오미크론 변이 바이러스에 대해 반갑다고 말했다. 오미크론은 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)의 변이다.  최 교수는 1일 KBS 라디오 프로그램 ‘최영일의 시사본부’에 출연해 오미크론 변이 관련 질문을 받았다. 최 교수는 일상회복지원위원회 공동위원장도 맡고 있다. 그는 위원장으로서 자신의 사견을 밝히는 것은 처음임을 강조했다. 그러면서 “진화생물학자의 개인 의견을, 그런 전제를 깔고 개인 의견을 아주 조심스럽게 말한다”며 “오미크론 참 반갑다”고 말했다. 이어 “전파력이 강해진다는 건 (바이러스의 생명이) 끝나간다는 걸 의미하는 것”이라며 “전파력이 강한데 치명력도 강할 수는 절대로 없다”고 설명했다. 최 교수는 오미크론은 감기처럼 앓고 끝나는 병으로 가는 길에 있는 변이 바이러스라고 설명했다. 다만 단언하기는 주저했다. 그는 “쉽게 (끝났다고 말)했다가 사람들이 (방역 수칙 규제를) 풀어버리면 그 틈에 또 강한 (코로나 변이) 바이러스가 다시 득세할 것”이라며 “얘네들(코로나 변이 바이러스)들은 동물도 감염시킬 수 있어 동물 쪽으로 (전염병이) 건너 갔다가 다시 (인간에게) 올 수 있다. (변이 바이러스 진행 상황은 예측하기) 복잡하다”고 설명했다. 그러면서 “(오미크론은) 옵션 있는 바이러스”라며 “(방역 수칙을 국민들이 잘 지킨다면) 금년 말이면 (코로나19 유행이) 대충 끝나리라고 예상하고 있다”고 말했다. 최 교수가 위원장을 맡고 있는 일상회복지원위원회는 지난해 10월 위드 코로나(단계적 일상 회복)을 위해 출범한 민관협동기구다. 위원회는 국무총리를 중심으로 보건복지부·질병관리청 등 정부와 민간이 참여하고 있다. 최 교수는 위원회의 민간공동위원장을 맡고 있다. 한편 중앙방역대책본부에 따르면, 1월 4주차 국내 코로나 오미크론 검출률은 80.0%로 3주차 50.3%에서 29.7% 포인트 높아졌다. 오미크론 변이의 전파력은 델타 변이의 2~3배에 달하나 치명률은 델타 변이의 5분의 1 수준으로 알려져 있다.

2019년 11월 말 중국 우한에서 시작된 코로나19가 전 세계로 확산된 지 3년째로 접어들었다. 그동안 과학자들의 노력 덕에 코로나19 바이러스에 대한 많은 궁금증들이 풀렸지만 여전히 수수께끼로 남아 있는 부분은 이 바이러스가 어디서 시작됐느냐 하는 ‘바이러스의 기원’이다. 코로나19 확산 초부터 제기됐던 의혹 중 하나는 중국 우한 국가바이러스 연구소에서 유출됐다는 것이다. 그렇지만 세계보건기구(WHO)가 지난해 초 중국에서 4주간 코로나19 기원에 관한 조사를 한 뒤 “코로나19가 실험실에서 유출됐을 가능성은 극히 낮고 박쥐가 갖고 있던 바이러스가 중간 숙주 동물을 거쳐 인간에게 옮겨 왔을 가능성이 크다”는 결론을 내렸다. 그렇지만 구체적 증거를 제시하지 못해 의혹은 완전히 사라지지 않고 있다.이런 가운데 영국, 남아프리카공화국, 독일, 미국 출신의 생물학자와 의과학자, 사회과학자들로 이뤄진 공동연구팀은 세계 곳곳에서 바이러스 학자들이 실험실 수준에서 연구하는 ‘자가 확산 바이러스’(self-spreading virus)의 위험성을 경고한 연구 결과를 냈다. 이번 공동연구에는 영국 킹스칼리지런던대 국제보건·사회의학과, 런던 열대위생의학대학원 감염병역학과, 남아공 케이프타운대 분자·세포생물학과, 독일 연방 자연보전청(BfN), 막스플랑크 진화생물학연구소 진화유전학과, 미국 사우스캘리포니아대 정치·국제관계학과 연구자들이 참여했다. 이 연구 결과는 과학저널 ‘사이언스’ 1월 7일자에 실렸다. 1980년 노벨화학상을 수상한 폴 버그 미국 스탠퍼드대 교수가 1972년 재조합 DNA를 만드는 데 성공하자 영국 분자생물학자인 노린 머리와 케네스 머리 부부는 이 방법으로 1974년에 세계 최초로 복제와 감염이 가능한 유전자 변형 바이러스를 개발했다. 2개월 뒤에는 미국 분자유전학자 로널드 데이비스 스탠퍼드대 교수도 유전자 변형 바이러스를 탄생시켰고, 이후 많은 연구자들이 실험실에서 변형 바이러스를 이용해 연구를 하고 있다. 1980년대 호주에서는 실험실에서 만든 자가 확산 바이러스로 여우, 생쥐, 토끼 같은 야생동물 개체수를 줄이거나 질병을 퍼뜨리지 못하도록 하는 방법을 연구해 일부 성공했다. 2000년에는 스페인 과학자들이 스페인 연안 작은 섬에서 자가 확산 바이러스로 만든 백신을 접종한 토끼와 접종하지 않은 토끼를 풀어놓고 30일 뒤 백신 미접종 토끼들을 잡아 조사한 결과 절반 이상에서 항체가 형성된 것을 관찰했다. 그렇지만 유럽의약품안전청(EMA)에서는 이 동물백신 사용을 불허했다. 지난해 9월에는 사스, 메르스, 코로나19 등 인간에게 치명적인 바이러스들을 갖고 있는 박쥐들에게 바이러스를 재조합해 만든 자가 확산 백신을 접종해야 한다는 주장과 실험이 담긴 논문이 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태학·진화’에 실렸다. 그렇지만 이번 연구팀은 숙주에서 숙주로 이동하는 자가 확산 바이러스가 실험실에서는 제대로 통제되더라도 외부 환경에 노출되면 생물학적 특성이 변이될 가능성이 매우 크다고 지적했다. 특히 자가 확산 바이러스를 이용한 백신이 기존 백신과 달리 집단 내에 항체를 빠르게 형성할 수 있을 것이라는 기대와 가능성도 있지만 숙주 간 이동 과정에서 치명적인 변이를 일으킬 가능성이 더 크다고 설명했다. 이번 연구를 이끈 영국 킹스칼리지런던대 필리파 렌초스 교수는 “실험실에서 만들어진 자가 확산 바이러스의 사용에 대해 생물학적 안전성이나 윤리적 문제는 지나치게 과소평가돼 있다”고 지적했다.

진화론을 창시한 찰스 다윈의 후계자로 불리는 에드워드 윌슨 하버드대 명예교수가 26일(현지시간) 92세로 별세했다. 윌슨생물다양성재단은 윌슨이 미국 매사추세츠주 벌링턴에서 부인 아이린이 지켜보는 가운데 세상을 떠났다고 밝혔다. 재단은 “뛰어난 과학자이자 자연주의자, 작가 겸 스승, 그리고 우리의 영감인 에드워드를 떠나보낸 깊은 슬픔에 잠겨 있다”고 발표했다. 로이터통신에 따르면 미국 남부 앨라배마주에서 태어난 윌슨은 어린 시절 숲에서 벌레와 나비를 수집하며 곤충학자의 꿈을 키웠다. 하버드대에서 46년간 교수로 재직한 그는 400종 이상의 개미를 발견했고 개미가 화학물질을 방출해 위험을 피하고 먹이 흔적을 동료들에게 전달하는 과정을 알아냈다. 1978년 쓴 ‘인간 본성에 대하여’와 1991년 저작 ‘개미’로 두 차례 퓰리처상을 수상했다. 윌슨이 1975년 펴낸 저서 ‘사회생물학: 새로운 종합’은 학계에 상당한 논란을 불러일으켰다. 인간의 행동은 유전자 선택으로 결정되며 인간이 이룩한 학문적 성과와 문화, 역사 등도 동물의 사회적 행동과 다를 바 없다는 논리를 폈다. 이런 생물학적 결정론은 인종차별과 성차별 등을 정당화하는 근거가 될 수 있다는 공격을 받기도 했다. 그러나 그는 2013년 쓴 ‘지구의 정복자’를 통해 집단 선택론을 지지하는 입장으로 선회했다. 유전자가 아니라 집단의 형질들이 유전될 수 있으며, 협동하는 이타적 집단이 살아남는 데 유리하다고 주장했다. 이 일로 ‘이기적 유전자’를 쓴 진화생물학자이자 작가 리처드 도킨스와 사이가 틀어지기도 했다. 윌슨은 한국과도 관계가 깊다. 한국의 대표적인 생태학자이자 진화생물학자인 최재천 이화여대 석좌교수가 바로 그의 제자다. 윌슨에게 박사과정을 사사하기 위해 찾아갔다가 다른 대학은 어떠냐는 제안을 받고 “윌슨 교수가 있기 때문에 하버드대에 오고 싶은 것”이라고 말해 깊은 감명을 줘 곧바로 제자로 받아들여졌다는 것은 둘 사이의 유명한 에피소드다. 또 최 교수에 따르면 윌슨은 평소 제자들에게 과학자들도 ‘취미 과학’을 하나쯤은 갖고 있어야 한다고 입버릇처럼 말했다고 한다. 과학자들도 자기가 파고들어 연구하는 분야 이외에 취미처럼 즐길 수 있는 과학분야를 하나 정도는 갖고 있어야 하고 그를 통해 과학을 끝까지 손에서 놓지 말아야 한다는 의미였다는 것이다. 윌슨은 생물다양성재단을 설립하고 생태계 보전을 위해 지구의 땅과 바다의 절반을 보호하는 ‘반쪽 지구 프로젝트’를 추진하기도 했다. 2030년까지 공해의 30%를 해양보호구역으로 지정하자는 유엔과 과학자들의 ‘30X30 이니셔티브’도 윌슨의 캠페인에서 영감을 받은 것이라고 로이터는 전했다.

사회생물학을 개척했으며 통섭 이론을 주창한 ‘현대의 찰스 다윈’ 에드워드 윌슨 미국 하버드대 명예교수가 26일(이하 현지시간) 92세를 일기로 세상을 떠났다. 27일 로이터 통신과 뉴욕 타임스(NYT), 워싱턴 포스트(WP) 등에 따르면 ‘에드워드 윌슨 생물 다양성 재단(E.O.Wilson Biodiversity Foundation)’은 전날 성명을 통해 윌슨이 미국 매사추세츠 벌링턴에서 숨을 거뒀다고 밝혔다. 고인은 인간을 비롯해 사회적 동물이 보이는 행동을 진화론 등 생물학 체계로 설명하는 사회생물학의 기틀을 세운 학자다. 국내에는 인문·사회과학과 자연과학의 통합을 제시한 ‘통섭: 지식의 대통합’ 저자로 널리 알려졌다. 그는 70년 동안 하버드 대학에서 곤충학을 연구했으며, 평생 400종 이상의 개미를 발견했다. 1929년 미국 앨라배마주 버밍햄에서 태어난 그는 워싱턴DC에 거주하던 어린 시절 스미스소니언 국립자연사박물관을 드나들며 생물학에 대한 관심을 키워갔다. 고등학교 재학 중에는 해당 박물관 소속 개미학자의 격려를 받아 앨라배마주 내 모든 개미종을 조사하는 연구를 하기도 했다고 WP는 전했다. 그는 1955년 하버드대에서 생물학 박사학위를 받았다. 윌슨이 전문 연구자로서 첫발을 내딛던 1950년대는 분자생물학이 주류 분파였는데도 그는 진화생물학을 선택했다고 NYT는 설명했다. 그 뒤 1975년 저서 ‘사회생물학’을 통해 새로운 생물학을 소개했다. 1978년에는 ‘인간 본성에 대하여’를 출간하며 인간의 사회적 행동을 생물학적 원리로 설명하는 기획을 이어갔다. 출간 당시 사회과학·생물학 분야 양측에서 거센 비판이 쏟아졌지만, 윌슨은 사회생물학 연구를 계속해 1998년 인문·자연과학의 통합을 시도한 ‘통섭: 지식의 대통합’을 출간했다. 그는 이 책에서 ‘통섭’(consilience) 개념을 제시했다. 통섭이란 서로 다른 것을 한 데 묶어서 새로운 것을 만든다는 뜻이다. 이를 통해 그는 인문학, 사회과학, 예술 등 인간에 대한 학문을 유전학, 진화학, 뇌과학을 기반으로 재해석하고 통합할 수 있다는 전망을 내놓았다. NYT는 2009년 윌슨이 과거 ‘어떻게 구태의연하게 보이는 진화생물학이 분자생물학과 비교해 새로운 지적 엄밀성과 독창성을 획득할 수 있나’하고 자문한 적이 있다면서 그가 새로운 학문 분야를 개척해 이런 질문에 스스로 답을 내놓았다고 평가했다. 수백 편의 논문과 20권 이상의 책을 출간한 과학 저술가이기도 한 윌슨은 두 차례 퓰리처상을 수상했다.

고대 빙하기 당시 지구를 거닐었던 매머드가 무려 22만 년 만에 모습을 드러냈다. 영국 일간지 가디언의 19일 보도에 따르면 잉글랜드 중남부 코츠월드에서 발견된 매머드의 화석은 약 22만 년 전 것으로, 성체 2마리와 새끼 1마리를 포함해 총 5마리의 것으로 확인됐다. 발굴 현장에서 나온 화석 일부는 성인 남성 4명이 간신히 들 수 있을 정도로 거대했다. 이에 발굴을 이끈 영국 고고학 기관 디그벤처스 측은 화석을 세상 밖으로 꺼내려고 굴착기까지 동원했다.  여기에는 엄니와 다리뼈, 갈비뼈, 척추뼈 등이 포함돼 있으며, 보존 상태가 매우 양호해 학술적 가치가 높을 것으로 기대를 모았다. 전문가들은 해당 매머드들의 몸무게가 최대 15t으로, 현존하는 아프리카코끼리 무게의 2~3배에 달했을 것으로 추측했다. 디그 벤처스 설립자이자 고고학자인 리사 웨스트콧 윌킨스는 공식 발표에서 “매머드의 뼈를 찾는 일은 언제나 특별하지만, 이렇게 오랜 역사를 간직하는 동시에 잘 보존된 것을 찾는 일은 매우 이례적”이라고 설명했다. 이어 “이번에 발견된 매머드들은 양털 매머드의 후손인 스텝 매머드 종이다. 매머드는 한 대 다리에서 어깨까지의 높이가 4m에 이르렀지만, 이번에 발견된 5마리는 모두 이보다 작았다”면서 “빙하기 동안 특히 추운 날씨 탓에 매머드의 몸집이 점차 작아지는 방향으로 진화했을 가능성이 있다”고 덧붙였다. 발굴 현장에서는 매머드 5마리의 ‘무덤’과 함께 동물 가죽을 벗겨 내는데 사용한 것으로 보이는 손도끼와 작은 부싯돌 등 네안데르탈인이 만든 석기 도구도 함께 발견됐다. 연구진은 다양한 연령대의 매머드 5마리가 해당 지역에서 한꺼번에 죽은 이유와, 당시 공존했던 네안데르탈인이 매머드를 사냥했는지 여부 등을 연구할 계획이다.  현재까지 고고학계는 일부 네안데르탈인이 매머드를 포함한 덩치가 큰 후피동물(포유동물 중 가죽이 두꺼운 동물)을 사냥했던 것으로 추정해 왔다. 네안데르탈인들의 화석과 함께 발견된 동물들의 뼈를 근거로, 이들이 사냥한 사슴이나 말, 털코뿔소, 매머드 등의 고기를 말려 육포를 만들어 먼 곳까지 운반했다는 가설이 지배적이다. 영국 이스트앵글리아대학의 저명한 진화생물학자인 벤 개로드 박사는 가디언과 한 인터뷰에서 “이번 발견은 영국 고생물학에서 가장 중요한 발견 중 하나”라면서 “이렇게 완전할 정도의 뼈를 발견하는 일은 매우 드물었다. 매머드의 뼈는 당시 지구의 풍경이 어땠는지에 대한 증거를 담고 있다. 그곳에서 어떤 식물이 자랐는지도 알 수 있을 것”이라고 설명했다. 이어 “매머드 뼈를 통해 시간을 거슬러 올라가면 기후변화가 환경과 생태계 및 동물 종에 어떻게 영향을 미치는지도 확인할 수 있다는 점에서 더욱 중요하다”고 강조했다.