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.

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.

부동산 계약서는 물론 관공서에서 만나는 법률 관련 문서들은 문해력이 높다는 사람도 한 번에 이해하기가 쉽지 않다. 일제 강점기부터 쓰인 일본식 한자어와 문어체식 표현 등이 원인으로 꼽힌다. 이 때문에 국어학계를 중심으로 쉬운 법률 용어, 법률문장으로 바꾸자는 목소리가 터져 나오고 있지만 법조계에서는 요지부동이다. 그런데, 이런 어려운 법률 문서는 비단 한국만의 문제는 아닌 듯싶다. 미국에서도 1970년대 리처드 닉슨 대통령이 연방 규정이나 법률 문서는 ‘일반인의 용어’로 작성되어야 한다고 선언했지만, 지금까지 거의 변화가 없었다. 최근 뇌인지과학자들이 왜 법률문서는 어려운가를 근본적인 문제를 연구한 결과를 내놔 눈길을 끈다. 미국 시카고대 법학대학원, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 뇌·인지과학과, 호주 멜버른대 심리과학부 공동 연구팀은 법률 문서가 복잡하고 어려운 법률 용어와 문장으로 구성되는 이유는 특별한 권위를 전달하려는 목적 때문이라고 23일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 8월 20일 자에 실렸다. 한국뿐만 아니라 외국에서도 법률 문서들은 법률 전문가인 변호사들도 이해하기 어려울 때가 많을 정도로 어려운 것으로 악명 높다. 이 때문에 법률 용어와 문장을 일상에서 쓰는 언어로 바꾸자는 목소리가 지속해 나왔다. 이에 뇌과학자와 인지과학자들도 법률 문서가 왜 어려운 스타일로 작성되는지 관심을 갖기 시작했다. 연구팀은 법률 문장이 복잡해진 이유에 대해 두 가지 가설을 세웠다. 우선 ‘복사·편집 가설’이다. 간단한 전제로 시작한 뒤, 기존 문장에 추가 정보와 정의, 조건을 계속 삽입하는 방식으로 복잡한 중심 삽입절을 만든다는 것이다. 또 다른 가설은 ‘마법의 주문 가설’이다. 일상 언어와 구별하고, 특별한 권위를 부여하기 위해 독특한 스타일로 문장을 작성하는 것을 말한다. 연구팀은 다양한 법률 문서와 계약서에서 추출한 350만 개 문장을 분석하고, 영화 대본, 신문 기사, 학술 논문 등 다른 글쓰기 유형과 비교했다. 그 결과, 법률 관련 문장 대부분은 중간에 긴 정의가 삽입되는 ‘중심 삽입’ 형식을 바탕으로, 권위를 부여하기 위해 오래된 문어체 형식의 단어와 문장을 구사하는 것으로 조사됐다. 언어학자들에 따르면 이런 구조는 문장을 길어지게 하고 텍스트를 이해하기 더 어렵게 만든다고 밝혔다. 즉, 법률 문서에 쓰는 문장들은 사람들이 일반적으로 쓰는 방식이 아닌 복잡하고 일상에서는 사용되지 않는 오래된 방식으로 문장을 만드는 경향이 있다는 설명이다. 연구팀은 추가로 두 가지 실험을 했다. 우선 200명의 비전문가에게 두 종류의 글을 작성하도록 했다. 하나는 음주 운전, 강도, 방화, 절도 등 범죄를 금지하는 법률안을 작성하도록 하고, 다른 하나는 이런 범죄에 관해 어떤 법률이 적용되어야 하는지 설명하는 글을 쓰도록 했다. 또 다른 실험은 80명의 비전문가를 대상으로 법률문서와 외국인에게 해당 법률을 설명하는 문서를 작성하도록 했다. 그 결과, 두 실험 모두에서 법률안에서는 중심 삽입 형식의 문장이 주로 쓰였고, 일반 설명문에서는 중심 삽입 문장이 전혀 사용되지 않은 것으로 나타났다. 이는 일반인들도 법률 관련 문장과 문서는 권위를 갖고 복잡하게 구성돼 있어야 한다는 선입견이 자리 잡은 것을 보여주는 사례라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 에드워드 깁슨 MIT 교수(정보처리·언어 인지학)는 “이번 연구에 따르면 사람들은 ‘법은 이렇게 들려야 해’라는 암묵적 규칙이 있다고 생각하는 것 같다”라며 “이번 연구를 통해 법률 언어가 왜 그렇게 복잡한지 알게 됐고, 이를 바탕으로 어떻게 바꾸는 것이 좋을지 파악할 수 있게 됐다”고 말했다.

많은 사람이 무더위를 피해 바다로, 계곡으로 떠난다. 울창한 숲이 있는 산 역시 피서지로 인기를 끈다. 요즘처럼 푹푹 찌는 더위에도 나무들이 터널을 이루고 있는 도심 공원이나 오래된 아파트 단지 입구에 들어서면 시원한 느낌이 드는 것만 봐도 숲이 피서지로 인기인 이유를 알 수 있다. 더군다나 요즘 같은 온난화 시대에 숲의 중요성은 날로 커지고 있다. 영국 버밍엄대, 스완지대, 뱅거대, 브리스톨대, 옥스퍼드대, 엑서터대, 랭커스터대와 미국 오크리지 국립연구소, 호주 웨스턴 시드니대, 파키스탄 아자드 자무 여자대 공동 연구팀은 베어 쓸 수 있을 만큼 충분히 성장한 나무들로 구성된 성림지(成林地)가 기후변화 대응에 중요한 역할을 한다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 기후과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 기후변화’ 8월 12일자에 실렸다. 연구팀은 수령 180년 이상, 평균 높이 26m인 참나무들이 모여 있는 영국 중부의 숲에서 실시한 ‘장기 자유 공기 이산화탄소 농도 증가’(FACE) 실험 데이터를 정밀 분석했다. 연구팀은 30m 단위의 격자로 6개 구역을 나눈 뒤 이산화탄소가 높은 환경에 노출시킨 세 곳과 나머지 다른 세 곳의 탄소 흡수 능력 및 목재 생산 능력을 비교했다. 그 결과 오래된 나무들도 대기 중 이산화탄소가 늘어남에 따라 목질 바이오매스 생산을 증가시키며 이산화탄소를 배출하는 잎이나 미세 뿌리 같은 부분은 발달하지 않는 것으로 확인됐다. 이는 기존 연구 결과들과는 달리 성림지가 대기 중 이산화탄소를 포집해 가두는 역할을 하는 동시에 목재 생산량 증가에도 도움이 된다는 의미다. 보통 숲 1㏊당 탄소 저장량은 런던에서 뉴욕까지(5569㎞) 편도 비행하는 여객기가 배출하는 이산화탄소 1% 정도로 알려졌다. 그런데 성림지는 ㏊당 연간 흡수 탄소량이 이보다 10배 크다고 연구팀은 설명했다. 그런가 하면 영국, 호주, 네덜란드, 인도, 미국, 벨기에 6개국 11개 대학과 연구기관으로 구성된 국제 공동 연구팀은 숲을 복원하는 것이 인간에게 이익을 줄 뿐만 아니라 생물 다양성을 증진하고 기후변화에도 대응할 수 있는 ‘1석3조’의 효과를 가진다는 연구 결과를 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 8월 13일자에 발표했다. 연구팀은 기후 위기에서 파생되는 극단적 기상 현상, 생물 다양성 변화가 인간 웰빙에 미치는 영향까지 고려하는 ‘인간에 대한 자연의 기여’(NCP)라는 종합 분석 틀로 숲 복원을 인간과 자연 모두에 도움을 주는 전체론적 측면에서 살펴봤다. 그 결과 통합 숲 복원 계획은 평균적으로 기후변화 완화도를 83.3%, 생물 다양성 가치를 89.9%, 사회경제적 이익을 93.9% 높이는 것으로 나타났다. 트리샤 고팔라크리슈나 영국 엑서터대 박사(지리학)는 “생태계 복원 계획을 세울 때 어느 하나의 목적에만 초점을 맞추지 말고 종합적으로 봐야 한다는 사실을 이번 연구가 알려 준다”고 말했다.

화성의 깊은 곳에 액체 상태의 물이 고여 있는 저수지가 있다는 연구결과가 나왔다고 CNN, USA투데이 등 현지 언론이 12일(이하 현지시간) 보도했다. 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD) 연구진은 화성의 지진파 자료를 토대로 화성 표면 아래 11.5~20㎞ 지점의 암석을 분석한 결과, 암석 내부에 막대한 양의 액체 상태의 물이 있을 것으로 추정했다. 화성의 중간 지각에 있는 액체 상태의 이 물은 화성 전체를 1마일(약 1.6㎞)의 깊이로 채울 수 있을 정도의 방대한 양일 것으로 추산됐다. 이에 연구를 이끈 UCSD 해양학 연구소의 바샨 라이트 박사는 “화성의 물 추정치는 고대 화성의 바다를 채웠을 것으로 추정되는 물의 양보다 더 많다”면서 “만약 이번에 분석한 데이터가 화성 전체를 대표한다면, 암석 안에 있는 물의 양은 1~2km 깊이의 바다에 달할 것”이라고 설명했다. 이어 “화성에서도 지구와 마찬가지로 지표면의 물 등이 스며들어 지하수를 형성하는 과정이 있었을 것”이라면서 “상부 지각이 오늘날보다 더 따뜻했던 시기에 물이 스며드는 침투 현상이 일어났을 것”이라고 추정했다. 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 커짐에 따라 화성 생명체 존재 가능성에도 관심이 쏠리고 있다. 라이트 박사는 “물의 존재가 생명체가 있다는 것을 의미하지는 않지만, 물은 생명체에 있어 중요한 요소로 여겨진다”면서 “우리는 물이 있는 지구의 깊은 지표 아래에 생명체가 존재할 수 있다는 걸 알고 있다”고 말했다. 이번 연구에 참여하지 않은 ‘켁 우주 연구소’의 행성 과학 교수인 베서니 엘만은 “구의 경우 액체 상태의 물이 있는 곳에 생명체가 존재하기 때문에 화성에 액체 상태의 대수층(지하수를 품고 있는 지층)이 존재한다면 생명체 탐사의 주요 목표가 될 것”이라고 내다봤다. 과학자들은 30억 년 전의 화성에는 호수와 강, 바다가 있었을 것으로 추정하고 있다. 한편 이번 연구는 2018~2022년 화성 지질탐사 임무를 수행한 미 항공우주국(NASA) 탐사선 ‘인사이트’가 수집한 지진파 자료와 화성의 중력 데이터 분석을 통해 이뤄졌다. 연구 결과는 미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다.

화성의 깊은 곳에 액체 상태의 물이 고여 있는 저수지가 있다는 연구결과가 나왔다고 CNN, USA투데이 등 현지 언론이 12일(이하 현지시간) 보도했다. 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD) 연구진은 화성의 지진파 자료를 토대로 화성 표면 아래 11.5~20㎞ 지점의 암석을 분석한 결과, 암석 내부에 막대한 양의 액체 상태의 물이 있을 것으로 추정했다. 화성의 중간 지각에 있는 액체 상태의 이 물은 화성 전체를 1마일(약 1.6㎞)의 깊이로 채울 수 있을 정도의 방대한 양일 것으로 추산됐다. 이에 연구를 이끈 UCSD 해양학 연구소의 바샨 라이트 박사는 “화성의 물 추정치는 고대 화성의 바다를 채웠을 것으로 추정되는 물의 양보다 더 많다”면서 “만약 이번에 분석한 데이터가 화성 전체를 대표한다면, 암석 안에 있는 물의 양은 1~2km 깊이의 바다에 달할 것”이라고 설명했다. 이어 “화성에서도 지구와 마찬가지로 지표면의 물 등이 스며들어 지하수를 형성하는 과정이 있었을 것”이라면서 “상부 지각이 오늘날보다 더 따뜻했던 시기에 물이 스며드는 침투 현상이 일어났을 것”이라고 추정했다. 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 커짐에 따라 화성 생명체 존재 가능성에도 관심이 쏠리고 있다. 라이트 박사는 “물의 존재가 생명체가 있다는 것을 의미하지는 않지만, 물은 생명체에 있어 중요한 요소로 여겨진다”면서 “우리는 물이 있는 지구의 깊은 지표 아래에 생명체가 존재할 수 있다는 걸 알고 있다”고 말했다. 이번 연구에 참여하지 않은 ‘켁 우주 연구소’의 행성 과학 교수인 베서니 엘만은 “구의 경우 액체 상태의 물이 있는 곳에 생명체가 존재하기 때문에 화성에 액체 상태의 대수층(지하수를 품고 있는 지층)이 존재한다면 생명체 탐사의 주요 목표가 될 것”이라고 내다봤다. 과학자들은 30억 년 전의 화성에는 호수와 강, 바다가 있었을 것으로 추정하고 있다. 한편 이번 연구는 2018~2022년 화성 지질탐사 임무를 수행한 미 항공우주국(NASA) 탐사선 ‘인사이트’가 수집한 지진파 자료와 화성의 중력 데이터 분석을 통해 이뤄졌다. 연구 결과는 미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다.

면적의 80% 이상이 얼음으로 뒤덮여 있는 그린란드에서 100만 년 전 꽃의 화석이 발견됐다. 이는 아주 오래 전 이 지역이 얼음이 거의 없는 푸른 툰드라였음을 시사한다. 미국 라이브사이언스 등 과학전문매체의 11일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 최근까지 학계에서는 그린란드가 약 270만 년 전인 플라이스토세(홍적세)가 시작된 이래로 꾸준히 얼음이 덮여 있었다는 설이 지배적이었으나, 최근 100만 년 전 꽃 화석이 발견되면서 새로운 가설이 제기됐다. 미국 버몬트대 폴 비어만 교수 연구진은 그린란드 빙상 중심부를 3000ｍ 이상 뚫고 지반까지 채취한 빙핵 표본(GISP2)에서 나무와 포자, 곤충 사체, 양귀비 씨앗 등을 발견했다. 해당 표본은 1989~1993년 미국과학재단(NSF)의 지원으로 그린란드 빙상 중심부를 뚫어 채취한 빙핵 표본이다. 암반 1.55ｍ를 포함해 길이가 3053.44ｍ에 달한다. 비어만 교수 연구진은 GISP2 표본의 맨 아랫부분을 확보해 분석했고, 그 결과 이끼와 비슷한 식물인 부처손(spike moss)의 포자와 어린 버드나무의 새싹 비늘, 곤충 겹눈(compound eye), 북극 양귀비 씨앗 등이 발견됐다. 이러한 다양한 동식물 구성 물질은 해당 지역에 빙상이 형성되기 전 툰드라와 유사했음을 보여준다. 연구진은 해당 결과에 대해 “지질학적으로 비교적 근래인 110만 년 전 이내에 그린란드 빙상이 중심부까지 녹았고, 현재 빙상으로 덮여 있는 그린란드가 7월 평균기온 3~7℃의 녹색 툰드라였음을 보여주는 최초의 직접적인 증거”라고 밝혔다. 이어 “그린란드 얼음이 녹고 녹색으로 덮였던 시기는 과거 100만년 이내로 추정된다”면서 “이는 그린란드의 거대한 빙상이 지금까지 생각했던 것보다 더 취약하다는 것을 시사한다”고 덧붙였다.공동연구자인 펜실베이니아주립대 리처드 앨리 교수는 “이 연구 결과는 온난화 원인이 특별히 극단적이지 않은 시기에 그린란드 빙상이 녹았음을 확인해준다”면서 “이는 온난화를 멈추지 못하면 어떤 피해가 발생할 수 있는지에 대한 경고”라고 말했다. 전문가들은 온난화로 인해 남북극 얼음이 녹으면서 해수면이 10년마다 2.5㎝ 이상 상승하고 있으며, 특히 수천미터 두께의 그린란드 빙상이 빠르게 녹으면 해수면 상승 속도와 폭이 커질 수 있다는 우려를 내놓고 있다. 이번 연구를 이끈 비어만 교수 역시 “해수면 상승 속도는 점점 빨라지고 있어 금세기 말에는 수십㎝ 이상 높아질 수 있다”며 “온실가스 배출을 근본적으로 줄이지 않으면 수 세기 후에는 그린란드 얼음이 거의 완전히 녹아 해수면이 7m 정도 상승할 것”이라고 말했다. 자세한 연구결과는 미국립과학원회보(PNAS) 최신호(6일자)에 실렸다. 께가 수천미터에 이르는 그린란드 빙상(ice sheet)이 수백만년 간 현 상태를 유지했을 것이라는 통설과 달리 과거 100만년 이내에 중심부까지 녹았었다는 연구 결과가 나왔다. 연구진은 이는 그린란드 빙상이 알려진 것보다 온난화에 더 취약할 수 있음을 보여주는 증거라며 빙상이 녹을 경우 해수면 상승으로 인한 재앙 가능성을 경고하는 것이라고 우려했다.

면적의 80% 이상이 얼음으로 뒤덮여 있는 그린란드에서 100만 년 전 꽃의 화석이 발견됐다. 이는 아주 오래 전 이 지역이 얼음이 거의 없는 푸른 툰드라였음을 시사한다. 미국 라이브사이언스 등 과학전문매체의 11일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 최근까지 학계에서는 그린란드가 약 270만 년 전인 플라이스토세(홍적세)가 시작된 이래로 꾸준히 얼음이 덮여 있었다는 설이 지배적이었으나, 최근 100만 년 전 꽃 화석이 발견되면서 새로운 가설이 제기됐다. 미국 버몬트대 폴 비어만 교수 연구진은 그린란드 빙상 중심부를 3000ｍ 이상 뚫고 지반까지 채취한 빙핵 표본(GISP2)에서 나무와 포자, 곤충 사체, 양귀비 씨앗 등을 발견했다. 해당 표본은 1989~1993년 미국과학재단(NSF)의 지원으로 그린란드 빙상 중심부를 뚫어 채취한 빙핵 표본이다. 암반 1.55ｍ를 포함해 길이가 3053.44ｍ에 달한다. 비어만 교수 연구진은 GISP2 표본의 맨 아랫부분을 확보해 분석했고, 그 결과 이끼와 비슷한 식물인 부처손(spike moss)의 포자와 어린 버드나무의 새싹 비늘, 곤충 겹눈(compound eye), 북극 양귀비 씨앗 등이 발견됐다. 이러한 다양한 동식물 구성 물질은 해당 지역에 빙상이 형성되기 전 툰드라와 유사했음을 보여준다. 연구진은 해당 결과에 대해 “지질학적으로 비교적 근래인 110만 년 전 이내에 그린란드 빙상이 중심부까지 녹았고, 현재 빙상으로 덮여 있는 그린란드가 7월 평균기온 3~7℃의 녹색 툰드라였음을 보여주는 최초의 직접적인 증거”라고 밝혔다. 이어 “그린란드 얼음이 녹고 녹색으로 덮였던 시기는 과거 100만년 이내로 추정된다”면서 “이는 그린란드의 거대한 빙상이 지금까지 생각했던 것보다 더 취약하다는 것을 시사한다”고 덧붙였다.공동연구자인 펜실베이니아주립대 리처드 앨리 교수는 “이 연구 결과는 온난화 원인이 특별히 극단적이지 않은 시기에 그린란드 빙상이 녹았음을 확인해준다”면서 “이는 온난화를 멈추지 못하면 어떤 피해가 발생할 수 있는지에 대한 경고”라고 말했다. 전문가들은 온난화로 인해 남북극 얼음이 녹으면서 해수면이 10년마다 2.5㎝ 이상 상승하고 있으며, 특히 수천미터 두께의 그린란드 빙상이 빠르게 녹으면 해수면 상승 속도와 폭이 커질 수 있다는 우려를 내놓고 있다. 이번 연구를 이끈 비어만 교수 역시 “해수면 상승 속도는 점점 빨라지고 있어 금세기 말에는 수십㎝ 이상 높아질 수 있다”며 “온실가스 배출을 근본적으로 줄이지 않으면 수 세기 후에는 그린란드 얼음이 거의 완전히 녹아 해수면이 7m 정도 상승할 것”이라고 말했다. 자세한 연구결과는 미국립과학원회보(PNAS) 최신호(6일자)에 실렸다. 께가 수천미터에 이르는 그린란드 빙상(ice sheet)이 수백만년 간 현 상태를 유지했을 것이라는 통설과 달리 과거 100만년 이내에 중심부까지 녹았었다는 연구 결과가 나왔다. 연구진은 이는 그린란드 빙상이 알려진 것보다 온난화에 더 취약할 수 있음을 보여주는 증거라며 빙상이 녹을 경우 해수면 상승으로 인한 재앙 가능성을 경고하는 것이라고 우려했다.

항생제 내성균 문제는 21세기 의학이 직면한 가장 큰 위기다. 20세기에 여러 항생제가 등장하면서 치명적인 감염균을 치료하고 많은 생명을 살렸지만, 이제 항생제 내성을 지닌 세균이 늘어나면서 세균의 역습이 시작된 것이다. 물론 새로운 항생제가 계속 개발되고 있지만, 항생제 개발 속도보다 내성균 진화 속도가 더 빨라 21세기 중반쯤 되면 항생제 내성균 문제가 지금보다 상당히 심각해질 것으로 우려되고 있다. 네덜란드 라이덴 대학의 나다니엘 마틴 교수가 이끄는 연구팀은 오래 전 개발했지만, 최근까지 이를 개량하기 위한 시도가 거의 이뤄지지 않았던 항생제에 주목했다. 바시트라신(bacitracin)은 1945년 고초균이라는 세균에서 분리된 항생제로 그람 양성균의 세포벽에 결합해 펩티도글리칸 같은 주요 물질의 생성을 방해해 세균을 억제한다. 바시트라신은 의학적으로는 연고 형태로 가장 많이 사용된다. 상처에 바르는 연구에 포함된 항생제로 가정상비약에도 흔히 들어가 있는 성분이다. 하지만 바로 그렇기 때문에 세균에 많이 노출되어 내성을 지닌 세균이 흔해지고 있다. 이대로라면 바시트라신 역시 효과가 거의 없어질 위험이 있다. 따라서 연구팀은 바시트라신이 그람 양성균의 세포벽에 어떻게 결합하는지 분석하고 결합력을 획기적으로 높일 방법을 연구했다. 연구팀에 따르면 바시트라신은 개발된 지 오래된 항생제임에도 불구하고 사실 그 작용기전이 최근까지도 잘 알려지지 않았다. 이 항생제가 세포벽의 분자와 다섯 곳에서 결정 형태로 결합한다는 사실도 최근에 알려졌다. 연구팀은 바시트라신이 세포벽에 더 단단히 결합할 수 있게 구조를 약간 수정했다. 그 결과 기존의 바시트라신보다 세포벽에 대한 결합력이 수백 배 강한 개량형 바시트라신을 개발하는 데 성공했다. 연구팀은 이 개량 바시트라신을 중요한 항생제 내성균인 반코마이신 내성균에 테스트해 효과적으로 세균을 파괴할 수 있다는 사실을 알아냈다. (사진) 물론 이렇게 만든 개량형 바시트라신이 인체에서 큰 부작용 없이 효과적으로 항생제 내성균을 억제할 수 있는지 알기 위해서는 몇 단계에 걸친 임상 시험이 필요하다. 하지만 최후의 항생제 중의 하나인 반코마이신 내성균을 잡을 수 있다면 항생제 내성균으로 위기감이 고조되고 있는 상황에서 큰 도움이 될 수 있다. 사실 바시트라신은 세균에서 분리된 후 거의 개조 없이 70년 가까이 사용됐다. 거의 70년 만에 개량을 통해 오래된 항생제인 바시트라신이 다시 세균과의 전쟁에서 큰 활약을 할 수 있을지 앞으로 연구가 주목된다. 이 연구는 미국 국립과학원 회보(PNAS) 최신호에 실렸다.

지구 온난화 탓에 하루의 길이가 더 빨리 늘어나는 것으로 나타났다. 영국 일간 가디언은 스위스 취리히 연방공과대학 연구진이 기후변화가 지구의 자전 속도에 미치는 영향을 조사한 결과를 과학 저널 미국 국립과학원회보(PNAS)에 발표했다고 15일(현지시간) 전했다. 이 연구는 얼음이 녹는 것이 하루의 길이에 미치는 영향을 평가하기 위해 실시됐다. 분석 결과 빙하가 녹은 물이 자전 속도에 미치는 영향 때문에 하루의 길이는 2000년 이후 100년간 1.3ms(밀리초·1000분의 1초) 늘어나는 것으로 분석됐다. 앞서 1900년부터 2000년까지 100년간 하루의 길이가 0.3~1.0ms 증가한 것을 훨씬 뛰어넘는 속도다. 그 과정은 이렇다. 지구 온난화로 남극과 그린란드 빙하가 녹으면서 고위도에 저장된 물이 전 세계 바다로 재분배되면서 적도 부근에 더 많은 물이 공급된다. 이는 지구를 더 편평하게 만들거나 더 뚱뚱하게 만들어 행성의 자전을 늦추고 낮을 더 길게 한다. 실제로 물이 재분배되면서 지구의 자전축인 북극과 남극이 움직였다는 연구 결과도 있다.달의 인력에 따른 해수 변화 등 지구 표면의 해수량의 증가와 감소는 지구 자전 속도에 영향을 미치는 요인 중 하나다. 2000년 이후 지구 온난화로 빙하가 더 많이 녹게 되면서 자전 속도가 더 늦춰졌다는 게 연구진의 설명이다. 연구진은 온실가스 배출을 억제하더라도 향후 수십년간 하루의 길이가 늘어나는 속도가 1.0ms로 유지될 것으로 보고 있다. 또한 탄소 배출을 줄이지 않으면 2100년까지 감속 속도가 2.6ms로 증가하고 이는 달이 미치는 영향을 초월해 일수 기간의 장기적 변화에 가장 큰 요인이 될 것이라고 밝혔다. 이렇게 되면 위성항법장치(GPS)의 정확성에 부정적인 영향을 미치고 정확한 시간에 근거해 체결되는 금융거래에서도 예상치 못한 피해가 발생할 것으로 연구진은 보고 있다. 연구팀의 일원인 산티아고 벨다 박사는 “이번 연구는 그린란드와 남극 대륙이 겪고 있는 걱정스러운 얼음 손실이 낮의 길이에 직접적인 영향을 미쳐 우리의 낮을 길어지게 한다는 것을 확인했다는 점에서 큰 진전”이라며 “낮의 길이에 대한 이러한 변화는 우리가 시간을 측정하는 방법 뿐만 아니라 현대 생활을 지배하는 GPS 및 기타 기술에도 중요한 영향을 미친다”고 설명했다.

다 녹으면 지구에 재앙적인 위기를 가져올 수 있는 남극의 초대형 빙하가 예상보다 더 격렬하게 녹고있다는 주장이 나왔다. 최근 미국 캘리포니아 대학교 어바인 캠퍼스(UCI) 연구팀은 스웨이츠 빙하(Thwaites glacier)가 과학자들의 예상보다 ‘훨씬 빠르고 격렬하게’ 녹고 있는 것으로 보인다는 논문을 발표했다. 스웨이츠 빙하는 서남극해에 위치해 있으며 한반도 전체 면적보다 조금 작은 19만1659㎢ 크기로, 현재도 매년 약 500억t의 얼음을 바다로 유입시키며 해수면 상승의 4%를 유발하고 있다. 전문가들은 이 빙하가 붕괴해 완전히 녹으면 해수면을 60㎝가량 끌어올릴 것으로 분석하고 있다. 이 때문에 스웨이츠 빙하는 지구에 재앙을 가져올 수 있다는 의미에서 ‘지구 종말의 날 빙하’(Doomsday Glacier)라는 무시무시한 별칭으로 불리기도 한다.UCI 연구팀은 지난해 3월부터 6월 사이 고해상도 위성레이더를 통해 스웨이츠 빙하를 분석했다. 그결과 빙하의 얼음 아래로 기존 예상보다 훨씬 많은 수㎞에 걸친 따뜻한 바닷물이 매일 조수에 따라 밀고 들어왔다가 나가고 있다는 사실을 확인했다. 연구책임자인 에릭 리그노 교수는 “이같은 바닷물의 침입은 빙하를 온난화에 더욱 민감하게 만들고 바다가 따뜻해짐에 따라 붕괴 가능성을 높인다”면서 “광범위하고 거대한 해수 침입은 남극 대륙의 해수면 상승 예측을 증가시킬 것”이라고 설명했다. 특히 교수는 “스웨이츠 빙하가 완전히 녹는데 수세기가 아니라 수십 년이 걸릴 수 있다”면서 “그 답은 기후가 계속 따뜻해지는지 여부에 있으며, 이는 전적으로 우리가 지구를 관리하는 방법에 달려있다”고 덧붙였다. 논문의 공동저자인 캐나다 워털루 대학 크리스트 다우 교수도 “스웨이츠 빙하는 남극에서 가장 불안정한 곳으로 해수면을 60㎝가량 끌어올릴 수 있다”면서 “걱정되는 점은 우리가 빙하의 변화속도를 과소평가하고 있다는 점으로 이는 전세계 해안 지역 국가에 엄청난 피해를 줄 것”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 미 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표됐다.

미국 마이애미대 의대, 마이애미 실베스터 종합 암센터 공동 연구팀은 혈액-뇌 장벽(BBB)을 통과할 수 있는 나노 입자를 개발했다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 5월 7일 자에 실렸다. 2차 종양은 유방암, 폐암, 대장암 같은 고형암에서 흔하게 나타나는 증상으로 암이 뇌로 전이되는 현상이다. 종양이 뇌에 침범하면 혈액-뇌 장벽으로 인해 약물 치료가 쉽지 않아, 2차 종양은 예후가 좋지 않은 경우가 많다. 혈액-뇌 장벽은 혈액으로 운반될 수 있는 병원균이 뇌에 침입하는 것을 차단하는 역할을 한다. 연구팀은 전통적 화학 항암제인 시스플라틴을 변형해 약물이 염색체와 게놈을 구성하는 핵 DNA가 아니라 세포 에너지 공장이라고 불리는 미토콘드리아의 DNA를 공격하도록 만들었다. 미토콘드리아 외막뿐만 아니라 혈액-뇌 장벽도 쉽게 통과할 수 있다는 장점도 있다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 나노 입자는 생분해성 고분자로 만들어 인체에 해가 되지 않고, 암세포의 에너지 공장을 직접 공격하기 때문에 다른 건강한 세포를 파괴하지 않고 종양만 선택적으로 제거할 수 있다. 연구를 이끈 샨타 다르 마이애미대 의대 교수(생화학·분자생물학)는 “이번에 개발한 암 치료용 나노 입자의 궁극적 목표는 단 한 번으로 원발성 종양과 뇌 전이 종양을 동시에 제거하는 것”이라며 “이번 연구에서도 알 수 있듯이 나노 의학은 암 치료의 새로운 미래”라고 말했다.

젠트리피케이션이라고 하면 홍대 앞이나 경리단길, 경복궁 인근 서촌, 성수동 등을 떠올린다. 임대료가 저렴한 지역에 독특한 분위기의 카페나 공방 등이 들어서면서 유동 인구가 증가하고 상권이 활성화되면서 자본이 유입되면서 초기 분위기를 만들었던 기존 소규모 상인들이 내몰리는 현상을 말한다. 외국에서는 약간 다른 의미로 쓰이고 있다. 중산층이 도시 바깥으로 이주하면서 낙후되고 슬럼화하던 구도심이 활성화되면서 다시 중산층 이상 계층이 유입되는 현상을 말한다. 치솟은 주거 비용을 감당하지 못해 기존 저소득층 원주민이 살던 곳에서 떠나면서 지역 전체의 구성과 성격이 변하게 되는 것을 말한다. 과학자들은 젠트리피케이션이 도시 야생동물의 구성에도 영향을 미칠까에 궁금증을 가졌다. 미국 시카고 링컨 파크 동물원 도시 야생동물 연구소를 중심으로 미국 내 대학 및 연구기관 24곳과 캐나다 토론토대 생태·진화 생물학과 공동 연구팀이 도시의 젠트리피케이션 지역이 그렇지 않은 지역보다 도시 야생동물 수가 월등히 많다고 20일 밝혔다. 연구팀에 따르면 젠트리피케이션이 미치는 이런 영향 때문에 소외된 지역사회가 자연과 소통할 기회를 더욱 제한하는 결과를 가져온다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 4월 16일 자에 실렸다. 이번 연구는 생물 다양성을 보호하고 도시의 인간과 야생동물 관계를 재정립하기 위한 과학자, 생태학자, 교육자들의 모임인 ‘도시 야생동물 정보 네트워크’(UWIN)가 이끌었다. 韓 젠트리피케이션, 상업적 측면 강조美, 인구분포 등 도시구조 변화에 초점 부유한 중산층 이상 인구가 유입되면서 기존 주민을 쫓아내는 젠트리피케이션은 도시 인구 전체가 도시 자연에 불평등하게 접근하는 결과를 초래한다는 지적이 있었다. 이에 연구팀은 2019년부터 2021년까지 생물다양성 모니터링을 위해 미국 내 23개 도시, 999개 지점에 움직임 감지 야생동물 카메라를 설치했다. 연구팀은 다람쥐, 사슴, 여우, 살퀭이, 비버 등 11과 21종의 포유류를 중심으로 조사했다. 분석 결과에 따르면, 평균적으로 도시의 젠트리피케이션 지역에 서식하는 야생동물의 수가 같은 도시에서 젠트리피케이션 되지 않은 지역보다 약 13% 많은 것으로 나타났다. 젠트리피케이션이 진행된 지역에는 평균 1~2종의 생물이 더 서식하는 것으로 확인됐다. 젠트리피케이션 지역에 사는 사람들은 큰 노력 없이도 도시 야생동물을 더 쉽게 접할 수 있지만, 소외된 지역에 사는 사람은 자연과 점점 거리가 멀어진다는 결론이다. 캘리포니아 같은 서해안 지역에서는 동부와 달리 젠트리피케이션이 생물 다양성에 미치는 영향이 큰 것으로 조사됐다. 젠트리피케이션이 진행되면서 자투리 공원이나 정원 등 녹색 인프라가 많이 생기는 것도 도시 야생동물 다양성을 높이는 데 영향을 미치는 것으로 나타났다. 非젠트리피케이션 지역, 생쥐 등 유해 동물 ↑ 또, 젠트리피케이션이 진행되는 곳은 새나 토끼 같은 야생동물이 증가하는 데 반해 젠트리피케이션이 진행되지 않고 슬럼화되는 곳은 생쥐 같은 인간에게 해를 끼치는 동물들이 늘어나는 것으로도 확인됐다. 연구를 이끈 링컨 파크 동물원 메이슨 피디노 박사(정량 생태학)는 “이번 연구는 이웃의 인구 구성을 변화시키는 젠트리피케이션이 도시에 사는 다른 생물종에도 영향을 미친다는 사실을 보여준다”라며 “토지 개발 및 관리에 있어서 모든 도시 공동체의 사회적 형평성과 자연 공간에 대한 접근성을 우선시할 필요가 있다”라고 말했다.

방광암은 방광 내부 상피세포에서 처음 발생하는 질환이다. 발병 원인은 정확히 알려지지 않지만 60~70대에서 주로 발생한다. 방광암이 발생하면 절제술이 시행되는데 기능 회복 여부를 정확하게 파악하기가 쉽지 않다. 이에 국내 연구진을 중심으로 한 과학자들이 방광 기능을 안전하게 모니터링하는 생체전자 시스템을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 전기및전자공학부, 미국 노스웨스턴대 공동 연구팀은 방광의 크기와 압력 변화를 정확하게 측정할 수 있는 디지털 헬스케어 기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 방광암이 발생하면 방광에 종양이 있는 부위를 잘라내고 나머지 방광을 이어 붙이는 부분적 방광절제술을 실시한다. 수술 후에는 긴 회복 기간이 필요하며, 이 기간에는 요로 동역학 검사(UDS)를 통해 체외로 소변을 배출하는 기능을 평가한다. 이를 위해 방광에 고무나 금속제의 가는 관인 카테터를 삽입한다. 문제는 카테터를 삽입할 경우 요도 감염 위험이 있고, 고위험 환자에게는 신우신염이 생길 수 있다. 이 때문에 요로에 카테터 삽입 없이 방광 상태를 모니터링할 수 있는 기술이 필요하다. 연구팀은 방광의 상태와 관련된 기계적 변형 변화를 무선 원격 측정할 수 있는 이식형 방광 플랫폼을 개발했다. 실 형태의 생분해성 스트레인 센서를 이용해 방광의 크기와 압력 변화를 실시간으로 측정할 수 있다. 또 회복 기간이 끝나면 외과 수술을 통해 센서를 제거할 필요 없이 체내에서 녹아 없어지게 된다는 장점도 있다. 추가 수술과 합병증 위험을 낮출 수 있어, 환자의 불편함과 회복 시간을 줄이게 된다. 연구팀은 개코원숭이와 생쥐에게 이 장치를 이식한 다음 최대 30일까지 실시간 변화를 측정할 수 있다는 점을 확인했다. 연구를 이끈 권경하 카이스트 교수는 “개코원숭이 실험을 통해 이번 장치가 방광 기능에 대한 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공할 수 있다는 점을 확인했다”며 “방광 절제술 환자의 회복 시간을 단축하고 전반적인 수술 결과를 개선하는 데도 도움이 될 것”이라고 말했다.

“임신하면 늙는다”는 엄마들의 이야기는 사실이었다. 임신이 실제로 여성의 생물학적 노화를 가속화할 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 8일(현지시간) 영국 일간 가디언, 워싱턴포스트 등에 따르면 미국 뉴욕 컬럼비아대학교 메일맨공주보건대 연구진은 임신 경험이 있는 여성이 그렇지 않은 여성보다 생물학적 나이가 더 많으며 여러 차례 임신한 여성의 경우 노화는 더욱 가속화한다는 연구 결과를 발표했다. 이 연구는 과학저널 미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 연구진은 필리핀에서 여성 825명과 남성 910명 등 총 1735명을 대상으로 임신 이력과 DNA 샘플을 조사했다. 생물학적 나이를 추정하는 유전적 도구인 ‘후성유전학적 시계’를 활용해 실험 참가자들의 생물학적 나이를 계산했다. 그 결과 여성의 임신은 2~3개월의 생물학적 노화와 관련이 있으며, 임신 횟수가 많은 여성은 생물학적 노화가 더 빨라진 것으로 나타났다. 임신에는 유산, 사산, 정상 출산이 이뤄진 임신이 모두 포함됐다. 이러한 결과는 사회경제적 지위, 흡연 이력, 유전적 변이 및 참가자의 주변 환경 등을 모두 고려한 후에도 유효했다. 반면 동일한 건강 조사에서 같은 연령대의 남성들은 생물학적 노화 증가와 임신 횟수 사이의 연관성이 나타나지 않았다. 캘런 라이언 컬럼비아대 노화센터 연구원은 “우리 연구 결과는 임신이 생물학적 노화를 가속화하고 이러한 효과가 젊고 출산율이 높은 여성에게 명백하다는 것을 시사한다”면서 “우리는 노화 과정에서 임신의 역할과 생식의 다른 측면에 대해 아직 밝혀내야 할 것이 많다”고 전했다. 그러면서 “특정 개인의 후성유전적 노화 가속화가 수십 년 후 건강 악화나 사망률 증가에 어느 정도 영향을 끼칠지 모른다”고 덧붙였다. 한편 지난달 미국 예일아동센터, 예일대, 하버드대 연구팀은 국제학술지 ‘세포 대사(Cell Metabolism)’에서 “임신이 노화를 촉진하지만 출산이 이뤄지고 난 후에는 회복된다”고 발표한 바 있다. 연구팀에 따르면 임신은 생물학적 나이를 1~2년 증가시키지만, 출산 3개월이 지나면 오히려 생물학적 나이가 3~8년 젊어진다. 이런 경향은 임신 전 체질량지수(BMI)가 높을수록 약했고, 모유 수유만 한다는 경우에 강했다. 임신 전 몸무게가 작을수록, 출산 후 모유 수유를 고집할수록 몸이 젊어졌다고 해석할 수 있다.

전 세계에 단 7마리 밖에 없는 희귀종인 갈색 대왕판다(자이언트 판다)의 ‘비밀’이 밝혀졌다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)의 보도에 따르면 중국과학원 동물학연구소 연구진은 갈색 대왕판다의 유전자를 해독한 결과, 갈색 판다는 색소 침착과 관련된 유전자인 ‘Bace2’의 일부 염기서열이 빠져있다는 것을 확인했다. 연구진은 흰색과 검은색 털을 가진 보통 판다 29마리와 갈색 대왕판다 2마리의 유전자를 비교 분석했다. 여기에는 현재 시안에서 사육되고 있는 갈색 판다인 ‘치자이’와 치자이의 부모, 치자이가 낳은 새끼 판다 등의 유전자도 포함됐다. 또 약 4년 전 발견된 갈색 판다인 ‘단단’과 단단의 가족 유전자도 분석했다. 분석에 이용된 유전자 중 갈색 판다는 치자이와 단단 둘 뿐이다. 분석 결과 갈색 판다는 약 30만 년 전 쓰촨 대왕판다로부터 분리된 것으로 파악됐다. 부모로부터 돌연변이 유전자 사본을 물려받으면서 털 색깔이 달라졌다는 것이다. 다만 연구진은 유전잗 돌연변이의 원인은 찾아내지 못했다. 연구진은 “아마도 쓰촨성의 기후가 다른 친링상맥의 특정 환경과 연결되어 있기 때문인 것으로 추정된다”면서 “한때 근친교배가 유전적 돌연변이의 원인일 수 있다고 여겨졌지만, (갈색 판다는) 근친교배보다는 자연적인 변이의 결과일 가능성이 더 크다”고 설명했다.이 밖에도 갈색 판다의 털에서는 멜라닌 세포에서 생성되는 색소 과립인 멜라노솜의 크기가 일반 판다에 비해 더 작고 개수도 적은 것으로 확인됐다. 치자이와 단단의 털과 일반 판다의 털을 비교 분석한 결과, 갈색 판다의 멜라노솜은 보통 판다보다 평균 55% 작고, 멜라노솜의 개수는 22% 적은 것으로 나타났다. 연구를 이끈 중국과학원 동물학연구소의 웨이푸웬 박사는 “유전자나 염기서열이 누락될 경우 털 색깔이 바뀔 수 있다는 사실을 확인했다. 이는 유전학적 관점에서 완전히 새로운 발견”이라고 밝혔다.앞서 미국 캘리포니아대학 연구진은 2017년 발표한 논문에서 판다의 털 색깔이 흰색과 검은색으로 이뤄진 이유에 대해 “판다의 얼굴 대부분과 목, 배와 엉덩이가 흰색을 띠는 것은 포식자를 피해 새하얀 눈에 파묻혀 몸을 숨기기 위한 것”이라면서 “반면 팔과 다리의 털이 검은색인 것은 열대우림처럼 곳곳이 어둡거나 그늘이 드리워진 장소에서 위장하기 편하도록 진화한 결과”라고 설명한 바 있다. 이어 “판다가 주로 먹는 대나무는 체내 저장이 잘 되지 않고 칼로리도 낮다. 때문에 동면을 취하는 다른 동물들과 달리 판다는 4계절 내내 끊임없이 먹이를 찾아 움직여야 했다. 이것이 판다가 눈(雪)에 숨기 위해 흰색을, 그늘이나 나무에 숨기 위해 검은색 털을 모두 가지게 된 이유”라고 덧붙였다. 갈색 판다, 전 세계 단 7마리…푸바오보다 높은 인기 자랑 갈색 판다의 비밀을 밝힌 연구 결과는 국제 학술지 ‘미국립과학원회보’(PNAS) 최신호(5일)에 실렸다. 갈색 판다가 처음 세상에 공개된 것은 1985년이다. 지금까지 발견된 갈색 판다는 단 7마리 뿐이며, 모두 중국 산시성(省) 친링산맥에 서식한다. 이중 유일하게 사육 중인 치자이는 14살 수컷 대왕판다로, 갈색과 흰색이 섞인 털을 가졌다. 야생에서 처음 발견된 뒤 시안에 있는 루관타이 야생동물보호센터에서 보살핌을 받고 있다. 치자이는 중국인 사이에서 ‘황제’로 불릴 만큼 높은 인기를 자랑한다. 치자이에게는 새끼들이 있지만, 새끼들은 모두 흰색과 검은색 털을 가진 보통 판다다.

지금으로부터 3800만 년 전 짝짓기 과정에서 ‘영원한 무덤’에 갇힌 한쌍의 흰개미가 발견됐다. 최근 체코 과학원과 일본 오키나와 과학기술연구소 등 공동연구팀은 ‘호박’에서 화석화된 한쌍의 흰개미가 발견됐다는 연구결과를 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 과거 러시아 칼리닌그라드 얀타르니의 한 채석장에서 고대의 흔적을 고스란히 간직한 호박이 발굴됐다. 호박(琥珀·amber)은 나무의 송진 등이 땅 속에 파묻혀서 수소, 탄소 등과 결합해 만들어진 광물을 말한다. 연구팀이 X선 마이크로토모그래피로 불리는 강력한 3D 이미징 기술로 호박의 안을 들여다 본 결과를 놀라웠다. 그 안에서 지금은 멸종한 고대 흰개미종 암수 한쌍이 발견됐기 때문.특히 암컷의 입이 수컷의 복부에 닿은 채로 좌우로 보존된 상태였는데, 연구팀은 이를 짝짓기의 행동으로 봤다. 현대 개미의 경우 짝짓기를 할 때 암수가 기차 형태로 앞뒤로 붙어있는데, 이들 흰개미는 좌우의 모양을 한 이유에 대해 연구팀은 짝짓기 당시 나무의 송진이 떨어지면서 이같은 모양을 하게 된 것으로 분석했다. 결과적으로 3800만 년 전 한쌍의 흰개미가 ‘사랑’을 나누던 과정에서 그대로 화석화가 된 셈이다. 논문의 공동저자인 체코과학원 곤충공생연구소 알레스 부첵 소장은 “흰개미 화석은 매우 흔한 편이지만 이렇게 한쌍이 갇혀있는 것을 본 적은 없다”면서 “시뮬레이션을 통해 이 두 개미가 실제로 현대 흰개미와 같은 방식으로 짝짓기를 했다는 사실을 밝혀냈다”고 설명했다. 이어 “이같은 화석은 선사시대 곤충의 구혼을 엿볼 수 있는 창구로서 존재자체가 충격적”이라고 덧붙였다.

38년 전 원전 사고가 발생한 체르노빌에서 방사성 물질의 영향을 받지 않는 벌레가 발견됐다. 12일(한국시간) 영국 인디펜던트, 라이브사이언스 등 외신에 따르면 미국 뉴욕대 연구팀은 최근 체르노빌 지역에서 방사선에 지속적으로 노출됐는데도 DNA가 손상되지 않은 선충을 발견했다. 체르노빌 원전 방사능 누출사고는 1986년 4월 26일 체르노빌 북서쪽 원자력 발전소에서 원전 4호기가 폭발해 발생한 사고다. 원자로의 설계적 결함과 안전 규정 위반, 운전 미숙 등의 원인이 복합적으로 작용해 발생했다. 국제원자력사고등급(INES) 최고 등급인 7단계에 해당하는 최악의 방사능 누출 사고로 평가된다. 사고 이후 체르노빌 지역은 방사능에 오염돼 인근 30㎞가 출입금지구역(CEZ)으로 지정돼 접근이 차단됐다. 피폭과 방사능 휴유증 등으로 수십만 명의 사상자가 발생했다. 하지만 많은 동식물은 이 지역에서 계속 살고 있다. 뉴욕대학 연구팀은 체르노빌 지역에 사는 동식물이 다른 곳의 동식물과 유전적으로 어떻게 다른지 연구했다. 특히 유전체가 단순하고 번식이 빠른 벌레인 선충에 주목했다. 선충은 지구 곳곳에 살며 보통의 척추동물이 한 세대를 거치는 동안 수십 세대의 진화를 한다. 수집한 선충의 유전자를 분석한 결과 체르노빌에 사는 특정 선충의 유전자가 방사선으로부터 전혀 손상되지 않았다는 사실을 발견했다. 이에 이번 연구의 주요 저자인 매튜록맨 생물학 교수는 선충류의 저항성에 대해 “이 벌레는 어디에나 살며 수명이 짧기 때문에 일반적인 척추동물이 성숙하기 전에 이미 수십 세대의 진화를 거친 것”이라고 설명했다. 이어 “이번 연구가 체르노빌 지역이 방사선에 안전하다는 것을 보여주는 것이 아니다”라면서 “일부 선충류의 경우 강한 회복력이 있고 극한의 조건을 견딜 수 있다는 것을 의미한다”고 덧붙였다. 한편 해당 연구는 국제학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 발표한 논문에 실렸다.

개인, 분배 공정해야 공동체 협조동기부여할 새로운 이론 만들어사람마다 가용 자원·능력 달라안정성 초점 맞추면 균등 분배효율성 따지면 숙련자 더 줘야 “모든 것은 숫자로 돼 있습니다.” 2000년대 초 방영했던 미드 ‘넘버스’가 시작할 때 나오는 문구처럼 수학자들은 우리 주변의 많은 것들이 숫자로 이뤄져 있으며 수로 해석될 수 있다고 생각한다. 아무리 복잡한 상황이나 자연 현상도 수식으로 비교적 간단하게 표현할 수 있다는 말이다. 수와 양에 관해 다루는 수학은 철학, 천문학과 함께 인류 역사상 가장 오래된 학문이다. 수학자들은 수학이 자연과 우주의 숨겨진 법칙을 찾는 것뿐만 아니라 인간관계나 사회, 정치 등에서 나타나는 다양한 문제에 대한 해법을 알려 주는 실질적 학문이라고 강조한다. 게임 이론이 대표적이다. 게임 이론은 군사학에서 시작해 경제학, 경영학, 정치학, 심리학까지 다양한 분야에서 사용되는 수학 이론이다. 한 사람의 행위가 다른 사람의 행위에 미치는 상호의존적·전략적 상황에서 의사 결정이 어떻게 이뤄지는가를 주로 연구한다. 오스트리아 과학기술연구원(ISTA), 호주 퀸즐랜드대 경제학부, 독일 막스 플랑크 진화생물학 연구소, 프랑스 툴루즈 고등연구원 공동 연구팀은 서로 다른 특성을 가진 개인들이 협력할 때 필요한 요소를 파악할 수 있는 새로운 게임 이론을 만들었다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 2월 27일자에 실렸다. 인류의 공존은 협력에 달려 있지만 개인마다 협업하는 동기와 이유가 달라서 ‘공유지의 비극’ 같은 상황이 발생한다. 이웃끼리 진입로를 공유하는 단독주택 단지를 생각해 보자. 폭설로 진입로 전체가 눈으로 덮이면 제설 작업을 해야 한다. 거주자 모두가 제설에 나선다면 도로는 순식간에 치워지겠지만 한두 명이 춥다는 이유로 빠지기 시작하고 결국 아무도 제설 작업을 하지 않는다면 도로에는 계속 눈이 남아 있게 된다. 어떻게 해야 이 딜레마를 극복하고 공동의 이익을 위해 협력할 수 있을까. 공공재 게임은 앞선 상황과 같은 사회적 딜레마를 모델링하는 방법으로 사용됐다. 이 게임에서 참가자는 전체 집단 이익을 위해 자신의 자원을 얼마나 내놓을 것인지 결정한다. 기존 연구에서는 모든 인간이 동질적이라 가정하고 있어 현실 세계를 반영하지 못하고 있다는 지적이 많았다. 이에 연구팀은 공공재 게임에서 중요한 것은 개인별 능력과 이를 바탕으로 한 실질적 기여도라고 강조했다. 눈 덮인 진입로 시나리오에서 보면 주민들은 가용 자원과 이를 사용할 수 있는 능력에서 모두 각각 다르다는 말이다. 이런 상황에서 또 하나 고려해야 할 문제는 불평등이라고 연구팀은 지적했다. 연구팀이 이번에 새로 개발한 모델에 따르면 다양한 능력을 갖춘 개인이 협력을 지속하기 위해서는 자원을 균등하게 분배하는 것이 전제되어야 한다. 그렇지만 균등 분배만으로는 전체적 후생이 극대화되지 않는 것으로 나타났다. 공공선을 늘리기 위해서는 숙련된 개인에게 자원이 조금 더 배분되어야 하므로 결과적으로는 약간 불균등한 분배가 이뤄지게 된다. 연구팀은 이에 대해 모두가 참여해 작업을 완수하는 안정성에 초점을 맞춘다면 자원을 균등하게 배분하는 것이 필요하지만, 효율성을 목표로 한다면 기꺼이 참여하려는 사람이나 능력이 있는 사람들에게 조금 더 배분하는 것이 필요하다고 본다. 연구팀에 따르면 협력의 효율성과 안정성은 사회마다 차이를 보이겠지만 여기에는 상호성, 도덕성, 윤리적 문제 등 다양한 요소가 개입되는 것으로 계산됐다. 연구를 이끈 크리시넨두 차터지 ISTA 교수(진화 게임 이론)는 “이번 연구에서 개발한 새로운 공공재 게임 이론은 환경 정책이나 기후 변화 대응은 물론 새로운 경제체제와 정책을 만드는 데 도움을 줄 것으로 기대한다”고 말했다.

다 녹으면 지구에 재앙적인 위기를 가져올 수 있는 남극의 초대형 빙하가 오래 전 부터 빠른 속도로 녹고있다는 사실이 확인됐다. 최근 미국 휴스턴 대학 등 공동연구팀은 스웨이츠 빙하(Thwaites glacier)가 1940년 대 부터 녹기 시작했다는 연구결과를 미 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 스웨이츠 빙하는 서남극해에 위치해 있으며 한반도 전체 면적보다 조금 작은 19만1659㎢ 크기로, 현재도 매년 약 500억t의 얼음을 바다로 유입시키며 해수면 상승의 4%를 유발하고 있다. 전문가들은 이 빙하가 붕괴해 완전히 녹으면 해수면을 60㎝가량 끌어올릴 것으로 분석하고 있다. 이 때문에 스웨이츠 빙하는 지구에 재앙을 가져올 수 있다는 의미에서 ‘지구 종말의 날 빙하’(Doomsday Glacier)라는 무시무시한 별칭으로 불리기도 한다.연구팀은 빙하가 녹는 추이를 분석해 미래를 예측하기 위해 스웨이츠 빙하의 과거를 들여다봤다. 이를위해 연구팀은 해저 아래에서 추출한 해양 퇴적물을 분석했으며 이를 통해 지난 1940년대 부터 급속하게 해빙이 이루어진 것을 밝혀냈다. 이는 1970년대부터 해빙이 시작됐다는 기존 연구보다 무려 30년이나 앞당겨진 것으로, 연구팀은 그 원인으로 강력한 엘니뇨 현상의 영향으로 풀이했다. 논문의 공동저자인 휴스턴 대학 지질학과 줄리아 웰너 교수는 “상당한 많은 양의 해빙이 1940년대 스웨이츠 빙하와 인근 파인 아일랜드 빙하에서 시작됐다”면서 “이는 아마도 서남극 지역을 따뜻하게 만든 극심한 엘니뇨 때문일 것”이라고 분석했다.놀라운 점은 스웨이츠 빙하가 그 이후에 회복되지 않고 계속 녹으면서 지금은 전세계 해수면 상승에 4% 정도를 유발하고 있다는 사실이다. 웰너 교수는 “과거 강력한 엘니뇨에서 시작돼 현재는 인간이 초래한 지구온난화의 영향이 해빙의 가속화로 이어졌다”면서 “이는 빙하에만 국한된 것이 아니라 기후변화라는 큰 맥락의 일부”라고 설명했다. 이어 “스웨이츠 빙하 등 이 지역 빙하는 해수면 상승에 기여할 뿐 아니라 그 위에 더 넓은 빙하를 막아주는 병속의 코르크 같은 역할을 한다”고 덧붙였다.