치킨, 삼겹살, 갖가지 튀김은 생각만 해도 입맛을 다시게 만드는 음식들이다. 문제는 이런 기름진 음식을 즐겨 먹다 보면 비만과 함께 각종 대사질환에 걸리기 쉽다는 것이다. 그런데 고지방식이 자기뿐만 아니라 자식들의 건강에도 심각한 영향을 미칠 수 있다는 지적이 나왔다. 미국 리버사이드 캘리포니아대(UC리버사이드), 네바다대, 유타대 공동연구팀은 아버지가 건강하지 않은 음식을 즐기고, 고지혈증이 있는 경우 딸이 심혈관질환에 걸릴 위험이 커진다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘임상 연구 인사이트’ 9월 11일 자에 실렸다. 전 세계적으로 주요 사망 원인인 심혈관질환은 심장과 혈관에 영향을 미치는 여러 질환을 말한다. 고혈압은 심혈관질환을 일으키는 핵심 요소다. 미국에서는 2022년 약 70만 3000명이 심혈관질환으로 사망했다. 이는 성인 5명 중 1명꼴이다. 과거에는 수컷 정자의 역할은 암컷의 난자와 만나 수정되면서 유전자만 전달하는 것으로 생각됐다. 최근 여러 연구를 통해 건강하지 않은 식단, 환경 독소, 스트레스 등 환경의 변화가 정자의 리보핵산(RNA)을 변화시켜 세대 간 유전된다는 것이 밝혀졌다. 이에 연구팀은 수컷 생쥐를 두 집단으로 나눠 한 집단엔 영양성분이 균형 잡힌 음식을 제공하고, 다른 그룹엔 고지방식을 먹여 고지혈증과 고혈압을 일으켰다. 정자에는 유전자 조절과 세포 작용에 관여하는 ‘소형 비조절 RNA’ 분자가 많다. 연구팀은 고지혈증 생쥐와 일반 생쥐의 정자를 비교한 결과 고지방식을 먹은 생쥐들의 정자에서 소형 비조절 RNA 분자가 돌연변이를 일으킨 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 이렇게 변형된 소형 비조절 RNA 분자는 수정 직후 배아 줄기세포에서 정상 유전자 발현을 방해한다. 연구팀은 고지혈증 수컷 생쥐를 일반 암컷 생쥐와 교배시켜 새끼를 얻은 뒤 새끼들에게는 저지방 음식을 제공했다. 그런데도 표준 식사를 한 수컷 생쥐의 새끼들보다 동맥경화 발병이 2~3배 높은 것으로 나타났다. 이런 관계는 여성 자손에게만 나타났다고 연구팀은 밝혔다. 장쳉 조우 리버사이드 캘리포니아대 교수(생의학)는 “자녀를 계획하는 남성의 경우 건강한 식단을 섭취하고, 자신의 심혈관질환 위험 요소를 줄이도록 노력하는 것이 필요하다”고 말했다.

나이가 들수록 열심히 운동하고 식사량을 줄여도 살을 빼기란 여간 어렵다. 특히 뱃살 빼기는 하늘의 별 따기 수준인데, 뱃살은 내장지방과 피하지방으로 구분할 수 있다. 피부 바로 아래쪽 피하지방이 많은 상태에서 살이 더 찌면 내장지방이 쌓여 염증 유발 물질이 생기고 결국 고혈압, 당뇨, 심혈관질환 등 대사질환 발생 위험이 커진다. 건강하지 않은 지방이 축적될 경우는 비알코올성 지방간 질환을 유발하기도 한다. 그런데, 뱃살이 꼭 나쁜 것만 있지는 않다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 미국 미시간대 운동과학과 연구팀은 비만이면서 오랫동안 운동을 해온 사람은 비만이면서 운동을 하지 않는 사람들에 비해 건강한 복부 지방 조직을 갖고 있으며, 지방을 더 효과적으로 저장할 수 있다고 15일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 물질대사’(Nature Metabolism) 9월 10일 자에 실렸다. 연구팀은 규칙적인 운동이 지방 조직에 미치는 영향을 알아보기 위해 세포 수준에서 분석했다. 일단 비만에 속하는 성인남녀 32명을 대상으로 했다. 한 그룹은 최소 2년(평균 11년) 주 4회 이상 꾸준히 운동을 한 사람들이고, 다른 그룹은 규칙적으로 운동을 하지 않는 사람들로 구성됐다. 연구팀은 바로 복부 피하 지방 조직을 채취해 실험실에서 배양한 다음 조사했다. 연구 결과, 규칙적으로 운동을 한 사람들은 지방 조직에서 지방 저장 능력이 높이는 독특한 구조적·생물학적 특성이 있다는 것을 발견했다. 반면, 운동하지 않은 비만인들은 이런 특성을 갖지 않았다. 구체적으로 살펴보면 운동하는 비만인들은 혈관, 세포 내 소기관인 미토콘드리아 상태가 건강하고, 유익 단백질이 더 많았고, 신진대사를 방해할 수 있는 염증 유발 세포도 적은 것으로 나타났다. 피하 지방 조직이 지방을 저장하기 가장 건강한 장소로 알려졌다. 운동을 통해 이곳 지방 저장 능력을 증가시키면, 장기 주변이나 장기 자체에 지방이 축적되지 않는다. 연구팀은 지방 저장 능력 향상과 지방 증가가 같지 않다고 설명했다. 연구를 이끈 제프리 호로위츠 교수는 “이번 연구는 규칙적 운동이 칼로리 소모 수단일 뿐만 아니라 대부분의 사람이 나이 들어 체중이 증가할 때 지방을 더 건강하게 저장할 수 있도록 지방 조직을 변화시킨다는 것을 보여준다”며 “운동은 체중이 증가할 때도 과도한 지방이 내장 지방이나 간, 심장 같은 장기에 축적되는 것이 아니라 피부 아래쪽에 건강하게 만든다”라고 말했다.

코로나19가 한창 유행하던 몇 년 전, 코로나19 바이러스가 여름철 실내 에어컨 바람을 타고 확산할 수 있다는 연구들이 있었다. 이 때문에 실내에서도 마스크 착용은 필수였다. 그런데, 지구 전체를 거대한 닫힌계(Closed system)라고 볼 때, 지구를 둘러싼 대기들이 움직이면서 병원균을 포함한 각종 미생물이 이동할 수 있다는 사실이 확인됐다. 스페인 카탈루냐 고등연구소(ICREA), 바르셀로나 국제 보건연구소, 바르셀로나대 의대 부속병원, 카를로스 3세 보건연구소, 카탈루냐 공과대, 일본 가나자와대 대기·환경연구부, 국립 환경연구소 공동 연구팀은 병원균과 곰팡이를 포함한 다양한 미생물이 대기 흐름을 타고 먼 거리까지 움직인다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 9월 17일 자에 실렸다. 병원체가 공기 중에는 존재할 수 있지만, 매우 높은 고도에서도 생존할 수 있는지, 그리고 이동이 가능한지는 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 고(高)고도에서 미생물 다양성을 확인하는 실험을 계획했다. 연구팀은 일본 도쿄 조후비행장에서 출발해 1000~3000m 상공에서 10회에 걸쳐 공기 조사를 했다. 연구팀은 중국 본토에서 상승한 공기가 도쿄까지 이동할 수 있는 겨울에 실험했고, 에어로졸 표본 22개를 채취해 화학적, 생물학적 조성을 분석했다. 연구팀은 DNA 염기서열 분석을 통해 266종 이상의 곰팡이와 305종의 세균을 확인했다. 이 중 일부는 대장균을 비롯해 여러 종류의 포도상구균 같은 세균, 질병을 유발하는 칸디다, 클라도스포리움 등 곰팡이처럼 병원성을 띠고 있는 것들로 밝혀졌다. 연구팀은 표본들을 실험실에서 배양한 결과, 높은 고도에서도 생존이 충분히 가능할 뿐만 아니라 일반적으로 사용되는 항생제에 내성을 보이기는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 고고도에서 채취한 표본에는 비료와 농약에서 일반적으로 사용되는 황산아연, 칼륨 같은 특정 원소들과 연관된 것으로 나타났다. 이들 원소의 지문을 추적한 결과 중국의 북동 지역 농경지의 것과 일치한 것으로 조사됐다. 또 연구팀은 지상에서 수집한 표본과 비행기에서 수집한 표본의 미생물 종류와 크기가 거의 일치한다고 밝혔다. 이는 연구팀이 컴퓨터 가상 실험을 통해 살펴본 입자 이동 모델과 같았다. 즉 중국에서 출발한 입자가 약 2000㎞ 떨어진 일본까지 그대로 이동할 수 있다는 설명이다. 연구를 이끈 자비에르 로도 ICREA 교수(대기과학)는 “이번 연구 결과는 다양한 미생물과 병원체가 지구 대기 순환을 통해 먼 거리까지 이동할 수 있음을 보여준다”라며 “지상 환경에서 번식하는 병원체가 인간의 건강에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지에 대한 이해를 높일 것”이라고 말했다.

‘무경성’ 골연골종은 하지변형 발생 위험이 ‘유경성’의 24배나 높은 것으로 나타났다. 경기 성남 분당서울대병원은 정형외과 성기혁 교수 연구팀(제1저자 정형외과 오승탁 전공의)이 소아청소년기 단발성 골연골종 환자에서도 하지 변형이 발생할 수 있음을 증명하고, 그 위험요인을 연구해 결과를 발표했다고 11일 밝혔다. 골연골종은 뼈와 연골 사이에 발생한 종양을 말하며, 연골로 덮인 뼈가 돌출되는 양성종양이다. 뼈에 발생하는 골종양 중 가장 흔하게 나타나는데, 특히 소아청소년의 무릎 주위의 성장판 근처에 주로 발생한다. 양성종양이기 때문에 생명에 위협이 되지는 않지만 종양이 자라면서 뼈 모양이 변형되거나 신경을 압박하는 등 합병증을 유발할 수 있어 조기에 진단해 치료하는 것이 중요하다. 골연골종이 한 개 발생하면 ‘단발성 골연골종’, 여러 부위에 발생한 경우 ‘다발성 골연골종증’이라고 한다. 다발성 골연골종증은 유전 질환으로 알려져 있으며, 이로 인한 하지 변형은 비교적 흔하게 나타나 그간 많은 연구가 이뤄져 왔다. 반면, 단발성 골연골종에 의한 하지의 변형에 대해서는 거의 알려진 바가 없어 연구가 필요한 실정이었다. 경기 성남 분당서울대병원 정형외과 성기혁 교수 연구팀(제1저자 정형외과 오승탁 전공의)은 소아청소년기 단발성 골연골종 환자에서도 하지 변형이 발생할 수 있음을 증명하고, 그 위험요인을 알아보고자 연구를 진행했다. 무릎 주변에 단발성 골연골종을 가진 환자 83명을 분석한 결과, 83명 중 8명(9.6%)에서 하지 변형이 관찰됐다. 하지 변형이 발생한 8명 중 3명은 하지 부동(다리 길이 차이), 2명은 O다리 및 X다리, 3명은 하지 부동과 O·X다리가 모두 발생한 것으로 나타났다. 또한, 하지 변형이 발생한 환자들은 모두 ‘무경성’ 골연골종을 가진 것으로 확인됐다. 골연골종은 줄기가 없는 납작한 모양의 ‘무경성’과 줄기가 있는 ‘유경성’으로 구분되는데, 연구팀에 따르면 무경성인 경우 유경성일 때와 비교해 하지 변형 발생 위험이 24배 높았다. 이외의 위험요인으로 살펴본 환자의 성별, 나이, 골종양의 위치, 종양과 성장판 사이 거리 등은 하지 변형 발생과 유의미한 연관성이 없는 것으로 나타났다. 성기혁 교수는 “골연골종은 가장 흔한 양성 골종양인 만큼, 통증이나 미용 상의 이유로 쉽게 절제술의 대상이 되면서도 환자의 다리 정렬 상태에 대해서는 소홀히 여기는 경우가 많았다”며 “무경성 골연골종 환자의 경우 하지 변형을 동반할 위험이 높으므로 다리의 정렬 상태를 주의 깊게 관찰해야 한다”고 밝혔다. 한편, 이번 연구 결과는 SCI급 국제학술지인 ‘Journal of Orthopaedic Surgery and Research’에 게재됐다. ] 분당서울대병원 정형외과 성기혁 교수(좌), 오승탁 전공의(우).jpg

불야성을 이루는 도시에서는 밤하늘 별을 보기 쉽지 않다. 그렇지만, 도심에서 조금만 벗어나면 수많은 반짝이는 별들을 볼 수 있다. 별들을 보면서 누구나 한 번쯤 우주는 얼마나 넓을지, 은하는 어디서 끝나는지 궁금증을 가진다. 호주 스윈번 기술대, 3차원 천체물리학 우수 연구센터, 미국 오클라호마대, 텍사스 오스틴대, 캘리포니아공과대(캘텍), 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD), 영국 더럼대 공동 연구팀은 우리은하가 가장 가까운 이웃 은하인 안드로메다은하와 상호 작용을 해 기존 생각보다 훨씬 크다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 9월 6일 자에 실렸다. 우주가 얼마나 큰가라는 질문은 은하를 둘러싼 가스인 ‘주변은하 매질’을 살펴보기 전에는 쉽게 밝혀낼 수 있을 것처럼 생각된다. 은하 원반을 감싸고 있는 별들로 이뤄진 구체의 구름을 일컫는 헤일로는 암흑 물질을 제외하고 은하 질량의 약 70%를 차지한다. 이렇게 상당한 부분을 차지하고 있음에도 여전히 베일에 싸여 있다. 이전에는 퀘이사 같은 배경 물체에서 방출되는 빛을 측정해 은하 주변 가스를 관찰했지만, 여전히 은하의 비밀을 풀기에는 부족했다. 이에 연구팀은 미국 하와이의 마우나케아 천문대 소속 켁 천문대에 있는 지름 10m급 천체망원경을 이용해 2억 7000만 광년 떨어져 있는 별 폭발 은하의 ‘주변은하 매질’을 관찰했다. 켁 천문대의 천체 망원경은 세계에서 가장 큰 광학 망원경으로 알려져 있다. 연구팀은 켁 천체 망원경의 첨단 분광기인 ‘켁 코스믹 웹 이미저’(KCWI)라는 장치를 활용해 은하 바깥으로 10만 광년 더 확장된 가스 구름의 빛을 감지했다. 우리가 볼 수 있는 별빛은 별 중심에서 7800광년 떨어진 곳까지였다. 지금까지는 은하 내 가스 관측은 단일 스펙트럼만 얻었지만, KCWI는 하나의 영상에서 수천 개의 스펙트럼을 동시에 얻을 수 있어 은하 내부에서 벌어지는 일을 좀 더 자세히 파악할 수 있게 됐다. 연구팀에 따르면 주변은하 매질의 헤일로를 영상으로 찍을 수 있는 것은 이번이 처음이다. 영상 분석 결과, 은하 내에서 별들이 일반적 조건과는 다른 요인으로 가열돼 빛이 확산 방출된다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 우리은하와 이웃한 안드로메다은하의 주변 매질이 이미 겹치고 상호작용하고 있을 가능성이 높다고 예측했다. 연구를 이끈 니콜 닐슨 호주 스윈번 기술대(천체물리학)는 “이번 연구 결과는 은하가 어디서 끝나는지, 어떻게 진화하는지를 묻는 말에 대한 새로운 단서를 제공한다”라며 “특정 은하의 영향력이 멈추는 지점과 다른 은하에 합류하는 지점을 구분함으로써 서로 다른 은하들이 어떻게 상호작용하고 어떤 영향을 미칠 수 있는지 파악할 수 있다”라고 말했다. 닐슨 교수는 “이번 연구로 은하가 우리가 생각했던 것보다 훨씬 크다는 점을 일 수 있게 됐다”라고 덧붙였다.

지구로 근접하는 소행성의 위협과 관련해 중국이 ‘지구 방어 전력’을 최초로 공개했다고 관영 인민일보가 6일(이하 현지시간) 보도했다. 전날 중국 달 탐사선 ‘창어-7호’ 임무의 부책임자인 탕위화는 중국 동부 안후이성(省) 황산시(市)에서 열린 제2차 심우주 탐사 국제회의에서 ‘동반 비행-운동에너지 충격-동반 비행’으로 구성된 지구 근접 소행성 방어 모델 구상을 발표했다. 그는 “충돌기체가 목표 소행성에 운동에너지 충도을 하게 되면, 탐지기가 충돌 과정을 모두 관측하고, 충돌 이후에도 결과에 대한 평과 및 과학적 탐지 등의 업무를 수행할 것”이라고 설명했다. 이어 “지구 근접 소행성 방어는 인류의 운명과 관련된 일이며, 소행성 공동 관측·경보·방어 능력 향상은 전 인류의 공동 사명”이라면서 “ 국제 파트너와 공동 연구·개발과 공동 관측, 데이터 공유 등 전방위 협력으로 지구를 함께 지키기를 희망한다”고 밝혔다. 인민일보는 해당 소식을 전하며 “지구 인근 소행성은 위험한 ‘우주 손님’으로 우리 태양계에 3만 5000개 이상 존재한다”면서 “중국은 책임있는 우주강대국으로서 지구와 인류 안전에 대한 위협을 고도로 중시하고, 소행성 방어를 위해 중국의 지혜와 방안을 적극 제공할 것”이라고 강조했다. 중국은 시진핑 중국 국가주석 집권 이후 ‘우주 굴기’를 내세우며 우주 탐사 분야에 국가적 역량을 쏟고 있다. 2022년에는 자체 우주정거장 ‘톈궁’(天宮)을 완공해 반년마다 우주비행사들을 교대로 보내고 있고, 올해는 달 탐사선 창어 6호가 세계 최초로 달 뒷면 샘플을 채취해 지구로 귀환했다. 2026년에는 달 탐사선 창어-7호가 발사될 예정이다. 소행성, 한국 가까이서 지구 대기권과 충돌앞서 필리핀 현지시간으로 지난 4일 오전 0시 45분경 최북단에 있는 섬의 상공에서 지구 대기권과 충돌하는 순간이 포착된 바 있다. 지름 약 1m의 작은 소행성인 ‘2024 RW1’은 지구 대기층과 충돌하는 과정에서 거대한 화염을 뿜어냈고, 이내 긴 화염 꼬리를 그리다가 사라졌다. 충돌 당시 속도는 시속 6만 3360㎞, 초당 17.6㎞로 추정된다. 영국 벨파스트 퀸스대학의 앨런 피츠시몬스 박사는 “일반적인 소행성의 속도라고 보여진다”면서 “하늘을 가로지르며 다가오는 물체를 보고 어디론가 대피하려고 하는 할리우드 영화와는 다르다. 실제로 소행성이 다가온다면 (영화 속 장면처럼 대피할 만한) 시간이 없다”고 설명했다. 이어 “매년 이 정도 크기의 천체 2~3개가 지구와 충돌한다. 천문학자들은 소행성이 지구와 충돌하기 전에 이를 일찍 발견하는 능력을 점차 키우고 있다”면서 “우리는 매년 대기에 충돌하는 더 작은 소행성들을 감지하고 있다”고 덧붙였다. NASA, 소행성 방어 프로젝트 이미 시작 미국항공우주국(NASA)은 2022년 9월 26일 지구 충돌 가능성이 있는 소행성이 접근할 경우 우주선 등을 충돌시켜 궤도를 바꾸는 전략의 가능성을 실험하기 위해 약 1100만㎞ 떨어져 있던 디모르포스에 무게 570㎏인 ‘다트’(DART) 우주선을 시속 2만 2000㎞로 충돌시켰다. 그 결과 디모르포스의 궤도가 변하면서 공전 주기가 약 32분 단축된 것으로 나타나 우주선 충돌로 소행성 궤도를 수정하고 더 나아가 치명적인 재앙으로부터 지구를 보호하는 게 가능하다는 사실이 입증됐다. 디모르포스는 지구에서 1080만㎞ 떨어진 우주에 있는 소행성이다. 지름 160m의 이 소행성은 지름이 5배(780m)인 또 다른 소행성 디디모스를 1.2㎞ 떨어진 거리에서 시속 0.5㎞로 도는 쌍소행성계의 작은 행성이다. 국제학술지 사이언스에 실린 논문에 따르면, 비교적 작은 크기의 디모르포스가 지구와 충돌할 경우 작은 국가 전체가 파괴될 만큼 큰 피해가 예상된다. 게다가 디모르포스와 지구의 충돌 확률은 과거 공룡을 멸종시켰던 대형 소행성(지금 10㎞) 보다 수천 배 높다. 이에 천문학자들은 소행성과 지구의 충돌을 대비한 조기 경보시스템을 꾸준히 개발‧개선하고 있다. 더 나아가 소행성이 지구로 다가오기 전 선제 예방책으로 우주에서 소행성을 파괴하는 ‘다트’ 등의 프로젝트도 진행 중이다. 지구로 접근하는 ‘잠재적 위협 소행성’ 약 2250개한편, NASA에 따르면 지구에 약 750만㎞ 이내로 접근하는 지름 140m 이상의 소행성은 ‘잠재적 위협 소행성’(PHA)으로 분류된다. 전문가들은 지름이 140m 정도의 소행성이 지구에 추락할 경우, 국가 하나를 초토화할 수 있다고 보고 이를 잠재적 위협 소행성으로 분류해 관측하고 있다. 현재 2246개의 소행성이 잠재적 위협 소행성으로 분류돼 있으며, 이중 크기가 1㎞ 이상인 것은 160개에 달한다. 소행성이 지구와 충돌할 경우 막대한 피해를 줄 수 있다. 실제로 1908년 시베리아 퉁그스카에 크기 60m의 운석이 떨어져 서울시 면적 3배 숲이 사라졌다. 전문가들은 크기 140m 이상인 소행성이 100년 안에 지구와 충돌할 가능성은 거의 없지만, 현재까지 100~300m 크기의 근지구 소행성은 약 16%만 발견됐기 때문에 미래를 위한 적극적인 대비가 필요하다고 입을 모은다.

모피를 얻기 위해 동물들을 사육하는 농장에서 인수공통감염병 확산의 가능성이 있는 바이러스가 발견됐다. 코로나19 팬데믹 이후 전문가들은 박쥐와 같은 포유류를 사육하면 새로운 바이러스가 야생에서 쉽게 유입돼 새로운 유행병이 발생할 수 있다고 경고해 왔다. 코로나19를 연구해 온 중국 푸단대학과 호주 시드니대학 등 국제 공동 연구진은 2021~2024년 전국에서 질병으로 죽은 밍크와 토끼, 여우, 너구리 등 동물 461마리의 폐와 장 샘플에서 유전 물질을 채취해 분석했다. 분석 대상 동물 대부분은 모피 농장에서 사육됐었지만, 일부는 식용이나 약재를 위해 사육되기도 했다. 약 50마리는 야생동물이었다. 연구진은 해당 동물 샘플에서 총 36개의 새로운 바이러스를 포함해 125개의 바이러스를 발견했다. 이중 인간을 포함해 다른 종(種)으로 전파될 위험성이 ‘높음’으로 평가된 바이러스는 39개에 달했다. 특히 너구리와 밍크는 가장 많은 수의 ‘잠재적 고위험 바이러스’를 보유하고 있었다. 또 새로 발견된 코로나바이러스 7종 중 어느 것도 코로나19와 사스(SARS)를 유발하는 ‘SARS-CoV-2’(제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스)와 공통점이 없었다. 연구진이 가장 우려한 바이러스는 집박쥐(Pipistrellus)에게서 발견된 코로나 바이러스(HKU5)와 유사한 것으로, 사육되던 밍크 2마리의 폐에서 발견됐다. 해당 바이러스는 치명적인 중동호흡기증후군(메르스)과도 연관이 있는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 시드니대학의 바이러스 전문가 에드워드 홈즈 교수는 AFP에 “글로벌 모피 농장 산업이 새로운 팬데믹이 시작될 가능성이 가장 높은 장소 중 하나라고 생각한다”면서 “개인적으로 전 세계의 모피 농장이 폐쇄되어야 한다고 생각한다”고 밝혔다. 이어 “박쥐에서 농장의 밍크로 전염이 확산된 것을 보면 경각심이 생길 수밖에 없다. 해당 바이러스를 반드시 감시해야만 한다”면서 “모피 농장의 사육 동물이 그런 바이러스에 감염될 수 있으며, 인간이 이에 결국 노출될 가능성이 있다”고 주장했다. 또 “야생동물을 사고파는 행위가 코로나19 출현에 책임이 있다고 굳게 믿는다”면서 “모피 농장의 무역이 또 다시 새로운 전염병 팬데믹을 발생시킬 수 있다”고 덧붙였다. 연구진은 “너구리, 밍크, 사향쥐와 같은 동물은 모피를 얻기 위해 사육되며 때로는 식품이나 의약품으로 이용되지만, 새로운 병원균의 잠재적인 저장고이기도 하다”면서 “이번 연구는 농장에서 키워지는 동물과 야생동물 사이, 그리고 사람에서 농장 동물로의 잠재적인 바이러스 전파를 보여주며, 모피 농장이 바이러스 동물공통감염의 중요한 전파 허브임을 나타낸다”고 강조했다. 자세한 연구결과는 저명한 국제학술지 네이처 최신호(4일자)에 실렸다.

40억 년 전쯤 목성 최대 위성인 ‘가니메데’가 거대한 소행성에 부딪혀 천체 자체가 회전하면서 자전축이 크게 이동했다는 연구 결과가 나왔다. 스페이스닷컴은 5일(현지시간) 일본 고베대의 행성 과학자인 히라타 나오유키 박사가 지난 3일 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 발표한 연구 논문에 실린 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 인용해 가니메데에 부딪힌 거대 소행성의 직경은 약 300㎞로, 6600만 년 전쯤 지구에 충돌해 공룡을 멸종시켰던 소행성보다 20배 더 컸을 것으로 예상된다고 보도했다. 히라타 박사의 이번 연구에 따르면, 이 같이 거대한 소행성만이 가니메데를 불안정하게 만들어 자전축이 이동하게 했을 것으로 예상된다. 이 연구에 참여하지 않았으나 논문을 면밀히 검토한 영국 레스터대의 행성 과학자인 리 플레처 교수는 이틀 전 보도된 영국 일간지 가디언과의 인터뷰에서 “이는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 시계를 되돌려 가니메데 전역에 흉터(충돌 흔적)가 분포한 이유를 설명하는 깔끔한 시도”라고 평가했다. 히라타 박사는 가니메데에 소행성이 충돌한 이후 약 1000년에 걸쳐 천체 자체가 회전해 자전축이 이동하는 결과가 전개됐다고 추정한다. 그의 연구에 따르면 당시 소행성은 60~90도의 각도로 가니메데에 충돌해 직경이 1400~1600km인 크레이터(충돌구)를 만들고 충돌로 떨어져 나갔던 암석과 먼지가 떨어지면서 이를 부분적으로 채웠다. 가니메데의 자전축 변화에 대한 증거는 이 같은 소행성 충돌로 인해 생성된 그릇 모양 분지의 파편화된 잔해로 추정되는 광범위한 고랑(동심원상 고리)이 있는 표면에 기반을 두고 있다. 가니메데의 적도 바로 아래에 남겨진 충돌 흔적에 대한 이번 분석에 따르면 충돌구가 목성과 반대쪽을 향하고 있는 것은 당시 소행성 충돌로 인해 위성 자체가 회전했기 떄문이다. 히라타 박사는 별도의 성명을 통해 가니메데는 소행성 충돌로 생긴 충돌구가 위성 자체 크기의 무려 25%에 도달했기에 원래의 표면은 완전히 없어졌을 것이라고 말했다. 과학자들은 가니메데에는 지구의 모든 바다를 합친 것보다 많은 물을 가진 바다가 숨겨져 있으며, 이는 당시 충돌로 이 위성의 지질과 내부 변화에 상당한 영향을 미쳤을 가능성이 크다고 보고 있다. 보이저 우주선과 갈리레오 탐사선은 모두 1900년대 후반에 가니메데의 이미지를 촬영하는 데 성공했지만, 이 위성의 많은 영역은 아직 충분한 해상도로 촬영되지 않아 그 역사와 진화를 과학자들이 이해하는 데는 한계가 있다. 예를 들어, 가니메데의 극적인 방향 전환으로 인해 아직 발견되지 않은 균열이나 다른 지각 지형이 표면을 가로질러 가속화됐을 가능성이 있다고 히라타 박사는 말했다.

40억 년 전쯤 목성 최대 위성인 ‘가니메데’가 거대한 소행성에 부딪혀 천체 자체가 회전하면서 자전축이 크게 이동했다는 연구 결과가 나왔다. 스페이스닷컴은 5일(현지시간) 일본 고베대의 행성 과학자인 히라타 나오유키 박사가 지난 3일 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 발표한 연구 논문에 실린 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 인용해 가니메데에 부딪힌 거대 소행성의 직경은 약 300㎞로, 6600만 년 전쯤 지구에 충돌해 공룡을 멸종시켰던 소행성보다 20배 더 컸을 것으로 예상된다고 보도했다. 히라타 박사의 이번 연구에 따르면, 이 같이 거대한 소행성만이 가니메데를 불안정하게 만들어 자전축이 이동하게 했을 것으로 예상된다. 이 연구에 참여하지 않았으나 논문을 면밀히 검토한 영국 레스터대의 행성 과학자인 리 플레처 교수는 이틀 전 보도된 영국 일간지 가디언과의 인터뷰에서 “이는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 시계를 되돌려 가니메데 전역에 흉터(충돌 흔적)가 분포한 이유를 설명하는 깔끔한 시도”라고 평가했다. 히라타 박사는 가니메데에 소행성이 충돌한 이후 약 1000년에 걸쳐 천체 자체가 회전해 자전축이 이동하는 결과가 전개됐다고 추정한다. 그의 연구에 따르면 당시 소행성은 60~90도의 각도로 가니메데에 충돌해 직경이 1400~1600km인 크레이터(충돌구)를 만들고 충돌로 떨어져 나갔던 암석과 먼지가 떨어지면서 이를 부분적으로 채웠다. 가니메데의 자전축 변화에 대한 증거는 이 같은 소행성 충돌로 인해 생성된 그릇 모양 분지의 파편화된 잔해로 추정되는 광범위한 고랑(동심원상 고리)이 있는 표면에 기반을 두고 있다. 가니메데의 적도 바로 아래에 남겨진 충돌 흔적에 대한 이번 분석에 따르면 충돌구가 목성과 반대쪽을 향하고 있는 것은 당시 소행성 충돌로 인해 위성 자체가 회전했기 떄문이다. 히라타 박사는 별도의 성명을 통해 가니메데는 소행성 충돌로 생긴 충돌구가 위성 자체 크기의 무려 25%에 도달했기에 원래의 표면은 완전히 없어졌을 것이라고 말했다. 과학자들은 가니메데에는 지구의 모든 바다를 합친 것보다 많은 물을 가진 바다가 숨겨져 있으며, 이는 당시 충돌로 이 위성의 지질과 내부 변화에 상당한 영향을 미쳤을 가능성이 크다고 보고 있다. 보이저 우주선과 갈리레오 탐사선은 모두 1900년대 후반에 가니메데의 이미지를 촬영하는 데 성공했지만, 이 위성의 많은 영역은 아직 충분한 해상도로 촬영되지 않아 그 역사와 진화를 과학자들이 이해하는 데는 한계가 있다. 예를 들어, 가니메데의 극적인 방향 전환으로 인해 아직 발견되지 않은 균열이나 다른 지각 지형이 표면을 가로질러 가속화됐을 가능성이 있다고 히라타 박사는 말했다.

휴대전화의 과다 사용은 불면증을 비롯해 각종 정신 건강에 악영향을 미친다는 지적은 많이 나왔다. 이런 영향은 아동, 청소년에게 특히 심각하게 나타난다. 그런데, 휴대전화의 지나친 사용은 심혈관 질환을 유발할 가능성을 높인다는 지적이 나왔다. 캐나다 토론토대 공중보건대, 중국 광저우 남방의대 공동 연구팀은 휴대전화 사용 시간과 심혈관 질환 발생 위험성의 관계를 발견했다. 연구팀에 따르면 특히 흡연자와 당뇨 환자에게 이런 상관관계는 높게 나타나는 것으로 확인됐다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘캐나다 심장학 저널’ 9월 5일 자에 실렸다. 연구팀은 휴대전화에서 방출되는 전파 주파수 전자기장(RF-EMF)은 시상하부-뇌하수체-부신 축의 비정상적 조절, 염증반응, 산화 스트레스를 유발할 수 있기 때문에 심장과 혈관 등에 영향을 미칠 것으로 가정했다. 연구팀은 대표적인 의료 빅데이터인 영국 바이오뱅크에서 2006년부터 2010년까지 휴대전화 사용 빈도에 대해 보고한 심혈관 질환 병력이 없는 44만 4027명을 분석했다. 연구팀은 평균 12.3년의 추적 기간 뇌졸중, 관상동맥 심장병, 심방세동, 심부전 등 심혈관 질환 발병과 휴대전화 사용 횟수와 주 사용 시간을 비교했다. 특히 수면 패턴, 심리상태, 신경증과의 관계도 비교했다. 그 결과, 휴대전화 사용 빈도가 높은 사람일수록 수면 장애와 신경증 발생 가능성이 높았고, 심혈관 질환 발생도 높은 것으로 나타났다. RF-EMF에 만성적으로 노출되면 체내 산화 스트레스와 염증 반응을 초래하고, 흡연자와 당뇨환자는 체내 염증 수치가 높은 상황이기 때문에 심혈관 질환이 더 발병하게 된다는 것이다. 이번 연구는 스마트폰 사용이 보편화되기 직전의 결과이기 때문에, 스마트폰과 거의 붙어서 사는 현대인을 고려할 때 이런 상관관계는 더 높게 나타날 것으로 연구팀은 전망했다. 니콜라스 그루빅 캐나다 토론토대 공중보건대 교수는 “휴대전화의 사용 시간과 수면 패턴, 정신 건강 문제 등이 결합하면서 생체 리듬, 내분비 및 대사 교란, 염증 증가로 심혈관 질환 발생에 영향을 미치는 것”이라며 “건강한 휴대전화 습관을 유지하는 것이 심혈관 건강뿐만 아니라 정신 건강에도 도움이 된다”라고 말했다.

전 세계 야생 식물의 90%, 식용 작물의 75%는 동물의 수분(受粉·가루받이)에 의존한다. 수분을 도와주는 동물로는 꿀벌, 나비 외에 나방, 말벌, 딱정벌레, 새, 박쥐 등이 있다. 이 중 가장 중요하게 여겨지는 동물은 꿀벌이다. 실제로 꿀벌은 세계 주요 100대 농작물 중 71개 작물의 가루받이를 돕는다. 최근 기후 변화와 더불어 서식지 감소, 병해충, 농약 과다 사용, 외래종 유입 등 여러 원인으로 꿀벌을 비롯한 수분 매개체가 급감하고 있다. 이 때문에 수분 매개 동물을 보호하고 멸종을 막기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 미국 테네시대 생태·진화생물학과, 동물학·식물병리학과 공동 연구팀은 사계절 내내 꽃이 펴 있게 하는 것이 꿀벌의 번식에 무엇보다 중요하다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 9월 5일자에 실렸다. 연구팀은 데이지, 콩과식물, 민트를 각각 심은 정원과 세 가지 식물을 모두 심은 정원 총 4개를 도심 공원, 농경지, 목장 등 5개의 다른 토지 환경에 조성했다. 이렇게 총 20곳의 정원을 꾸민 뒤 정원 주변 반경 50m 내에 모이는 꿀벌의 종과 개체수를 조사했다. 그 결과 녹지에서 평균 20.83시간 동안 44종, 1186마리의 꿀벌을 수집했고, 농경지에서는 16.67시간 동안 52종, 2917마리의 꿀벌을 모았다. 꿀벌이 가장 많이 발견된 장소는 목장이었고, 단위 면적당 꿀벌 밀도가 가장 높은 곳은 도심 공원으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 식물 하나에 꽃이 얼마나 달려 있는지, 단위 면적당 꽃이 얼마나 많은지는 꿀벌의 밀도나 종 다양성에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 꿀벌 군집 구성과 종 다양성에 가장 큰 영향을 미친 요인은 꽃의 종류에 상관없이 꽃이 피어 있는 시간이란 점을 확인했다. 한편 워싱턴주립대 생명과학부 연구팀은 사람들이 서식지 관리에 적극적으로 나설수록 멸종 위기에 처한 나비 종의 생존 가능성을 높일 수 있다는 연구 결과를 생명과학 분야 국제 학술지 ‘응용 생태학’ 9월 5일자에 발표했다. 최근 지구 온난화로 인해 나비들이 때 이른 활동을 하는 경우가 잦다. 생태학적으로 활동 시기가 달라질 경우 개체군 감소는 물론 가루받이 실패 확률도 커진다. 이에 연구팀은 미국 10개 주에서 나비 31종 114개 개체군을 관찰했다. 그 결과 잡초 제거, 나비 애벌레를 위한 꽃가루 식물 심기, 수분 매개체가 특히 선호하는 식물 재배 등의 방법으로 서식지를 적극적으로 관리하면 나비의 개체수 증가와 종 다양성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 실제로 미국 오리건주 고유 나비 종인 ‘팬더스 블루’는 1990년대 몇 천 마리에 불과했지만 관리를 통해 현재 3만 마리 이상으로 늘어난 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 셰릴 슐츠(보전 생물학) 교수는 “이번 연구 결과는 서식지 관리가 주요 수분 매개체인 나비의 급격한 감소를 늦추거나 심지어 반전시킬 수 있음을 보여 준다”고 말했다.

찰스 다윈은 이타적 행동, 상호 협력, 그리고 성 선택은 자연 선택, 적자생존 등의 개념만으로는 설명이 쉽지 않아 한동안 골머리를 앓았습니다. 이후 윌리엄 해밀턴이라는 진화생물학자가 ‘근연도’라는 개념을 바탕으로 한 해밀턴 법칙을 제시하면서 이타성을 깔끔하게 설명했습니다. 이후 상호 협력은 진화론적 게임이론으로 충분히 설명할 수 있다는 것을 많은 수학자가 밝혀냈습니다. 그런데 캐나다 브리티시컬럼비아대(UBC) 수학과, 동물학과, 헝가리 부다페스트 기술물리·재료과학 연구소, 진화연구소 공동 연구팀은 두 집단에서 협력 행위는 계속 증가하지 않고 일정 비율로 유지된다는 사실을 수학적으로 확인했다고 4일 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 융복합 분야 국제 학술지 ‘PNAS 넥서스’ 9월 3일자에 실렸습니다. 협력은 비용이 낮거나 이익이 클 때 나타납니다. 협력을 하는 데 비용이 너무 많이 들면 협력할 이유가 없는 것은 너무도 당연합니다. 이를 근거로 진화수학자들은 게임이론으로 자기 이익만 추구하려는 개체가 있을 때도 상호 협력이 유지되는 이유에 관해 설명했습니다. 이는 꿀벌, 나비와 같은 꽃가루 수분 곤충과 식물 간의 공생 관계로도 확인됐습니다. 이번 연구팀은 상호 협력이 언제 증가하고 감소하는지 알아보기 위해 ‘계산공간모형’(CSM)이라는 일종의 컴퓨터 모의실험을 했습니다. 두 종의 개체를 바둑판처럼 생긴 격자에서 서로 마주 보도록 한 뒤 협력 행동을 실험한 것입니다. 연구팀은 각 개체가 군집을 형성해 자기 이익만 챙기려는 사기꾼 개체를 쫓아내는 방식으로 협력을 확대하도록 컴퓨터 모델을 설계했습니다. 그 결과 협력 조건이 개선될 때마다 두 종 사이에서 상호 이익이 되는 방향으로 협력 행위가 증가하는 것이 확인됐습니다. 그런데 협력의 비율이 50%에 가까워지면 갑자기 분열이 발생하는 것이 관찰됐습니다. 공간적으로 한쪽에는 협력자들이, 다른 쪽으로는 비협조자나 배신자들이 모이면서 나타난 현상입니다. 연구팀에 따르면 협력과 비협력의 비율이 일정하게 유지된다는 것입니다. 연구를 이끈 크리스토프 하우어트 UBC 교수(진화 게임이론)는 “협력의 대칭 붕괴 현상은 복잡한 생명체 시스템에서 상호 작용에 중대한 영향을 미칠 수 있는 행동 변화를 설명할 수 있게 한다”고 말했습니다.

프랑스령 기아나에 서식하는 흰개미에게서만 존재하는 독특한 생존 매커니즘이 최초로 밝혀졌다. 2012년 기아나의 숲에 서식하는 흰개미인 네오카프리테르메스 타라쿠아(Neocapritermes taracua, 이하 N. 타라쿠아)의 등에서 파란색 반점을 발견했다. N. 타라쿠아 일개미에게서만 발견되는 이 파란색 반점은 일종의 ‘배낭’이다. 주로 나이가 많은 일개미들의 몸에는 한 쌍의 샘이 존재하며, 둥지가 위험에 처할 경우 스스로 화학반응을 일으켜 해당 ‘배낭’에서 폭발적으로 독성물질을 뿜어내 침입자들을 물리치고 자신을 희생한다. 체코 과학아카데미 산하의 유기화학 및 생화학연구소 연구진은 흰개미가 등에 가지고 다니는 ‘신비한 배낭’의 작동 매커니즘을 분석해 왔다. 연구진에 따르면, N. 타라쿠아 일개미는 일생동안 점차적으로 특정 효소인 ‘블루 라카제 BP76’을 ‘배낭’에 축적한다. 이후 침입자가 발생할 경우 스스로 이 ‘배낭’을 찢어버린다. 이후 ‘배낭’속 물질과 몸의 다른 샘에서 분비된 효소가 섞이면서 매우 독성이 강한 벤조퀴논을 함유한 액체가 만들어진다. 일반적으로 벤조퀴논은 독성을 가지고 있으며, 사람이 벤조퀴논을 흡입하거나 삼킬 경우, 피부에 접촉할 경우 심각한 건강 문제가 발생할 수 있다. 늙은 N. 타라쿠아 일개미는 자신의 몸에서 만들어낸 효소와 ‘배낭’에 있던 물질을 합쳐 독성이 강하고 끈적끈적한 액체를 만들어낸다. 이 액체는 침입자를 움직이지 못하게 하거나 죽일 수 있고, 동시에 이를 뿜어낸 개미마저도 죽게 만든다. 즉 ‘자폭’을 통해 둥지를 지키는 셈이다. 다만 폭발적인 독성을 가진 효소가 평소 개미의 ‘배낭’에서 고체 상태로 활성 상태를 유지하는 매커니즘은 과학적 수수께끼로 남아있었다. 연구진은 흰개미가 품고 있는 ‘배낭’ 속 효소의 구조를 3차원으로 분석한 결과, 이 효소가 다양한 ‘안정화 전략’ 성질을 가지고 있다는 것을 알게 됐다. 예컨대 해당 효소는 종이 한 장을 작게 접는 것과 매우 비슷하게 접혀진 상태여서 시간이 지나도 쉽게 분해되지 않는다. 연구진은 “해당 효소의 가장 흥미로운 특징 중 하나는 효소의 활성 부위 근처에 있는 두 아미노산인 라이신과 시스테인 사이에 희귀하고 비정상적인 강한 화학적 결합이 있다는 것”이라면서 “이 결합은 일반적으로 발견되지 않으며, 효소가 화학적 구조를 그대로 유지한 채 흰개미의 등에 고체로 저장되는데 중요한 역할을 한다”고 설명했다. 이어 “이러한 결합은 특수한 잠금 장치처럼 작용하기 때문에 평상시 효소가 고체 상태의 모양을 유지하다가, ‘자폭’ 순간이 필요할 때 즉시 투입될 수 있게 돕는다”고 덧붙였다. 연구를 이끈 파블리나 레자초바 박사는 “기기의 개별 구성 요소에 대한 지식이 기기의 작동 방식을 이해하는 데 도움이 되는 것처럼 분자의 3차원 구조를 아는 것은 생물학적 과정을 이해하는 데 도움이 된다. 이 경우 효소의 독특한 구조가 N. 타라쿠아 흰개미의 방어 매커니즘인 것”이라고 설명했다. 미국 과학매체 피스닷오르그(phys.org)는 흰개미가 나이를 먹으면서 이 효소를 안정적으로 저장하고 축적할 수 있는 능력은 집단을 보호하는 데 중요하다면서 “군집을 위해 늙은 개체보다 더 많은 일을 할 수 있는 어린 개체는 ‘배낭’에 소량의 효소만 가지고 다닌다. 이후 폭발물이 축적되는 ‘배낭’에는 개미의 힘이 약해질수록(나이가 들수록) 점점 더 커져간다. 군집의 이익을 위해 자신을 희생할 준비가 되어 가는 것”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 세계적 학술지 셀(Cell Press)에서 발간하는 구조 생물학 분야 저널 ‘Structure’(구조) 최신호에 실렸다.

프랑스령 기아나에 서식하는 흰개미에게서만 존재하는 독특한 생존 매커니즘이 최초로 밝혀졌다. 2012년 기아나의 숲에 서식하는 흰개미인 네오카프리테르메스 타라쿠아(Neocapritermes taracua, 이하 N. 타라쿠아)의 등에서 파란색 반점을 발견했다. N. 타라쿠아 일개미에게서만 발견되는 이 파란색 반점은 일종의 ‘배낭’이다. 주로 나이가 많은 일개미들의 몸에는 한 쌍의 샘이 존재하며, 둥지가 위험에 처할 경우 스스로 화학반응을 일으켜 해당 ‘배낭’에서 폭발적으로 독성물질을 뿜어내 침입자들을 물리치고 자신을 희생한다. 체코 과학아카데미 산하의 유기화학 및 생화학연구소 연구진은 흰개미가 등에 가지고 다니는 ‘신비한 배낭’의 작동 매커니즘을 분석해 왔다. 연구진에 따르면, N. 타라쿠아 일개미는 일생동안 점차적으로 특정 효소인 ‘블루 라카제 BP76’을 ‘배낭’에 축적한다. 이후 침입자가 발생할 경우 스스로 이 ‘배낭’을 찢어버린다. 이후 ‘배낭’속 물질과 몸의 다른 샘에서 분비된 효소가 섞이면서 매우 독성이 강한 벤조퀴논을 함유한 액체가 만들어진다. 일반적으로 벤조퀴논은 독성을 가지고 있으며, 사람이 벤조퀴논을 흡입하거나 삼킬 경우, 피부에 접촉할 경우 심각한 건강 문제가 발생할 수 있다. 늙은 N. 타라쿠아 일개미는 자신의 몸에서 만들어낸 효소와 ‘배낭’에 있던 물질을 합쳐 독성이 강하고 끈적끈적한 액체를 만들어낸다. 이 액체는 침입자를 움직이지 못하게 하거나 죽일 수 있고, 동시에 이를 뿜어낸 개미마저도 죽게 만든다. 즉 ‘자폭’을 통해 둥지를 지키는 셈이다. 다만 폭발적인 독성을 가진 효소가 평소 개미의 ‘배낭’에서 고체 상태로 활성 상태를 유지하는 매커니즘은 과학적 수수께끼로 남아있었다. 연구진은 흰개미가 품고 있는 ‘배낭’ 속 효소의 구조를 3차원으로 분석한 결과, 이 효소가 다양한 ‘안정화 전략’ 성질을 가지고 있다는 것을 알게 됐다. 예컨대 해당 효소는 종이 한 장을 작게 접는 것과 매우 비슷하게 접혀진 상태여서 시간이 지나도 쉽게 분해되지 않는다. 연구진은 “해당 효소의 가장 흥미로운 특징 중 하나는 효소의 활성 부위 근처에 있는 두 아미노산인 라이신과 시스테인 사이에 희귀하고 비정상적인 강한 화학적 결합이 있다는 것”이라면서 “이 결합은 일반적으로 발견되지 않으며, 효소가 화학적 구조를 그대로 유지한 채 흰개미의 등에 고체로 저장되는데 중요한 역할을 한다”고 설명했다. 이어 “이러한 결합은 특수한 잠금 장치처럼 작용하기 때문에 평상시 효소가 고체 상태의 모양을 유지하다가, ‘자폭’ 순간이 필요할 때 즉시 투입될 수 있게 돕는다”고 덧붙였다. 연구를 이끈 파블리나 레자초바 박사는 “기기의 개별 구성 요소에 대한 지식이 기기의 작동 방식을 이해하는 데 도움이 되는 것처럼 분자의 3차원 구조를 아는 것은 생물학적 과정을 이해하는 데 도움이 된다. 이 경우 효소의 독특한 구조가 N. 타라쿠아 흰개미의 방어 매커니즘인 것”이라고 설명했다. 미국 과학매체 피스닷오르그(phys.org)는 흰개미가 나이를 먹으면서 이 효소를 안정적으로 저장하고 축적할 수 있는 능력은 집단을 보호하는 데 중요하다면서 “군집을 위해 늙은 개체보다 더 많은 일을 할 수 있는 어린 개체는 ‘배낭’에 소량의 효소만 가지고 다닌다. 이후 폭발물이 축적되는 ‘배낭’에는 개미의 힘이 약해질수록(나이가 들수록) 점점 더 커져간다. 군집의 이익을 위해 자신을 희생할 준비가 되어 가는 것”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 세계적 학술지 셀(Cell Press)에서 발간하는 구조 생물학 분야 저널 ‘Structure’(구조) 최신호에 실렸다.

경기 성남 분당차병원 암센터 전홍재 교수팀은 간세포암 환자에서 아테졸리주맙과 베바시주맙 병합치료 중 발생하는 간 기능 악화가 생존율에 미치는 영향을 규명한 연구 결과를 발표했다. 3일 차병원에 따르면 이번 연구는 간세포암 치료 중 발생하는 간 기능 저하의 빈도와 임상적 중요성을 체계적으로 분석한 세계 최초 연구로, 면역항암 치료에서 간 기능 관리의 중요성을 알리는 연구로 평가받고 있다. 연구결과는 종양 분야의 권위 있는 국제 학술지 Hepatology (IF=12.9)’ 최신호에 게재됐다. 유럽, 미국, 아시아 3개 대륙 25개 의료기관이 공동으로 진행한 이번 연구에 전홍재 교수는 공동 책임 저자 (Co-senior author)로 참여했다. 미국 피츠버그대학교, 시카고대학교, 영국 임페리얼칼리지 런던 등이 참여한 연구에 전홍재 교수는 아시아 연구자 중 유일하게 주저자로 참여했다. 연구팀은 2019년 1월부터 2023년 6월까지 유럽, 미국, 아시아의 25개 3차 의료기관에서 절제 불가능한 간세포암(HCC) 진단 후 아테졸리주맙과 베바시주맙 병합치료받은 환자 571명을 분석했다. 한국에서 유일하게 연구에 참여한 분당차병원은 전 세계에서 가장 많은 172명의 환자가 참여해 연구에 기여했다. 연구팀은 아테졸리주맙과 베바시주맙 병합 치료를 받은 환자들 중 16.5%에서 간 기능 저하가 발생하는 것을 확인했다. 간기능 저하가 발생한 환자들의 사망 위험률은 19.0배로 치료 중 간암이 악화된 환자들의 사망 위험률 9.9배보다 높은 것으로 나타났다. 간 기능 저하가 발생한 환자들은 대부분 후속치료를 지속할 수 없었으며, 13.8% 환자만이 2차 항암치료를 받을 수 있었다. 반면, 간 기능 저하 없이 종양이 진행된 51.3% 환자들 중 다수인 61.1%가 2차 전신 항암 치료를 받을 수 있었고, 더 높은 생존율을 보였다. 특히 이러한 간기능 악화가 주로 알부민-빌리루빈(ALBI) 등급이 높거나 비바이러스성 원인(알코올, 대사성)을 가진 간암 환자들에서 더 흔하게 발생하는 것을 확인했다. 연구 책임자인 전홍재 교수(혈액종양내과)는 “이번 연구는 간세포암 환자의 예후를 결정하는데 종양의 진행뿐 아니라 간 기능 악화가 간암 환자의 예후를 결정하는데 핵심적인 요소임을 확인했다”며 “간 기능 관리와 간암 치료를 통합적으로 접근함으로써 간암 환자의 생존율을 크게 향상시킬 수 있을 것”이라고 강조했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구) 지원으로 수행됐다.

‘바다의 포식자’인 상어가 더 큰 상어에게 잡아먹힌 사례가 처음으로 확인됐다. 최근 미국 노스캐롤라이나주 환경부 해양학자인 브룩 앤더슨 박사팀은 버뮤다 인근에서 임신한 악상어가 다른 대형 상어에게 잡아먹힌 것으로 확인됐다는 연구결과를 국제학술지 해양과학프론티어(Frontiers in Marine Science) 최신호에 발표했다. 최강의 상어인 백상아리에 비해 몸집이 작은 악상어는 대서양과 남태평양 등의 한대나 온대에 서식하는데 몸길이가 최대 3.7ｍ, 몸무게는 최대 230㎏에 달한다. 이번에 ‘사냥’ 당한 것으로 보이는 악상어는 지난 2020년 10월 애리조나 주립대에 재학 중이던 앤더슨 박사와 동료들이 매사추세츠 주 케이프 코드 인근 바다에서 포획한 것이다. 당시 연구팀은 임신한 상태였던 이 악상어를 잡아 수온·수심 측정 장치와 이동 정보를 제공하는 태그를 단 후 풀어줬다. 이후 158일 동안 움직임을 추적 관찰한 연구팀은 이 악상어가 낮에는 600~800m까지 잠수하고, 밤에는 100~200m에서 맴돌며 수온 6.4~23.5℃를 유지하는 전형적인 악상어의 행동을 확인했다. 그러나 이듬해인 2021년 3월 24일부터 데이터에 갑작스럽고 엄청난 변화가 나타났다. 이후 4일 동안 악상어가 버뮤다 인근에서 비슷한 수심 범위를 유지했지만 수온은 16.4~24.7℃로 거의 일정하게 유지된 것. 또한 며칠 후 태그는 수면 위로 떠올라 다시 전파를 전송하기 시작했다. 연구팀은 이를 근거로 당시 악상어가 다른 포식자의 뱃속에 있었으며, 이후 배출한 태그가 수면 위로 떠오른 것으로 해석했다. 그렇다면 악상어를 잡아먹은 유력한 ‘용의자’는 무엇일까? 이에대해 연구팀은 백상아리를 가장 유력한 후보로 꼽았다. 앤더슨 박사는 “해당 지역에서 악상어를 공격할만큼 충분히 큰 유일한 포식자가 백상아리”라면서 “백상아리의 다이빙 패턴과 체온도 태그에서 수집한 데이터와 일치한다”고 설명했다. 특히 연구팀은 국제자연보존연맹(IUCN) 멸종위기종 적색 목록에 등재된 악상어 보호에 우려를 표했다. 앤더슨 박사는 “상어가 상어를 잡아먹는 것은 특이한 사례지만 더 광범위하게 일어나면 개체수 보호에 걱정거리가 될 수 있다”고 밝혔다.

근대 과학이 발달하기 이전, 이슬람부터 중세 유럽까지 세계 곳곳에서는 비금속을 인공적 수단을 통해 금 등의 귀금속으로 바꾸는 ‘연금술’이 유행했는데, 신비주의 성격이 강한 연금술과 연관된 흥미로운 연구결과가 나왔다. 호주 모내시대, 라트로브대, 호주연방 과학산업연구기구(CSIRO) 자원연구부, 시드니 국립 중성자 산란 연구센터, 전자현미경 연구센터 공동 연구진은 지진이 석영을 자극해 전기장을 형성시키고 이 과정에서 금이 형성된다는 연구결과를 내놓았다. 대륙지각에 풍부한 광물인 석영은 수정이라고도 부르며, 함유되는 극미량의 불순물에 따라 다양한 종(種)이 존재하는 광물이다. 일반적으로 석영은 압축되거나 늘리는 등 물리적인 스트레스를 받았을 때 전기장을 발생시키는 압전 광물이기도 하다. 금은 주로 석영과 광맥에서 형성돼 왔지만, 어떤 매커니즘을 통해 석영이 금으로 전환되는지는 명확히 밝히지지 않았다. 연구진은 먼저 지표면 스트레스(압력)의 핵심 요인인 지진이 석영에 가하는 ‘압전 전압’을 모델링했다. 이후 해당 데이터를 바탕으로 지진이 났을 때 석영 결정체에 더해지는 압력을 금이 용해된 용액에 가하는 방식으로 압전 전압을 만들었다. 그 결과 석영에 충분한 스트레스(압력)이 가해지면 그만큼 충분한 전압이 형성됐고, 액체에서 금이 침착(밑으로 가라앉아 들러붙음)되고 석영 표면에 금 나노입자가 축적되는 것을 확인했다. 이 같은 과정은 지진이 석영에게 미치는 영향과 동일한 것으로, 용해된 금이 포함된 액체가 석영 광맥의 틈으로 침투한 뒤 지진이 일으키는 전기장과 만났을 때 금이 형성된다는 게 연구진의 논린다. 또 처음 금이 침착된 뒤 지진으로 인해 추가적인 압력이 가해질 경우, 새로운 금이 그 위에 쌓이면서 더 큰 금덩어리를 만들어낼 수 있다. 연구를 이끈 모내시대학의 지질학자인 크리스 보이시 박사는 “금은 언제나 석영에서 형성돼 왔다는 것을 알고 있다. 그러나 어떻게 큰 금덩어리가 형성되는지는 알려진 바가 없었다”면서 “대체로 큰 금덩어리가 지진 중 조산운동으로 형성되는 퇴적층에서 발견된다는 점, 석영이 압전 광물이라는 두 가지 단서 덕분에 큰 금덩어리가 형성되는 미스터리를 풀 수 있었다”고 설명했다. 이어 “그러나 이것은 금술은 아니다. 이미 금이 용해된 용액에 압력을 가하는 방식을 이용했기 때문”이라면서 “금이 어디있는지 찾을 수 있는 최고의 과학적 방법은 석영의 압전 신호를 감지하는 것이다. 다만 이것은 석영 광맥이 어디있는지를 알려줄 뿐, 그 석영 광맥이 금이 있는지를 알려주지는 못한다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 지구 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스’ 9월 3일자 최신호에 실렸다.

‘바다의 포식자’인 상어가 더 큰 상어에게 잡아먹힌 사례가 처음으로 확인됐다. 최근 미국 노스캐롤라이나주 환경부 해양학자인 브룩 앤더슨 박사팀은 버뮤다 인근에서 임신한 악상어가 다른 대형 상어에게 잡아먹힌 것으로 확인됐다는 연구결과를 국제학술지 해양과학프론티어(Frontiers in Marine Science) 최신호에 발표했다. 최강의 상어인 백상아리에 비해 몸집이 작은 악상어는 대서양과 남태평양 등의 한대나 온대에 서식하는데 몸길이가 최대 3.7ｍ, 몸무게는 최대 230㎏에 달한다. 이번에 ‘사냥’ 당한 것으로 보이는 악상어는 지난 2020년 10월 애리조나 주립대에 재학 중이던 앤더슨 박사와 동료들이 매사추세츠 주 케이프 코드 인근 바다에서 포획한 것이다. 당시 연구팀은 임신한 상태였던 이 악상어를 잡아 수온·수심 측정 장치와 이동 정보를 제공하는 태그를 단 후 풀어줬다. 이후 158일 동안 움직임을 추적 관찰한 연구팀은 이 악상어가 낮에는 600~800m까지 잠수하고, 밤에는 100~200m에서 맴돌며 수온 6.4~23.5℃를 유지하는 전형적인 악상어의 행동을 확인했다. 그러나 이듬해인 2021년 3월 24일부터 데이터에 갑작스럽고 엄청난 변화가 나타났다. 이후 4일 동안 악상어가 버뮤다 인근에서 비슷한 수심 범위를 유지했지만 수온은 16.4~24.7℃로 거의 일정하게 유지된 것. 또한 며칠 후 태그는 수면 위로 떠올라 다시 전파를 전송하기 시작했다. 연구팀은 이를 근거로 당시 악상어가 다른 포식자의 뱃속에 있었으며, 이후 배출한 태그가 수면 위로 떠오른 것으로 해석했다. 그렇다면 악상어를 잡아먹은 유력한 ‘용의자’는 무엇일까? 이에대해 연구팀은 백상아리를 가장 유력한 후보로 꼽았다. 앤더슨 박사는 “해당 지역에서 악상어를 공격할만큼 충분히 큰 유일한 포식자가 백상아리”라면서 “백상아리의 다이빙 패턴과 체온도 태그에서 수집한 데이터와 일치한다”고 설명했다. 특히 연구팀은 국제자연보존연맹(IUCN) 멸종위기종 적색 목록에 등재된 악상어 보호에 우려를 표했다. 앤더슨 박사는 “상어가 상어를 잡아먹는 것은 특이한 사례지만 더 광범위하게 일어나면 개체수 보호에 걱정거리가 될 수 있다”고 밝혔다.

근대 과학이 발달하기 이전, 이슬람부터 중세 유럽까지 세계 곳곳에서는 비금속을 인공적 수단을 통해 금 등의 귀금속으로 바꾸는 ‘연금술’이 유행했는데, 신비주의 성격이 강한 연금술과 연관된 흥미로운 연구결과가 나왔다. 호주 모내시대, 라트로브대, 호주연방 과학산업연구기구(CSIRO) 자원연구부, 시드니 국립 중성자 산란 연구센터, 전자현미경 연구센터 공동 연구진은 지진이 석영을 자극해 전기장을 형성시키고 이 과정에서 금이 형성된다는 연구결과를 내놓았다. 대륙지각에 풍부한 광물인 석영은 수정이라고도 부르며, 함유되는 극미량의 불순물에 따라 다양한 종(種)이 존재하는 광물이다. 일반적으로 석영은 압축되거나 늘리는 등 물리적인 스트레스를 받았을 때 전기장을 발생시키는 압전 광물이기도 하다. 금은 주로 석영과 광맥에서 형성돼 왔지만, 어떤 매커니즘을 통해 석영이 금으로 전환되는지는 명확히 밝히지지 않았다. 연구진은 먼저 지표면 스트레스(압력)의 핵심 요인인 지진이 석영에 가하는 ‘압전 전압’을 모델링했다. 이후 해당 데이터를 바탕으로 지진이 났을 때 석영 결정체에 더해지는 압력을 금이 용해된 용액에 가하는 방식으로 압전 전압을 만들었다. 그 결과 석영에 충분한 스트레스(압력)이 가해지면 그만큼 충분한 전압이 형성됐고, 액체에서 금이 침착(밑으로 가라앉아 들러붙음)되고 석영 표면에 금 나노입자가 축적되는 것을 확인했다. 이 같은 과정은 지진이 석영에게 미치는 영향과 동일한 것으로, 용해된 금이 포함된 액체가 석영 광맥의 틈으로 침투한 뒤 지진이 일으키는 전기장과 만났을 때 금이 형성된다는 게 연구진의 논린다. 또 처음 금이 침착된 뒤 지진으로 인해 추가적인 압력이 가해질 경우, 새로운 금이 그 위에 쌓이면서 더 큰 금덩어리를 만들어낼 수 있다. 연구를 이끈 모내시대학의 지질학자인 크리스 보이시 박사는 “금은 언제나 석영에서 형성돼 왔다는 것을 알고 있다. 그러나 어떻게 큰 금덩어리가 형성되는지는 알려진 바가 없었다”면서 “대체로 큰 금덩어리가 지진 중 조산운동으로 형성되는 퇴적층에서 발견된다는 점, 석영이 압전 광물이라는 두 가지 단서 덕분에 큰 금덩어리가 형성되는 미스터리를 풀 수 있었다”고 설명했다. 이어 “그러나 이것은 금술은 아니다. 이미 금이 용해된 용액에 압력을 가하는 방식을 이용했기 때문”이라면서 “금이 어디있는지 찾을 수 있는 최고의 과학적 방법은 석영의 압전 신호를 감지하는 것이다. 다만 이것은 석영 광맥이 어디있는지를 알려줄 뿐, 그 석영 광맥이 금이 있는지를 알려주지는 못한다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 지구 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스’ 9월 3일자 최신호에 실렸다.

등교할 때 편도 1시간 이상 걸리는 고등학생의 우울증 위험이 다른 학생들보다 1.6배 더 높다는 연구 결과가 나왔다. 2일 일본 아사히 신문은 일본 정신신경학회 학술지에 실린 니혼대 연구팀의 논문을 인용해 이같이 보도했다. 논문은 공중 위생학을 전문으로 하는 오츠카 유이치로 부교수와 나카시마 히데시 연구원이 공동 발표했다. 연구팀은 2022년 10~12월 2000여명의 사립 고등학교 학생을 대상으로 온라인 설문 조사를 실시했다. 그 결과 응답자 1900명 중 17.3%가 우울 증상을, 19.0%가 불안 증상을 겪고 있었다. 특히 통학 시간이 1시간 이상 걸리는 학생의 우울증 위험 정도는 통학 시간 30분 미만인 학생의 1.6배, 불안 증세 위험 정도는 1.5배였다. 응답자의 약 30%가 통학에 1시간 이상 걸린다고 답했다. 오츠카 교수는 통학 시간이 길수록 우울, 불안 증세가 심해지는 이유를 세 가지 측면에서 분석했다. 먼저 통학 자체가 큰 스트레스라는 점이다. 장시간의 도보나 자전거 통학은 육체적으로 힘들고, 혼잡한 버스나 전철 등 대중교통 이용하는 것은 심리적인 부담이 크다. 두 번째는 장시간 통학하느라 공부나 휴식, 여가를 빼앗긴다는 점이다. 세 번째는 수면 부족이다. 오츠카 교수는 학생들이 평일엔 일찍 일어나야 하는 탓에 수면 부족을 겪다가 주말에 밀린 잠을 몰아서 자면 ‘사회적 시차증’이 생긴다고 설명했다. 사회적 시차증이란 평일과 주말의 생활 리듬이 어긋나서 발생하는 체내 시계가 맞지 않는 현상을 의미한다. 아사히신문에 따르면 해외에서는 학생 건강을 생각해 등교 시간을 늦추는 사례도 있다고 한다. 미국 소아과학회는 사춘기 자녀의 건강을 위해 중·고등학교 등교는 오전 8시 반 이후에 해야 한다는 성명을 내놨다. 이에 따라 캘리포니아주에서는 중학교 등교 시간을 오전 8시 이후로, 고등학교는 오전 8시 반 이후로 하는 내용의 법률이 통과돼 2022년 7월부터 시행되고 있다. 오츠카 교수는 “장시간 통학은 정신 건강과 관련이 있으므로 부모는 아이에게 부담이 적은 통합 방법을 고려하거나 보다 통학하기 쉬운 학교를 선택할 필요가 있다”며 “학교 측도 통학 시간제한, 온라인 수업 활용, 등교 시간 연기 등 학생들의 부담을 줄일 필요가 있다”고 지적했다.