내이는 생각보다 훨씬 더 복잡했다.
(Inner Ear More Complex than Thought)
David F. Coppedge
청각(hearing)의 신비에 또 다른 수준의 복잡성이 추가되었다. MIT(Massachusetts Institute of Technology)의 과학자들은 내이(inner ear)의 달팽이관(cochlea)에 있는 또 다른 막이 유모세포 수용기(hair cell receptors)로 음파를 전달하는 데에 활발하게 관여하고 있음을 발견하였다. 이 연구는 PNAS(2007. 10. 16) 지에 게재되었다.[1]
수 년 동안, 연구자들은 유모세포로 음파를 전달하는 전달자(transmitter)로서 달팽이관의 기저막(basilar membrane, BM)에 초점을 맞추고 오고 있었다. 유모세포(hair cell)의 다른 쪽 측면에 있던 더 작고 정교한 구조인 개막(tectorial membrane, TM, 덮개막)이 소리 전달에 참여한다는 것은 알려져 있지 않았다. MIT의 연구팀들은 세심하게 기니피그(guinea pig)의 귀로부터 개막을 추출하였다. 그리고 나노 스케일의 변동을 측정할 수 있는 극도로 민감한 레이저 기구를 가지고 소리에 대한 그것의 반응을 관측하였다. 놀랍게도 그들은 개막이 기저막처럼 소리 정보를 전달할 뿐만이 아니라, 수직 각도로(즉 종 대신에 횡으로) 전달하고 있음을 발견하였다. 그들은 이러한 이중 메커니즘(dual mechanism)이 한 음파가 홀로 전달할 수 있는 것보다 훨씬 많은 정보를 뇌에 제공할 수 있을 것으로 믿고 있었다 :
간단히 말해서, 귀는 소리를 동시에 두 개의 서로 다른 종류의 파동 운동으로 전달할 수 있다. 이들 파동들은 유모세포를 자극시키고 그들의 민감성을 증가시키기 위해 상호 작용할 수 있다. "이것은 우리가 어떻게 조용한 속삭이는 소리를 들을 수 있는지를 설명하는 데에 도움을 줄 것입니다." 아란요시(Aranyosi)는 말했다. 이들 두 파동 메커니즘 사이에 상호작용은 예를 들어 오케스트라에서 단 한 악기의 조율이 틀린 것을 알아내는 것과 같은 원래의 소리로 들을 수 있는 방법의 핵심 부분이 될지도 모른다.
"귀는 여러 다른 종류의 소리들을 구별해낼 수 있는 능력에 있어서 고도로 민감하다." 프리먼은 말한다. ”소리들을 고도로 민감하게 감지해내는 메커니즘이 어떻게 작동되고 있는지 우리는 알지 못한다." 이 새로운 연구는 아무도 생각하지 못했던 하나의 완전한 새로운 메커니즘을 밝혀낸 것이다. 그것은 정말로 매우 다른 방법이다.
그러면 내이는 얼마나 민감한가? 베르너 기트(Werner Gitt)는 그의 책 ‘인체의 경이(The Wonder of Man, CLV 1999)’에서, 달팽이관 안의 모유세포는 우리에게 1~10^12 범위에 걸친 소리를 들을 수 있는 능력을 제공해주고 있다. "이것은 단 하나의 측정 범위에서 이루어질 수 있는 것이기 때문에, 놀라운 업적이다.” 그는 말했다. "한 범위에서 다른 범위로 스위치를 바꿈 없이, 이러한 넓은 범위의 소리를 감지해낼 수 있는 알려진 기술적 측정 기구는 없다."(p. 23).
덧붙여서, 음의 고저(pitches)를 식별하는 우리의 능력도 놀라울 정도로 좋다. 우리의 귀는 10옥타브 이상에 걸쳐서 0.3%의 차이도 감지해낼 수 있다.(p. 24). 모유세포들의 실제적 움직임은 몇 개의 원자들 크기 정도인 100 picometers (1cm의 10억분의 1) 정도이다. 귀는 아마도 가장 민감한 우리의 신체 기관일 것이다. 이상적인 상황 하에서 사람은 평방미터 당 단지 4×10^-17 와트의 에너지 레벨을 가지는 3kHz의 음을 들을 수 있다. 그리고 자동적으로 음파들을 12자리 수의 크기로까지 활력을 가지도록 조정한다.
이제 내이의 놀라운 감수성을 설명하는 데에 도움을 주는 부가적 메커니즘이 발견되어진 것으로 보인다. 아마도 이 메커니즘은 모든 포유동물들에 존재할 것이다. 저자들은 뇌의 반응을 논의하지는 않았지만, 만약 귀에서 전달되어지는 정보의 양이 훨씬 많다면, 뇌에 있는 청각 피질(auditory cortex)은 이에 상응하여 그 정보들을 받고 해석하기 위해 더 복잡할 것임에 틀림없다. 저자들은 그들의 논문에서 진화를 조금도 언급하지 않고 있었다. 그리고 MIT 언론 보도에서도 진화라는 단어는 찾아볼 수 없었다.
[1] Ghaffari, Aranyosi, and Freeman, Longitudinally propagating traveling waves of the mammalian tectorial membrane, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, published online before print October 9, 2007, 10.1073/pnas.0703665104.
진화론자들이여, 어떻게 기니피그가 이러한 청각 메커니즘을 갖게 되었는지를 우리에게 말해 달라. 이러한 메커니즘들이 모두 무작위적인 복제 실수로 우연히 생겨났는가? 당신들의 침묵이 당신들의 대답인가? 현실 세계에 존재하는 모든 것들의 기원을 설명하는 데 있어서는 두 가지의 세계관이 있을 뿐이다. 기권은 선택 사항이 아니다.
*창조론적 시각에서 청각을 다룬 글 ARN을 보라. 글릭만(Howard Glickman) 박사의 깊이 있는 글은 기저막과 개막의 관계를 보여주는 것을 포함하여, 여러 그림과 사진들을 보여주고 있다. 그 글은 Exercise Your Wonder라는 인체를 다룬 시리즈물 중의 한 부분이다.
*참조 : Fast Protein Fine-Tunes the Ear
https://crev.info/2008/02/fast_protein_finetunes_the_ear/
Could the mammalian middle ear have evolved … twice?
http://creationontheweb.com/content/view/4680/
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/10/inner_ear_more_complex_than_thought/
출처 - CEH, 2007.10. 13.
뇌는 안구운동을 보정한다.
(Brain Compensates for Eye Movements)
David F. Coppedge
당신의 눈은 단속성운동(saccade, 안구의 순간적인 움직임 등. 시점의 변화와 동시에 일어나는 두 눈의 일련의 불수의적인 급격하고 빠른 운동 또는 경련)이라고 불리는 작은 움직임이 지속적으로 일어남에도 불구하고, 당신의 뇌는 흔들리지 않는 안정된 이미지로서 시야(view)를 이해한다. 어떻게 그럴 수 있을까? 피츠버그 대학(University of Pittsburgh)의 과학자들은 "왜 우리의 빠르게 움직이는 눈이 우리를 미치게 만들지 않는지”를 발견하기 위해서 조사해왔다. 연구팀은 눈을 움직이도록 명령을 보내는 신호(signal)가 또한 뉴런에 변화에 알맞게 보정하는 신호(compensatory signal)를 보내고 있음을 발견하였다. 따라서 그 회로는 완벽하였고, 당신은 심지어 안구가 움직이는 것을 인식하지도 못한다. 단속성 안구운동은 물체에 대해 고감도의 시력을 집중시킬 수 있게 해주고 (11/24/2005), 침윤(saturation)으로부터 간상체와 추상체(rods and cones, 시세포)들을 보호한다.
그것이 전부가 아니다. 과학자들은 이 연구의 결과들이 "머리를 움직일 때 들려지는 소리가 여전히 같은 곳에서 나는 소리로 인식되는 듣기(hearing)처럼, 다른 감각계의 동반방출(corollary discharge)을 연구하기 위한 틀을 제공할 것”이라고 말한다.
비록 이 연구가 영장류와 사람에 대해서 수행되었지만, 이것은 동물 세계에서도 의심할 여지없이 널리 퍼져있는 현상일 것이다. 아마도 그것은 비슷하게 작동될 것이다. 예를 들어, 걸으면서 머리를 까닥까닥 위 아래로 움직이는 새들이 앞으로 이동하는 동안 이것은 최대로 안정된 매끄러운 시야를 얻게 해줄 것이다.
이러한 연구는 우리에게 안구의 광학적 디자인이(그것 자체도 놀랍지만) 훨씬 광대한 감각기관의 네트워크 중 단지 일부분에 속한다는 점을 상기시켜주고 있다. 시력(vision)은 신호들(signals), 뉴런들(neurons), 소프트웨어, 근육들, 혈액, 수선메커니즘, 그리고 다른 신체의 많은 시스템들과의 연결 및 협조 없이는 이루어질 수 없는 것이다. (우연한 돌연변이로 시력이 생겨나기 위해서는, 이와 같은 구조들과 시스템들이 모두 다 같이 우연히 생겨나야 한다)
눈의 정교함은 다윈(Darwin)을 오싹하게 만들었지만, 그는 아직 코트를 입고 있다. 하나씩 새로운 사실들이 발견되고 폭로됨으로서, 그의 이론(다윈의 진화론)이 입고 있는 보호 외투도 하나씩 벗겨져 나가고 있다. 이제 얼마 남지 않았다. 이것이 그가 따뜻함을 유지하기 위해 뜨거운 바람에 호소하고 있는 이유이다.(10/27/2006)
*참조 : Our eye movements and their control: part 1
http://creationontheweb.com/content/view/1565/
Our eye movements and their control: part 2
http://creationontheweb.com/content/view/1642/
Vision control
http://creationontheweb.com/content/view/5374
The design of tears: an example of irreducible complexity
http://creationontheweb.com/content/view/5379
Evolution’s theological underpinnings
http://creationontheweb.com/images/pdfs/tj/j21_2/j21_2_40-43.pdf
Dawkins’ eye revisited
http://creationontheweb.com/images/pdfs/tj/j15_3/j15_3_92-99.pdf
Fibre optics in eye demolish atheistic ‘bad design’ argument
http://creationontheweb.com/content/view/5214
An eye for detail : Why your eyes ‘jitter’
http://creationontheweb.com/content/view/5293/
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2006/11/brain_compensates_for_eye_movements/
출처 - CEH, 2006. 11. 10.
피부에 내재된 손상방지 기능
(Skin Includes Built-in Damage Protection)
David F. Coppedge
피부를 태우는 자외선(ultraviolet radiation)은 또한 피부암을 일으킬 수 있다. 그러나 피부는 또한 이를 보호하기 위한 항암성분(cancer fighter)을 만든다고 EurekAlert(2007. 3. 8) 지는 보고했다. 다나파버(Dana-Farber) 암 연구소의 과학자들은 p53이라 명명된 항암성분이 피부 바로 아래에서 생성된다는 것을 발견했다. Cell 지(EurekAlert의 요약을 보라)에 발표된[1] 그들의 결과에 의하면, 햇볕 그을음(suntan) 반응에 대한 ‘주 조절자(master regulator)’는 피부암에 대한 보호기능의 제공을 돕고 있음을 보여주고 있다. ‘게놈의 보호자(guardian of the genome)’라고도 불리는 이 단백질은 햇볕 그을음 반응에 연결되어 있다는 사실을 연구원들은 발견했다. 햇볕 그을음에 의한 멜라닌(melanin)의 생성은 자외선에 의한 손상으로부터 추가의 보호기능을 제공하고 있었다.
놀랍게도 시스템은 엔돌핀 반응(endorphin response, 햇빛 아래 누워있을 때 드는 기분 좋은 느낌)에 연결되어져 있었다. “p53은 전에는 예상지도 못했던 이차적 방법으로 피부손상에 대해 보호하고 있을 가능성이 있다” 라고 그 기사는 언급하고 있다. “그 단백질은 햇볕에 대한 반응으로 피부를 그을게 하는 원인이 될 뿐만 아니라, 또한 사람들로 하여금 햇볕 아래에서 시간을 보내도록 하는 욕구가 있도록 한다”
적당하다면 (그리고 피부 종류 및 위도와 관련하여 주의를 기울인다면), 햇볕에의 분별 있는 노출은 (약간의 내재된 보호기능으로 인해) 좋은 것처럼 보인다.
[1] Central Role of p53 in the Suntan Response and Pathologic Hyperpigmentation., Rutao Cui, Hans R. Widlund, Erez Feige, Jennifer Y. Lin, Dara L. Wilensky, Viven E. Igras, John D`Orazio, Claire Y. Fung, Carl F. Schanbacher, Scott R. Granter, and David E. Fisher., Cell, Vol 128, 853-864, 09 March 2007.
인간은 야외 활동을 할 수 있도록 창조되었다. 타락에 의해 세계가 황폐화되어지자 인간은 보호를 위한 피난처(shelters)를 필요로 하게 되었다. 당신이 에덴과 같은 환경을 상상해본다면, 처음 조상은 번성할 수 있도록 본래 창조 시에 방수, 햇빛 보호, 열적응 기능의 피부를 가졌을 것이다. 저주받은 세계는 살아가면서 견딜 수 있을 정도의 경계적 환경이라는 새로운 도전들을 제공하였다. 아직 남아있는 최초의 생리적 현상들은 적당한 산보 혹은 부드러운 태양 빛 아래의 휴식을 취할 수 있도록 하고, 건강에 도움이 되도록 하는 놀라운 것들이다. 솔로몬은 “빛은 실로 아름다운 것이라 눈으로 해를 보는 것이 즐거운 일이로다 (전도서 11:7)”라고 말하고 있다. 적절한 햇빛을 취하도록 하라.
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/03/skin_includes_builtin_damage_protection/
출처 - CEH, 2007. 3. 11.
왜 사람의 목소리는 저마다 독특한가?
(Why Our Voices are Unique?)
David F. Coppedge
우리는 친구들과 지인들의 목소리를 대개 구별해낼 수 있다. 모두가 같은 신체구조를 가지고 있으면서, 어떻게 각각의 목소리들은 서로 다를 수 있을까? 그 답은 소용돌이(vortex)에 있다. 신시내티 대학(University of Cincinnati, 2007. 3. 13)의 연구자들은 소용돌이가 소리의 신비를 푸는 것에 도움을 줄지도 모른다는 가능성을 조사하기 위해서 제트 엔진(jet engines)에 대한 지식을 사용했다.
소용돌이는 신체의 부분이 아니다. 그것들은 소리상자(larynx, 후두)를 통과하는 공기흐름에 대한 공기역학적 효과(aerodynamic effects)이다. 만약 당신이 그것을 볼 수 있다면, 그것은 회전하는 연기 고리들(rotating smoke rings)처럼 보일 것이다. 그 기사는 '후두는 신체에서 가장 적게 이해되어지고 있는 기관들 중 하나이다.”라고 말하고 있다.
많은 연구자들이 후두의 구조를 연구해오고 있다. 그러나 시드 코슬라(Sid Khosla)와 그의 연구팀은 후두를 통과하는 공기흐름을 보았다. 그들은 제트엔진 주변의 소용돌이가 소리를 만든다는 것을 알고 있었다. 그리고 이것과 유사한 현상이 후두의 다른 기계적 진동을 조절하여 소리의 톤(tone)과 음색을 만들어내고 있을 것으로 추정했다. 한 결과로서, 그들은 사람에서의 복잡한 목소리들이 만들어지는 것을 설명하기 위해 사용되어질 수 있는 동물모델을 처음으로 만들었다. 코슬라는 '소용돌이들은 각 개인의 목소리들이 서로 다르며, 그들 목소리의 다양한 음색을 제공하는 이유를 설명하는 데에 도움을 줄 수 있다”는 것을 발견했다.
소용돌이들은 다수의 메커니즘들에 의해서 만들어질 수 있다. '이 복잡성은 나의 목소리와 다른 하나의 당신의 목소리를 만든다.” 그는 말했다. 이 연구팀은 목소리를 만드는 공기역학에 대한 새로운 통찰력은 발성장애를 더 효과적으로 치료할 수 있게 할 것이라 희망을 가지고 있다.
각 사람의 서로 다른 목소리들은 언제, 어떻게, 왜 진화되었는가? 과거 인류의 조상들은 같은 목소리를 가지고 있었는가? 공기흐름에 소용돌이를 일으켜 후두의 다른 기계적 진동을 조절하는 구조도 우연한 돌연변이로 생겨났는가? 서로 다른 목소리는 생존에 유리했는가? 기사에는 어떠한 진화론적 추정도 언급되어 있지 않다. 새로운 과학 지식을 통한 치료기술의 개발을 기대해 본다.
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/03/why_our_voices_are_unique/
출처 - CEH, 2007. 3. 15.
당신의 소화기관과 장내 세균과의 동맹
(Your Body Knows Its Allies at Gut Level)
David F. Coppedge
당신의 몸은 어떻게 유익한 박테리아들과는 싸우지 않는가? 그것은 단지 한 과학자가 또는 한 어린이가 물어보는 질문같이 들린다. 당신의 몸은 병원균에 대해서는 강력한 공격을 가한다. 그러나 장내에 살고 있는 수많은 박테리아들에 대해서는 그렇지 않다. 이들 장내 세균들은 당신이 음식물을 소화하는 것을 돕고 있다. 그러나 당신의 몸은 아니다. 이들 침입자들이 신체를 지키는 경찰들로부터 공격을 당하지 않는 이유는 무엇일까? 그들은 신변보장카드, 또는 다른 어떠한 것을 소지하고 있는가? 그들의 고용주가 안전을 보장하였는가?
마가렛(Margaret McFall-Ngai)은 2007. 1. 11일 Nature 지 글에서[1] 이 개념을 다루었다. (또한 2007. 1. 9일 EurekAlert을 보라). 췌장(pancreas)은 세포 표면에 우호적 동맹을 맺는 항원을 위치시킴으로서 면역계를 완화시키는 수상돌기세포(dendritic cells)들을 가지고 있다는 것은 잘 알려져 있다. 이것과 유사하지만 다른 신호체계 메커니즘이 장에서 작동되고 있다는 것이다. 림프절(lymph nodes)에서 기질세포(stromal cells)들은 이들 장내 세균들을 너그럽게 취급하도록 면역계의 경찰인 T 세포(T-cell)들을 훈련시킨다는 것이다. EurekAlert 기사는 Nature Immunology 에서 연구의 공저자인 털리(Shannon Turley)가 한 말을 인용함으로서 끝을 맺고 있다 :
“우리의 연구는 이전까지 알려지지 않았던 면역계 내성 메커니즘을 가리키고 있다.”고 털리는 설명한다. “그렇게 무수한 박테리아들을 가지고 있는 소장에서, 면역계에 의한 공격 상황을 생각해볼 때, 장 조직(intestinal tissue)이 면역 공격의 목표가 되지 않는다는 것은 놀라운 일이다. 우리의 발견은 아직도 발견해야할 여러 면역계 특성들이 남아있음을 입증하는 것이다”.
[1] Margaret McFall-Ngai, Adaptive Immunity : Care for the community, Nature 445, 153 (11 January 2007) | doi:10.1038/445153a.
당신이 한 끼의 식사에 대해서 감사할 때, 이제 소화기관에 대한 감사도 포함되어질 수 있을 것이다. 고대 근동 지역에서, 식사하는 자리는 정을 나누는 자리였다. 바울이 빌레몬에게 말했던 것처럼, 당신의 기질세포, T 세포, 그리고 장내 세균들과의 동맹에 대해서 말해보라. “오 형제여! 나로 주 안에서 너를 인하여 기쁨을 얻게 하고 내 마음이 그리스도 안에서 평안하게 하라” (빌레몬서 1:20)
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/01/your_body_knows_its_allies_at_gut_level/
출처 - CEH, 2007. 1. 24.
지적설계와 사람의 뇌
(Intelligent Design and the Human Brain)
상상을 초월하는 막대한 복잡성을 가지고 있는 사람의 뇌는 문명의 새벽 이후 과학적 질문들을 거부하고 있었다. 과학 잡지인 Discover 지에 따르면, 신경과학자들은 뇌를 통하여 흐르고 있는 전기화학적 맥박(pulses)을 지각, 기억, 감정, 결단 등으로 변환시키는 일련의 규칙 또는 문법(syntax)을 정복해야만 한다는 것이다. 이러한 소위 신경 암호(neural code, 뇌의 소프트웨어로 생각되어지는)를 해독하는 일은 뇌-기계 연결장치(brain-machine interfaces)를 만들어보려고 시도하고 있는 많은 과학자들의 궁극적인 목표이다. (Horgan 2004: 42).
'뇌 소프트웨어(brain’s software)'에 대한 참고문헌들은 많은 것들을 말해주고 있다. 최근에 많은 과학자들과 철학자들은 하나의 초거대한 컴퓨터 프로그램으로서 우주(Universe)를 바라보고 있는 중이다. 앞서의 글에서도 논했던 것처럼, 분자들은 마치 컴퓨터 비트(computer bits)처럼 행동한다. 이와 똑같은 방식으로 사람의 뇌도 움직여지고 있다. 물론 컴퓨터는 오랜 기간 동안에 저절로 우연히 생겨날 수 없다. 그것은 지적(사람의) 설계에 의해서 생겨난 것이다.
뇌-기계 연결장치(동물의 뇌를 기계에 접속시키려는)의 선도적인 연구자인 존 차핀(John Chapin)은 뇌의 신경 암호(brain’s neural code)를 과학계에 있어서의 가장 커다란 두 신비인 우주의 기원(origin of the Universe), 지구에서 생명체의 기원(origin of life on Earth) 다음으로 평가하고 있다. “과학에서 가장 중요한 신비에 추가하여, 신경 암호는 또한 가장 풀기 어려운 신비가 될 것이다“라고 디스커버 지는 보고했다.(Ibid.) 그리고 저널은 계속해서, 우리가 두개골 안에 가지고 있는 컴퓨터는 사람에 의해서 만들어진 컴퓨터보다 무한히 복잡하다 라고 말하면서, 신경 암호를 컴퓨터에 비교하고 있다 :
“신경 암호(neural code)는 디지털 컴퓨터의 운영체제를 떠받치고 있는 기계 암호(machine code)에 종종 비유된다. 트랜지스터처럼 뉴런(neurons)은 활동전위(action potentials) 라고 불리는 전기화학적 맥박(electrochemical pulses)을 흡수하고 방출하면서 스위치, 또는 논리게이트(logic gates)로서 역할을 한다. 활동전위는 디지털 컴퓨터에서 기본적인 정보 단위와 유사하다. 그러나 뇌의 복잡성은 존재하는 그 어떠한 컴퓨터도 왜소하게 만들어 버린다. 전형적인 뇌는 1000억 개의 세포들을 가지고 있다. 이것은 거의 은하수에 있는 별의 수만큼 많다. 그리고 각 세포들은 시냅스(synapses)들을 통해서 다른 10만 개의 세포들과 연결되어져 있다. 세포들 사이의 시냅스들은 신호 전달을 조절하는 호르몬과 신경전달물질(neurotransmitters)들로 넘쳐난다. 그리고 시냅스들은 새로운 경험들에 반응하여 끊임없이 형성되어지고 용해되어지고, 약해지고 강해진다.”
“각 시냅스가 초 당 반응하는 활동전위가 뇌의 컴퓨터적 성능을 나타낸다고 가정해 볼 때, 뇌는 적어도 초당 1015 (quadrillion)개의 정보처리 능력을 가진 것으로 볼 수 있다. 이것은 가장 우수한 슈퍼컴퓨터보다 1,000 배 우수한 성능이다.” (Ibid.)
이제까지 사람에 의해서 설계된 가장 발달된 초고성능의 슈퍼컴퓨터가 인간의 뇌에 비해 1/1000의 복잡성을 가지고 있다면, 사람의 뇌는 외부의 어떤 지적설계자에 의해서 의도적으로 설계되어지고 만들어진 작품이라고 결론내리는 것이 터무니없는 비과학적인 이야기인가?
References:
Horgan, J. 2004. “The Myth of Mind Control.” Discover, vol. 25, no. 10.
*Stephen Caesar holds his master’s degree in anthropology/archaeology from Harvard. He is a staff member at Associates for Biblical Research and the author of the e-book The Bible Encounters Modern Science, available at www.authorhouse.com.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.rae.org/humanbrain.html
출처 - Revolution against Evolution, 2005.10. 19
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3719
참고 : 2771|2558|1184|2694|3267|3595|3358|3665|3622
당신의 귀에 달팽이관이 있는 이유
(Why You Have Snail Shells in Your Ears)
David F. Coppedge
내이(inner ear)에는 달팽이 껍질을 닮은 와우각(cochlea, 달팽이관)이라는 것이 있다. 그것이 왜 있을까? 먼저 아이포드(iPods, 뮤직플레이어)와 스테레오(stereos)에 대해서 말해보자. 최근에, 제조업자들은 메가베이스(mega-bass)나 다른 전문용어들을 과대선전하고 있다. 그들의 장치가 저음의 주파수를 얼마나 강화시켰는지를 자랑하고 있는 것이다. 과학자들은 와우각이 돌돌 말려져 있는 것에 대해 궁금하게 생각해 왔었다. 그것은 단지 공간을 절약하기 위한 것이었는가? 아니었다. 거기에는 이유가 있었다. 그것은 베이스음을 증강시키고 있었다. 그것이 일련의 과학자들이 발견하여, 지난 주 Science(2006. 2. 24)) 지에[1] 보고한 내용이었다. 수학적인 분석은 나선형의 형태(spiral shape)가 기저막의 바깥쪽 가장자리를 효과적으로 비틀어지게하고 고도로 연주할 수 있도록 하는 것을 증명했다. 이것은 최고 20 데시벨 정도까지 베이스음을 증강시켰다. 수수께끼는 풀려졌다. 와우각은 우리의 메가베이스 구조 였던 것이다.
Science Daily(2006. 2. 27) 지의 또 다른 기사에 의하면, 우리의 귀는 소리 전달을 위해 ‘최적화된 암호(optimal code)’를 제공하고 있다는 것이다. 카네기 멜론(Carnegie Mellon)에서 과학자들은 보통의 푸리에변환(Fourier transforms)을 넘어서, 우리가 듣고 있는 소리를 가장 효율적인 방법으로 전달하는 고도로 효율적인 스파이크 암호(spike code)가 귀에서 작동되고 있음을 발견하였다. 연구자들은 귀에서 발견해낸 이 새로운 암호를 이용해서 디지털 스테레오를 개선시키고, 와우각을 이식시키는 방법 등과 같은 적용 가능성에 대해서 모두 흥분하고 있다.
1. Adrian Cho, Math Clears Up an Inner-Ear Mystery: Spiral Shape Pumps Up the Bass, Science, 24 February 2006: Vol. 311. no. 5764, p. 1087, DOI: 10.1126/science.311.5764.1087a.
이들 기사의 어느 곳에도 진화가 언급되어있지 않다. 진화론자들은 이와 같은 이야기를 듣는 것을 무서워한다. 왜냐하면 이와 같은 정교한 시스템은 무작위적인 우연한 돌연변이로 생겨날 수 없으며, 전적으로 설계되었음을 의미하기 때문이다. 연구자들은 귀의 설계에 대해서 놀랐을 뿐만이 아니라, 그것들을 더 연구해서 우리의 생활 속에 지적설계된 생활품들을 만들어낼 수 있기 때문이다. 더 말할 필요가 있겠는가?
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2006/02/why_you_have_snail_shells_in_your_ears/
출처 - CEH, 2006. 2. 28.
세미한 소리
며칠 전 우리 교회에서 음악회를 가졌다. 초등 학생으로부터 청년, 어른에 이르기까지 정성껏 준비해서 찬양을 드렸는데 피아노와 바이올린, 그리고 색소폰이 어우러지는 앙상블도 있었고, 어린 초등학생의 첼로 독주, 그리고 중고등 학생의 클라리넷, 플룻, 기타의 연주도 있었다. 또한 트럼펫의 힘찬 소리도 있었고 아름다운 하모니의 합창도 있었다. 우리로 하여금 이렇게 아름다운 음악을 듣게 하시고 이를 통해 하나님의 영광을 찬양하게 하신 것은 가만히 생각하면 참으로 신기한 일이다.
우리의 귀는 20-20,000Hz의 소리를 들을 수 있다. 다시 말해서 1초에 20-20,000번 진동하는 파동을 감지할 수 있는 것이다. 파동의 진폭이 클수록 큰 소리로 들리고 파동의 주파수가 많을수록 높은 소리로 들리게 된다. 사람과 달리 개들은 40,000Hz의 높은 소리도 들을 수 있는 반면에 코끼리는 15Hz의 저음도 감지할 수 있다. 그래서 지진이 나는 경우 아주 저음의 진동이 있는데 이를 동물들은 감지 하기도 한다.
우리의 귀는 외이, 중이, 내이로 나뉘어 지는데 외이에는 귓바퀴가 있어 소리를 모으고, 이어서 약 2.5cm의 통로를 지나게 되는데 통로의 안쪽에 고막이 자리 잡고 있다. 고막은 소리의 음파가 생성하는 압력을 감지합니다. 고막 안쪽에 중이가 있으며 중이에는 고막의 진동에 따라 움직이는 3개의 조그만 뼈가 들어 있다. 중이에 있는 뼈를 청소골이라 하는데 청소골은 지렛대와 피스톤의 원리로 고막에 도달한 소리의 진동을 증폭하여 내이로 전달한다. 중이에 염증이 생기면 좁은 공간 안에 염증으로 인한 액이 차기 때문에 굉장한 압력이 생기게 되고 이것이 중이를 짓누르게 됨으로 몹시 괴로운 것이다. 내이에는 소리의 진동을 신경신호로 바꾸는 달팽이관과 우리 몸의 균형을 감지하는 세 반고리관이 있다. 고막을 거쳐 청소골에 의해 증폭된 소리의 진동은 달팽이관에 들어 있는 액체에 압력을 가하여 액체의 파동을 유발하고 이는 달팽이관 안에 있는 기저막을 출렁이게 한다. 그러면 기저막에 있던 고감도의 코르티 기관을 자극하게 되는데 코르티 기관에는 미세한 액체의 흐름에 반응할 수 있는 섬모세포가 있다. 섬모세포에는 약 100여 개의 섬모가 있는데 액체의 흐름에 따라 구부러지거나 펴질 수 있고 이에 따라 섬모막에 존재하는 이온통로가 열리거나 닫히는 반응이 일어나 신경신호를 만들어 낸다. 섬모세포에 의해 발생한 신경신호는 신경망을 따라 뇌의 청각 충추로 전해져 우리가 소리를 인식하게 되는 것이다.
이렇듯 소리의 파동은 고막과 청소골의 작용으로 기계적 에너지로 전환되고 이어서 코르티 기관에서는 신경신호, 즉 전기화학적인 에너지로 전환이 된다. 세 반고리관에도 액체가 들어 있어 우리 몸이 움직일 때나 머리가 기울어지고 회전할 때 세 반고리관에 들어있던 액체가 움직여 섬모세포를 자극함으로 신경신호를 발생케 하고 신경 신호가 뇌로 전달되어 우리가 어떻게 기울어졌음을 감지하고 균형을 잡게 한다. 그리고 우리에게 어떤 소리가 들릴 때 소리가 나는 위치를 감지할 수 있는 능력이 있는데, 누군가 우리를 부를 때 부르는 소리가 양쪽 귀에 도달하는 시점의 조그만 차이가 있기 때문에 우리는 어디서 부르는지를 알게 된다. 공기 중에서 소리의 속도는 일초에 343m나 퍼져나가는데 우리 얼굴의 넓이가 약 20cm정도 되므로 오른쪽에서 소리가 나면 오른쪽 귀보다 왼쪽 귀에는 0.006초 늦게 소리가 도착한다. 우리는 이 정도의 미묘한 차이를 통해 오른쪽에서 우리를 부르고 있다는 것을 알게 된다.
소리를 이용하여 물체의 위치를 정확하게 알아내는 동물 중에는 박쥐가 있는데 박쥐는 20,000-100,000Hz의 초음파를 내어서 이 초음파가 물체에 부딪혀 반사되어 돌아오는 소리를 감지한다. 그래서 먹이가 자신으로부터 멀어지거나 가까이 올 때 반사되어 오는 초음파의 진동수가 달라지기 때문에 이를 감지하여 정확하게 위치를 파악하게 된다. 우리가 가만히 귀를 기울이면 갖가지 소리가 나에게 들리고 그 소리가 가지는 미묘한 뜻까지 이해 할 수 있는 것은 당연한 것이 아니고 너무나 정교하게 만들어진 청각 시스템에 의해 이루어진다. 이는 저절로 생겨난 것이 아니고 하나님의 섬세한 설계와 창조하심 때문임을 인정하지 않을 수 없다. 성경에도 우리에게 들을 귀 있는 자는 복되다고 했다. 주님께서 우리에게 말씀하실 때 이를 들을 수 있는 영적인 귀를 가지고 있어야 한다. 다시 말해서 성령님의 미세한 음성에 우리가 민감하게 반응할 수 있어야 한다.
엘리야 선지자가 갈멜산에서 바알의 선지자 450인과 아세라의 선지자 400인 등 총 850명과 함께 누가 믿는 신이 진정한 하나님인지를 가리는 대결에서, 엘리야는 여호와 하나님의 살아 계심을 모든 백성들 앞에서 분명하게 증거하는 멋진 승리를 거두고 바알과 아세라를 따르는 거짓된 선지자들을 기손 시내가로 끌고 가 모두 죽인다. 이를 전해 들은 이스라엘의 왕비 이세벨이 엘리야를 죽이려 하자 이를 두려워한 엘리야는 유대 광야로 도망하고 탈진한 상태에서 로뎀나무 아래 앉아 하나님께 죽기를 간구한다. 그러자 천사가 전해 준 떡과 물을 마시고 원기를 회복한 엘리야는 다시 40주야를 달려 호렙산에 이르고 거기서 하나님을 만나게 된다. 이때 하나님께서는 산을 가르고 바위를 부수는 강한 바람 사이에도 계시지 않았고 지진이 일어나고 불이 있으나 그 가운데도 계시지 않았고 하나님은 세미한 소리 가운데 계셨다. 이세벨의 위협 앞에 주눅이 든 엘리야에게 세미한 음성을 통해 당시 시대적 상황에서 선지자로서 해야 할 일을 지시하시고, 바알에게 무릎 꿇지 않은 7,000명의 선지자가 아직 남아 있음을 알려 주시며 격려해 주셨다. 두려움에 떨고 힘이 빠진 엘리야에게 하나님께서 세미한 음성으로 다가오신 것이다.
엘리야는 하나님의 음성을 들을 귀가 있었기 때문에 세미한 하나님의 음성을 들을 수 있었고 지치고 절망에 쌓인 상황으로부터 다시 용기와 힘을 회복하며 담대하게 하나님의 뜻에 순종할 수 있었다. 우리도 살아가면서 우리를 힘들게 하는 많은 일들을 만나게 된다. 그럴 때마다 현실을 피해 천국에 빨리 가고 싶은 마음이 생기기도 한다. 하지만 주님께서는 세미한 음성으로 우리에게 말씀하신다. 흔들리지 말고 믿음에 견고하여 굳게 서기를 말씀하신다. 인내하며 주님의 때를 기다리라 말씀하신다. 우리 마음속에 계시는 성령님의 음성에 민감하지 못할 때 세상의 염려와 걱정이 자리잡게 되고 우리가 세상을 이기는 것이 아니라 우리가 세상에 의해 삼킨 바 되기 쉽다. 우리의 영적인 귀가 밝아져서 살아가는 동안에 끊임없이 속삭여 주시는 성령님의 음성을 듣고 순종하는 삶을 살기 원한다. 주님의 음성대로 사는 사람이야말로 성령의 사람이고 성령의 사람이 우리 가운데 많을수록 우리 주위에는 거룩하고 아름다운 주님의 공동체가 이루어지리라 확신한다.
출처 - '과학으로 하나님을 만나다' 중에서
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3112
참고 :
뇌의 정보통신
김경태
뉴욕시를 가보면 대부분의 대도시들이 그렇듯이 자정이 넘어도 여전히 차들이 움직이고 많은 상점이 열려 있으며 사람들이 들락날락하고 사무실에서는 전화와 팩스소리가 요란하다. 비록 낮 시간 만큼은 아니지만 밤이 깊어도 도시는 죽어있지 않고 쉼 없이 움직이고 있다.
마찬가지로 사람의 두뇌도 쉬지 않고 작용을 하고 있다. 우리가 자고 있는 동안에도 뇌의 신경망은 필요한 기능을 완벽하게 수행하고 있기 때문에 호흡도 하고 혈액순환도 이루어진다. 사람의 두뇌는 약 천억 개의 신경세포로 구성되어 있다. 하나하나의 신경세포는 마치 컴퓨터의 칩과 같은 역할을 하고 있다. 그러나 컴퓨터와는 비교도 되지 않을 만큼 복잡하고 교묘한 기능을 수행하고 있다.
신경세포 하나를 살펴보면 유전정보가 들어 있는 핵이 있고, 생화학적인 대사와 합성을 수행하는 여러 기관들이 존재하는 세포체가 있다. 그리고 일반세포와는 달리 세포체에 수많은 가지들 즉 수상돌기(dendrites)가 달려 있으며 이중에 한 가지는 다른 가지에 비해 길이가 긴 축색(axon)이라고 불리는 가지가 있다. 축색은 마치 전기를 흐르게 하는 전선과 같은 역할을 하면서 다른 세포로 정보를 전달한다. 세포체에 달린 많은 가지들은 다른 신경세포들로부터 정보를 수용하는 기능을 가지며, 이 정보들이 세포체에 모이면 세포체에서 정보들을 종합하고 종합된 최종신호는 축색을 따라 흐르며 다른 신경세포나 내분비 세포, 또는 근육세포 등으로 신호를 보낸다. 축색의 길이는 대개 수십 혹은 수백 마이크로미터(주:마이크로미터 = 미터의 백만분의 일)인데, 운동신경의 경우는 1 미터가 넘는 것도 있어 자기 세포체 길이의 10만 배에 해당하는 먼 거리에 정보를 전한다.
이렇게 긴 가지를 가지고 있는 것은 위에서 언급했듯이 멀리 떨어져 있는 목적지에 정확한 정보를 전하기 위함이며, 아무렇게나 연결되는 것이 아니라 원하는 세포와만 연결되어 독특한 신경망을 형성한다. 축색은 길게 뻗어나가 다른 신경세포체에 있는 수상돌기들과 연결을 이루는데 이를 시냅스(synapse)라 하며 하나의 축색이 여러 개의 끝으로 나뉘어져 약 1000여개의 시냅스를 이룬다. 이 시냅스는 두 신경세포의 가지 끝이 완전히 융합된 것이 아니고 20 나노미터(주:나노미터 = 미터의 일억 분의 일)의 아주 작은 간격으로 떨어져 있는데 전기적 신호가 축색을 따라 흘러 말단에 오면 축색의 말단에서 신경전달물질이 분비되고 분비된 신경전달물질은 시냅스의 좁은 간격을 헤엄쳐 건너서 신경세포 가지의 세포막에 있는 수용체에 결합하여 정보를 전달한다. 마치 연락병이 대기 하고 있다가 명령이 떨어지면 비밀문서를 휴대하고 다른 부대로 가서 정확하게 작전명령을 전달하듯이, 축색의 말단에는 지질막으로 둘러싸인 분비포안에 신경전달물질이 대기하고 있다가 전기적 신호가 도착하면 신경전달물질이 세포 밖으로 분비되어 시냅스의 간격을 가로질러서 다음 세포에 신호를 전달하게 된다.
이러한 신경전달물질의 분비가 세밀하게 조절되어야 정상적인 정신작용을 할 수 있다. 신경전달물질이 너무 많이 혹은 적게 합성되고 분비되면 심각한 정신병에 걸릴 수 있다. 우울증이나 정신분열증도 시냅스에 분비되는 신경전달물질의 균형이 깨어져 발생하게 된다. 우리의 뇌에서는 하나의 신경세포가 자신이 가지고 있는 수많은 가지들에 형성되어 있는 시냅스를 통해 수천 혹은 수만의 정보를 받아들이고 이를 종합하여 전기적 신호로 바꾼 다음 축색을 따라 보냄으로써 많은 다른 신경세포들을 자극하는 또 다른 시냅스를 이루고 있다. 이러한 시냅스는 우리의 뇌에 적어도 1014 개 이상 존재하며 이들이 서로 다양하게 연결될 수 있는 경우의 수는 상상하기 힘들 정도로 크다.
이는 아무리 큰 컴퓨터라 할지라도 뇌에 존재하는 시냅스 회로망의 복잡함과는 비교가 될 수 없다. 조그만 방에 수천억 개의 전선이 뒤엉켜 있음에도 누전이 일어나지 않고 간섭을 받지 않는다는 것은 기적일 것이다. 그런데 이보다 더 복잡한 신경회로망이 뇌 속에 존재하지만 정확하게 신호를 주고받으며 움직인다. 이렇게 복잡한 회로가 저절로 생겨날 수 있다는 것은 상상하기 힘들고, 또 이런 복잡 미묘한 회로망이 정보처리를 정확하면서도 적절하게 하고 있는 것을 볼 때 하나님의 솜씨에 감탄하지 않을 수 없다. 그런데 신경회로망의 구성원인 신경세포가 죽어가고 신경망 체계에 구멍이 나면, 자발적 움직임이 서툴게 되고 몸의 균형을 잡을 수 없는 파킨스씨 병이나 점차 기억을 상실하여 심지어 자기의 자녀조차도 알아보지 못하는 알츠하이머씨병과 같은 퇴행성 정신질환을 앓게 된다.
그리고 두뇌에는 신경망뿐만 아니라 산소와 영양분을 공급하는 복잡한 혈관조직이 있는데 그 구조가 몸의 다른 조직과는 다르다. 말초조직에서는 혈액속의 여러 영양분과 산소 등이 혈관으로부터 조직으로 이동하며 조직의 대사 노폐물은 다시 혈액으로 들어가는 작업이 쉽게 일어나지만 뇌에서는 혈액속의 물질들이 뇌 조직으로 쉽게 들어갈 수 없도록 구조가 되어 있고 뇌에서는 필요한 것들만 선택적으로 받아들인다. 왜냐하면 혈액에 있는 각종 물질들이 신경작용에 영향을 미칠 수 있다. 특히 아미노산 가운데 신경전달물질로 작용될 수 있는 것들이 있기 때문에 이들이 그냥 뇌로 침투하면 신경정보의 흐름이 교란을 받아 엄청난 재앙을 일으킬 수 있다.
신경망은 신경세포들 간에 신경전달물질을 주고받으며 정보를 교환하는데 이것이 시간적, 공간적으로 잘 조절된 상태에서 일어나야 한다. 그런데 혈액에 있는 아미노산들이 마구 흘러 들어오면 이들이 신경세포를 자극하여 혼란이 일어나게 된다. 이러한 정교한 구조와 조직으로 만들어 지지 않았다면, 식사만 하고 나면 혈액 내 아미노산의 농도가 높아지게 되고 이로 인해 모두들 미친 사람처럼 행동할 것이고 사회는 수습할 수 없는 난국에 빠질 것이다.
따라서 하나님의 세밀한 설계가 아니었다면 정돈된 사고와 논리전개는 찾아볼 수 없을 것이며 사회는 거대한 정신병동이 되고 말 것이다. 그리고 신경조직에는 신경세포뿐만 아니라 신경조직을 지탱하여 주며 신경세포에 여러 대사물질을 공급하고 조절하는 교질세포(glial cells)들이 있다. 이들 가운데는 신경세포의 정보전달을 담당하는 축색의 바깥을 여러 겹의 지질막으로 둘러싸서 절연체 역할을 하여 전기적 신호의 누수를 방지하고 신호가 축색말단까지 효과적으로 전달 되게 하는 세포도 있다. 마치 전선을 고무 피복으로 입혀 누전을 방지 하듯이 이러한 역할을 담당하는 세포가 신경조직에는 존재하는 것이다.
그리고 우리 몸의 신경망은 중추신경으로부터 몸의 구석구석에 이르기까지 말초신경과 연결되어 있어 통일된 조절작용을 받도록 되어 있으며 신경정보에 따라 몸 전체가 조화로운 움직임과 작용을 하게 된다. 중추신경은 뇌와 척수로 구성되어 있는데 뇌는 사령부의 역할을 맡아 몸의 모든 정보를 받아 분석 및 종합처리를 하여 적절하게 대처 하도록 명령을 내리고 몸의 평형을 유지 하도록 한다. 그리고 척수는 마치 뇌에 대해 훌륭한 비서실 역할을 한다. 즉 뇌로 올라오는 많은 정보를 상황에 따라 선별하여 보내고, 일상적인 정보는 스스로 처리하며 긴박한 상황이 갑자기 닥쳐올 때도 이를 맡아 우선 처리하고, 보다 높은 수준에서 처리를 필요로 하는 것들은 뇌로 보낸다. 그리고 이러한 중추 신경계의 작용에 따라 말초신경이 명령을 받고 말초신경은 몸의 각종 기관을 조절한다.
우리 몸의 모든 조직이 중요하고 이들의 기능에 손상을 입으면 다치면 죽을 수밖에 없지만 이중에서도 신경조직은 가장 중요하다고 할 수 있다. 신경계가 있으므로 우리는 김이 모락모락 나는 찐빵의 냄새를 맡을 수 있고 그 맛을 감지 할 수 있다. 그리고 부드러운 모피 옷의 감촉도 느낄 수 있고 내가 가장 사랑하는 어머니의 모습과 음성을 식별할 수 있으며 내가 좋아하는 노래를 따라 부를 수 있는 것이다. 그리고 신경계의 작용이 있기 때문에 사람마다 독특한 성격을 가지며 서로 다른 사고체계를 가진다. 우리가 미래에 대해 꿈을 꾸고, 계획하고, 일하고, 놀고, 배우고, 기이한 일에 대해 경이롭게 생각하며, 새로운 것을 궁구하는 모든 정신작용이 신경계의 뒷받침이 있어야 한다.
이렇게 복잡하고 정교한 신경조직이 우연히 생겨났다고 믿는 것은 억지다. 그렇게 복잡한 구조 가운데 작은 부분만 고장이 나도 정상적인 사람으로서 생활할 수 없을 정도로 치명적이다. 신경망의 회로 하나하나가 대단히 중요한 역할을 담당하고 있다. 반도체 칩에 내장되어 있는 회로 하나하나가 기능에 필수적이듯이 말이다. 그리고 반도체 칩의 회로가 금속조각 속에서 저절로 생겨날 수 없듯이 이러한 반도체보다 비교할 수 없이 더 복잡한 신경망이 어떻게 저절로 형성될 수 있겠는가! 신경세포 하나만 요리조리 뜯어보아도 신기하지 않을 수 없다. 신호를 받고 처리하고 목적하는 곳으로 보내기 위해 적절한 구조를 하고 있다. 이는 세포의 목적에 맞게 디자인 하신 분이 있다는 증거다.
건물이 신축될 때 앞으로 쓰여질 용도에 따라 구조를 설계하고 건축한다. 아무런 생각 없이 마구잡이로 일단 지어놓고 나중에 알아서 사용하자는 사람은 없을 것이다. 호텔이면 호텔의 용도에 맞게 백화점이면 상품의 진열과 판매가 용이하도록 지을 것이고 공장건물은 어떤 물건을 제조하는 가에 따라 기계들의 적절한 배치를 고려하여 건축할 것이다. 세월이 가니까 돌과 흙이 모여 건물이 저절로 만들어 졌다라고 할 수 없을 것이고 또 건물을 짓다보니 공장이 되고 아파트가 되고 학교가 되었다라고 말할 수 없을 것이다. 다시 말해서 설계자가 있고 건축자가 있다는 말이다. 우리 몸의 세포들도 그 조직의 기능에 따라 적절한 모양을 가지며 효과적인 작용을 위해 독특한 구조를 하고 있다. 각양각색의 세포들이 모여 각자가 고유한 임무를 수행함으로서 통일된 개체의 특성을 나타내게 된다. 그럼에도 불구하고 산소, 수소, 질소, 탄소 등이 오랜 세월을 통해서 저절로 모여 유기물과 세포로 만들어지고 신경세포의 독특한 구조로 형성되고 수천억의 신경회로가 저절로 되었다고 말하는 것이 얼마나 무리인가를 조금만 생각해봐도 알 수 있다.
수많은 종류의 세포를 각각의 기능에 맞게 설계하시고 창조하신 하나님의 손길을 인정하지 않을 수 없다. 나로 하여금 정상적인 정신작용과 삶을 누릴 수 있게 하시고 특별히 하나님의 존재를 깨닫게 하시며 믿게 하신 창조주 하나님께 감사와 영광을 드린다.
출처 - '과학으로 하나님을 만나다' 중에서
왜 손톱은 물어뜯어도 큰 손상을 입지 않는가?
(Why nail biters don’t cry)
by Jonathan Sarfati and David Catchpoole
과학자들은 우리가 늘 알고 싶어 했던 것들을 연구해서 밝혀왔다. 왜 손톱은 물어뜯었을 때나 갈라졌을 때[1], 손톱뿌리 쪽으로 세로로 찢어지기 보다는 옆으로 찢어지는 경향이 있는 것일까? 맨체스터 대학의 연구원 로날드 엔노스(Roland Ennos)는 손톱을 물어뜯는 습관이 있었다. 아마도 그것은 그가(다른 연구원과 함께) 학생들의 손톱으로부터 손톱조각의 강도를 실험하게 된 이유일 것이다.[2] 그들은 손톱을 세로로 절단하는 것이 가로로 절단하는 것보다 두 배의 에너지가 들어간다는 것을 발견하였다.
그것은 그래야만 했습니다. 엔노스는 말한다. "그렇지 않았다면, 우리는 살아가면서 많은 고통을 경험했을 겁니다. 왜냐하면 손톱이 갈라질 때마다, 손톱뿌리가 손상을 받게 될 것이고, 굉장한 통증과 감염으로 고통 받았을 겁니다.”
손톱(fingernails)은 인간과 다른 영장류에서 독특하다. 그것들은 우리의 손가락 끝을 보호하고 있을 뿐만이 아니라, 손가락 끝의 피부들을 제 위치에 있도록 도와주고, 물체를 붙잡거나, 다루는 것을 더 쉽게 하여 준다. 엔노스와 그의 동료들은 전자현미경 아래에서 손톱을 분석하여, 손톱이 손톱뿌리 쪽으로 찢어지지 않는 이유를 확인했다.
손톱은 단백질 케라틴(keratin)을 포함하고 있는 3층의 조직으로 구성되어 있다. 중앙 층은 손톱뿌리에 있는 반달모양과 평행하게 되어있는 케라틴 섬유를 가지고 있는 것을 그들은 발견하였다. 이들 섬유들은 손톱뿌리 쪽으로 갈라짐이 일어나는 것을 막아준다. 바깥쪽의 두 개의 층은 케라틴 섬유들이 무작위적으로 정렬되어 있었다. 그리고 그것들은 힘(strength)을 제공하고 있었다.
얼마나 강한 힘일까? "우리의 손톱을 자르는 데 필요한 힘은 말의 발굽(horse’s hoofs)을 자르는 데 필요한 힘만큼 큽니다.” 엔노스는 말한다. "그것은 놀라운 일입니다” [3]
따라서 손톱은 말의 발굽만큼 강하다! 브리티시 컬럼비아 대학의 동물학자인 존 고슬린(John Gosline)은 말 발굽의 균열의 방향성도 인간의 손톱과 같다는 것을 발견하였다. "손톱과 발굽은 기계적으로 스트레스가 심했던 환경을 경험한 외부 구조입니다." 섬유의 방향성이 왜 그렇게 중요한 지를 설명하면서 그는 말한다. 말의 경우, 만약 균열이 가로로 나는 대신에 발굽 뿌리 쪽으로 세로로 난다면, 그것은 감염과 절뚝거림, 그리고 죽음을 유도했을 것입니다.'
누가 이 발굽과 손톱의 중대한 디자인이 우연에 의해서 말과 사람에게서 각각 독립적으로 진화된 것이라고 말할 수 있다는 것인가? 이 증거는 확실히 한 분 설계자(Designer)를 외치고 있는 것이다. (로마서 1:20)
"내가 주께 감사하옴은 나를 지으심이 신묘 막측하심이라 주의 행사가 기이함을 내 영혼이 잘 아나이다.” (시편 139:14).
References and notes
1. Either accidentally or deliberately for grooming.
2. Sanides, S., Nails and hooves: designed for wear and tears, The Scientist 18(4):12, 2 March 2004.
3. Fingernails have the strength of hooves, New Scientist 181(2433):19, 2004.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://creationontheweb.com/content/view/4407/
출처 - Creation 27(3):36, June 2005.
