지구 역사상 가장 사납고 포악한 육식 공룡으로 악명 높은 ‘티라노사우루스 렉스’에 못지않은 난폭한 사촌공룡인 일명 ‘피노키오 렉스’의 화석이 발견돼 학계의 이목이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 영국 스코틀랜드 에든버러 대학 고생물학 연구진이 티라노사우루스의 사촌뻘로 보이는 육식공룡의 정밀한 화석을 중국에서 발견했다고 7일(현지시간) 보도했다. 백악기 후기 마스트리히트절 지층으로 과거 많은 공룡화석이 출토된 바 있는 중국 남동부 광둥성 ‘난슝 지층’에서 발견된 해당 화석은 완전한 형태의 두개골, 목, 등, 뒷다리, 꼬리, 많은 치아 그리고 특징적인 긴 주둥이로 구성돼 있다. 이 공룡의 크기는 대략 7.5~9m로 추정되는데 평균 5톤 무게에 길이 12m인 티라노사우루스에 비하면 약간 작은 크기다. 티라노의 사촌뻘인 만큼 외형도 상당히 비슷했던 것으로 보이지만 앞서 언급된 것처럼 긴 주둥이가 있다는 것이 다른데 연구진은 이를 이용해 작은 공룡이나 도마뱀을 사냥했을 것으로 추측한다. 이 모습은 현재 긴 구강구조로 습지의 포식자로 군림중인 악어의 사냥모습과 거의 흡사했을 것으로 보이지만 악어와는 해부학적 특성이 전혀 다르다고 연구진은 입을 모은다. 참고로 아직 학명이 정해지지 않은 이 공룡의 별명이 ‘피노키오 렉스’인 것은 피노키오의 긴 코처럼 해당 공룡의 주둥이가 길쭉하기 때문이다. 약 6,500만 년 전 백악기 후기 아시아 지역 일대에 널리 분포했던 것으로 보이는 이 ‘피노키오 렉스’는 티라노 만큼은 아니지만 평균 공룡 크기의 2배에 달하는 몸집을 이용해 상위 포식자로 활동했음을 짐작하게 한다. 혹시 티라노와 영역 다툼을 벌이지는 않았을까 궁금증이 일지만 이에 대해 연구진은 “두 공룡의 사냥습성과 먹잇감이 달라 큰 충돌을 빚지는 않았을 것”이라고 설명했다. 에든버러 대학 고생물학자 스티브 브루셋은 “해당화석은 티라노사우루스와 같은 부류의 신종 공룡 실존을 알려주는 대표적인 표본”이라며 “향후 아시아지역에서 이런 신종 공룡 화석이 더 발견될 것으로 기대하고 있다”고 전했다. 한편 해당 연구결과는 국제학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 지난 7일(현지시간) 발표됐다. 사진=라이브 사이언스닷컴 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

거미를 대표하는 두 종의 게놈을 처음으로 해독했다는 연구논문이 6일 세계적인 과학잡지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications)에 게재됐다. 이로써 앞으로 고성능 살충제와 인공 거미줄 등의 개발에 기대를 모으게 됐다고 AFP통신 등이 7일 보도했다. 덴마크 오르후스 대학의 트리네 빌데 교수가 이끄는 생물학 연구팀이 거미의 주요 2부류를 대표하는 각각의 거미에 대한 DNA 서열을 해독했다. 이번 게놈 해독에 쓰인 두 거미는 땅 위를 다니며 먹이를 사냥하는 원실젖거미아목에 속하는 타란툴라 일종인 브라질의 ‘자이언트 화이트니’와, 지상과 떨어진 나무 등에 살며 공동체를 형성하고 이른바 거미줄을 만들어 포식 활동을 하는 주홍거미과에 속하는 아프리카의 ‘소셜 벨벳 스파이더’(학명: Stegodyphus mimosarum)라고 한다. 생물학자들은 그동안 거미의 높은 생존 능력에 매료돼왔다. 거미는 에너지 소비를 최소화하면서 자기 몸집보다 7배나 큰 먹이를 포식할 수 있다. 이에 반해 화학자들은 다른 측면에서 거미에 관심을 보이는데, 그것은 바로 거미줄. 이 거미줄을 구성하는 복합 단백질은 강철이나 케블라 섬유보다 몇 배나 강도가 높은 장점이 있어 과학자들은 이를 복제할 방법을 모색하고 있다. 또 거미의 신경성 독은 특정 곤충만 죽이므로 기존보다 선택적으로 작용할 수 있는 친환경적인 농약 개발에도 기대를 모으고 있다. 이에 대해 이 연구에 참여한 제스퍼 벡스가드는 “이번 해독은 해충과 같은 특정 대상에 쓰이는 등 다양성을 지닌 거미 독의 단백질과 세균 세포 내에 거미줄을 배양해 무력화시키는 등 다양한 연구에 필요한 거미줄 단백질의 정보 등을 제공할 수 있게 됐다”고 설명했다. 사진=포토리아　　　　 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

여기 당신의 아이가 TV나 컴퓨터 게임을 멀리 하고 밖에서 뛰어놀아야 하는 완벽한 이유가 있다. 일주일에 밖에서 5~10시간 정도 보낸 아이들이 그렇지 못한 아이들보다 자아실현감과 목적의식이 더 강한 것으로 나타났다고 미국 미시간주립대학 연구진이 밝혔다. 7, 8세 아동을 대상으로 한 이번 연구는 아이가 밖에서 시간을 보내는 것을 통해 아름다움을 공감하는 심미안이 길러지며 창의성이나 상상력도 적극적으로 변한다고 제시한다. 또한 이런 환경에 있는 아이가 행복감이 높고 주변 환경에 대해 더 큰 관심을 보인다고 한다. 이처럼 자연에 대해 친밀감이 높고 정신성이 높은 아이의 부모 역시 그들이 어린 시절에 야외에서 보낸 시간이 많다는 것도 밝혀졌다. 연구를 이끈 그레텔 반-위렌 교수는 “TV나 게임 때문에 집안에서 보내는 아이들이 늘고 있다. 자연과의 거리가 멀어지는 만큼 다양한 폐해가 발생한다”면서 “이대로 아이들이 집안에서만 지내게 되면 어떻게 될지 상상만 해도 무섭다”고 말했다. 한편 이번 연구결과는 ‘종교·자연·문화연구저널’(Journal of the Study of Religion, Nature and Culture) 최근호에 게재됐으며 영국 일간 데일리메일 등 외신이 보도했다. 사진=포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

세계적 저널 ‘사이언스’(Science)와 ‘네이처 메디신’(Nature Medicine) 최신호에 회춘과 관련한 연구가 발표됐다. 캘리포니아대(UC) 샌프란시스코 의대 연구진은 인간의 20대에 해당하는 쥐의 피를 뽑아 60대 쥐에게 반복 투여했다. 그 결과 60대 쥐의 기억력이 그렇지 않은 쥐보다 주위 사물을 더 잘 기억해냈다고 보도했다. 이에 대해 연구진은 “젊은 피를 받은 늙은 쥐는 기억을 관장하는 뇌의 해마에서 뉴런 연결이 다시 발달하기 시작했다”고 설명했다. 또 연구에서 하버드 의대 연구진은 젊은 쥐의 피에서 단백질 ‘GDF11’을 찾아 이를 늙은 쥐에게 투여했다. 이후 단백질을 받은 늙은 쥐는 운동 능력이 향상되고 뇌 속 혈관도 늘어났다. 이 GDF11 단백질은 인간에게도 존재하는 것으로 알려졌다. 그러나 인간의 GDF11 단백질이 쥐의 것과 같은 역할을 하는지는 추가 연구가 필요하다. 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

‘회춘의 열쇠’ 미국 의학자들이 실험을 통해 회춘의 열쇠를 찾았다는 소식이 전해졌다. 4일(현지시각) 세계적 저널 ‘사이언스’(Science)와 ‘네이처 메디신’(Nature Medicine) 최신호에 회춘의 열쇠와 관련한 연구 3건이 동시에 발표됐다. 보도에 따르면 캘리포니아대(UC) 샌프란시스코 의대 연구진은 인간의 20대에 해당하는 쥐의 피를 뽑아 60대 쥐에게 반복 투여했다. 그 결과 60대 쥐의 기억력이 그렇지 않은 쥐보다 주위 사물을 더 잘 기억해냈다고 보도했다. 이에 대해 연구진은 “젊은 피를 받은 늙은 쥐는 기억을 관장하는 뇌의 해마에서 뉴런 연결이 다시 발달하기 시작했다”며 회춘의 열쇠를 설명했다. 또 다른 회춘의 열쇠 연구에서 하버드 의대 연구진은 젊은 쥐의 피에서 단백질 ‘GDF11’을 찾아 이를 늙은 쥐에게 투여했다. 이후 단백질을 받은 늙은 쥐는 운동 능력이 향상되고 뇌 속 혈관도 늘어났다는 것. 이 GDF11 단백질은 인간에게도 존재하는 것으로 알려졌다. 그러나 인간의 GDF11 단백질이 쥐의 것과 같은 역할을 하는지는 추가 연구가 필요하다고 전했다. 이를 인간에게도 적용되면 치매 등 노화로 인한 질병에 새 치료법이 생길 것으로 보인다고 외신은 전했다. 네티즌들은 “회춘의 열쇠 대박이다”, “회춘의 열쇠 정말일까”, “회춘의 열쇠, 젊은 피 수혈이었군”, “회춘의 열쇠, 김희선은 알고 있었다” 등의 반응을 보였다. 사진 = SBS 캡처(회춘의 열쇠) 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

알약 하나면 먹으면 배가 불러지는 그야말로 SF영화에서나 볼 법한 일이 현실화 되고 있다. 최근 영국 임페리얼 칼리지 런던 등 공동연구팀은 식욕을 억제하는 물질의 비밀을 밝힌 연구결과를 유명 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications) 최신호에 발표했다. 연구팀은 ‘반 식욕 분자’로 불리는 아세테이트(acetate)에 주목해 쥐를 통해 다양한 실험을 실시했다. 아세테이트는 우리의 소화기관인 결장에서 섬유소가 발효되며 생성된다. 연구팀이 규명한 것은 아세테이트가 결장에서 생성돼 뇌로 이동해 ‘이제 그만 먹으라’는 시그널을 준다는 점이다. 결과적으로 아세테이트를 혈관이나 결장, 뇌에 직접 주입하거나 알약 등 다양한 방식으로 활용하면 비만과 폭식으로 고통받고 있는 사람들에게 큰 도움을 줄 수 있다는 평가다. 특히 이같은 연구결과는 야채 등 섬유소가 많은 음식을 멀리하는 현대인들의 비만 이유가 설명이 된다. 연구를 이끈 게리 프로스트 교수는 “석기시대에는 하루 100그램 정도의 섬유소를 먹었으나 오늘날 우리는 평균 15그램을 소비한다” 면서 “문제는 우리 소화기관이 현대 음식에 맞게 진화하지 않았다는 점”이라고 설명했다. 이어 “이같은 불협화음이 현대인의 비만에 큰 공헌을 한 것”이라면서 “아세테이트에 대한 보다 진전된 연구가 비만과의 전쟁에서 승리하는 단초가 될 것”이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

수술을 할 수 없는 진행성 간문부 담도암 환자의 생존기간을 지금보다 2배 이상 연장할 수 있는 새로운 치료법을 국내 의학자가 제시했다. 레이저를 이용한 광역학치료와 항암치료를 병행하는 새로운 치료법으로, 지금까지 의료계가 ‘마(魔)의 벽’으로 여겼던 생존기간 1년의 한계를 넘어서 주목된다. 지금까지 의료계에서는 주위 혈관으로 암이 침범해 수술로 절제할 수 없는 진행성 간문부담도암 환자를 치료하기 위해 항암치료 외에 광역학 치료, 스텐트시술 등 다양한 치료법을 적용했지만 어떤 방법으로도 환자의 평균 생존기간이 1년을 넘지 못해 아직까지 이 분야에서 표준치료법이 정립되지 않고 있는 상황이다. 이런 가운데 서울아산병원 소화기내과 박도현 교수팀은 레이저광선으로 암세포만 골라 죽이는 광역학 치료에 항암치료를 더한 새로운 방식으로 진행성 간문부담도암 환자들을 치료한 결과, 평균 생존기간을 1년 5개월로 연장하는데 성공했다고 24일 밝혔다. 연구는 2009~2012년 사이에 서울아산병원에서 치료받은 진행성 간문부담도암 환자 43명을 대상으로 이뤄졌다. 의료진이 ‘광역학 치료’만 받은 환자군과 ‘광역학 치료’에 ‘항암치료’를 병행해 치료 받은 환자군의 생존 기간을 비교한 결과, 두 치료법을 병행해 적용한 환자군의 평균 생존기간이 17개월로 나타났다. 이는 ‘광역학 치료’만 받은 환자군의 8개월의 2배가 넘는 생존 기간이다. 그런가 하면 진행성 간문부담도암 환자의 1년 생존율도 두 치료법을 병행하면 2배 이상 높아졌다. 기존 광역학 치료만 받은 환자군의 생존율은 32%에 불과한데 비해 광역학 치료와 항암치료 병행 환자군의 생존율은 76.2%로 2배를 훨씬 넘었다. 간에서 생성된 담즙을 십이지장으로 보내는 담도의 상부에 생기는 간문부담도암은 수술을 받아야 완치가 가능하지만 진행성의 경우 암이 간문맥이나 동맥 등 주위 혈관으로 침범하면 수술로 절제할 수가 없어 생존기간이 매우 짧았다. 이에 따라 지금까지는 내시경을 넣어 레이저광선으로 암세포만 파괴하는 광역학 치료가 조직 손상이나 흉터 등 부작용이 없고 장기를 보존할 수 있어 주로 사용됐지만 이 방법 역시 생존기간을 획기적으로 연장하지 못하는 한계를 가지고 있었다. 이런 가운데 광역학 치료의 한계를 극복하기 위해 박도현 교수팀이 세계에서 처음으로 광역학 치료와 항암치료를 병행하는 치료법을 시도해 진행성 간문부담도암 환자의 생존기간을 2배 이상 연장시킨 것이다. 특히 최근 미국과 유럽 등지에서도 FDA 승인을 받아 광역학 치료와 항암치료를 병행하는 임상연구를 시작하는 등 해외 의학계가 병행 치료법을 주목하고 있는 가운데 나온 임상 결과여서 더욱 주목받고 있다. 박도현 교수는 “스텐트 시술이나 항암치료, 광역학 치료를 개별적으로 적용할 경우 치료 성적이 좋지 못했다”면서 “이번 임상을 통해 병행치료가 진행성 간문부담도암 환자들의 생존율을 향상시킬 수 있다는 점을 확인한 것이 의미있는 성과”라고 말했다. 이 연구 결과는 유럽암학회 공식저널(European Journal of Cancer)> 최근호에 게재됐으며, 네이처 리뷰 임상 종양(Nature Reviews Clinical Oncology)지의 리서치 하이라이트로도 소개됐다. 　 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

세상에서 가장 얇지만 매우 튼튼해 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀. 과학자들은 이제 이런 신소재를 부엌에서도 쉽게 만드는 방법을 개발했다고 AFP통신 등이 20일(현지시간) 보도했다. 산업적 수준의 제조가 어려운 그래핀은 품질을 올리려면 생산량이 제한되며 반대로 생산을 늘리면 결함이 생기므로 한 가지 방법만을 선택해야 했지만, 이번에 개발된 새로운 방법은 이런 결함 없이 대량 생산이 가능하다고 연구팀은 말한다. 국제과학학술지 네이처 머티리얼스(Nature Materials) 20일 자로 실린 논문으로는 아일랜드와 영국의 국제 연구팀이 ‘가정용 믹서’를 이용해 매우 얇은 그래핀 시트를 제작하는 데 성공했다. 연구팀은 연필심 원료인 흑연 분말을 박리액으로 채운 용기에 넣고 고속으로 혼합했다. 그 결과, 두께 약 1나노미터(nm, 10억분의 1m)에 길이 100나노미터의 얇은 시트 형태인 그래핀이 액체 가운데 떠도는 상태로 생성됐다. 이는 믹서기 칼날의 회전 힘의 영향으로 흑연에서 그래핀을 2차원적 구조를 손상시키지 않고 분리했다는 것. 공동저자인 조나단 콜먼 교수(아일랜드 더블린 트리니티대학 물리화학과)는 “그래핀 시트를 제작하는 새로운 방법을 개발했다”면서 “이 방법으로 결함 없이 그래핀을 대량 생산할 수 있다”고 말했다. 연구팀은 이번 실험에서 ‘전단 믹서’라는 산업용 장비를 사용했지만, 가정용 믹서로도 비슷한 결과를 재현하는 것에도 반복적으로 성공했다고 밝혔다. 이렇게 만들어진 액체는 페인트처럼 그래핀 시트의 코팅으로 표면에 바르거나 플라스틱과 혼합해 강화된 복합재료로 만들 수 있다. 콜먼 교수는 “이번 실험실에서 생성한 것은 불과 몇 그램이지만, 규모를 확대하면 몇 톤 규모로 생산할 수 있다”고 설명했다. 한편 그래핀은 탄소 원자들이 원자 하나 두께의 2차원 구조로 육각형 형태의 벌집 모양 구조를 이룬 소재로써, 강철보다 200배 이상 강하고 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하는 등 우수한 물리적·전기적 특성을 가진 소재다. 따라서 디스플레이, 에너지, 환경, 반도체 소자 등에서 주목받는 ‘꿈의 신소재’로 불리고 있다. 사진=포토리아(위), 네이처 머티리얼스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 물 흔적의 발견으로 생명체가 존재했을 가능성이 있다고 여겨져 왔던 화성에서 ‘물이 흘렀던 시기가 지금까지의 추정보다 추웠다’는 새로운 이론이 제시되면서 그 당시에도 생명체가 존재할 수 없었을 것이라는 주장이 제기되고 있다. 미국 프린스턴대학 에드윈 카이트 박사팀은 고대 화성 표면에 흐른 물의 흔적이 당시 화산 폭발과 소행성 충돌, 궤도 변화 등으로 잠시 발생했던 따뜻한 날씨 때문에 생성됐을 수 있지만 생명체가 발달할만큼 오래 지속되지는 못했을 것이라는 이론을 발표했다. 이런 이론에 대한 근거는 연구팀이 화성탐사로봇인 큐리오시티가 착륙했던 지점 인근에 있는 ‘아올리스 도르사’(지금으로부터 36억년 전 생성) 지역 내에 형성된 수백의 크레이터(충돌구 혹은 운석공)를 조사하면서 이뤄졌다. 국제 학술지 네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)에 게재한 이번 연구결과는, 화성에 물이 흘렀던 당시의 대기압이 화성 표면의 기온을 상온 이상으로 올릴만큼 따뜻하지 못했던 것으로 추정하고 있다. 연구팀은 화성 표면에 흐른 물의 흔적이 온실가스로 가득한 대기를 가진 행성에서 어떻게 발생할 수 있는지에 대한 설명에 도전했다. 이들은 화성의 크레이터들이 형성될 때의 대기압을 계산하기 위해 미국 항공우주국(NASA)의 화성궤도탐사선(MRO)이 촬영해온 319개의 작은 크레이터의 모습을 고화질로 담아낸 디지털 사진을 분석했다. 연구팀은 두꺼운 대기를 뚫고 들어간 운석에 가해지는 열기와 어마어마한 압력은 이 운석을 부수어버리는 원인이 되지만, 행성의 대기가 두텁지 않으면 작은 운석들도 행성 표면에 도달할 수 있다고 말한다. 즉, 운석이 화성의 대기를 통과해 살아남아 크레이터를 생성시킬 수 있는지는 대기의 밀도가 그 운석을 파괴할 수 있는지에 따라 달려있다는 것. 따라서 화성에 흐른 물의 흔적과 관련, 가장 작은 분화구의 크기가 그때 당시의 대기압과 밀접한 연관이 있으며, “크레이터의 최소 크기는 고대 행성의 대기압을 측정하는 지표가 될 수 있다”고 말한다. 이를 위해 연구팀은 각 크레이터의 크기와 다양한 대기압을 비교하기 위한 컴퓨터 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과, 화성의 대기압이 오늘날보다 훨씬 더 두터웠지만 화성 표면을 상온 이상으로 끌어올리기 위한 조건에는 못 미친 것으로 나타났다고 설명했다. 그 대신, 과거 화성에 흘렀던 물의 흔적은 상대적으로 짧은 시기에 형성, 이는 생명체가 발생하기에 필요한 조건인 따뜻하고 습한 상태가 충분히 지속되기 어려웠을 것이라고 연구팀은 덧붙였다. 카이트 박사는 이번 연구결과가 화성의 대기가 온실가스로 가득하고 물이 없었을 경우라는 가정 하에 적절한 상황이며 이런 기준으로 보면 오랜 기간 화성의 평균 온도는 아마 영하의 상태에서 머물렀을 것이라고 말했다. 이번 논문을 살핀 NASA 에임스 연구센터의 우주생물학자 샌조이 솜 박사는 “이번 결과는 우리가 행성 대기에 관한 이해를 하는데 필요한 많은 제약(조건)을 덧붙인다. 고대의 화성 표면에서 안정된 액체 상태의 물이 오랜 기간 지속되는 것은 화성의 생성 초기에 생명체가 존재했을 지에 관한 주된 요인으로 입증될 것”이라면서 “그보다 더 고대에 밀집된 화성의 침전물을 지표로 채택하는 것이 화성의 역사를 알아가는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 사진=포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

장난감 찰흙의 일종으로 전 세계 어린이들의 사랑을 받고 있는 실리퍼티(silly putty)와 같은 성분의 화합물로 배양한 줄기세포가 치매 등의 뇌신경 질환 치료에 효과가 있다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 최근 미국 미시건 대학교 앤아버 캠퍼스 연구진은 유기규소화합물인 폴리다이메틸실록산(PDMS)으로 배양한 줄기세포가 치매, 루게릭병 등 뇌신경질환 치료제로 큰 효과가 있다는 연구결과를 발표했다. 연구진은 폴리다이메틸실록산(PDMS)으로 인간줄기배아세포를 23일간 배양한 결과, 기존보다 4배 순수하고 10배나 커진 특수 줄기세포를 얻을 수 있었다. 해당 세포는 뇌간과 척수에 있는 하운동신경원세포, 대뇌피질·상운동신경계에 영향을 줘 현재 완치가 어려운 ‘근위축성측색경화증(루게릭병)’ 등의 운동신경원 질환(Motor Neurone Disease)과 치매와 같은 뇌신경질환 질환 치료에 큰 효과를 줄 것으로 기대된다. 연구를 주도 중인 미시건 대학 신경 뉴런 질환 전문가 지안핑 푸 박사와 메디컬 스쿨 에바 펠드먼 교수는 “기계적 환경 신호를 이용해 미세한 줄기세포 표면을 가공하는 방법으로 실험을 진행 중”이라고 전했다. 이들은 차기 신경 질환 치료제 개발을 위한 모델링 구축과 ‘세포 대체 요법’을 개발하는데 총 역량을 기울일 예정이다. 한편 해당 연구결과는 국제과학학술지인 ‘네이처 머터리얼스(Nature Materials)’에 최근 발표됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

해외 연구팀이 오래된 절지동물의 화석에서 완벽하게 보존된 심혈관계통을 발견해 학계의 관심이 쏠리고 있다. 절지동물은 몸과 등뼈가 없는 무척추동물 중 몸이 딱딱한 외골격으로 싸여 있으며, 몸과 다리에 마디가 있는 동물 무리를 뜻한다. 곤충과 거미, 새우 등이 포함돼 있다. 중국 윈난성에서 발견한 이 화석은 캄브리아기 퇴적층 안에 보존돼 있었으며 ‘푸샨후이아 프로텐사(Fuxianhuia protensa)라는 학명으로 알려져 있다. 몸길이 11㎝가량의 이 원시 절지동물은 5억 2000만 년 전에 지구상에 생존했으며, 놀랍게도 심장과 혈관계통 등을 선명하게 관찰할 수 있을 만큼 완벽하게 보존돼 있었다. 2012년 이 화석을 통해 고대 절지동물의 뇌가 예상보다 매우 복잡한 구조를 가진 것으로 밝혀졌다는 내용의 연구결과가 나온 바 있지만, 뇌 뿐 아니라 심장과 혈관계통까지 선명하게 확인된 것은 이번이 처음이다. 당시 연구에 따르면 이 절지동물은 단순한 구조의 신체 구조와 달리 뇌는 현생의 곤충 정도로 발달한 것으로 밝혀졌다. 이번 연구에서는 뇌와 이어진 심장과 중추신경계 및 눈과 다리, 더듬이 등을 움직이게 하는 혈관과 구조가 명확하게 밝혀졌으며, 이러한 구조 역시 오늘날의 절지동물과 매우 유사하다. 전문가들은 이 절지동물이 현존하는 민물새우 등과 비슷할 것이라고 추측하고 있지만, 아직까지 정확한 분류 체계를 밝혀내지는 못했다. 다만 고대 생물이 현존하는 곤충과 비슷한 정도의 복잡한 혈관계통을 확인했다는 점에서 ‘세계에서 가장 오래된 생물체의 심혈관계통의 발견’이라는 의견이 지배적이다. 연구를 이끈 영국 런던 자연사박물관의 샤오야 마(Xiaoya Ma) 박사는 “매우 미세하고 섬세한 조직이 고스란히 보존된 화석이 발견된 것은 매우 드문 일”이라고 전했다. 한편 이번 연구는 세계적 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communication) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

최근 급격히 전 세계적으로 기온이 오르면서 ‘봄’과 ‘가을’이 사라져가는 기상이변이 속출하고 있다. 높아진 기온으로 극지방 빙하가 녹으면서 해수면이 높아지는 등 생태계 전반에 위기감이 돌고 있는 와중에, 오히려 건조한 ‘사막 지역’이 지구 온난화를 막아줄 수 있다는 주장이 제기돼 이목이 집중되고 있다. 미국 NBC 뉴스는 워싱턴 주립 대학(Washington State University)·콜로라도 주립 대학(Colorado State University) 생물환경학 연구진이 건조한 사막기후가 지구온난화를 방어할 수 있다는 견해를 밝혔다고 7일(현지시간) 보도했다. 이와 같은 주장이 제기된 근거는 사막 지형이 대기 속 이산화탄소를 대량으로 흡수하기 때문이다. 연구진이 지난 10년간 미국 네바다 모하비 사막 토양 샘플에 축척된 이산화탄소 양을 측정한 결과, 나타난 수치는 380ppm(parts per million)으로 상당했다. 만일 이런 상태가 계속 유지되면 2050년에는 550ppm까지 이산화탄소양이 늘어날 것으로 연구진은 전망했다. 해당 데이터를 기초로 통계를 내보면, 세계 사막 지형이 빨아들이고 있는 이산화탄소량은 전체의 15~28%로 대단히 많은 양이다. 참고로 탄소를 빨아들이고 있는 주인공은 사막 지형 속 토양 미생물들인 것으로 연구진들은 추측했다. 전 세계적으로 화석 연료가 대량으로 연소되면서 엄청난 양의 이산화탄소가 배출됐고 이는 대부분 구름 속에 저장돼 온난화의 주범인 ‘온실 가스’ 형태로 지구 대기를 덥게 만들고 있다. 따라서 이 이산화탄소를 빨아들여 균형을 맞춰야하는데 그 역할을 다름 아닌 ‘사막’이 해낼 수 있다는 뜻이기에 이번 연구 결과가 가지는 의미는 크다. 이에 대해 스탠포드 대학 카네기 과학연구소 지구환경부 크리스토퍼 필드 연구원은 “대기 속 이산화탄소 농도가 짙어지는 현 시점에서 이 연구는 주목할 만하다”며 “하지만 이 데이터만으로 사막 지형을 지구 온난화 해결책으로 섣부르게 생각하는 것은 이르며 조금 더 확실한 검증이 필요하다”고 전했다. 한편 해당 연구결과는 국제과학학술지인 ‘네이처 기후변화(Nature Climate Change)’에 지난 6일(현지시간) 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

공상과학소설·판타지 영화 속에는 몸에 상처를 입더라도 별다른 의학시술 없이 자동 치유해내는 신비의 생명체들이 자주 등장한다. 또 의자, 책장 등의 가구나 자동차 등의 운송수단이 사용자가 원하는 형태에 따라 자동으로 사이즈가 조절되고 외형이 훼손되더라도 알아서 복구하는 경우도 접할 수 있다. 그야말로 생명이 담긴 ‘무생물’인 것이다. 현실과는 거리가 먼 이야기 같지만 꼭 그런 것만도 아니다. 우리 체내 박테리아(세균)야말로 세상 그 누구보다 자가 치유 능력이 뛰어난 생명체이며 앞서 언급된 마법 같은 일들을 현실에서 이뤄내기 때문이다. 그런데 이 박테리아를 활용하면 앞서 언급된 생명이 담긴 ‘물품’을 제작할 수 있지 않을까? 미국 과학매체 라이브 사이언스닷컴은 매사추세츠공과대학(Massachusetts Institute of Technology. MIT) 연구진이 대장균에서 발현되는 특정 단백질에 금속나노입자를 접목해 ‘바이오 생물질(生物質)’로 변환시키는데 성공했다고 3일(현지시간) 보도했다. 연구진은 빠르게 변화하는 생태환경에 스스로 적응할 수 있는 물질을 만들어내기 위해 살아있는 유기체에서 아이디어를 얻었다. 그들이 모티브로 삼은 대상은 다름 아닌 사람의 ‘뼈’인데 스스로 칼슘 구조를 변화시키고 특정 단백질을 생산해 성장해나가는 원리를 실제로 적용해보기로 했다. 그러기 위해서는 지난 수억 년간 생화학적 진화를 거듭해온 박테리아(세균)를 이용해야했다. 특히 박테리아는 질소를 고정해 단백질을 생산해내는 능력이 있고 이를 활용해왔다. 이에 연구진은 수많은 박테리아 중 한 가지를 선택해 유전공학 실험을 실시했다. 이 실험을 위해 고심 끝에 선택된 것은 인체에서 가장 흔하게 접할 수 있는 ‘대장균’. 그 이유는 접촉능력이 좋고 변형이 쉬워 합성이 용이한 특정 섬유질(curli fiber)을 생산해낼 수 있기 때문이다. 연구진은 이 대장균과 금속 나노입자를 접합해 새로운 ‘바이오 생물질’로 변화시키는데 성공했다. 대장균 속 섬유질은 접합과정에서 세균 상호간 신호물질을 분해하는 효소인 ‘AHL’과 표면 단백질을 숨겨버리는 ‘csgA 유전자’의 충돌을 막아 생물질 생성에 큰 도움을 줬다. 해당 기술은 각종 폐기물을 바이오연료로 변환하거나 효율성이 극대화된 배터리 등을 생산해내는데 당장 적용될 수 있고, 나아가 (영화 속에서나 보던) 사용자에게 자동으로 맞춰지는 생활용품을 개발하는데 응용될 수 있다. 이 바이오기술로 탄생된 물질은 스스로 환경에 적응할 수 있는 생명력을 품고 있기 때문이다. 연구를 주도한 MIT 티모시 루 연구원은 “여기서 그치지 않고 다른 플랫폼, 즉 광합성 물질과 곰팡이를 이용한 바이오 물질 개발에 나설 것”이라고 전했다. 한편 해당 연구결과는 국제과학학술지 ‘네이처 머티리얼스(Nature Materials)’에 지난 3월 23일(현지시간) 발표됐다. 사진=라이브 사이언스닷컴 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

5억 년 전 고대바다 속을 지배했던 것으로 추정되는 ‘포식자 새우’의 화석이 발견돼 학계의 주목을 끌고 있다. 미국과학매체 라이브 사이언스닷컴은 영국 고생물학 연구진이 그린란드 퇴적층에서 캄브리아기 바다 생태계 최상위층이었던 것으로 추정되는 ‘원시 새우’의 화석을 발견했다고 26일(현지시간) 보도했다. 세계 최대 캄브리아기 화석 지대 중 하나인 그린란드 ‘사이루스 파셋’ 지형을 조사하던 영국 브리스톨 대학 연구진에게 발견된 이 화석은 약 5억 4,200만 년 전부터 4억 8800만 년 전 사이 고생대 시기 바다를 지배했던 것으로 추측된다.’Tamisiocaris borealis’라는 가명이 붙여진 이 생물은 원시 새우 형태로 비슷한 시기 바다에 서식했던 절지동물인 아노말로카리스(Anomalocaris)와 같은 그룹 생물군으로 파악됐다. 이 생물의 몸 크기는 대략 70~80㎝ 정도로 뛰어난 시력을 자랑하는 큰 눈과 파인애플 조각을 연상시키는 입, 그리고 날카로운 발톱을 이용해 바다 서열 최상위 사냥꾼으로 군림했을 것으로 학자들은 분석했다. 흥미로운 것은 해당 생물 몸체에 어울리지 않는 미세하고 섬세한 털이 자라있다는 것이다. 이는 기존 아노말로카리스 종에서 찾아볼 수 없는 이 생물만의 독특한 특징이다. 이에 대해 브리스톨 대학교 고생물학자 제이콥 빈처는 “이 생물이 절지 류가 아닌 현 수염고래와 고래상어 같은 바다 포유류의 조상일 가능성이 높다는 증거”라고 설명했다. 한편 해당 연구결과는 국제 과학학술지인 ‘네이처(Nature)’에 26일(현지시간) 발표됐다. 사진=라이브 사이언스닷컴 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

5억 년 전 고대바다 속을 지배했던 것으로 추정되는 ‘포식자 새우’의 화석이 발견돼 학계의 주목을 끌고 있다. 미국과학매체 라이브 사이언스닷컴은 영국 고생물학 연구진이 그린란드 퇴적층에서 캄브리아기 바다 생태계 최상위층이었던 것으로 추정되는 ‘원시 새우’의 화석을 발견했다고 26일(현지시간) 보도했다. 세계 최대 캄브리아기 화석 지대 중 하나인 그린란드 ‘사이루스 파셋’ 지형을 조사하던 영국 브리스톨 대학 연구진에게 발견된 이 화석은 약 5억 4,200만 년 전부터 4억 8800만 년 전 사이 고생대 시기 바다를 지배했던 것으로 추측된다. ’Tamisiocaris borealis’라는 가명이 붙여진 이 생물은 원시 새우 형태로 비슷한 시기 바다에 서식했던 절지동물인 아노말로카리스(Anomalocaris)와 같은 그룹 생물군으로 파악됐다. 이 생물의 몸 크기는 대략 70~80㎝ 정도로 뛰어난 시력을 자랑하는 큰 눈과 파인애플 조각을 연상시키는 입, 그리고 날카로운 발톱을 이용해 바다 서열 최상위 사냥꾼으로 군림했을 것으로 학자들은 분석했다. 흥미로운 것은 해당 생물 몸체에 어울리지 않는 미세하고 섬세한 털이 자라있다는 것이다. 이는 기존 아노말로카리스 종에서 찾아볼 수 없는 이 생물만의 독특한 특징이다. 이에 대해 브리스톨 대학교 고생물학자 제이콥 빈처는 “이 생물이 절지 류가 아닌 현 수염고래와 고래상어 같은 바다 포유류의 조상일 가능성이 높다는 증거”라고 설명했다. 한편 해당 연구결과는 국제 과학학술지인 ‘네이처(Nature)’에 26일(현지시간) 발표됐다. 사진=라이브 사이언스닷컴 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

5억 년 전 고대바다 속을 지배했던 것으로 추정되는 ‘포식자 새우’의 화석이 발견돼 학계의 주목을 끌고 있다. 미국과학매체 라이브 사이언스닷컴은 영국 고생물학 연구진이 그린란드 퇴적층에서 캄브리아기 바다 생태계 최상위층이었던 것으로 추정되는 ‘원시 새우’의 화석을 발견했다고 26일(현지시간) 보도했다. 세계 최대 캄브리아기 화석 지대 중 하나인 그린란드 ‘사이루스 파셋’ 지형을 조사하던 영국 브리스톨 대학 연구진에게 발견된 이 화석은 약 5억 4,200만 년 전부터 4억 8800만 년 전 사이 고생대 시기 바다를 지배했던 것으로 추측된다. ’Tamisiocaris borealis’라는 가명이 붙여진 이 생물은 원시 새우 형태로 비슷한 시기 바다에 서식했던 절지동물인 아노말로카리스(Anomalocaris)와 같은 그룹 생물군으로 파악됐다. 이 생물의 몸 크기는 대략 70~80㎝ 정도로 뛰어난 시력을 자랑하는 큰 눈과 파인애플 조각을 연상시키는 입, 그리고 날카로운 발톱을 이용해 바다 서열 최상위 사냥꾼으로 군림했을 것으로 학자들은 분석했다. 흥미로운 것은 해당 생물 몸체에 어울리지 않는 미세하고 섬세한 털이 자라있다는 것이다. 이는 기존 아노말로카리스 종에서 찾아볼 수 없는 이 생물만의 독특한 특징이다. 이에 대해 브리스톨 대학교 고생물학자 제이콥 빈처는 “이 생물이 절지 류가 아닌 현 수염고래와 고래상어 같은 바다 포유류의 조상일 가능성이 높다는 증거”라고 설명했다. 한편 해당 연구결과는 국제 과학학술지인 ‘네이처(Nature)’에 26일(현지시간) 발표됐다. 사진=라이브 사이언스닷컴 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

“현대 문명은 수십 년 안에 몰락할 수도 있다.” 또 다른 음모론이라고 받아들일지 모른다. 하지만 미항공우주국(NASA)이 연구비를 지원하여 발표한 보고서에서 이 같은 주장이 제기되어 충격을 주고 있다고 17일(현지시각) 주요 외신들이 보도했다. 응용 수학자인 ‘사파 모테스하리’는 최근 NASA의 연구비를 받아 발표한 보고서(Human And Nature Dynamical)에서 “인류 문명은 역사를 통해 보면 성장과 몰락을 반복하는 사이클을 가지고 있다”면서 이같이 주장했다. 이 보고서는 특히, 몰락의 원인으로 인구 증가와 이에 따른 자원 고갈 그리고 사회 계층 분열을 주요 요소로 꼽았다. 보고서는 역사적으로도 한때 로마 제국이나 굽타 제국, 메소포타미아 제국 등도 정교하고 복잡한 문명을 달성했지만, 곧 무너졌으며 영원하지 못했다는 점을 지적했다. 보고서는 또한, 현대 산업화 문명은 특히 인구 증가에 따라 급속한 자원 고갈을 가져왔으며 이는 자원들의 값이 더욱 비싸지는 현실을 초래했다고 설명했다. 이러한 현실은 경제적으로 계층화를 가져와 자원을 더욱 소비하는 엘리트 계층과 불평등한 빈곤한 대중 계층으로 나누어져 몰락을 피할 수 없게 하고 있다고 이 보고서는 밝혔다. 또한, 이 보고서는 현대 기술의 진보가 이러한 지구의 몰락을 구할 수 없는 이유는 그러한 기술적 진보는 오직 더욱더 소비만을 촉진했기 때문이라고 지적했다. 하지만 이 보고서는 이러한 몰락을 완전히 피할 수 없는 것은 아니라면서 가장 중요한 것은 자원을 공평히 배분하고 인구가 자원의 지속적인 유지가 가능한 적정 수준에 도달해야 가능하다고 강조했다. 특히, 이 보고서는 이러한 몰락을 피하기 위해서는 엘리트 계층이 그들의 부를 적절히 공유하면서 자원 관리와 인구 증가 문제를 어떻게 대처할 것인지를 심각하게 고민해야 한다고 강조했다고 언론들은 전했다. 사진= 자료 사진 다니엘 김 미국 통신원 danielkim.ok@gmail.com

언제 갑자기 찾아올지 모를 ‘심장마비’의 공포로부터 해방될 수 있는 것일까? 최근 멈추는 일 없이 영원히 가슴 속에서 뛸 수 있는 무한동력 ‘인공심장’이 개발돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 지난달 25일(현지시간), 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 온라인 판에는 한 가지 흥미로운 보고가 올라왔다. 미국 일리노이대 어바나-샴페인캠퍼스·워싱턴대 공동 연구팀이 3D프린터로 멈추지 않는 ‘인공심장’을 개발했다는 것. 연구진은 금형 막대에 컴퓨터로 스캔한 생체조직을 덧씌워 마법 같은 무한동력 심장을 만들어냈다. 이 심장의 특징은 크게 두 가지다. 첫째는 신축성이 좋은 얇은 막이 첨가돼있어 크기 조절이 가능하다는 것이고 둘째는 전기신호 센서가 내재되어 있어 심장 움직임을 실시간 모니터링하며 조절할 수 있다는 것이다. 즉, 맥박이 비정상적으로 빨라지거나 느려지는 ‘부정맥’, 관상동맥이 막히며 발생하는 ‘심근경색’ 등이 갑자기 나타나도 이 인공심장은 안정되게 컨트롤이 가능하다는 장점이 있다. 따라서 심혈관계 질환예방에 큰 도움이 될 것으로 전문가들은 평가하고 있다. 다만 아직 개발초기이기에 심장 크기는 ‘토끼’에 맞춰져있으며 사람에게 적용되기 위해서는 10~15년의 연구기간이 더 필요하다. 이와 관련해 존 로저스 연구원은 “심장이 인체와 완벽한 조합을 이룰 수 있도록 노력 중”이라고 밝혔다. ☞☞동영상 보러가기 사진=University of Illinois at Urbana-Champaign and Washington University 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

중세인들이 섭취했던 음식과 식습관 그리고 당시 유행했던 질병들은 무엇일까? 해당 정보를 고스란히 담고 있는 1,000년 묵은 치태(齒苔)가 발견돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 영국 일간지 데일리메일은 요크 대, 스위스 생물정보학 연구센터 공동 조사팀이 최소 1,000년 전 조상의 치태(齒苔)를 발견해 연구 중이라고 24일(현지시간) 보도했다. 이 치태는 독일 델하임 지역에서 발굴된 약 1,000년 전 해당 지역 거주민의 이에서 추출됐다. 치태는 치석, 세균, 상피세포 등이 이에 달라붙어 굳은 것으로 흔히 ‘플라그’라는 영문 명칭으로 잘 알려져 있다. 치태는 충치 등 각종 잇몸 질환으로 주요 원인으로 세균·박테리아의 총 본산이기도 하다. 연구진은 해당 이에서 추출한 치태에 대한 DNA 염기서열 분석을 시도했고 놀랄만한 결과를 얻었다. 해당 시기 중세인의 식습관과 구강 질환에 대한 신빙성 있는 데이터를 얻을 수 있었기 때문. 연구진이 얻은 결과는 다음과 같다. 먼저 1,000년 전 중세인들과 현대인들은 같은 종류의 야채를 섭취했다는 것. 그리고 고대인들 역시 치주 질환(periodontal disease, 박테리아가 잇몸 틈으로 침투해 인접조직을 손상시키는 질환)에 시달렸다는 것이다. 즉 해당 치태에서 발견된 박테리아 흔적은 세계에서 가장 오래된 치주 질환 흔적으로 연구진은 여기에 ‘microbial Pompeii’라는 명칭을 붙였다. 연구에 참여한 요크 대학 매튜 콜린스 박사는 “썩어서 없어지는 일반 뼈와 달리 치태는 생체정보를 오래 보존하고 있는 것이 특징”이라며 “일반 고고학이 치아 화석 분석에 집중하지만 사실 치태에 더 많은 정보가 담겨져 있는 것”이라고 전했다. 또한 공동 연구진 중 한 명인 취리히 대학 크리스티나 바르너 박사는 “치태 분석을 통해 과거 조상들의 생활상, 질병 정보, 선호 음식 등을 선명히 재구성할 수 있을 것”이라고 설명했다. 실제로 치주질환은 심혈관 질환, 뇌졸중, 폐 질환, 당뇨병 등 다양한 질병과 연계되어 있다. 따라서 이번 연구는 과거는 물론 향후 질병 발생경로 추적에 있어서 중요한 계기가 될 것으로 연구진들은 기대 중이다. 한편, 이 연구 결과는 최근 국제학술지 네이처 제네틱스(Nature Genetics)에 게재됐다. 사진=Christina Warinner/데일리메일 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

추정 나이가 44억년에 달하는 지구 최고(最古) 암석 조각이 발견돼 학계의 주목을 받고있다. 미국 과학매체 라이브사이언스 닷컴은 위스콘신대학교 메디슨 캠퍼스 지질학 연구팀이 호주 서부 잭 힐스 지역 석영섬록암(quartz diorite)에서 해당 조각을 발견했다고 23일(현지시간) 보도했다. 연구진은 이 조각을 10만배 확대가 가능한 특수 광학 현미경으로 조사해 원자 단위의 지르콘(Zircon, 황동석과 결정구조가 같은 정방정계 광물) 파편을 추출해냈다. 이후 방사성동위원소 연대측정 결과 밝혀진 해당 지르콘 파편의 초기 형성 시기는 무려 44억년으로 지구와 엇비슷한 나이였다. 사실 지난 2007년에도 캘리포니아 대학 연구진이 같은 지역에서 발견된 지르콘 결정 속에서 ‘43억 년 된 다이아몬드’를 발견해 학계의 이목을 끈 적이 있다. 하지만 이후 진행된 정밀 분석 결과 이 다이아몬드는 실험 중 잘못 유입된 연마제가 변형된 것으로 드러났다. 현재까지 발견된 암석 중 공식적으로 가장 오래된 것은 캐나다 아카스타 지역의 40억년 된 바위가 유일했기에 이번 암석 조각 발견이 가지는 의미는 크다 이번 발견이 주목받는 다른 이유는 해당 조각이 지구 초기 생태계에 대한 기존 이론을 반박하기 때문이다. 44억 년 전은 지구 형성 초기 시대로 지질학자 대부분은 이때는 지구 표면이 딱딱하지 않고 용암이 부글부글 끓는 형태였다고 추정한다. 하지만 44억 년 된 지르콘 조각이 있다는 것은 당시 지구에 상당히 두터운 지각이 형성되었다는 것을 의미한다. 따라서 이번 발견이 사실로 증명될 경우 기존 지질학계를 뒤흔들 가능성이 높다. 연구를 주도한 존 벨리 박사는 “우리는 지르콘 파편을 수없이 화학 조사하는 과정에서 형성 연대가 44억 년 전이라는 것을 증명할 통계 수치를 가지게 됐다”며 “지르콘은 매우 강한 물질로 인위적으로 손상하지 않는 한 무구한 시간을 견뎌낸다. 이 속에 지구 초기 모델이 담겨있을 것”이라고 설명했다. 이에 대해 MIT대 지구화학자 사무엘 보링 박사는 “주목할 만한 연구 결과이긴 하지만 파편 조각의 크기가 원자형태로 너무 작다는 것이 문제”라며 “오랜 세월 동안 다른 이질적 물질이 침투한 것은 아닌지 정밀 조사가 필요할 것”이라는 견해를 밝혔다. 한편 해당 연구 결과는 국제 과학학술지인 ‘네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)’ 온라인 판에 2월 23일 게재됐다. 사진=John Valley, University of Wisconsin/라이브사이언스 닷컴 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr