사람 뇌의 인지능력은 35세쯤 정점에 도달해 40대 중반부터 떨어지기 시작한다는 연구 결과가 나왔다. 독일 뮌헨대 연구진은 1890년부터 2014년까지 125년 동안 전 세계에서 열린 프로 체스 경기 2만4000여 건에서 160만 개 이상의 움직임을 분석해 사람 뇌의 인지능력은 시간이 지남에 따라 어떻게 변하는지를 조사했다. 연구진은 사람 뇌의 인지능력을 측정하기 위해 선수들이 경기에서 수행한 각각의 움직임을 컴퓨터 기반 체스 엔진이 권장하는 최적의 움직임과 비교했다.그 결과, 사람의 인지능력은 생애 주기표에서 혹 모양의 곡선을 그리는 것으로 나타났다. 이는 인지능력이 20세 때까지 급격히 향상해 35세쯤 정점을 찍은 뒤 45세가 지나고 나서부터 점차적으로 감소하는 것이다. 연구진은 또 1890년 첫 번째 프로 체스 경기 이후 선수들에게서 주목할 만한 실력 향상을 발견했다. 지난 125년 동안 특히 20세 미만 선수들의 실적이 개선됐다는 것이다. 특히 가정용 컴퓨터의 체스 게임이 널리 보급된 1990년대에는 경기 성적이 가장 가파르게 상승했다. 선수들은 모든 상황에서 가장 좋은 움직임을 알고 있는 게임을 통해 실력 향상에 도움을 얻을 수 있었다. 연구진은 “체스 엔진과 온라인 경기에 참가할 기회가 생기면서 선수들은 이른 나이부터 체스 지식을 쌓으며 경기를 준비할 수 있게 됐다”고 말했다. 사실 지금까지 인지능력을 요구하는 작업에서 개인의 능력에 따른 연령별 패턴은 지난 100여 년 동안 어떻게 변했는지 거의 알려지지 않았다. 왜냐하면 신뢰성 있는 측정 조건을 구축하기가 어렵기 때문이다. 이 점에 대해서는 측정은 개인과 시간에 따라 비교할 수 있어야 하며 기술 등 기타 환경 요인의 변화에 영향을 받지 않아야 한다고 연구진은 설명했다. 자세한 연구 결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호(10월 19일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“먹이를 찾아 산기슭을 어슬렁거리는 하이에나를 본 일이 있는가/짐승의 썩은 고기만을 찾아다니는 산기슭의 하이에나 나는 하이에나가 아니라 표범이고 싶다.” 가왕 조용필의 대표곡 중 하나로 중년 남성들이 노래방에만 가면 불러댄다는 ‘킬리만자로의 표범’의 첫 구절이다. 다른 육식동물이 먹다 남긴 썩은 고기가 아닌 굶더라도 육식동물다운 자존심을 지키겠다는 의미를 담고 있다. 호랑이는 굶어도 풀을 뜯지 않는다라는 의미와 일맥상통할 것이다. 그렇지만 일부 선진국가들을 중심으로 출산율이 줄고 있지만 전 지구적으로는 꾸준히 인구는 늘고 있으며 인간의 활동영역은 점점 늘고 있다. 이처럼 인간의 활동범위가 넓어지면서 인간과 접촉하는 야생 육식동물이 늘고 있고 사람에 대한 의존도가 높아지면서 야생 육식동물에 의해 생태계가 더 급속하게 붕괴될 수 있다는 지적이 나왔다. 미국 위스콘신 메디슨대 삼림·야생생태학과, 뉴멕시코대 생물학과 공동연구팀은 사람의 거주지와 가까운 곳에 사는 육식동물들은 사람에 의해 개체수가 줄어들 뿐만 아니라 그들의 음식 절반 이상을 사람의 식재료에서 얻게 되면서 생태계에 심각한 문제를 일으킨다고 17일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 ‘PNAS’ 13일자에 실렸다. 연구팀은 미국과 캐나다 국경지역인 오대호 일대에 살고 있는 회색늑대, 코요테, 밥캣(시라소니), 여우, 회색여우, 담비, 미국담비 7종의 육식동물700여 마리의 식생활을 분석했다. 연구팀은 미네소타, 위스콘신, 뉴욕, 미시건주 소속 생물학자들과 시민과학자들의 도움을 받아 국립공원처럼 외진 지역부터 인근 대도시 지역까지 동물의 분포를 계산하고 뼈와 털을 수집해 화학분석을 실시했다. 인간의 음식에는 옥수수와 설탕이 많이 포함돼 있기 때문에 자연에 서식하는 동물에 비해 뼈나 털에 독특한 탄소 발자국을 찾을 수 있기 때문에 이를 비교하는 것이다. 그 결과 육식동물들이 사람이 사는 도시나 교외농장에 더 가까이 살 수록 사람이 먹는 음식을 먹는다는 사실을 확인했다. 육식동물들이 먹는 식사의 25%가 사람들이 먹는 음식이며 일부 지역에서 서식하는 육식동물들은 식단의 50%가 사람이 먹는 음식이라는 사실로 알려졌다.동물별로보면 밥캣이나 회색늑대는 상대적으로 사람들이 사는 지역까지 내려오지 않아 인간의 음식을 먹는 경우는 적었고 담비나 코요테, 여우 등은 식단의 50% 이상이 사람의 음식으로 채워진 것으로 확인됐다. 인간의 생활영역이 좁아 육식동물들이 주로 자연에서 먹잇감을 찾을 때는 각기 서로 다른 영역을 차지하고 있었다. 그렇지만 사람의 음식에 익숙해지면서 육식동물간 식량 확보를 위한 경쟁이 치열해질 가능성이 높아지고 서로의 서식지가 겹치게 되는 경우가 늘어나고 있다고 연구팀은 설명했다. 이들 동물들이 인간이 사는 지역에 자주 나타나면 사람들의 공격에 쉽게 노출될 뿐만 아니라 육식동물간 경쟁으로 개체수가 급격히 줄어들면서 생태계 전체 먹이사슬을 교란시키게 된다는 것이다. 결국 먹이사슬 구조가 붕괴되면서 비정상적인 생태환경이 조성될 수 있다고 연구팀은 우려했다. 조나단 파울리 위스콘신 메디슨대 교수(야생생태학)는 “‘당신이 먹는 음식을 보면 당신이 누군지를 알 수 있다’는 말처럼 동물들이 무엇을 먹는지를 통해 그들의 생태계와 그 미래를 엿볼 수 있다”라며 “이번 연구의 충격적 결론은 인간의 생활영역 확장에 따라 야생 생태계가 어떻게든 붕괴될 수 밖에 없다는 것”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

10개월 넘게 전 세계 확산세가 꺾이지 않고 있는 코로나19는 감기를 유발시키는 바이러스의 하나인 코로나바이러스가 박쥐와 천산갑을 거치면서 변이돼 사람에게 옮겨진 것으로 알려져 있다. 그런데 돼지 사육 농가를 공포에 빠지게 만든 ‘돼지 코로나바이러스’가 인간에게도 퍼질 수 있다는 연구결과가 나와 우려가 커지고 있다. 미국 노스캐롤라이나대 채플힐 의대 전염병학과, 미생물·면역학과, 비교의학과, 폐연구소, 급성질환 항바이러스제 연구부, 퍼시픽 노스웨스턴 국립연구소 화학·생물학연구부 공동연구팀은 돼지 코로나 바이러스로 알려진 돼지 급성 설사증후군 유발 코로나바이러스(SADS-CoV)가 사람의 호흡기와 장내 세포에서 쉽게 복제될 수 있다고 16일 밝혔다. 실험실에서 수행된 실험이지만 돼지고기 섭취가 많은 전 세계 대부분의 나라 중 하나에서 대전염이 일어날 가능성이 충분하다는 점에서 우려가 크다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 15일자에 실렸다. 코로나19처럼 돼지 코로나바이러스도 코로나바이러스의 변종 중 하나로 박쥐에게서 시작된 것으로 알려져 있다. 아직까지는 돼지에게서만 발견되고 있는데 2016년 중국에서 처음 발견된 뒤 감염된 새끼 돼지들 90% 이상이 설사, 구토증상을 일으키고 죽은 것으로 알려져 있을 정도로 돼지들 사이에서는 치명적 질병이다. 코로나19를 유발시키는 SARS-CoV-2와 SADS-CoV는 같은 코로나바이러스 계열이지만 코로나19 유발 바이러스는 베타(β)코로나바이러스, 돼지 코로나바이러스는 알파(α)코로나바이러스이다. 사람에게서 감기나 기관지염을 일으키는 대표적인 인간 코로나바이러스 HCoV-229E, HCoV-NL63도 알파코로나바이러스 계열이다. SADS-CoV가 아직까지 사람에게 영향을 미치고 있지는 않지만 중간 숙주를 거칠 경우 변종이 발생해 인간을 감염시킬 가능성을 완전히 배제하기 어렵다고 연구팀은 봤다. 이 때문에 연구팀은 체온과 비슷한 37도 환경에서 원숭이 등 영장류, 고양이, 개, 사람의 세포에 SADS-CoV를 감염시킨 다음 변화를 관찰했다. 그 결과 48시간만에 사람의 호흡기와 소화기관에 광범위하게 확산됐고 나머지 포유류들도 SADS-CoV에 쉽게 감염되는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 SADS-CoV는 전 세계적 대부분의 박쥐에서 발견되는 HKU2라는 바이러스에서 유래됐다. 또 최근까지도 중증 코로나19 환자에게 투여됐던 에볼라바이러스 치료제인 렘데시비르가 SADS-CoV에 효과적인 것으로 연구팀은 확인했다. 랄프 바릭 노스캐롤라이나대 교수(미생물·면역학)는 “많은 연구자들이 사스나 메르스, 코로나19 같은 베타코로나바이러스의 잠재적 위험에만 초점을 맞추고 있지만 알파코로나바이러스의 경우 종(種) 장벽을 쉽게 뛰어넘을 수 있다는 점에서 관심있게 지켜봐야 할 것”이라고 말했다. 바릭 교수는 또 “돼지 코로나바이러스는 기존에 있는 약물로 효과적으로 대응할 수 있겠지만 변이 가능성과 변이 됐을 때 빠르게 대처할 수 있도록 준비를 해야한다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아침저녁으로 선선한 날씨가 이어지면서 본격적인 가을임을 실감하고 있습니다. 게다가 24절기 중 모기 입이 비뚤어진다는 처서가 한참 전에 지났는데도 밤사이 여름모기보다 무섭다는 가을모기에게 물리곤 합니다. 이렇듯 사람들을 괴롭히는 모기는 파리목 모기과에 속하는 곤충으로 극지방에서도 발견될 정도로 전 세계적으로 분포해 있습니다. 현재 지구상에는 3500여 종의 모기가 존재하고 한반도에는 56종이 있는 것으로 알려져 있습니다. 모기는 학질모기아과, 보통모기아과, 왕모기아과 세 가지로 구분할 수 있습니다. 보통모기아과에 속하는 숲모기와 집모기는 지카바이러스, 뇌염 등을 옮기고 학질모기는 말라리아를 옮깁니다. 왕모기는 다른 모기보다 몸집이 1.5배 정도 크지만 피를 빨아먹지 않습니다. 모기는 인류에게 가장 치명적인 동물 중 하나이며 말라리아, 뎅기열, 뇌염, 황열병 같은 질병을 퍼뜨려 전 세계적으로 매년 최소 50만명이 사망하는 것으로 알려져 있습니다. 이 같은 상황에서 미국 록펠러대, 프린스턴대, 스탠퍼드대, 하워드휴즈의학연구소(HHMI), 프랑스 파스퇴르연구소 공동연구팀은 모기는 사람처럼 각기 다른 맛을 느낄 뿐만 아니라 다른 동물의 피보다 사람의 혈액을 더 선호한다는 사실을 밝혀냈습니다. 모기가 피맛을 볼 때는 4가지 종류의 신경세포가 활성화될 뿐만 아니라, 모기가 피를 빠는 주둥이가 사람의 혀처럼 흡입하는 액체의 맛을 파악하고 피인지 아닌지를 구분해 낼 수 있다고 합니다. 이 같은 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 10월 13일자에 실렸습니다. 연구팀은 황열병, 뎅기열을 옮기는 이집트 숲모기에게 사람과 동물의 피, 과즙을 맛보도록 한 다음 신경세포 활성 정도를 관찰했습니다. 그 결과 사람이 맛을 볼 때 특정 신경세포가 활성화되면서 단맛, 짠맛, 신맛, 감칠맛을 구분할 수 있는 것처럼 모기의 주둥이도 맛을 구분하는 신경세포 4종류를 갖고 있다는 것이 확인됐습니다. 연구팀에 따르면 모기에게 사람의 피는 다른 동물의 피에 비해 약간 짭짤하면서도 달콤해 흔히 말하는 ‘단짠’ 맛이 느껴지는 중독성 있는 식품으로 느껴질 것이라고 합니다. 실제로 사람의 피를 한 번 맛본 모기는 다른 동물의 피는 입도 대지 않을 정도라고 합니다. 한편 미국 뉴욕대, 푸에르토리코대 공동연구팀은 현재 말라리아 전파 모기를 방제하는 데 많이 쓰이는 살충제 ‘델타메트린’의 결정 형태를 변형시켜 적은 양으로도 살충 효과가 이전보다 12배 이상 높아지고 내성 문제까지 해결할 수 있는 방법을 찾았다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 10월 13일자에 발표됐습니다. 연구팀은 새로운 형태의 델타메트린을 학질모기, 이집트숲모기는 물론 과일파리에게 실험을 했는데 적은 양으로도 효과적으로 모기들을 없앨 수 있을 뿐만 아니라 그 효과가 3개월 이상 지속된다는 것을 확인했습니다. 더군다나 내성도 일으키지 않는 ‘꿈의 살충제’라는 것입니다. 이번 연구 결과에서도 볼 수 있듯이 인류 역사를 보면 인간은 질병과 끊임없는 전쟁을 벌여 왔습니다. 이 전쟁은 인류가 사라지지 않는 한 계속될 것입니다. 코로나19와의 전쟁에서 인류가 승리하기 위해 중요한 것은 희망의 끈을 놓지 않고 지치지 않아야 한다는 점입니다. edmondy@seoul.co.kr

남극 대륙의 두 주요 빙하가 그 어느 때보다 빠르게 붕괴하고 있다는 사실이 위성 사진을 분석한 결과로 밝혀졌다. 국제 전문가 연구팀은 서남극 아문센해역에 있는 파인아일랜드와 스웨이츠라는 이름의 두 빙하가 붕괴의 길을 걷고 있다고 경고했다. 두 빙하는 노르웨이 면적 크기로 한반도보다 3배 정도 더 크며, 남극 대륙에서도 가장 동적인 특징을 지닌 빙하에 속한다. 이는 두 빙하가 녹으면서 지금까지 전 세계 해수면의 약 5%를 높이는 원인이 됐기 때문이다. 만일 두 빙하가 주변 해역의 온난화 탓에 완전히 소실한다면 지구의 해수면은 1m 정도까지 상승할 것이다. 따라서 파인아일랜드와 스웨이츠라는 두 빙하가 앞으로 어떻게 변할지를 예측하는 것은 지구 온난화가 진행되고 있는 우리 지구의 미래 바다 모습을 이해하는데 꼭 필요하다.이번 연구에 참여한 네덜란드 지구과학자 스테프 레미트 델프트공대 교수는 “파인아일랜드와 스와이츠에서 실제로 무슨 일이 벌어지고 있는지를 밝히기 위해 여러 다른 위성에서 이미징 데이터를 입수했다”면서 “우리는 빙붕(바다 위에 떠 있는 빙하)의 전단(剪斷) 주변부에서 구조적 손상을 발견했는데 이는 빙붕이 서서히 갈라지고 있는 것을 시사한다”고 설명했다. 이와 함께 “현재 빙붕은 교통정체에 걸려 속도가 느린 자동차와 약간 비슷하다. 빙붕은 그 뒤에 있는 모든 얼음이 속도를 줄이게 강제하기 때문”이라면서 “일단 빙붕이 사라지면 더 내륙 쪽에 있는 얼음이 밀려 나오는 속도를 높일 수 있을 것이고 이는 결국 해수면을 더 빠르게 상승하게 할 것”이라고 말했다. 특히 빙하가 갈라져서 생긴 좁고 깊은 틈인 크레바스의 크기가 지난 20년 동안 빠르게 커지고 있는 것으로 나타났다. 위성 자료는 유럽우주국(ESA)의 크라이오샛(CryoSat)과 코페르니쿠스 센티넬-1(Copernicus Sentinel-1)뿐만 아니라 미국항공우주국(NASA) 및 미국지질연구소(USGS)의 랜드샛(Landsat) 프로그램과 NASA 테라 위성에 탑재된 아스터(ASTER) 카메라 등 다양한 임무에 의해 수집된 것이다. 연구팀은 빙붕과 빙하의 지형이 어떻게 변했는지를 파악하고 얼음이 움직이는 속도를 평가했는데 이 속도에서 손상된 주변부의 영향을 모형화할 수 있었다. 또다른 연구 저자인 오스트리아 환경지구관측정보기술(ENVEO·Environmental Earth Observation Information Technology)의 토머스 나글러 박사는 “이런 균열은 되먹임(feedback) 과정을 시작한 것으로 보인다”면서 “빙하가 약한 부분부터 손상되면서 이는 더 많은 빙붕의 붕괴 속도를 높이고 퍼져나가며 약해져 더 많은 빙붕이 더 악화해 빙붕이 더 빨리 붕괴하기 시작할 가능성이 더 크다”고 말했다.ESA에서 크라이오샛 임무를 담당하고 있는 마크 드링크워터 박사는 “이 연구 결과는 빙붕 후퇴와 빙상 질량 손실 그리고 해수면 변화의 모형 예측에 그런 되먹임 과정을 포함해야 한다는 절박한 필요성을 강조한다. 우리는 서남극 대륙의 상당량 빙하가 현지 기후 변화의 영향을 받고 있다는 것을 알고 있다”면서 “사실 최근 한 연구는 빙하의 24%가 급속도로 얇아지고 불안정하다는 것을 발견했다”고 말했다.이어 “이런 새로운 결과는 이 피해가 얼마나 빨리 일어나고 있는지를 강조하고 파인 아일랜드와 스웨이츠 빙하가 그 어느 때보다 취약하다는 것을 보여준다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국립과학원회보(PNAS) 최신호(9월 14일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구를 위협하는 플라스틱 쓰레기를 더욱 빠르게 분해할 수 있는 ‘슈퍼 효소’가 개발돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 영국 가디언 등 해외 언론의 28일 보도에 따르면 영국 포츠머스대학과 미국 국립재활용에너지연구소 공동 연구진은 플라스틱을 ‘먹어’ 해치우는 슈퍼 효소를 이용해 페트병 등을 기존보다 6배 빠르게 분해할 수 있으며, 면화를 분해하는 효소와 결합할 경우 재활용이 어려운 혼합 직물 의류도 더욱 손쉽게 재활용할 수 있을 것으로 기대했다. 플라스틱 오염은 극지방부터 깊은 바다까지 오염시키고 있으며, 잘게 부수어진 미세플라스틱은 사람이 섭취하거나 호흡을 통해 들이마실 수 있다는 사실은 익히 알려져 있다. 그러나 버려진 플라스틱 쓰레기를 또 다른 화학성분으로 분해하는 것은 복잡하고 어려운 과정인데다 플라스틱 사용량이 늘면서 더욱 많은 쓰레기가 지구 곳곳에 쌓이는 실정이다.이번에 개발된 슈퍼 효소는 2016년 일본의 한 폐기물 현장에서 우연히 발견된 ‘플라스틱 먹는 벌레’에게서 추출한 것으로, 각기 다른 두 개를 혼합해 만든 혼합 효소다. 연구진은 플라스틱 분해 효소인 페타제(PETase)와 메타제(MHETase)를 결합함으로서 분해속도를 2배 높였고, 두 효소를 연결하는 기술적 가공을 통해 효소 활성이 총 6배 증가한 슈퍼 효소가 탄생했다. 연구를 이끈 포츠머스대학의 존 맥기핸 교수는 “2018년 당시 혼합효소의 효능을 처음으로 확인했고, 이후 두 효소를 혼합했을 때 분해 효과가 높아지는 것을 알게 됐다”면서 “페타제와 메타제는 모두 플라스틱을 분해해 원래의 구성요소로 되돌리는 방식으로 작동한다. 플라스틱을 끊임없이 재활용할 수 있기 때문에 석유나 가스 같은 화석 자원 의존도 역시 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

2015년 노벨경제학상 수상자 앵거스 디턴 경도 연구에 참여 이전에 ‘아프니까 청춘이다’라는 책이 주목을 받았던 때가 있었다. 청춘이란 원래 시련을 겪으면서 단련되는 것이라는 조언이 담긴 책이었지만 사회관계망서비스(SNS)에서는 ‘아프면 병원에 가야지’라는 식의 비판이 많았다. 젊으면 나이든 사람들보다 덜 아프고, 고통을 견뎌내는 신체적, 정신적 능력이 더 우수할 것이라는 생각들을 갖고 있다. 그렇지만 고통에 대한 저항력은 개인차일 뿐 단순히 나이가 적을수록 우수하다고 볼 수는 없다. 실제로 심리학자와 보건학자, 경제학자들은 노년층보다 중년층이 고통에 더 많이 노출돼 있으며 취약하다는 연구결과를 내놨다. 미국 프린스턴대 공공국제정책학부, 서던캘리포니아대 경제학과, 보건경제연구센터, 심리학과, 자가보고과학연구센터 공동연구팀은 흔히 생각하는 것과 달리 노년층보다는 중년층이 급성 또는 만성적 고통에 시달리는 사례가 더 많다고 25일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 ‘PNAS’ 22일자에 실렸다. 이번 연구에는 2015년 복지, 소비, 빈곤과 건강에 대한 연구로 노벨경제학상을 수상한 프린스턴대 교수로 재직 중인 앵거스 디턴 경이 교신저자로 참여했다. 연구팀은 2006~2018년까지 미국을 포함한 전 세계 20개국 25~79세 성인남녀를 대상으로 갤럽, 미국 인구조사국, 유럽연합(EU)에서 실시한 건강보건 통계를 분석했다. 이와 함께 세대 및 연령별 고통에 관한 영향을 분석하기 위해 1930~1990년 사이에 태어난 남녀를 대상으로 한 갤럽 보건·행복조사, 갤럽 세계설문조사, 인구조사국 국민건강인터뷰 조사, 의료비 지출조사, 미시건대 보건·퇴직자 분석 4개의 미국 조사자료를 분석했다. 이번 분석에 포함된 조사 대상은 252만 7378명에 이른다. 분석 결과 연구팀은 전 세계 모든 인종과 민족에 있어서 남성과 여성은 나이가 들수록 다양한 질병과 고통에 시달린다는 사실을 확인했다. 이 같은 결과는 기존에 갖고 있던 상식에 부합하는 내용이다. 또 교육 수준에 상관없이 중년층이 노년층보다 더 많은 고통을 호소하는 것으로 조사됐다. 중년층에 들어서면서 급성 통증에서 시작해 만성 통증으로 이어지는 경우가 많았으며 대부분 노년층까지 이어지는 것으로 확인됐다. 특히 이 같은 경향은 미국에서 두드러지게 나타났다. 미국의 경우는 대학 이상 교육을 받은 사람도 중년이 노년층보다 더 많은 고통에 시달리는 것으로 조사됐고 대학 교육을 받지 않은 중년층은 조사대상의 3분의 2가량이 각종 질병에 시달리는 것으로 나타났다. 연구팀은 미국의 경우 의료보험 체계가 잘 갖춰져 있지 않기 때문에 교육수준이 낮을 경우 실직 위험에 상시 노출돼 있고 사회적 고립, 가정생활의 취약성 같은 사회적 문제는 물론 약물 및 알콜 과다복용 등이 원인이 되는 것으로 확인됐다. 앵거스 디턴 교수는 “신체적, 정신적 고통과 물리적 통증은 삶의 질을 더 떨어뜨리는 경향이 있는데 미국의 경우는 다른 나라들에 비해 유독 두드러지게 현재 중년층의 고통지수가 노년층보다 높다”라고 지적했다. 디턴 교수는 “많은 나라들이 초고령화 사회로 빠르게 진입하고 있는데 중년기 때부터 통증과 각종 질환을 겪는 사람들이 많아지게 되면 그만큼 사회적 비용이 더 많이 투입될 수 밖에 없다”라며 “국가나 사회에서 이 같은 문제를 해결할 수 있도록 장기적 대안을 마련하는 것이 중요하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 21일 늦은 밤, 질병관리청은 다음날 전국 초중고생과 임신부를 대상으로 시작할 예정이었던 무료 독감 예방접종을 일시 중단한다고 긴급 공지했습니다. 독감 백신 유통과정에서 적정 냉장온도가 유지되지 않았다는 것을 파악했기 때문입니다. 독감 백신은 접종 직전까지 2~8도라는 적정온도가 유지돼야 합니다. 최적 보관온도보다 높은 상태에 노출되면 백신의 단백질 함량이 줄어들어 백신의 예방효과가 뚝 떨어집니다. ‘트윈데믹’ 우려가 커지는 가운데 바이러스에 상대적으로 취약해 무료 백신접종 대상자인 영유아, 아동·청소년, 임신부, 노년층은 무료 접종 재개를 기다려야 할지 유료 접종을 받아야 할지 혼란에 빠졌습니다. 여기서 궁금한 것은 체했을 때 소화제 먹는 것조차 조심스러운 임신부들에게 백신을 접종하는 것은 괜찮을까 하는 점입니다. 최근 의과학자들이 답변을 대신할 수 있는 연구결과를 내놨습니다. ●바이러스 몸 전체로 퍼져 태아에게 심각 호주 왕립 멜버른 공과대(RMIT), 모내시대, 남호주대, 라트로브대, 아일랜드 트리니티칼리지 더블린대 의대, 트리니티 의생명과학연구소, 성 제임스병원, 쿰 여성·아동 대학병원 공동연구팀은 임신부가 독감에 걸리면 일반 환자들처럼 바이러스가 호흡기에만 영향을 미치는 것이 아니라 바이러스가 몸 전체로 퍼지면서 산모 본인은 물론 태아에게 심각한 합병증을 유발한다고 23일 밝혔습니다. 이 같은 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 22일 자에 실렸습니다. 연구팀은 임신한 생쥐와 임신하지 않은 암수 생쥐를 A형 독감 바이러스에 노출시키고 생체 반응을 관찰했습니다. 그 결과 임신하지 않은 생쥐는 바이러스가 폐에만 집중됐지만 임신한 생쥐에게선 바이러스가 호흡기뿐만 아니라 혈관을 타고 몸 전체에 퍼져 곳곳에 염증이 발생한 것이 확인됐습니다. 염증이 생긴 혈관들은 기능 약화로 혈류량이 정상 상태의 20~30% 수준으로 떨어진 것으로 조사됐습니다. 이 때문에 독감에 걸린 임신부 생쥐는 폐렴과 함께 전신 염증 같은 패혈증 유사 증상이 쉽게 발생했으며 유산, 조산의 위험도 높아졌고 새끼들이 태어나더라도 성장 장애를 겪는 것으로 확인됐습니다. ●과도한 면역반응 발생해 합병증 시달려 독감이 산모와 태아에게 심각한 합병증을 유발할 수 있다는 사실은 잘 알려져 있었지만 정확한 메커니즘은 밝혀지지 않았습니다. 임신 중에는 산모의 면역체계가 억제되면서 병원균이 침투했을 때 쉽게 합병증이 생긴다는 정도였지요. 그런데 이번 연구로 임신부가 독감에 걸리면 체내에서 과도한 면역 반응이 발생해 각종 합병증에 시달린다는 사실이 새로 밝혀진 것입니다. 코로나19 감염환자들이 확진 이후 급격히 증상이 악화되는 것처럼 독감에 걸린 임신부의 체내에서도 사이토카인 폭풍이 발생하는 것입니다. 독감 백신은 임신부에게 바이러스와 싸울 수 있는 항체를 외부에서 제공함으로써 사이토카인 폭풍 발생을 억제해 주는 역할을 해 준다고 볼 수 있습니다. 연구를 이끈 스타브로스 셀레미디스 RMIT 교수는 “독감 바이러스와 코로나19 바이러스는 분명히 다르지만 유사점도 있는 만큼 이번 연구는 호흡기 바이러스가 어떻게 염증과 체내 과잉 면역 반응을 유발하는지에 대한 통찰력을 제시함으로써 코로나19를 연구하는 과학자들에게 귀중한 자료로 활용될 수 있을 것”이라고 말했습니다. edmondy@seoul.co.kr

공작새나 모르포나비와 같이 화려한 생물이 지닌 구조색 중 파란색과 녹색이 많은 이유가 밝혀졌다. 여기서 구조색은 표면 구조에 따라 빛이 간섭해 나타나는 것으로, 공작은 미세한 깃가지, 모르포나비는 날개의 비늘 가루에 의해 밝고 강력한 색을 발한다. 영국 케임브리지대 연구진은 자연 속 구조색 가운데 광택이 없는 색상이 존재하는 범위를 알아내기 위해 컴퓨터 모형화 실험을 시행했다. 그 결과, 무광 구조색은 가시광선 범위에서 파란색부터 녹색까지만 존재하는 것으로 확인됐다. 연구에 참여한 루카스 셰르텔 박사는 “자연에 존재하는 광택이 있는 구조색은 대부분 무지개색이지만 광택이 없는 구조색은 파란색부터 녹색까지의 범위에서만 존재한다”면서 “우리는 광택이 없는 빨간색이나 주황색을 구조색으로 재현하려고 했지만 채도나 순도 모든 면에서 질이 떨어졌다”고 설명했다. 이는 자연 속 구조색에는 광택이 있는 무지개색이나 광택이 없는 선명한 파란색 또는 녹색만 존재하고 선명한 빨간색이나 주황색은 존재하지 않는다는 것을 뜻한다.현재 이들 연구자가 구조색에 관한 연구를 진행하고 있는 이유는 앞으로 새로운 페인트 등을 개발하는 데 도움을 줄 수 있다고 생각하기 때문이다. 실제로 구조색은 이미 자동차 페인트 등을 개발하는 데 그 원리가 이용되고 있기도 하다. 따라서 앞으로 구조색에 관한 연구가 더욱더 발전한다면 자연스러우면서도 인체에 무해하고 변색 또한 잘 안 되는 페인트를 만들어낼 수 있다고 이들 연구자는 생각한다. 연구를 주도한 잔니 자쿠치 박사과정 연구원은 “구조색을 응용한 페인트는 변색을 막는 데 특화돼 있고 유해 물질을 필요로 하지 않는다. 따라서 친환경적이라고 할 수 있다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 미국립과학원회보(PNAS) 최신호(8일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

5560만 년 전 대멸종은 심해에서 대규모 화산 활동이 일으킨 기후 변화 탓이라는 연구 결과가 나왔다. 미국립과학원회보(PNAS) 최신호(9월 14일자)에 실린 연구에 따르면, 이른바 ’팔레오세-에오세 최대온난기’(PETM)로 불리던 당시 치솟던 이산화탄소의 영향으로 지구 평균 기온은 약 5~8℃ 더 높았다. 이 때문에 여분의 탄소가 바다에 유입돼 산성화 반응이 일어나면서 많은 해양 생물이 멸종했다. 해저와 바로 그위에 사는 유공충(껍데기가 있는 근족충류) 역시 30~50%나 죽었다. 하지만 신생대 최대 지구온난화 사건인 당시(PETM) 동안 바다에 탄소가 유입된 속도보다 오늘날 인류의 화석연료 남용에 따른 탄소 배출에 의한 것이 8배 더 빠르다고 이들 연구자는 경고했다. 이에 대해 연구 공동저자로 뉴욕 컬럼비아대의 지구화학자 베르벨 호니시 박사는 “탄소가 천천히 유입되면 생물은 적응할 수 있다”면서 “만일 탄소가 매우 빨리 유입된다면 정말 큰 문제”라고 설명했다. 호니시 박사는 또 “당시에는 대멸종이라는 정말 끔찍한 결과가 나왔고 그것은 앞으로 우리가 닥칠 미래의 좋은 징조는 아니다”면서 “우리는 과거를 앞지르고 있으므로 그 결과는 매우 심각할 것”이라고 지적했다. 사실 과학자들은 지난 몇십 년간 PETM 당시 바다에 유입된 탄소량이 급증했다는 것을 알았지만, 명확한 원인을 알지 못했다.이들 연구자는 이 연구 중 실험실 환경에서 높은 산성의 해양 조건을 만들었고 거기서 유공충을 키웠다. 이들은 실험실에서 성장한 이 유기체들로부터 수집한 지질학적 정보를 PETM 당시 화석화한 유공충에 관한 자료와 비교 분석해 당시 바다에 들어간 탄소 양을 계산할 수 있었다. 결과는 약 5000년 동안 무려 14조9000억t에 달하는 탄소가 유입됐다는 것이다. 연구자들은 또 당시 바다의 탄소 공급원은 화산일 가능성이 크다고 보고 오늘날 아이슬란드 주변 지역에 해당하는 화산 지대에서 대규모 분화 활동에서 비롯했으리라 추정한다. 이산화탄소는 이 외에도 주변의 퇴적암 연소와 메탄 가스 상승에서 직접 배출됐을 것이다. 대기 중 탄소 농도는 1700년대 약 280ppm에서 오늘날 415ppm까지 치솟았으며 지금도 계속해서 빠르게 상승하고 있다고 이들 연구자는 밝혔다. 이들 바다가 과잉 이산화탄소를 계속해서 흡수함에 따라 결과적으로 빨라진 산성화는 해양 생물의 생존을 압박하고 있다. 연구 주저자로 뉴욕 바사르대의 지질학자 로라 헤인스 박사는 “우리는 지구의 시스템이 이산화탄소의 급속한 배출에 어떻게 반응할 것인지를 이해하고 싶다. PETM은 완변한 유사 환경은 아니지만, 우리 환경에 가장 가까운 것”이라면서 “오늘날 상황은 훨씬 더 빠르게 움직이고 있다”고 지적했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

독특한 울음소리를 내는 것으로 유명하지만 야생에서는 멸종한 것으로 알려진 ‘뉴기니 싱잉독’(New Guinea singing dog)이 뉴기니섬 고산지대에서 여전히 살고 있다는 연구 결과가 나왔다. 우리 말로 ‘뉴기니의 노래하는 개’라는 의미를 지닌 이 견종은 현재 전 세계 보호시설이나 동물원에 약 200마리 정도밖에 남아 있지 않다. 게다가 이들 모두 1970년대 포획된 야생 개체들의 후손이어서 새로운 유전자의 유입이 없어 심각한 위험에 처해 있다. 야생 개체는 50여 년에 걸쳐 목격되지 않았지만, 지난 2016년 인도네시아령 뉴기니섬 서부 고산지대에서 파푸아대 연구진 등으로 구성된 탐험대가 야생 개 15마리를 발견했다. 이들 연구자는 2년 뒤 다시 이곳에 들어가 이들 ‘하이랜드 와일드독’(고산지대 야생 개)이 싱잉독의 조상인지를 조사했다.그중 3마리의 혈액에서 채취한 DNA를 조사한 결과, 유전자 배열이 다른 어떤 견종보다 서로 비슷한 것으로 나타났다. 유전자 배열이 완전히 일치하지는 않았지만 와일드독이 싱잉독이라고 이들 연구자는 확신할 수 있었다. 차이는 물리적으로 몇십 년간 떨어져 있었다는 점과 사육종에 원래 있던 유전적 다양성이 근친 교배의 영향으로 잃어버린 결과로 파악되고 있다. 뉴기니는 세계에서 두 번째로 큰 섬으로, 동부는 파푸아뉴기니, 서부는 인도네시아령 파푸아에 속한다. 고산지대에 서식하는 이들 와일드독은 동부 파푸아뉴기니 중앙주(州)의 해발 약 2100m 지점에서 1897년 발견됐지만, 그 후 서식지가 사라지거나 다른 들개와 섞여 멸종한 것으로 여겨졌다. 뉴기니 싱잉독은 관절이나 척추가 매우 유연해 고양이처럼 높은 곳에 뛰어오를 수 있고 독특한 울음소리는 혹등고래의 노래 소리와 비슷한 것으로 알려졌다. 이에 대해 연구진은 “조만간 하이랜드 와일드독과 싱잉독의 ‘결혼’이 성사되도록 해 진정한 뉴기니 싱잉독이 태어나게 하고 싶다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호(8월 31일자)에 실렸다. 사진=뉴기니 하이랜드 와일드독 재단 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

남극을 대표하는 동물인 펭귄의 ‘진짜 고향’은 남극이 아닌 호주와 뉴질랜드라는 연구결과가 나왔다. 칠레와 브라질, 스페인 등 공동 연구진은 18종의 각기 다른 펭귄 종에게서 채취한 게놈 시퀀스(배열) 22개를 분석해 펭귄의 진화 과정을 되짚어봤다. 그 결과 약 2190만 년 전 기온이 온화한 해안지대인 뉴질랜드와 호주 일대에서 펭귄이 처음 출현했다는 사실을 확인했다. 펭귄이 처음 나타난 시기는 2600만~700만 년 전에 해당하는 마이오세(중신세)이며, 최초의 서식지는 뉴질랜드와 호주 일대였지만 이후 차츰 남극반도의 추운 지역으로 서식지를 확대했다는 것.펭귄이 뉴질랜드와 호주 해안에서 추운 남극반도로 서식지를 확대한 원인은 기후변화와 풍부한 먹이 등으로 추측된다. 연구진에 따르면 당시 일부 펭귄 종들은 점차 높아지는 수온을 피해 추운 지역인 남극반도로 서식지를 넓혔다. 1160만 년 전이 되어서야 현재의 황제펭귄들은 남미 대륙과 남극 대륙을 잇는 바닷길인 드레이크 해협을 이용해 남극으로 서식지를 확장했다. 연구진은 또 펭귄들이 서식지를 이동하며 혈관과 산소 대사의 능력을 키워 심혈관 기관을 강화하는 방향으로 진화했다는 사실을 확인했다. 심혈관 기관의 강화는 차가운 물에 다이빙하거나 체온을 유지하는데 매우 중요한 역할을 한다. 연구를 이끈 칠레 폰티피셜 카톨릭대학의 줄리아나 비안나 박사는 “약 2190만 년 전 펭귄은 호주와 뉴질랜드 해안 일대에 처음 등장했고, 약 1000만 년이 지나서야 남극으로 서식지를 옮겼다. 유전자 변화를 추적한 결과, 펭귄의 진화는 체온조절과 삼투압조절, 다이빙 능력과 연관이 있다는 사실을 알게 됐다. 이러한 진화는 펭귄이 다양한 수온의 서식지에서 번식하는데 영향을 미쳤다”고 밝혔다.이번 연구결과는 펭귄이 평균수온 9℃의 호주와 뉴질랜드 바다부터, 26℃의 갈라파고스섬, 영하의 남극바다 등 다양한 지역에서 서식할 수 있게 됐는지를 파헤치는데 중요한 단서로 평가된다. 다만 펭귄이 이러한 기후변화에 적응하기까지는 수백만 년이 걸렸으며, 현재의 기후변화 속도는 지나치게 빠르기 때문에 펭귄이 적응하기 이전에 멸종될 가능성이 있다는 지적이 공통적으로 나왔다. 현재 남극에 서식하는 황제펭귄과 아델리펭귄은 녹아내리는 빙하를 피해 서식지를 계속 옮기고 있지만, 펭귄들이 적응을 끝내기 전 서식지가 모두 파괴될 수 있다. 자세한 연구결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호(17일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

아동학대 관련 소식은 들을 때마다 마음을 무겁게 만듭니다. 훈육을 빙자한 아동학대를 근절하고자 정부는 최근 민법에 규정된 부모를 비롯한 친권자의 징계권 조항을 삭제하기로 했습니다. “친권자는 그 자를 보호 또는 교양하기 위하여 필요한 징계를 할 수 있다”는 징계권은 체벌 정당화로 아동학대의 빌미를 제공해 왔다는 비판을 계속 받아 왔습니다. 어린 시절 훈육이라는 이름으로 행해지는 심한 체벌이 트라우마로 남아 신체적, 정신적 악영향을 미칠 수 있다는 과학적 근거들도 적지 않습니다. 미국 워싱턴대, 스탠퍼드대, 하버드대 실험심리학자들로 구성된 공동연구팀은 어린 시절 정신적, 신체적 학대에 노출된 아이들은 그렇지 않은 아이들보다 사춘기가 빨리 찾아오고 세포와 뇌의 노화 속도가 빠르다는 연구 결과를 미국심리학회에서 발행하는 심리학 분야 국제학술지 ‘심리학 회보’ 8월 3일자에 발표했습니다. 연구팀은 어린 시절에 겪은 트라우마가 성인이 되고서 미치는 영향을 연구한 79개 논문과 보고서를 메타분석했습니다. 이들 연구 분석 대상은 총 11만 6000여명에 달합니다. 메타분석은 비슷한 주제로 연구된 문헌들을 통계적으로 통합하거나 비교해 새로운 결론을 도출해 내는 연구 방법입니다. 연구팀은 어린 시절 언어적·신체적 폭력, 정서적 방임, 방치 등을 겪은 성인들의 각종 건강 지수를 분석한 것입니다. 연구 결과 어린 시절 학대에 관한 트라우마가 있는 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 염색체 손상을 막아 주는 텔로미어가 훨씬 짧은 것으로 확인됐습니다. 또 신체 세포와 뇌 세포의 노화 속도가 또래보다 2~3배 빠른 것으로 조사됐습니다. 특히 아동기 트라우마를 가진 사람들은 대뇌 피질의 두께도 얇아 치매와 같은 퇴행성 뇌질환을 겪을 가능성이 크다고 연구팀은 밝혔습니다. 미국 노터데임대 생물학과, 미시건대 인류학과, 듀크대 통계과학과·진화인류학과, 텍사스 샌안토니오대, 프린스턴대 생태진화생물학과, 케냐 나이로비 케냐국립박물관 영장류연구소 공동연구팀도 개코원숭이 192마리를 대상으로 관찰실험을 한 결과 어린 시절 트라우마를 경험하면 성인이 되고서 정상적인 사회적 관계를 맺고 삶을 영위하더라도 스트레스지수가 일반인들보다 높다고 밝혔습니다. 이 같은 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 8월 4일자에 실렸습니다. 일반적으로 타인과 강한 사회적 관계를 갖는 사람들은 스트레스지수가 낮은 경우가 많습니다. 그런데 어린 시절 트라우마를 경험한 개코원숭이들은 성인이 되고서 정상적인 어린 시절을 지낸 개코원숭이들처럼 생활하더라도 스트레스를 쉽게 받고 평소 스트레스 호르몬 수치도 9~14% 더 높은 것으로 조사됐습니다. ‘사랑의 매’ 또는 ‘사회 통념상 허용될 수 있는 정도의 훈육’을 정량적으로 구분하기는 쉽지 않습니다. 한 대 때리는 것은 괜찮고 두세 대를 때리는 것은 안 된다고 딱 잘라 이야기할 수 없을 것입니다. 훈육의 기준은 어른들이 아닌 아이들을 중심으로 생각해야 합니다. 체벌 없이 훈육하는 방법을 아이와 함께 고민할 때 아이도, 부모도 함께 성장할 수 있을 겁니다. 내 맘처럼 되지 않는 아이들을 잘 키우기 위해 오늘도 고민하는 모든 부모들에게 격려의 박수를 보냅니다. edmondy@seoul.co.kr

코로나19 확산 때문에 초등학교부터 대학교까지 모든 학교들이 지난 1학기는 비대면 형태의 수업과 시험을 진행했습니다. 비대면 온라인 시험이 처음이라 일부 대학생들은 메신저로 답안을 공유하는 등 부정행위를 저질렀다가 적발되기도 했습니다. 이런 소식을 들으면서 문득 한 고등학교가 떠올랐습니다. 인천 제물포고등학교는 올해로 65년째 무감독 시험을 치르고 있는데 지금까지 부정행위는 거의 없었다고 합니다. 비결이라봐야 시험보기 전 학생들이 다 함께 큰소리로 ‘양심의 1점은 부정의 100점보다 명예롭다’는 선서를 하는 것뿐이라고 합니다. 치열한 입시경쟁 환경에서 무감독 시험으로도 부정행위 발생이 거의 없는 이유는 무엇일까 항상 궁금했습니다. 그런데 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD) 심리학과, 캐나다 토론토대 아동학연구소, 중국 항저우 사범대 심리과학연구소 공동연구팀이 사람들의 부정행위를 막고 올바른 행동을 할 수 있도록 자극하는 방법을 찾아냈다고 29일 밝혔습니다. 연구팀은 부정행위 방지 비법은 눈에 보이지 않는 경계를 만들어 ‘도덕적 장벽효과’(moral barrier effect)를 자극하는 것이라는 연구 결과를 미국 국립과학원에서 발행하는 ‘PNAS’ 28일자에 발표했습니다. 연구팀은 5~6세 남녀 어린이 350명을 대상으로 그림 속에서 닭, 사과, 검은색 사각형이 몇 개인지를 찾는 수학문제 6개를 정해진 시간 내에 모두 풀도록 했습니다. 특히 마지막 두 문제는 복잡하게 만들어 시간 내에 풀 수 없도록 했습니다. 연구팀은 아이들이 앉아 있는 자리에서 60㎝ 정도 떨어진 책상 위에 답안지가 보이도록 놓아 둔 뒤 감독자는 아이들이 볼 수 없는 곳으로 나가 있도록 했습니다. 감독자는 나가기 전에 아이들과 답안지가 있는 책상 사이에 간이 옷걸이처럼 가림막이 없는 금속 프레임이나 옆자리가 훤히 보이는 투명 플라스틱으로 만들어진 가림막을 세워 두거나 마술지팡이로 허공에 가림막을 그린 뒤 ‘이젠 옆자리를 볼 수 없을 거야’라는 말을 하도록 했습니다. 또 가림막을 아예 설치하지 않는 경우와 투명 가림막을 아이의 앞쪽에 설치한 경우, 아이 뒤쪽에 설치한 경우, 아이와 답안지 사이가 아닌 아이와 복도쪽 창문 사이에 투명 가림막을 설치한 경우 등 7가지 상황을 만들어 부정행위 여부를 CCTV로 관찰했습니다. 그 결과 가림막이 없는 경우는 부정행위 발생 비율이 60%에 달했습니다. 복도와 아이 사이에 가림막이 설치된 경우나 아이 앞쪽에 가림막이 설치된 경우도 비슷한 비율로 나타났습니다. 그러나 투명 가림막을 가운데 설치한 경우 부정행위 발생비율은 10%로 가장 낮았습니다. 가림효과가 없는 금속프레임을 가운데 놓거나 마술지팡이로 허공에 가상의 가림막을 만든 경우에도 부정행위 발생비율은 20~25% 정도에 불과했습니다. 사람은 무의식 중에 받아들여진 기준에 따라 행동을 하며, 이는 보이지 않는 공간적 경계를 넘지 않으려는 습성 때문이라고 연구팀은 설명했습니다. 게일 헤이먼 UCSD 교수는 “물리적, 심리적 공간경계를 도입해 도덕적 장벽을 무의식적으로 인식하도록 한다면 사람들이 자발적으로 사회적 거리두기를 실천하게 할 수 있을 것”이라고 말했습니다. 공간 구성에 따라 사람들의 행동을 변화시킬 수 있다는 생각, 재미있기도 하지만 섬뜩한 생각이 떠오르는 이유는 뭘까요. edmondy@seoul.co.kr

모기는 피를 빨 때 피가 굳지 않게 하려고 타액을 주입한다. 이는 가려움을 유발하기도 하지만 일본뇌염이나 말라리아, 뎅기열 또는 지카바이러스 등 전염병에 걸리게 하는 원인이 된다. 이 때문에 해마다 전 세계에서는 수많은 사람이 목숨을 잃고 만다. 이에 따라 과학자들은 피를 빠는 암모기를 수컷으로 강제 성전환하는 방법을 찾기 위해 노력했고 5년 전인 2015년 수모기에만 전해지는 닉스(Nix) 유전자가 모기의 성별을 결정한다는 사실을 밝혀냈다. 그런데 최근 이들 연구자는 닉스 유전자를 암모기 체내에 집어넣음으로써 성별을 수컷으로 바꾸는 방법을 알아냈다. 즉 이를 사용하면 암모기 수를 줄여 많은 사람의 생명을 구할 수 있다는 것이다. 버지니아공대 등 국제연구진은 세계 여러 나라에서 서식하는 이집트숲모기(학명 Aedes aegypti)를 성전환 대상으로 삼았다. 이들 모기는 아직 우리나라에 유입되지 않았다고 알려졌지만, 지카바이러스와 뎅기열 그리고 황열을 주로 옮긴다. 이들 연구자에 따르면, 이집트숲모기의 수컷은 이른바 엠 로커스(M locus)라고 하는 수컷 결정 유전자자리(male-determining locus) 때문에 확정되며 거기에는 약 30개의 유전자가 있다. 그중 닉스 유전자야말로 수컷을 결정하는 인자라는 것이다. 이는 사람의 경우 남성에게만 Y염색체가 유전되는 것과 같다. 이전 연구에서는 닉스 유전자를 암컷의 생식기에 주입하는 방식으로 약 3분의 2에서 수컷 생식기를 발달하게 했다. 하지만 이 방식으로 성전환한 수컷에게 생식 능력이 있는지는 알 수 없었다. 하지만 이번 연구로 닉스 유전자를 암컷 결정 유전자자리에 집어넣음으로써 생식 능력이 있는 수모기로 바꿀 수 있다는 것이 확인됐다.연구자들은 실험실 안에서 성전환한 수모기를 여러 마리 만들어내 세대 간 유전자의 전달 방식을 조사했다. 그 결과, 성전환한 수컷은 야생 암컷과 짝짓기하면 역시 성전환한 수컷 자손을 만들 수 있는 것으로 나타났다. 수컷 자손은 닉스 유전자의 복제를 독자적으로 발현했으며 이는 오랜 세대에 걸쳐 안정적으로 유전됐다. 즉, 성전환한 수컷을 야생에 방사하면 정기적으로 유전자를 조작한 수컷을 투입하지 않아도 저절로 닉스 유전자를 유전시키는 수컷이 늘어난다는 것이다. 반면 해결해야 할 문제도 확인됐다. 성전환한 수모기가 모두 비행 능력을 잃은 것이다. 분석 결과, 엠 로커스에 포함되는 미오성(myo-sex)이라는 유전자가 빠져 있는 것으로 나타났다. 야생 수컷에게서 미오성 유전자만을 비활성화하는 실험을 진행한 결과 역시 하늘을 날 수 없다는 것이 확인됐다. 이런 문제를 해결하기 위해 성전환한 수컷에게 다시 미오 성 유전자를 집어넣었다. 그 결과, 비행 능력을 완벽하게 회복한 것으로 나타났다. 비행 능력은 먹이를 찾아다니거나 짝짓기를 하고 또는 천적에게서 달아날 때 필요하므로 닉스 유전자의 확산을 위해서는 빼놓을 수 없는 것이다. 물론 성정환한 수모기를 야생에 방사하려면 아직 연구를 더 해야 하지만, 자연이나 생태계에 해가 없다면 실용화할 날도 그리 머지않았을지도 모른다. 자세한 연구 결과는 미국립과학원회보(PNAS) 최신호(7월 13일자)에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 장내미생물이 노화에 상당한 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 건강한 장내 미생물을 갖고 있는 것이 노화를 막고 동안(童顔)의 비결이라는 설명이다. 한국생명공학연구원 노화제어전문연구단은 예쁜꼬마선충과 대장균을 이용해 장내 미생물이 노화에 미치는 영향을 규명했다고 16일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 인체에 존재하는 미생물은 약 100조 개로 인간 세포보다 10배 이상 많다. 인체에 존재하는 대부분의 미생물은 장내미생물인데 이들은 나이나 건강상태, 식사습관에 따라 변하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 장내 미생물이 숙주 수명을 조절할 수 있다는 연구결과들도 나오고 있지만 정확한 메커니즘에 대해서는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 대장균(장내미생물)과 예쁜꼬마선충(숙주)을 이용해 실험을 실시했다. 그 결과 예쁜꼬마선충의 수명 증가는 HNS 유전자 변이 대장균 때문이라는 사실을 확인했다. DNA 구조를 변형시키는 HNS 단백질이 제거된 변이 대장균에서 유해성 대사 물질(MG)의 양이 감소함을 발견했고 이 대장균을 섭취한 예쁜꼬마선충에서 새로운 노화조절 경로가 조절됨에 따라 수명이 10~20% 정도 연장됐다는 것을 발견했다. 유해성 대사물질은 활성산소처럼 생체 내 단백질이나 유전물질의 변형을 일으켜 파킨슨병, 당뇨병 등을 일으킨다고 알려져 있었다. 연구팀은 장내미생물에서 발생한 유해성 대사물질이 숙주의 세포신호전달 경로를 조절해 노화 속도에 영향을 미치는 새로운 메커니즘을 밝혀낸 것이다. 권은수 박사는 “이번 연구는 장내미생물에 의해 특이적으로 조절되는 새로운 노화조절 경로를 처음 발견한 것”이라며 “노화에서 장내미생물의 새로운 역할과 분자기전을 확인함으로써 유해성 대사물질을 낮추는 것이 당뇨와 퇴행성신경질환 같은 노인성 질병의 새로운 치료법이 될 수 있음을 제시했다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

200년 전 메리 셸리가 쓴 소설 ‘프랑켄슈타인-근대의 프로테메우스’는 스위스 과학자 빅터 프랑켄슈타인 박사가 시체를 이용해 244㎝의 인조인간을 만들어 생명을 불어넣으면서 벌어지는 일을 다루고 있다. 셸리는 전기분해 기술, 자연발생실험 같은 당시 최첨단 과학기술을 소재로 활용했지만 사람과 똑같은 인조인간을 만든다는 생각은 공상에 불과했다. 그렇지만 최근 생물학과 생체공학 기술이 발달하면서 프랑켄슈타인까지는 아니지만 실험실에서 신경세포나 생식세포를 만들고 기능을 상실한 폐를 되살리는 수준에 이르고 있다. 미국 컬럼비아대 의생명공학과, 컬럼비아대 의대, 밴더빌트대 의대, 스티븐슨 기술연구소, 서던캘리포니아대 의대, 스탠퍼드대 의대 공동연구팀은 이식할 수 없을 정도로 손상된 폐를 돼지의 순환계에 연결해 회복시킬 수 있다는 연구 결과를 의생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 7월 14일자에 발표했다. 폐 손상이 심각해 기능을 잃게 되면 폐 이식을 고려하게 되지만 이식용 장기를 구하기 쉽지 않다. 이식을 위해 기증된 폐는 쉽게 손상돼 70~80%는 폐기되는 것으로 알려졌다. 기계장치를 연결해 이식용 폐의 기능을 되살리는 방법이 있기는 하지만 소생 확률은 낮은 편이다. 이에 연구팀은 이식 불가 판정을 받은 사람의 폐 5개를 기증받아 마취한 돼지의 순환계와 24시간 연결한 뒤 관찰했다. 돼지의 피가 폐로 전달되도록 하고 인공호흡장치를 연결해 산소 공급을 하는 한편 면역거부반응을 막기 위한 면역억제제도 투여했다. 그 결과 적출 뒤 시간이 오래 지나 괴사가 시작돼 상당 부분이 하얗게 변한 폐가 건강한 핑크색을 띠고 정상적으로 산소를 전달하는 등 기능 회복이 관찰됐다. 연구팀은 면역거부반응에 대한 대책을 포함해 추가적인 연구가 필요하지만, 현재 수준만으로도 환자에게 이식하기 충분한 상태에 도달했다고 밝혔다. 또 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립신경질환·뇌졸중연구소(NINDS) 연구팀은 ‘정크 DNA’ 중 하나인 레트로바이러스가 신경 줄기세포의 분화를 좌우하고 신경세포 발달에도 영향을 미친다는 연구 결과를 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 7월 13일자에 발표했다. 레트로바이러스는 네안데르탈인 때 사람의 몸속으로 들어와 유전자처럼 자리 잡고 있는 것으로 알려져 있다. 전체 DNA의 약 8%를 차지하고 있지만 실제로는 바이러스 역할을 못 하는 비활성화된 상태여서 ‘정크 DNA’ 중 하나로 분류되고 있다. 연구팀은 실험실 연구를 통해 레트로바이러스 중 12번, 19번 염색체에 새겨진 HERV-K가 활성화될 경우 루게릭병으로 알려진 근위축측삭경화증이 유발될 수 있다는 것을 확인했다. 연구팀은 건강한 성인남녀에게서 추출한 혈액세포로 인체의 다양한 세포로 분화될 수 있는 유도만능줄기세포를 만든 뒤 신경줄기세포로 분화시켰다. 연구팀은 신경줄기세포 표면에 HERV-K 유전자가 활성화되도록 한 뒤 관찰한 결과 신경세포(뉴런)로 분화되지 못하고 HERV-K 유전자를 억제시키면 줄기세포가 쉽게 뉴런으로 만들어지는 것을 확인했다. 한편 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD) 의대 산부인과·재생과학과·비뇨기과·유전체의학연구소, 피츠버그대 의대 여성연구소 공동연구팀은 사람의 정원줄기세포(SSC)를 시험관에서 배양하는 방법을 찾아내 국제학술지 ‘PNAS’ 7월 13일자에 발표했다. SSC는 남성의 고환 내에 존재하는 줄기세포로 일생 증식하면서 일정 수를 유지하면서 일부가 생식세포로 분화돼 정자를 만든다. 분화 기능에 이상이 있으면 남성 불임이나 무정자증이 발생하기 때문에 불임치료를 위해 SSC를 추출해 시험관에서 배양시켜 정자로 분화시키는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 문제는 정자로 분화하기 전 단계인 SSC조차 체외 배양이 쉽지 않다는 것이다. 연구팀은 ‘단일세포 유전자 발현 분석’이라는 첨단 기술로 인간 SSC의 특성을 파악해 세포분열과 생존에 관여하는 AKT 경로를 억제할 경우 실험실에서 가장 잘 성장시킬 수 있다는 것을 알게 됐다. 연구팀은 고환에서 추출한 30개 이상의 세포 샘플로 실험한 결과 2~4주 동안 안정적으로 SSC를 유지하는 데 성공했다. 연구팀은 이번 연구를 바탕으로 질 좋은 정자로 분화시키는 기술을 개발해 불임 수술에 새로운 지평을 열겠다는 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

약 140만 년 전 한 솜씨 좋은 고인류 장인이 하마의 뼈를 이용해 정성들여 만든 주먹도끼 한 점이 아프리카의 한 지역에서 발견됐다. 에티오피아와 일본 그리도 홍콩의 고고학·고인류학자로 이뤄진 국제연구진은 에티오피아 남서부 콘소에 있는 콘소지층에서 발굴된 뼈 한 개가 전기 홍적세(플라이스토세)에 한 호모 에렉투스가 하마의 넙다리뼈를 가지고 만든 주먹도끼임을 밝혀냈다.길이 12.8㎝의 이 주먹도끼에서 연구진은 최소 44개의 2차 박리흔(도구 제작 시 타격으로 생긴 흔적)을 발견했다. 그 길이는 1~3㎝ 사이다. 이들 연구자는 연구논문에 “박리흔의 분포 패턴과 원추형 깨짐(cone fracture)의 높은 빈도는 모두 의도적인 박리의 강력한 지표”라고 명시했다. 이들은 또 “이 주먹도끼는 겉면에 작고 정교한 박리흔이 많이 남아 있다는 점이 증명하듯이 상당히 정교하게 만들어졌다”고 설명했다.발굴지의 이름을 따서 콘소 주먹도끼라고도 불리는 이 도구는 190만 년 전부터 10만8000년 전까지 살았던 호모 에렉투스가 만들어 사용했을 가능성이 크다. 이에 대해 연구진은 “이번 발견은 당시 콘소에 살았던 호모 에렉투스의 도구 제작자는 석기뿐만 아니라 뼈를 도구로 만드는 첨단 기술을 보유한 숙련자였다는 점을 보여준다”고 말했다. 이번에 나온 뼈 주먹도끼는 지금까지 발견된 뼈로 만든 도구 가운데 가장 오래된 것이다. 그리고 뼈 주먹도끼는 이번 발견 이전에 단 한 차례 만이 발견됐을 뿐이다. 기존에 발견된 유일한 뼈 주먹도끼는 탄자니아 북부 올두바이 협곡에서 발견된 것으로, 최소 130만 년 전 코끼리 뼈를 가지고 만든 것으로 알려졌다. 자세한 연구 결과는 미국립과학원회보(PNAS) 최신호(6월1일자)에 실렸다. 사진=에티오피아 고인류학자 베르하네 애스포 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

코로나19의 확산을 막기 위해 마스크를 쓰고 다른 사람과 2m 이상 거리를 두는 등 사회적 거리두기를 유지하라는 권고를 무시하는 사람을 서구 사회에서는 흔히 ‘코비디엇’(Covidiot)이라고 부른다. 이는 코로나(COVID)와 멍청이(Idiot)를 합성한 말로 문자 그대로 코로나 멍청이라는 뜻이다. 그런데 이들 ‘코비디엇’이 무엇 때문에 코로나19를 예방하기 위한 지침을 무시하고 있는지를 알아냈다는 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아대 리버사이드캠퍼스(UCR) 연구진은 도널드 트럼프 미국 대통령이 코로나19 팬데믹(세계적 대유행) 사태에 대해 국가 비상사태를 선포한지 2주 뒤였던 지난 3월 13일부터 15일까지 3일간 미국인 850명을 대상으로 설문조사 등을 진행했다. 이들 참가자는 우선 자신이 사회적 거리두기를 준수하고 있는지를 비롯해 우울감과 불안감 등 개인별 차이를 알 수 있는 설문지를 포함한 인구통계학적 조사에 응했다. 이 조사는 또 성격 특성과 지적 능력 그리고 사회적 거리두기에 따른 비용 편익에 관한 이해도를 측정했다. 그 결과, 작업 기억의 용량이 더 큰 사람들은 그렇지 못한 이들보다 코로나19 확산 초기 단계에서 사회적 거리두기 지침을 준수했을 가능성이 더 큰 것으로 나타났다. 여기서 작업 기억은 단기 기억으로 인지적 과제를 수행할 때 정보가 일시적으로 저장되는 일종의 머릿속 작업판을 말한다. 즉 작업 기억 능력이 떨어지면 학습 등 무언가를 배울 때 집중하지 못해 그 내용을 금세 잊어버리거나 용용력이 떨어진다. 따라서 이때는 장기 기억으로도 남지 못한다. 이에 대해 연구를 이끈 웨이웨이 장 UCR 심리학과 부교수는 “작업 기억력이 높을수록 사회적 거리두기를 따를 가능성이 크다”면서 “흥미롭게도 이런 관계는 우울·불안감과 성격특성, 교육, 지능 그리고 소득과 같이 관계가 있는 심리적, 사회경제적 요소들을 통계적으로 통제한 뒤에도 지속됐다”고 설명했다. 이와 함께 장 교수는 “작업 기억력의 개인별 차이는 성격 특성 같은 일부 사회적 요인뿐만 아니라 사회적 거리두기 준수를 예측할 수 있었다”면서 “이는 정책 입안자들이 마스크 착용이나 2m 이상 거리 두기와 같은 사회적 거리두기 지침을 사람들에게 촉진할 때 개인의 일반적인 인지 능력을 고려할 필요가 있음을 시사한다”고 지적했다. 이들 연구자는 또 정보의 과부하를 피해 사회적 거리두기 행동 준수를 촉진하기 위해 미디어 자료를 추천했다. 장 교수는 “이런 자료 속 메시지는 간결하고 또 간결해야 한다”면서 “사람들이 결정을 쉽게 할 수 있도록 만들어야 한다”고 말했다. 앞으로 연구진은 미국 외에도 중국과 한국에서 수집한 자료를 분석해 사람들이 유행병에 대처하는 데 도움이 되는 사회적이고 정신적인 예방 요인을 확인할 계획이다. 자세한 연구 결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호(7월 10일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

날개폭이 무려 3.2m, 몸무게가 최대 15㎏에 달하는 거대한 새 '안데스 콘도르'(Andean Condor)의 비행 비밀이 밝혀졌다. 최근 영국 스완지대학교 연구팀은 안데스 콘도르가 날갯짓을 하지 않고도 얼마나 효율적으로 기류를 타고 비행하는지 밝혀낸 연구결과를 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS) 13일 자에 발표했다. 안데스 콘도르는 매목 콘도르과의 조류로 깃털은 검은빛을, 목둘레에는 흰색 솜털이 가득한 외모를 갖고있다. 주로 남아메리카 안데스 산맥 부근에 서식해 이같은 이름이 붙었으며 세계적으로 희귀한 국제멸종위기종(CITES) 1급에 속한다. 특히 안데스 콘도르는 세계에서 가장 무거운 새로 꼽히는데 이렇게 덩치가 크면 상식적으로 날개를 펄럭이며 날아가는데 큰 에너지를 소모할 수 밖에 없다. 이번에 스완지 대학 연구팀은 8마리의 안데스 콘도르에게 날갯짓을 측정할 수 있는 장비를 장착해 총 250시간 이상의 비행시간을 기록해 분석했다. 그 결과 놀라운 사실이 드러났다. 안데스 콘도르는 하루 평균 3시간을 비행하는데 날기 위해 날개를 펄럭이는 시간은 채 2분도 되지 않았다. 전체 비행 시간의 1% 정도 날갯짓한 것으로 이것도 대부분 이륙하는데 쓰였다. 특히 이중 한마리는 날갯짓 한번 없이 5시간 동안 무려 160㎞ 이상을 날았다.논문의 공동저자인 에밀리 셰퍼드는 "콘도르는 그야말로 전문적인 조종사"라면서 "안데스 산맥에 있든 초원에 있든, 바람이 불든 불지 않던 안데스 콘도르의 날갯짓은 거의 변하지 않았다"고 밝혔다. 이어 "안데스 콘도르의 치솟는 비행 기술은 먹을 것을 찾기 위해 하루에도 몇 시간씩 높은 산을 돌아야하는 생활습관을 보면 필수적"이라고 덧붙였다. 그렇다면 어떻게 안데스 콘도르는 날갯짓도 없이 장거리 비행이 가능한 것일까? 조류 비행전문가인 미국 스탠퍼드 대학 데이비드 렌팅크 교수는 "새에게 있어 하늘은 빈 공간이 아니다"면서 "돌풍, 따뜻한 상승 공기의 기류, 산에 의해 위로 밀려 올라가는 공기의 흐름 등 보이지 않은 특징들로 이루어진 일종의 풍경"이라고 설명했다. 이어 "이같은 기류 타는 법을 배우면 어떤 새들은 날개를 펄럭거리는 힘을 최소화하면서 장거리 이동을 할 수 있다"고 덧붙였다. 　 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr