독도에 서식하는 생물이 모두 594종인 것으로 조사됐다. 국내 미기록종이 3종이며, 독도 서식이 처음 확인된 미기록종은 124종에 달했다. 독도의 특성을 반영하듯 포유류는 1종이 발견됐는데 2007년 숙소 공사 시 육지에서 유입된 ‘집쥐’로 확인됐다. 22일 국립생태원에 따르면 특정도서 제1호인 독도에 대해 지난해 4월부터 1년 동안 생태계 정밀조사를 실시한 결과 594종의 생물종을 확인했다. 독도 생물종은 식물(선태식물 포함) 62종과 멸종위기종(8종)을 포함한 조류 70종, 포유류 1종, 곤충 35종, 해양무척추동물 191종, 해조류 230종, 균류 5종 등이다. 국내 미기록종은 해양무척추동물로 한손옆새우류·곧은손참옆새우류·민수염참옆새우류 등 3종이다. 국내 다른 지역에서 살고 있는 독도 미기록종에는 식물 뿌리에 공생하는 균류 5종도 포함됐다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

바이러스 단백질 ‘신사이틴’ 제거한 수컷 생쥐 작고 허약 프랑스 연구팀, 태반·면역세포·근육모세포 활성화 확인 가마솥 속에 있는 듯한 더위가 언제 있었냐는 듯 아침저녁 일교차도 크고 하늘도 훨씬 높아졌습니다. 확실히 가을입니다. 수확의 계절, 가을은 뭘 해도 좋은 때인 듯 싶습니다. ‘독서의 계절’이란 말처럼 시집이나 수필집을 집어드는 감성적인 사람도 있고 선선해진 날씨 덕분에 등산이나 배드민턴, 테니스, 근력운동 등을 시작한 이들도 있습니다. 운동하기 좋은 날씨를 맞았으니 오늘은 근육에 대해 이야기해 볼까 합니다. 생물학 분야의 오랜 수수께끼 중 하나가 바로 “포유류의 경우 왜 수컷들의 근육이 암컷보다 더 크고 쉽게 발달할까”라는 것입니다. 아직까지도 성공적인 해답을 찾지는 못한 상태입니다. 그런데 최근 프랑스 남(南)파리대, 파리6대학, 파리12대학, 국립과학연구센터(CNRS) 공동연구진이 ‘신사이틴’이라는 바이러스 단백질과 근육량의 상관관계를 밝혔습니다. 신사이틴이 수컷 생쥐의 근육량을 증가시키는 데 결정적인 영향을 미친다는 겁니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관이 발행하는 분자유전학 분야 국제학술지 ‘플로스 제네틱스’ 최신호에 실렸습니다. 흔히 바이러스라고 하면 감기나 독감, 지카 등 각종 감염병을 유발하는 물질로만 알고 있습니다. 바이러스는 질병을 일으키기도 하지만 아직 규명되지 않은 다양한 방식으로 생명체에 영향을 미친다고 과학자들은 추정하고 있습니다. 사람의 경우 DNA를 구성하는 약 30억개의 염기쌍 중 8% 정도가 바이러스에서 유래됐습니다. 이 중 일부만 면역계와 발육 등에 영향력을 행사하고 있습니다. 그중 ‘신사이틴’이란 바이러스 단백질은 태반을 형성하는 데 도움을 주는 것으로 알려져 있습니다. 연구진은 생쥐를 이용해 유전자에서 신사이틴을 제거한 뒤 어떤 일이 일어나는지를 관찰했습니다. 신사이틴이 제거된 수컷 새끼들은 그렇지 않은 수컷들에 비해 작고 허약했으며 몸무게도 평균 18% 정도 가벼운 것으로 나타났습니다. 재미있는 것은 신사이틴이 암컷의 근육량에는 전혀 영향을 미치지 않았다는 것입니다. 연구진은 후속실험을 통해 신사이틴이 태반의 형성뿐만 아니라 면역세포와 근육모세포를 활성화시키는 데 영향을 준다는 사실을 알아냈습니다. 또 생쥐의 근육모세포가 근육세포로 변하는 과정에서 신사이틴을 차단하면 세포융합이 40% 이상 줄어든다는 것도 확인했습니다. 양과 개, 사람의 세포를 떼내 연구했을 때도 비슷한 결과를 얻었다고 합니다. 이 때문에 연구진은 “이번 연구는 신사이틴 같은 레트로바이러스의 외피 단백질이 태반 이외에도 중요한 역할을 수행한다는 것을 입증했다”고 주장합니다. 모든 과학자들이 이번 연구 결과에 동의하지는 않습니다. 일부에선 “신사이틴 하나만 근육 합성에 중요한 역할을 하는 것이 아니며 신사이틴이 유독 수컷에게서만 근육 성장을 촉진하는 이유도 아직 확실하지 않다”며 “생쥐에게 신사이틴을 물려준 바이러스와 인간에게 신사이틴을 전달한 바이러스는 근본적으로 다른 것으로 알려져 있으니 신사이틴이 인간 근육 발달 과정에서도 중요한 역할을 할 것이라고 단정하기는 어렵다”고 반박합니다. 물론 이 연구는 의미 있습니다. 3000만년 전 포유류의 몸속으로 침투한 바이러스가 남겨 놓은 단백질이 세포 형성에 관여한다니 정말 놀라운 일 아닌가요. 더군다나 바이러스 단백질들이 포유류의 유전자 곳곳에 숨어서 활동하고 있다고 하니 바이러스가 우리 몸속에 남겨 놓은 흔적이 또 무엇인지 새삼 궁금해집니다. edmondy@seoul.co.kr

그리스 철학자 아리스토텔레스는 개똥벌레가 영롱한 아침이슬에서 생겨났을 것이라 했고, 가톨릭의 한 추기경은 오리가 조개껍질에서 태어난다고도 했다. 심지어 데카르트도 생물을 만드는 데에는 많은 것이 필요하지 않아 자연스레 생물이 형성된다고 생각했다. 뉴턴은 혜성 꼬리에서 식물이 나왔을 것이라고 했다. 이렇게 무생물로부터 특정 생물이 생긴다는 주장을 ‘자연발생설’이라고 한다. 이런 생각들이 말도 안 된다는 것을 요즘은 초등학생들도 안다. 그렇지만 오래된 고깃덩어리에서 구더기가 나오고 창고 한 구석에 말아 둔 넝마에서 생쥐가 나타나는 것은 어떻게 설명할 수 있을까. 생물은 자연발생을 할까? 그렇지 않다. 이 답을 얻기 위해 많은 과학자들이 연구를 했는데 프랑스의 과학자 파스퇴르가 결정적 증거를 제시했다. 그는 백조 목처럼 구부러진 긴 관이 연결된 플라스크를 만들었다. 이 플라스크와 관이 없는 플라스크에 각각 고기 국물을 넣고 팔팔 끓였다. 며칠 후 관이 없는 플라스크에서는 세균과 곰팡이가 자라 고기 국물이 썩었지만 관을 부착한 플라스크에서는 고기 국물이 처음 그대로였다. 고기 국물을 끓일 때 생긴 수증기가 관 아래쪽에 물로 응결돼 세균을 비롯한 미생물들이 통과할 수 없었기 때문이다. 외부로부터 생물들의 침입을 원천적으로 차단했더니 생물들이 출현하지 않았다는 사실과 함께 생물의 자연발생설이 틀렸음을 명확하게 보여 준 실험이었다. 던져 둔 고깃덩어리에서 구더기가 생기는 것 같은 현상은 눈으로 볼 수 없는 세균, 포자, 씨, 알, 애벌레 등이 붙어서 성장해 눈으로 관찰할 수 있을 정도로 큰 생물체가 된 것이다. 그럼 자연발생설은 전혀 의미가 없는 것일까? 지난주는 햇과일과 햇곡식으로 조상들에게 차례를 지내는 추석이었다. 우리는 부모에게서, 부모는 또 그 부모에게서 태어났다. 이렇게 계속해 거슬러 올라가 추적하다 보면 약 20만년 전의 호모 사피엔스 조상, 약 600만년 전의 다양한 호미닌 종들의 조상, 유인원의 조상, 영장류의 조상, 포유류의 조상, 양서류의 조상, 바다동물의 조상, 동물의 조상, 진핵생물의 조상, 결국 약 37억년 전의 세균 조상에까지 이르게 된다. 이 조상 세균들도 조상이 있었을 것이라 추측하는데 과학자들은 이 조상을 원시세포라 명명했다. 그렇다면 이 원시세포는 어떻게 생겨났을까? 46억년 전에 막 탄생한 지구는 수많은 운석이 떨어지고 지각활동이 활발한 ‘뜨겁고 격렬한’ 행성이었다. 그러다가 39억년 전 이후 운석의 충돌이 멈췄고 지구는 암모니아, 수소, 황화합물, 메탄, 이산화탄소와 질소 등 가스로 가득 차게 됐다. 이런 조건에서 생명체가 나타날 수 있을까? 1953년 밀러는 원시지구 성분을 사용한 실험에서 생물을 구성하는 많은 종류의 단순한 유기분자를 합성할 수 있었다. 그 결과는 2008년에 더 발전된 분석기술에 의해 다시 확인됐고, 생물 합성이 심해 열수구에서 일어났을 가능성도 설득력 있게 제기됐다. 지구로 떨어진 탄산질 운석을 분석해 보면 단순한 유기분자들이 발견된다. 이는 생물을 구성하는 유기분자가 지구 내에서만 생기는 특별한 것이 아님을 의미한다. 작고 간단한 유기분자는 단백질, 핵산 등 크고 복잡한 거대 분자 합성에 쓰이고 이 거대 분자들은 인지질 막 속에 모여 원시세포를 형성했을 것이다. 이런 가상 시나리오는 많은 연구자들의 실험 결과를 통해 증거로 축적되고 있다. 게다가 염색체를 이용해 세균을 합성하는 현대의 연구들은 물질의 합성에서 생명의 탄생이 연결될 수 있음을 강하게 시사한다. 결론적으로 ‘자연발생설’도 초기 지구에서 최대 수억년 동안 이루어진 화합물의 합성과 원시세포 탄생이라는 측면에서는 참이라 할 수 있다. 현재의 지구에서 생물의 자연발생은 불가능하지만 원시의 지구에서는 가능했다고 볼 수 있다는 말이다. 생물의 출현을 위해서는 적어도 한 번의 자연발생은 반드시 일어날 수밖에 없는 일이다.

혹등고래 세 마리가 유영하는 모습을 드론으로 담아낸 영상이 눈길을 끌고 있다. 최근 미국의 온라인 매체 씨넷(Cnet)은 프랑스령 누벨칼레도니(영어명 뉴칼레도니아) 인근 해안에서 혹등고래 세 마리가 포착된 영상을 소개했다. 이는 지난달 프랑스의 한 드론업체가 촬영한 것으로, 최근 누리꾼들에게 큰 관심을 받고 있다. 공개된 영상은 물살을 가르는 보트로 시작되고 혹등고래 세 마리가 그 주변을 유영한다. 이 모습을 드론을 통해 상공에서 담은 모습이 장관이다. 특히 여유롭게 물살의 가르는 녀석들이 물을 내뿜는 모습은 생생한 현장음과 더해서 깊고 우아한 영상미로 완성된다. 한편 혹등고래는 긴수염고래과의 포유류로 몸길이 11∼16m, 몸무게 30∼40t에 이른다. 또한 대형 고래 중 해안가에 자주 등장하는 편이며 사람들과 가장 친숙한 관계를 맺는 종이다. 사진 영상=Wam Wamland 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

고생대 말인 페름기에 발생한 대멸종 (2억 5,100만 년 전)으로 인해 당시 지구 생물 종의 대부분이 멸종했다. 이후 시대는 중생대라고 부르는데, 이 시기 공룡을 비롯한 다양한 생물체가 비어 있는 생태계를 장악해서 새로운 주인공으로 군림했다. 따라서 중생대 하면 공룡의 시대라고 생각할 수 있지만, 공룡류를 제외한 파충류와 포유류의 조상 역시 같은 시기에 다양한 진화를 이뤘다. 사실 중생대의 첫 시기인 트라이아스기에는 공룡류가 주도적인 육상 동물이라고 부르기도 모호한 시기였다. 최근 미국 버지니아 공대 과학자들은 뉴멕시코의 지층에서 트라이아스기에 살았던 거대 육식 파충류의 화석을 발견했다. 이 화석은 몸길이 3.6m에서 5.4m에 달하는 네 발 육식 파충류의 것으로 지금으로부터 2억 1,200만 년 전 살았던 최상위 포식자였다. 마치 네 발로 걷는 악어의 모습처럼 생긴 이 고대 괴물은 '비바론 하이데니'(Vivaron haydeni)라고 명명되었다. 발견된 화석은 성체 두 마리와 어린 개체 한 마리로 당시 뉴멕시코는 초대륙 판게아의 서부 지대에 해당한다. 연구팀에 의하면 이 고대 괴물은 악어류는 아니지만, 악어와 가까운 '사촌'으로 같은 시기에 살았던 대다수 공룡보다 컸다. 이 시기에 살던 공룡의 조상은 아직은 작은 생물체였기 때문이다. 따라서 이 시기에는 비바론 하이데니가 최상위 포식자로 군림할 수 있었다. 그런데 왜 나중에는 이들의 후손이 아니라 공룡이 더 지배적인 위치에 오를 수 있었을까? 그 이유에 대해서는 아직 밝혀지지 않았지만 공룡이 다른 파충류보다 더 효율적인 몸 구조와 생태학적 기능(많은 고생물학자가 공룡이 항온 동물 혹은 중온 동물이라고 생각하고 있다)을 가졌기 때문일 수 있다. 수각류 공룡은 깃털을 진화시켰고 일부는 조류로 진화했는데, 이 역시 더 발전된 신체 구조 덕분에 가능했던 것으로 보인다. 하지만 이런 능력을 획득하기 전 공룡류의 조상은 대형 파충류의 조상보다 특별히 더 나은 생태학적 지위를 누리지 못했던 것으로 보인다. 비바론 하이데니는 이 시기를 살았던 거대 육식 파충류인 셈이다. 중생대를 공룡의 시대라고 부르는 것은 사실 우리의 편견일지도 모른다. 이 시기에는 공룡으로 잘못 인식되는 익룡이나 어룡은 물론 여러 파충류와 포유류의 조상이 다양한 생태계를 구성했던 시기다. 중생대 최상위 포식자라고 하면 육식 공룡부터 생각나지만, 실제 중생대 생태계는 우리가 상상했던 것보다 더 복잡하고 다양한 세상이었다. 이번에 발견된 거대 육식 파충류의 화석은 이 사실을 말없이 웅변하고 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

혹등고래의 운명이 미묘하게 엇갈리고 있다. 미국에서는 멸종위기종 리스트에서 제외된 반면, 태평양 바다를 같이 공유하는 멕시코 등 중남미에서는 여전히 멸종위기종으로 남게 됐다. 미연방 수산청은 지난 5일(현지시간) 14종의 혹등고래 중 5종을 제외한 나머지를 멸종위기종 명단에서 제외한다고 발표했다. 마르타 남막 미수산청 멸종위기종보호리스트 담당자는 "이들 9개 종은 상업적 목적의 어획을 금지한 뒤 지난 40년 동안 하와이에서만 1만 1000마리 이상이 지내는 등 개체수가 충분히 회복되었기 때문에 멸종위기종 명단에서 제외할 수 있게 됐다"고 밝혔다. 하지만 미국과 떨어지지 않은 중미에서는 400마리에 불과하고, 멕시코 앞바다에서도 3200마리에 그치는 등 여전히 개체수가 적어 이들 나라에서는 멸종위기종으로 남게 됐다. 이로써 멀지 않은 바다를 사이에 두고 멸종위기종 여부가 엇갈린 혹등고래는 미연방멸종위험생물군법(Federal Endangered Act)에 의해서는 더이상 보호받지 못하게 된다. 다만 해양포유류보호법(Marine Mammal Protection Act)에 의한 보호는 계속될 것으로 전망된다. 혹등고래는 1966년 국제고래위원회(IWC)에 의해 포경금지동물로 분류됐다. IWC는 1982년 모든 고래의 포경을 금지했다. 이번 조치에 대해 하와이 어업및전통보전연합 측 관계자인 필립 페르난데즈는 "혹등고래 개체수의 증가는 해양생태계 관리가 성공적으로 잘 이뤄졌음을 보여주는 상징과도 같은 것"이라며 환영의 뜻을 나타냈다. 다만 많은 고래 보존학자들은 이 조치와는 별개로 혹등고래는 지속적으로 종의 지속에 대해 위협받을 것이며, 기후변화, 해양산성화, 에너지 문제 등에 의해 피해를 입게 될 것이라고 경고했다. 박성국 기자 psk@seoul.co.kr

러시아 북서부 태평양에서 최소 5마리 이상의 ‘흰색 범고래’가 등장해 학계의 관심이 쏠리고 있다. 영국 일간지 인디펜던트의 1일자 보도에 따르면, 최근 세계자연보전연맹 소속 미국인 과학자이자 범고래 전문가인 에리트 호리히 박사는 지난해 8월 러시아와 일본 사이에 있는 쿠릴 열도에서 온 몸이 흰색인 범고래 무리를 발견했다. 일반적으로 범고래는 등면이 모두 검은색이고 배 부위만 흰색인 것으로 알려져 있다. 마치 알비노처럼 온 몸이 흰색인 범고래(위 사진)는 2012년에 발견된 바 있지만, 무리를 지어 다니는 모습이 포착된 것은 이번이 처음이다. 뿐만 아니라 흰색 범고래는 무리를 이루지 못하고 홀로 다니거나 성체로 성장하기 전에 죽음을 맞이하는 것으로 알려져 있다. 에리트 호리히 박사는 “확인된 것만 5마리 정도이며 최대 8마리의 흰색 범고래가 무리를 지어 생활하는 것으로 추정된다”면서 “이는 위험한 근친교배에 따른 결과로 볼 수 있다”고 설명했다. 고래의 근친교배는 무분별한 사냥 또는 포획과 연관이 있다. 암컷이 포획돼 아쿠아리움에 갇히거나 죽게 되면 번식에 문제가 생기고, 결국 범고래들은 개체수 확보를 위해 DNA가 섞인 가족끼리의 근친교배를 할 수 밖에 없다는 것. 동물의 근친교배는 다양한 부작용을 낳는다. 정상적인 교배로 태어난 새끼에 비해 건강상태가 훨씬 나쁘거나 알비노 등 희귀한 증상을 가진 채 태어날 수 있다. 이러한 증상은 또 다른 포식자의 눈에 쉽기 띄기 때문에 공격받을 가능성도 높아진다. 에리트 호리미 박사는 “흰색 범고래가 근친교배로 인한 알비노 증상을 보이는 것인지 유전적인 다른 이유 때문에 몸 색깔이 변한 것인지는 아직 확실치 않다”면서 “현재 전 세계에 서식하는 범고래 개체수는 5만 마리 정도이며, 이중 근친교배를 하게 된 범고래 그룹은 최대 700개 정도로 추정된다”고 설명했다. 이어 “근친교배는 매우 위험한 방법이다. 현재 범고래를 포함해 지구상에 서식하는 거대한 포식자들은 모두 위험에 처해있다. 인간이 그들을 사방에서 공격하고 있기 때문”이라고 덧붙였다. 흰색 범고래 무리와 관련한 자세한 연구결과는 유럽에서 발행되는 수생포유류 저널(journal Aquatic Mammals) 최신호에 실렸다. 사진=2012년에 발견된 흰색 범고래 '아이스버그' 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

러시아 북서부 태평양에서 최소 5마리 이상의 ‘흰색 범고래’가 등장해 학계의 관심이 쏠리고 있다. 영국 일간지 인디펜던트의 1일자 보도에 따르면, 최근 세계자연보전연맹 소속 미국인 과학자이자 범고래 전문가인 에리트 호리히 박사는 지난해 8월 러시아와 일본 사이에 있는 쿠릴 열도에서 온 몸이 흰색인 범고래 무리를 발견했다. 일반적으로 범고래는 등면이 모두 검은색이고 배 부위만 흰색인 것으로 알려져 있다. 마치 알비노처럼 온 몸이 흰색인 범고래(위 사진)는 2012년에 발견된 바 있지만, 무리를 지어 다니는 모습이 포착된 것은 이번이 처음이다. 뿐만 아니라 흰색 범고래는 무리를 이루지 못하고 홀로 다니거나 성체로 성장하기 전에 죽음을 맞이하는 것으로 알려져 있다. 에리트 호리히 박사는 “확인된 것만 5마리 정도이며 최대 8마리의 흰색 범고래가 무리를 지어 생활하는 것으로 추정된다”면서 “이는 위험한 근친교배에 따른 결과로 볼 수 있다”고 설명했다. 고래의 근친교배는 무분별한 사냥 또는 포획과 연관이 있다. 암컷이 포획돼 아쿠아리움에 갇히거나 죽게 되면 번식에 문제가 생기고, 결국 범고래들은 개체수 확보를 위해 DNA가 섞인 가족끼리의 근친교배를 할 수 밖에 없다는 것. 동물의 근친교배는 다양한 부작용을 낳는다. 정상적인 교배로 태어난 새끼에 비해 건강상태가 훨씬 나쁘거나 알비노 등 희귀한 증상을 가진 채 태어날 수 있다. 이러한 증상은 또 다른 포식자의 눈에 쉽기 띄기 때문에 공격받을 가능성도 높아진다. 에리트 호리미 박사는 “흰색 범고래가 근친교배로 인한 알비노 증상을 보이는 것인지 유전적인 다른 이유 때문에 몸 색깔이 변한 것인지는 아직 확실치 않다”면서 “현재 전 세계에 서식하는 범고래 개체수는 5만 마리 정도이며, 이중 근친교배를 하게 된 범고래 그룹은 최대 700개 정도로 추정된다”고 설명했다. 이어 “근친교배는 매우 위험한 방법이다. 현재 범고래를 포함해 지구상에 서식하는 거대한 포식자들은 모두 위험에 처해있다. 인간이 그들을 사방에서 공격하고 있기 때문”이라고 덧붙였다. 흰색 범고래 무리와 관련한 자세한 연구결과는 유럽에서 발행되는 수생포유류 저널(journal Aquatic Mammals) 최신호에 실렸다. 사진=2012년에 발견된 흰색 범고래 '아이스버그' 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

자식 사랑은 비단 인간에게만 한정된 것은 아니듯 싶다. 지난 20일 유튜브 ‘BZA-VID’ 채널에 게재된 영상에는 물가에서 목을 축이는 코끼리 가족의 모습이 담겨 있습니다. 무리 중 아기 코끼리를 발견한 악어들이 코끼리떼 주위로 모여들기 시작합니다. 이상한 낌새를 감지한 어미 코끼리가 신호를 보내자 나머지 코끼리들이 가장 어린 새끼를 에워쌉니다. 주변 경계를 하며 한참을 기다리는 코끼리들. 드디어 악어들이 물러나자 새끼를 보호하며 재빨리 물에서 나옵니다. 대표적인 포유류인 코끼리의 모성애는 쓰러진 새끼를 일으켜 세우는 어미 코끼리나 급류에 떠내려가는 새끼를 구하는 어머 코끼리 등 익히 많은 영상을 통해 확인된 바 있습니다. 사진·영상=Crocodile Attacks youtube 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

자식 사랑은 비단 인간에게만 한정된 것은 아니듯 싶다. 지난 8월 20일 유튜브 ‘BZA-VID’ 채널에 게재된 영상에는 물가에서 목을 축이는 코끼리 가족의 모습이 담겨 있습니다. 무리 중 아기 코끼리를 발견한 악어들이 코끼리떼 주위로 모여들기 시작합니다. 이상한 낌새를 감지한 어미 코끼리가 신호를 보내자 나머지 코끼리들이 가장 어린 새끼를 에워쌉니다. 주변 경계를 하며 한참을 기다리는 코끼리들. 드디어 악어들이 물러나자 새끼를 보호하며 재빨리 물에서 나옵니다. 대표적인 포유류인 코끼리의 모성애는 쓰러진 새끼를 일으켜 세우는 어미 코끼리나 급류에 떠내려가는 새끼를 구하는 어머 코끼리 등 익히 많은 영상을 통해 확인된 바 있습니다. 사진·영상=Crocodile Attacks youtube 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

물고기의 지느러미가 인간을 비롯한 동물의 손·발가락과 손·발목으로 진화했다는 증거를 미국 시카고대 연구팀이 실험을 통해 입증했다. 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(8월 17일자)에 실린 이 연구논문은 물고기의 지느러미 줄을 형성하는 세포가 육지 동물의 사지를 형성하는 데 중요한 역할을 하는 것을 보여줬다. 육지에 사는 포유류의 팔다리는 물고기의 지느러미에서 서서히 진화해 생겼다는 학설은 관련 화석 형태의 연구를 통해 알려졌지만, 지느러미 부분이 어떻게 손발가락이나 손목으로 변화했는지는 알려지지 않았다. 연구팀은 인간과 쥐에서 손발가락이나 손목을 생성하는 것으로 알려진 특정 유전자에 주목했다. 이들은 실험 동물로 흔히 쓰이는 열대어인 제브라피시를 대상으로 삼았다. 그리고 유전자 가위 기술인 크리스퍼(CRISPR/Cas)를 사용해 사지 형성과 연관된 이 유전자를 제거해 작동하지 않게 만들었다. 이후 이들 제브라피시를 번식시킨 결과, 가슴과 배, 그리고 등의 지느러미에서 방사형으로 뻗어있는 부분에 부드러운 뼈가 거의 없어지는 것을 발견했다. 그리고 지느러미 끝 부분에는 딱딱한 뼈가 남았다. 이는 지느러미의 부드러운 뼈의 구조가 점차 진화해 인간의 손발가락이나 손발목이 되는 것을 나타내고 있는 것이고 연구팀은 설명했다. 이에 대해 연구를 이끈 나카무라 테츠야 박사는 “물고기가 육지 동물로 진화한 메커니즘(기전)을 해명하는데 큰 진전이 될 것”이라고 말했다. 사진=시카고대 슈빈 실험실 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

공룡은 온혈동물인가? 아니면 냉혈동물인가? 이 질문은 지난 150년 동안 과학자들을 지속적으로 괴롭혔다. 영화처럼 공룡을 되살려서 측정한다면 한 번에 해결이 가능한 문제지만, 당연히 이런 일은 영화에서만 가능하다. 과거에는 공룡을 파충류의 일종으로 생각하여 냉혈동물이라는 데 의문의 여지가 없어 보였으나 이제는 일부 공룡의 깃털이 있고 조류와 한 그룹이라는 사실이 밝혀졌다. 따라서 항온동물(endotherms) 이거나 혹은 체온을 어느 정도 일정하게 유지하는 중온동물(Mesotherm)이라는 주장이 힘을 얻고 있다. 지금까지 과학자들은 뼈에 있는 동위 원소나 세부 구조를 해석하여 각자의 주장을 뒷받침해왔다. 그런데 최근 UCLA의 과학자들은 공룡 알에서 단서를 찾았다. 공룡 알은 물론 공룡 체내에서 형성되는데, 이때 무거운 동위원소인 탄소-13과 산소-18의 구성 및 구조는 온도의 영향을 받는다. 연구팀은 현존하는 조류와 파충류에서 이 구조를 분석해 온도에 따라서 알 껍질 속의 무거운 동위원소들이 어떻게 변하는지 확인했다. 이 결과를 공룡 알에 적용하자 흥미로운 결과가 나왔다. 연구팀은 고비 사막에서 발견된 오비랍토르과의 공룡 알 13개(7100만~7500만 년 전)와 아르헨티나에서 발견된 거대 초식 공룡인 티타노사우루스의 알 6개(8000만 년)를 분석해서 각각 체온이 섭씨 32도와 37.8도에서 생성된 알이라는 결론을 얻어 저널 네이쳐 커뮤니케이션스에 발표했다. 오비랍토르는 작은 수각류 공룡이고 티타노사우루스는 긴 목과 꼬리를 지닌 거대 용각류 공룡으로 몸집 차이가 엄청나게 크다. 전자는 사람보다 작은 것도 있지만, 후자는 코끼리보다 훨씬 거대하다. 그런데 종마다 체온이 달랐다는 것은 공룡이 사실 조류처럼 완전한 항온 동물이 아니라는 점을 시사한다. 항온동물인 포유류나 조류는 종마다 체온에 조금씩 차이는 있어도 이렇게 큰 차이가 나지는 않기 때문이다. 다만 이 온도는 냉혈동물보다 높으므로 일부 공룡이 현재의 일부 대형 동물처럼 중간 정도로 온도를 일정하게 유지하는 중온 동물일 가능성을 시사하고 있다. 연구팀은 적어도 오비랍토르의 체온이 현생 악어와 조류의 중간 정도라고 보고 있다. 흥미롭게도 이 연구 결과는 2014년에 공룡의 성장 속도를 연구한 다른 과학자들이 저널 사이언스에 발표한 연구 내용과 일치한다. 이들 역시 공룡이 중온 동물이 가능성을 주장했다. 물론 이것만으로 논쟁이 끝나진 않겠지만, 공룡이 온혈 동물 대 냉혈 동물이라는 것을 뛰어넘어 더욱 흥미로운 동물이라는 점은 분명해 보인다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

미라화된 이 동물의 정체는 과연 무엇일까? 최근 러시아의 영자매체 시베리아 타임스는 지역 내에서 가장 큰 다이아몬드 광산에서 미스터리한 동물의 유골이 발견됐다고 보도했다. 사하 공화국에 위치한 우다치니 지역의 다이아몬드 광산에서 발굴된 이 유골은 한 눈에 보기에도 매우 기묘한 모습을 하고 있다. 긴 머리와 척추, 날카로운 이빨과 발톱을 가져 다소 기괴한 외형을 가진 것이 특징. 이같은 이유로 현지 광부들은 이 유골에 '괴물 미라'라는 별칭을 붙였다. 역시나 관심은 이 유골의 정체다. 일부에서는 멸종한 공룡이라는 주장도 나오고 있으나 전문가들은 대부분 여우, 개, 수달, 울버린 등의 동물이 죽어 미라화된 것으로 추측하고 있다. 시베리아 타임스는 "현재 유골은 전문 기관으로 보냈고, 거기에서 구체적으로 분석하고 있다"면서 "육식성 포유류로 추정되지만 너무 완벽한 상태로 보존돼 더 기괴하게 보인다"고 보도했다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미라화된 이 동물의 정체는 과연 무엇일까? 최근 러시아의 영자매체 시베리아 타임스는 지역 내에서 가장 큰 다이아몬드 광산에서 미스터리한 동물의 유골이 발견됐다고 보도했다. 사하 공화국에 위치한 우다치니 지역의 다이아몬드 광산에서 발굴된 이 유골은 한 눈에 보기에도 매우 기묘한 모습을 하고 있다. 긴 머리와 척추, 날카로운 이빨과 발톱을 가져 다소 기괴한 외형을 가진 것이 특징. 이같은 이유로 현지 광부들은 이 유골에 '괴물 미라'라는 별칭을 붙였다. 역시나 관심은 이 유골의 정체다. 일부에서는 멸종한 공룡이라는 주장도 나오고 있으나 전문가들은 대부분 여우, 개, 수달, 울버린 등의 동물이 죽어 미라화된 것으로 추측하고 있다. 시베리아 타임스는 "현재 유골은 전문 기관으로 보냈고, 거기에서 구체적으로 분석하고 있다"면서 "육식성 포유류로 추정되지만 너무 완벽한 상태로 보존돼 더 기괴하게 보인다"고 보도했다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

공룡은 온혈동물인가? 아니면 냉혈동물인가? 이 질문은 지난 150년 동안 과학자들을 지속적으로 괴롭혔다. 영화처럼 공룡을 되살려서 측정한다면 한 번에 해결이 가능한 문제지만, 당연히 이런 일은 영화에서만 가능하다. 과거에는 공룡을 파충류의 일종으로 생각하여 냉혈동물이라는 데 의문의 여지가 없어 보였으나 이제는 일부 공룡의 깃털이 있고 조류와 한 그룹이라는 사실이 밝혀졌다. 따라서 항온동물(endotherms) 이거나 혹은 체온을 어느 정도 일정하게 유지하는 중온동물(Mesotherm)이라는 주장이 힘을 얻고 있다. 지금까지 과학자들은 뼈에 있는 동위 원소나 세부 구조를 해석하여 각자의 주장을 뒷받침해왔다. 그런데 최근 UCLA의 과학자들은 공룡 알에서 단서를 찾았다. 공룡 알은 물론 공룡 체내에서 형성되는데, 이때 무거운 동위원소인 탄소-13과 산소-18의 구성 및 구조는 온도의 영향을 받는다. 연구팀은 현존하는 조류와 파충류에서 이 구조를 분석해 온도에 따라서 알 껍질 속의 무거운 동위원소들이 어떻게 변하는지 확인했다. 이 결과를 공룡 알에 적용하자 흥미로운 결과가 나왔다. 연구팀은 고비 사막에서 발견된 오비랍토르과의 공룡 알 13개(7100만~7500만 년 전)와 아르헨티나에서 발견된 거대 초식 공룡인 티타노사우루스의 알 6개(8000만 년)를 분석해서 각각 체온이 섭씨 32도와 37.8도에서 생성된 알이라는 결론을 얻어 저널 네이쳐 커뮤니케이션스에 발표했다. 오비랍토르는 작은 수각류 공룡이고 티타노사우루스는 긴 목과 꼬리를 지닌 거대 용각류 공룡으로 몸집 차이가 엄청나게 크다. 전자는 사람보다 작은 것도 있지만, 후자는 코끼리보다 훨씬 거대하다. 그런데 종마다 체온이 달랐다는 것은 공룡이 사실 조류처럼 완전한 항온 동물이 아니라는 점을 시사한다. 항온동물인 포유류나 조류는 종마다 체온에 조금씩 차이는 있어도 이렇게 큰 차이가 나지는 않기 때문이다. 다만 이 온도는 냉혈동물보다 높으므로 일부 공룡이 현재의 일부 대형 동물처럼 중간 정도로 온도를 일정하게 유지하는 중온 동물일 가능성을 시사하고 있다. 연구팀은 적어도 오비랍토르의 체온이 현생 악어와 조류의 중간 정도라고 보고 있다. 흥미롭게도 이 연구 결과는 2014년에 공룡의 성장 속도를 연구한 다른 과학자들이 저널 사이언스에 발표한 연구 내용과 일치한다. 이들 역시 공룡이 중온 동물이 가능성을 주장했다. 물론 이것만으로 논쟁이 끝나진 않겠지만, 공룡이 온혈 동물 대 냉혈 동물이라는 것을 뛰어넘어 더욱 흥미로운 동물이라는 점은 분명해 보인다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

2009년, 남극해에서 범고래에게 잡아먹힐 위기에 있는 바다표범을 혹등고래가 구조하는 모습이 담긴 동영상이 공개된 뒤 학계는 의문에 휩싸였다. 자신까지 위험할 수 있는 상황에서 유연한 몸짓으로 범고래로부터 바다표범을 구조하는 혹등고래의 모습이 낯설었기 때문이다. 미국 국립해양어업국 로버트 피트먼 박사 등 연구진은 당시 자신을 향해 바다표범이 다가오자, 거대한 가슴지느러미 사이로 바다표범이 올라오게 한 뒤, 범고래가 가까이 다가오자 바다표범이 이를 피해 물 밖으로 나갈 수 있도록 돕는 혹등고래의 모습을 직접 목격했다. 위험에 처해있던 바다표범은 혹등고래의 도움으로 무사히 안전한 유빙에 안착할 수 있었는데, 이 장면을 본 연구진은 이후 혹등고래와 범고래 간의 유사한 사례 112건을 추가로 분석, 원인을 밝히기 위해 애썼다. 연구진에 따르면 범고래는 혹등고래의 천적으로, 먹이를 찾아 이동하는 동안 두 종의 고래는 종종 정면으로 충돌하기도 한다. 일반적으로 범고래가 혹등고래를 공격하는 경향이 강한 것으로 알려졌었는데, 미국 국립해양어업국 연구진의 연구결과는 이와 반대였다. 혹등고래-범고래 간 전체 충돌의 57%는 혹등고래로 인해 발생한 것이었다. 혹등고래는 범고래가 내는 소리를 듣고 가까이 접근하며, 범고래 무리가 사냥을 하고 있는 모습을 보면 큰 소리를 내고 강한 물살을 만들거나 바다표범과 같은 범고래의 먹잇감을 보호해주면서까지 이들의 사냥을 방해한다는 것. 혹등고래가 ‘구조’하는 범고래의 먹잇감이 바다표범뿐만 아니라 물고기나 고래 등 다른 종의 해양생물이 상당수를 차지한 것 역시 연구진의 눈길을 사로잡았다. 연구진은 분석 결과 혹등고래의 이러한 행동이 ‘포식자 괴롭히기’의 일종으로 해석했다. 즉 힘이 약한 동물이 도리어 힘이 강한 동물을 자극하고 괴롭히는 행동이라는 것. 연구진은 “피식자가 포식자를 괴롭히는 이러한 행동의 배경에는 새끼를 보호하기 위한 목적이 가장 큰 것으로 보인다”면서 “동시에 자신처럼 위험에 처할 수 있는 다른 종들을 도울 수 있다는 효과 등을 노린 것으로 추측된다”고 설명했다. 이어 “혹등고래의 이러한 행동은 일종의 ‘이타주의’라고도 볼 수 있지만, 한편으로는 포식자로부터 도망가는 대신 맞서 싸우는 것을 선택함으로서 종족의 우월함을 과시하려는 성격도 가진 것으로 볼 수 있다”고 덧붙였다. 이와 관련한 자세한 연구결과는 고래 연구 분야 권위지인 ‘해양포유류과학’(Marine Mammal Science) 7월 호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

2009년, 남극해에서 범고래에게 잡아먹힐 위기에 있는 바다표범을 혹등고래가 구조하는 모습이 담긴 동영상이 공개된 뒤 학계는 의문에 휩싸였다. 자신까지 위험할 수 있는 상황에서 유연한 몸짓으로 범고래로부터 바다표범을 구조하는 혹등고래의 모습이 낯설었기 때문이다. 미국 국립해양어업국 로버트 피트먼 박사 등 연구진은 당시 자신을 향해 바다표범이 다가오자, 거대한 가슴지느러미 사이로 바다표범이 올라오게 한 뒤, 범고래가 가까이 다가오자 바다표범이 이를 피해 물 밖으로 나갈 수 있도록 돕는 혹등고래의 모습을 직접 목격했다. 위험에 처해있던 바다표범은 혹등고래의 도움으로 무사히 안전한 유빙에 안착할 수 있었는데, 이 장면을 본 연구진은 이후 혹등고래와 범고래 간의 유사한 사례 112건을 추가로 분석, 원인을 밝히기 위해 애썼다. 연구진에 따르면 범고래는 혹등고래의 천적으로, 먹이를 찾아 이동하는 동안 두 종의 고래는 종종 정면으로 충돌하기도 한다. 일반적으로 범고래가 혹등고래를 공격하는 경향이 강한 것으로 알려졌었는데, 미국 국립해양어업국 연구진의 연구결과는 이와 반대였다. 혹등고래-범고래 간 전체 충돌의 57%는 혹등고래로 인해 발생한 것이었다. 혹등고래는 범고래가 내는 소리를 듣고 가까이 접근하며, 범고래 무리가 사냥을 하고 있는 모습을 보면 큰 소리를 내고 강한 물살을 만들거나 바다표범과 같은 범고래의 먹잇감을 보호해주면서까지 이들의 사냥을 방해한다는 것. 혹등고래가 ‘구조’하는 범고래의 먹잇감이 바다표범뿐만 아니라 물고기나 고래 등 다른 종의 해양생물이 상당수를 차지한 것 역시 연구진의 눈길을 사로잡았다. 연구진은 분석 결과 혹등고래의 이러한 행동이 ‘포식자 괴롭히기’의 일종으로 해석했다. 즉 힘이 약한 동물이 도리어 힘이 강한 동물을 자극하고 괴롭히는 행동이라는 것. 연구진은 “피식자가 포식자를 괴롭히는 이러한 행동의 배경에는 새끼를 보호하기 위한 목적이 가장 큰 것으로 보인다”면서 “동시에 자신처럼 위험에 처할 수 있는 다른 종들을 도울 수 있다는 효과 등을 노린 것으로 추측된다”고 설명했다. 이어 “혹등고래의 이러한 행동은 일종의 ‘이타주의’라고도 볼 수 있지만, 한편으로는 포식자로부터 도망가는 대신 맞서 싸우는 것을 선택함으로서 종족의 우월함을 과시하려는 성격도 가진 것으로 볼 수 있다”고 덧붙였다. 이와 관련한 자세한 연구결과는 고래 연구 분야 권위지인 ‘해양포유류과학’(Marine Mammal Science) 7월 호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

돌고래의 외모를 닮은 극히 희귀한 고래가 신종으로 새롭게 이름을 올렸다. 최근 미국 해양대기청(NOAA) 등 공동연구팀은 과거 일본 어부에 의해 발견된 고래가 학계에 보고되는 않은 신종이라는 연구결과를 고래 연구 분야 권위지인 ‘해양포유류과학’(Marine Mammal Science) 최신호에 발표했다. 3년 전 처음 일본 어부에게 발견된 이 고래는 산 채로 단 한번도 발견되지 않았을 만큼 매우 희귀하다. 전체적으로 검은색 몸통을 가진 이 고래는 머리가 둥글납작하고 돌고래처럼 부리가 쭉 앞으로 나와있는 것이 특징. 이같은 모습 때문에 일본 어부들은 '까마귀'로 불렀지만 현재까지 이 고래의 공식적인 이름은 없다. 연구팀은 이 고래를 부리고래(beaked whale)과의 신종으로 분류했으며 조만간 그럴듯한 학명도 갖게 될 전망이다. 연구를 이끈 NOAA 필립 모린 박사는 "총 178종의 부리고래과의 DNA 샘플을 분석해 신종임을 확인했다"면서 "지구에 아직도 우리가 모르는 생물들이 많다는 사실을 다시한번 일깨워줬다"고 평가했다. 이 고래가 유달리 사람 눈에 띄지 않는 이유는 있다. 먼저 개체수가 매우 적고 다른 고래 종과 섞여 이동하는 경우가 많아 구분하기 쉽지 않다. 또한 심해에 90분 간 잠수해 오징어 등을 먹이로 삼지만 수면 위로 올라오는 시간은 단 몇 분에 불과하다. 모린 박사는 "부리고래과 고래의 경우 육지와 멀리 떨어진 바다에, 그것도 심해에 살기 때문에 사람과 만날 가능성이 작다"면서 "이같은 이유로 살아있는 상태가 아닌 죽어서 바다를 떠돌다 해변으로 밀려오는 것"이라고 설명했다. 이어 "고래를 포함한 바다의 수많은 생물이 어획, 오염, 해양 소음, 환경 변화 등으로 생존의 위협을 받고있다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2014년 미국 알래스카에서 발견됐던 ‘미스터리 고래’가 지금까지 인간의 눈에 한 번도 띈 적이 없었던 신종 고래라는 사실이 밝혀져 학계의 관심이 쏠리고 있다. 2014년 6월, 알래스카의 한 해안에서 죽은 채 발견됐던 이 고래는 몸길이가 약 7.5m에 달하며, 등지느러미 색깔이 매우 어둡고 몸에는 깊은 상처가 나 있는 상태였다. 몸집 등 일부분만 보면 기름고래 혹은 큰부리고래라고도 불리는 망치고래(baird‘s beaked whale)와 유사했지만, 이것과 완전히 일치하지는 않는 것으로 보고 조사에 들어갔다. 세계 각국 전문가들로 모인 공동연구진이 사체에서 DNA를 채취해 망치고래 178마리의 DNA 표본과 비교 분석한 결과 망치고래와 DNA구조가 일부 다르다는 사실이 밝혀졌으며, 연구진은 이것이 망치고래에서 유래한 새로운 신종 고래라는 결론을 내렸다. 아직 정식 명칭이 공개되지 않은 이 고래는 일본 북부 태평양에서 미국 알래스카의 화산 열도인 알류샨 열도에 걸쳐 분포하는 것으로 추정된다. 연구진은 “2014년 최초로 발견됐을 당시 몸 색깔이 매우 검고 어두워서 망치고래라고 생각됐다. 하지만 자세히 살펴본 결과 망치고래에 비해 등지느러미가 더 크고 축 처져 있는 것이 차이점이었다”고 내셔널지오그래픽과 가진 인터뷰에서 밝혔다. 이어 “성체라고 하기에는 비교적 몸길이가 짧은데 전반적인 몸상태는 나이가 매우 많은 고래에 속했다”면서 “우리는 지금까지 알래스카 해안지역에서 이와 똑같은 고래를 발견한 적이 없다”고 덧붙였다. 미국 국립기후자료센터(NOAA) 소속 남서부 해양과학센터(Southwest Fisheries Science Center) 소속 생물학자인 필립 모린 박사는 “새롭게 발견한 고래는 부리가 있는 망치고래에서 갈라져 나온 새로운 종(種)으로 추정되지만 아직 이것에 대해 아는 것이 많지 않다”면서 “이것은 인류가 아직 바다와 해양생명체에 대해 모르는 것이 많다는 의미이기도 하다”고 설명했다. 연구진은 자세한 DNA 분석 및 타 종과의 비교 등을 통해 특징을 추려낼 예정이며, 관련 연구결과는 고래 연구 분야 권위지인 ‘해양포유류과학’(Marine Mammal Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

쥐는 갇힌 동료를 보면 구해내려 한다. 그런데 이런 쥐에게 항불안제를 투여하면 돕는 행동을 보이지 않는다는 것이 연구를 통해 밝혀졌다. 이는 약물 투여가 쥐에게 스트레스를 받지 않도록 했기 때문. 쥐가 좁은 공간에 갇힌 동료를 적극적으로 구해내려고 하는 것은 이미 이전 연구를 통해 입증됐다. 이에 대해 과학자들은 쥐가 동료에게 공감해 구해내려고 하는 것이라고 추정해왔다. 이번 연구에서는 최면 진정제와 항불안제로 분류되는 약물인 ‘미다졸람’을 투여한 쥐가 그렇지 않은 쥐보다 케이지에 갇힌 동료를 구해낼 가능성이 적은 것으로 나타났다. 또 미다졸람을 투여해 갇힌 동료를 봐도 케이지의 문을 열려고 하지 않았던 쥐가 케이지 안에 간식이 들어있는 것을 봤을 때는 문을 열려고 했다. 연구를 이끈 페기 메이슨 미국 시카고대 교수는 미다졸람을 투여한 쥐가 동료를 도우려고 하지 않은 이유를 두고 심장 박동이 충분히 상승하지 않아 (정신적) 고통을 느끼지 않기 때문이라고 추정한다. 메이슨 교수는 “갇힌 동료를 돕기 위해 동료들과 같은 마음이 될 필요가 있다. 이는 우리 인간의 행동을 연상하는 결과였다”면서 “우리도 쥐와 같이 포유류에 속한다”고 말했다. 또 “누군가를 도울 때 일반적으로 기분이 좋아진다. 다른 사람을 돕는 것은 말하자만 일종의 마약과 같은 것”이라면서 “이는 진화 과정에서 포유류가 획득한 특성일 것”이라고 설명했다. 이어 “서로를 도우면 종의 번영으로도 이어질 수 있다”고 덧붙였다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘심리학 프론티어저널’(Journal Frontiers in Psychology) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr