뼈의 진화에 대한 어떠한 증거도 없다.

미디어위원회
2021-05-10

뼈의 진화에 대한 어떠한 증거도 없다.

(No Evidence for Bone Evolution)

by Jerry Bergman, PhD


   척추동물의 뼈는 살아가는데 있어서 결정적인 디자인을 갖고 있다. Science Advances 지의 한 논문은 뼈에 대해 이렇게 말하고 있었다 :

모든 척추동물들은 수영, 보행, 비행과 같이 엄청나게 다양한 생활 방식들을 갖고 있다. 뼈는 진화적 다양성을 위한 발판을 제공한 재료이다. 뼈의 중요성에도 불구하고, 의외로 뼈의 진화적 기원에 대해서는 거의 알려져 있지 않다.[1]

광물이 풍부한 뼈는 세포에 의해 만들어지고 유지된다. 뼈의 골세포(osteocyte)는 뼈의 재생과 수선을 포함하여, 뼈의 수리, 기계적 감각, 미네랄의 항상성유지 등 척추동물의 신체에서 많은 중요한 역할을 한다.[2] 진화론의 문제는 "뼈에서 네 가지 세포 유형(골전구세포, 골아세포, 골세포, 파골세포)의 발달 관계는 잘 알려져 있지만, 이들 세포의 진화적 기원에 대해서는 거의 알려져 있지 않다"는 것이다.[3]

현대 경골어류(teleost)의 절반 이상은 골세포가 없는 뼈(acellular bone, anosteocytic bone)를 갖고 있는데, 이 뼈는 골세포는 결여되어 있지만, 골전구세포, 골아세포, 파골세포와 같은 다른 뼈 세포들을 사용하고 있다. 더군다나, 뼈의 진화에 대한 많은 추측들이 존재한다 : "뼈는 진화되지 않았을 수도 있지만, 뼈의 진화 이론들은 확실히 진화해왔다."[4] 2011년에 바그너와 아스펜버그(Wagner and Aspenberg)는 만약 뼈의 진화에 대한 그들의 기사가 "10년 전에 쓰여졌다면, 오늘날에 쓰여진 것과 상당히 달랐을 것"이라고 빈정대며 말했다. 왜냐하면 뼈의 진화에 대한 추정과 추측에 기반한 많은 이야기들이 있기 때문이다.[5]


골세포의 중요성

여기 Science Advances 지에 게재된 한 연구의 목표는 뼈의 진화적 기원에 대한 증거를 상세히 조사하는 것이었다. 저자들은 "뼈의 중요성에도 불구하고, 의외로 뼈의 진화적 기원에 대해 알려진 것이 거의 없기 때문에, 이것이 중요하다고 생각했다"는 것이다. 그들은 특별히 뼈 안쪽의 세포에 초점을 맞추었다.

골세포(osteocytes)라 불리는 뼈 세포는 세 가지 주요 역할을 한다: 1)뼈 재형성(bone remodeling)의 조정, 2)기계적 감지, 3)미네랄의 항상성 유지.[6] 놀랍게도, 현대 경골어류의 골세포가 없는 뼈는 재형성과 기계적 감지의 증거를 보여준다.[7] 그러므로 골세포가 뼈의 생리학에서 수행하는 세 가지 주요 역할 중 두 가지(즉, 재형성과 기계적 감지)는 골세포가 없이도 수행될 수 있다.

골세포는 뼈의 진화 연구에서 가장 중요하다. 왜냐하면 골세포는 세포 소와(lacunae, 뼈 기질 내의 공간, 오목한 부위, 강)에 위치함에 기인하여, 화석에서 형태학적 모습이 안정적으로 보존될 수 있는 유일한 세포이기 때문이다. 

 .뼈의 내부 구조. <From Wikimedia Commons.>


뼈에 대한 진화 연구

연구자들은 진화론적 시간 틀로 3억5천만 년에서 4억 년 전의 바다생물의 뼈 조직의 구조를 분석했다. 그들은 나노미터 스케일에서 3D 해상도를 달성하는 새로운 기술을 사용했다. 그 새로운 기술은 집속이온빔 주사전자현미경(focused ion beam scanning electron microscope)을 사용하는 것이었다.[8] 모든 척추동물들은 다음과 같은 뼈로 이루어진 내부 골격을 갖고 있었다 :

뼈는 미네랄과 단백질들로 복잡한 구성을 갖고 있으며, 살아있는 뼈 세포(골세포)는 기질 내에 갇혀있다. 뼈 세포는 작은 통로들로 서로 연결되어 있고, 물질과 전기화학적 신호를 주고받을 수 있어서, 뼈는 자라고 재생될 수 있다.[9]

진화론은 "유기물질과 무기물질로 이루어진 뼈의 복잡한 구조가 진화적 과정의 어떤 시점에 나타났을 것"을 요구한다. 따라서 이 연구에서 발견되어야 하는 것은, 덜 복잡한 뼈에서 더 복잡한 뼈로 발전해갔다는 증거였다. 연구자들은 고대 물고기인 트레마타스피스 맘밀라타(Tremataspis mammillata)에서 추출한 뼈를, 이보다 훨씬 어린 물고기인 보트리오레피스 트루츠촐디(Bothriolepis trutscholdi)의 뼈와 비교했다. 트레마타스피스 맘밀라타는 약 4억2300만 년 전에 살았던 무악류 물고기(jawless fish)로 멸종된 오스테오스트라키(Osteostraci) 군에 속하며, 보트리오레피스 트루츠촐디는 약 3억8000만년 전에 살았던 물고기로, 유악류 물고기(jawed fish)의 가장 초기 그룹인 판피어류(Placodermi)에 속하는 물고기이다. 연구자들이 발견한 것은 4억2300만 년 된 물고기 뼈가 진화론자들이 예상했던 것보다 훨씬 더 복잡한 내부적 설계를 갖고 있었다는 것이다. 연구자들은 다음과 같은 것을 발견했다 :

무악류인 갑주어의 오래된 뼈도, 3D 사진은 뼈 세포에서 강(cavities, lacunae)들과, 이 강들을 상호 연결하고 있는 작은 통로들이 있는 복잡한 네트워크를 보여주고 있었다. "통로들은 사람의 머리카락보다 천 배나 좁지만, 놀랍게도 4억 년 동안 거의 완벽하게 보존되어 있었다"... 고해상도의 3D 사진들을 정밀 분석한 결과, 강들과 그들 사이의 통로들의 네트워크가 어떻게 구축되어 있는지 자세히 확인할 수 있었다. “이것은 우리의 초기 조상인, 무악류 물고기들도 우리와 유사한 내부구조와, 우리와 유사한 많은 생리학적 능력의 뼈를 이미 갖고 있었다는 것을 입증해주었다."[10]

연구자들은 연구 결과를 검증하기 위해서 새로운 기술을 사용하여 반복적으로 3D 스캔을 했지만, 진화론이 예상하는 뼈의 점진적인 진화를 뒷받침하는 그 어떠한 증거도 발견하지 못했다. 동물의 뼈가 뼈가 아니었던 조직에서 진화했다는 증거를 발견하려던 다른 시도들과 마찬가지로, 이 연구는 그러한 목표에서 실패했다. 지금까지, 연구 결과는 최초의 뼈는 두 가지 기본적인 현대적 뼈의 유형과 매우 유사하게, 완전한 기능적 구조의 뼈였다는 것을 보여주었다. 진화론자들이 이를 어떻게 표현하는지 주목하라. "화석기록의 본질적인 한계 때문에, 최초 골세포의 형태학에 대해서 알려진 것은 거의 없다".[11] 다시 말해서, 화석기록은 뼈의 진화적 증거를 제공하지 않고 있다는 것이다.

.뼈의 구조. <From Wikimedia Commons>


요약

뼈의 진화를 더 잘 이해하기 위한 시도로서, 새로운 첨단기술을 사용한 연구는, 진화론이 예상했던 것보다 훨씬 더 일찍, 높은 수준의 뼈-세포 복잡성에 대한 증거를 발견했다. 그 연구에서 뼈가 연골로부터 점진적으로 진화했다는 어떠한 증거도 발견하지 못했다. 2019년에 뼈가 뼈가 아닌 어떤 것에서 진화했을 것이라는 주장에 대한 나의 리뷰 글에서, 나는 다음과 같이 결론을 내렸었다 :

거의 2세기 동안의 조사 후에도, 뼈가 뼈 이전의 어떤 구조로부터 진화했다는 이론을 지지하는 데 도움을 주는 증거는 나오지 않았다. 치아와 뼈는 화석기록에서 가장 잘 보존되는 물질임에도 불구하고, 화석기록은 뼈의 전이형태에 대한, 예를 들면 뼈가 연골 같은 것에서 진화했다는 그 어떠한 증거도 제공하지 않는다.[12]

위에서 검토한 새로운 연구는 나의 결론을 더욱 뒷받침해 준다.


References

[1] Yara Haridy, Markus Osenberg, André Hilger, Ingo Manke, Donald Davesne, Florian Witzmann. Bone metabolism and evolutionary origin of osteocytes: Novel application of FIB-SEM tomography. Science Advances  7(14):eabb9113 DOI: 10.1126/sciadv.abb9113, 31 March 2021, p. 1.

[2]Pascal R. Buenzli, and Natalie A. Sims, Quantifying the osteocyte network in the human skeleton, Bone 75, 144–150, June 2015.

[3] Haridy, et al., 2021, p. 1.

[4] Darja Obradovic Wagnar and Per Aspenberg, Where did bone come from? An overview of its evolution, Acta Orthopaedica 82(4):393–398, 2011.

[5] Darja and Aspenberg, 2011, p. 398.

[6] Alison H. Doherty, Cameron K. Ghalambor, and Seth W. Donahue,  Evolutionary physiology of bone:   Bone metabolism in changing environments, Physiology 30:17–29, 1 January 2015..

[7] Ron Shahar and Mason N. Dean, The enigmas of bone without osteocytes. BoneKEy Reports 2:343, May 2013.

[8] Science Daily. Insight into the evolution of bones: Modern biology considers bone cells (osteocytes) as essential for bone development and health, Science News, https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210331143031.htm, 31 March 2021.

[9] Science Daily, 2021.

[10] Science Daily, 2021.

[11] Haridy, et al., 2021, p. 3.

[12] Bergman, Jerry. 2019. No Evidence for Bone Evolution, Creation Research Society Quarterly 56(1):17-25, Fall.

*Dr. Jerry Bergman has taught biology, genetics, chemistry, biochemistry, anthropology, geology, and microbiology for over 40 years at several colleges and universities including Bowling Green State University, Medical College of Ohio where he was a research associate in experimental pathology, and The University of Toledo. He is a graduate of the Medical College of Ohio, Wayne State University in Detroit, the University of Toledo, and Bowling Green State University. He has over 1,300 publications in 12 languages and 40 books and monographs. His books and textbooks that include chapters that he authored are in over 1,500 college libraries in 27 countries. So far over 80,000 copies of the 40 books and monographs that he has authored or co-authored are in print. For more articles by Dr Bergman, see his Author Profile.


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출처 : CEH, 2021. 4. 8.

주소 : https://crev.info/2021/04/no-evidence-for-bone-evolution/

번역 : 미디어위원회



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