번개, 토양 박테리아, 그리고 하나님의 섭리 : 창조 설계-지적설계 [한국창조과학회 자료실]

번개, 토양 박테리아, 그리고 하나님의 섭리

미디어위원회

창조설계-지적설계

2022-07-12

번개, 토양 박테리아, 그리고 하나님의 섭리

(Lightning, Soil Bacteria, and God’s Providence)

by James J. S. Johnson, J.D., TH.D.

질소(nitrogen)는 인간의 생존에 필수적이다. 하지만 번개(lightning)와 토양 박테리아(soil bacteria)가 지구의 질소 순환에 어떻게 기여하고 있는지를 아는 사람은 많지 않다.

지구의 질소 순환(nitrogen cycle)은 우리 몸이 안정적으로 살아가고 성장할 수 있도록 해준다. 이것은 하나님이 그분의 창조물들을 보살피고 계신다는 것을 증거하고 있다. 예를 들어, 우리는 생선, 달걀, 콩류, 유제품 등을 먹을 때마다, 화학적으로 사용 가능한 형태로 질소를 공급받는다.[1, 2]

이와 비교해서, 탄수화물의 생성이 어떻게 대중적으로 알려져 있는지를 생각해보라. 광합성은 초등학교에서부터 일상적으로 가르쳐진다.[3] 하지만 단백질을 위한 펩타이드들이나, DNA와 RNA를 위한 뉴클레오타이드를 만들기위해 필요한, 식품에 함유된 질소에 대해서는 어떨까? 우리는 단백질, RNA, DNA가 필요하기 때문에, 식단으로부터 사용 가능한 질소를 지속적으로 받아들여야만 한다.[3]

비록 지구에는 질소가 풍부하지만, 모든 형태가 대사적으로 사용 가능한 것은 아니다.[2] 지구의 대기는 거의 80%가 질소 기체(이원자 질소)로 구성되어 있지만, 이 질소는 필수 아미노산이나 뉴클레오타이드를 만드는데 직접적으로 유용하지 않다.[2] 따라서, 우리는 어떻게든 영양 문제를 해결하기 위한 예비 과정이 필요하다.

감사하게도, 가장 위대한 시스템 공학자이신 예수 그리스도께서 지구의 질소 순환을 설계하시고 프로그램하셨다. 그래서 막대한 수의 움직이는 부품들이 지구의 생태계를 유지하기 위해 질소 고정 작업을 수행한다. 특히 우리 몸에서도 마찬가지이다.

예를 들어, 번개는 대기 중의 질소 기체를 깨뜨려(질소는 일반적으로 안정적이나, 번개의 열과 에너지로 인해 깨진다), NO 및 NO2와 같은 질소산화물(nitrogen oxides)로 질소와 산소를 재결합시킨다. 그리고 비구름의 수분(H2O)이 질소산화물과 상호작용하여 산성의 수소가 결합되면, 아질산(HNO2), 또는 질산(HNO3)이 되어 땅으로 떨어진다. 그래서 수용성의 질산염(NO3-)이 질소 고정(nitrogen-fixing)에 사용될 수 있게 되는 것이다.[2]

훨씬 더 많은 질소고정은 아조토박터(Azotobacter)나 리조비움(Rhizobium, 뿌리혹박테리아)과 같은 토양 질산화 박테리아(nitrifying soil bacteria), 또는 아나베나(Anabaena)와 같은 시아노박테리아(cyanobacteria)에 의해서 수행된다. 이들은 화학 반응을 통해서, 질소 기체를 사용될 수 있는 질소 화합물(N2 → N3, 그다음 N3 + O2 → NO2- 또는 NO3-)로 조용히 전환시킨다. 이러한 과정은 현미경 수준에서 매 순간 끊임없이 일어나며, 곰팡이와 콩과식물 사이에는 자주 공생관계를 유지하고 있다.[4]

한편, 지구의 전 지구적 질소 순환은 체계적인 동적 평형을 필요로 하기 때문에, 균형 잡힌 탈질(denitrifying) 과정도 필요하다.

일부 박테리아들은 질소를 흡수 가능한 형태로 끊임없이 고정시키는 반면, 다른 종류의 박테리아들은 질소를 기체(N2)로 끊임없이 탈질화시킨다. 이러한 과정은 흡수 가능한 질소와 불활성 질소를 모두 생명체에 적합한 양으로 유지시키기 위해서 서로 균형을 이루고 있다.[2]

ICR의 브라이언 토마스(Brian Thomas) 박사가 관찰한 바와 같이, 이 시스템 공학적 운영은 목적적이고, 균형이 잘 잡혀 있다.

가장 미세한 수준에서, 여러 종류의 박테리아들에 있는 효소 기계들은 놀라울 정도로 잘 설계되어 있다. 훨씬 더 큰 수준에서, 다양한 환경에 있는 토양 박테리아들이 전체 질소 순환을 지속적으로 유지하고 있는 것은 잘 설계된 메타 시스템(meta-system)이다. 그리고 성경의 가르침대로, 생명체가 존재하기 위해서는 처음부터 모든 것들이 동시에 제자리에 놓여 있어야 했다.[2]

하지만 더 있다. 질소 순환 생태-공학은 영양상 건강을 제공하는 데에만 국한되지 않는다. 질소 고정 콩과식물인 텍사스 블루보넷(Texas Bluebonnet, Lupinus texensis)은 솔로몬 왕의 가장 찬란한 옷보다 더 아름다운 생태 공학적 옷을 입고 있다.[4]

우리 주변에서 보여지는 공학과 예술성은 창조주이신 예수 그리스도의 솜씨와 영광을 드러낸다. 우리는 그냥 보기만 하면 된다.

References

1. Acts 14:17 (food demonstrates God’s caring providence); Luke 11:11-13 (fish and poultry eggs are good sources of nutrition); 1 Peter 2:2 (milk is good for growth).

2. Thomas, B. New Insights into Earth’s Nitrogen-Balancing System. Creation Science Update. Posted on ICR.org November 21, 2011, accessed May 5, 2022; Hill, R. D., R. G. Rinker, and H. D. Wilson. 1980. Atmospheric Nitrogen Fixation by Lightning. Journal of the Atmospheric Sciences. 37 (1): 179-192.

3. Sunlight energy is harnessed by chlorophyll-equipped plants to produce organic carbon products that we need, such as carbohydrates (like sugars and starches). It’s an oversimplification fallacy to say human diets mostly need food energy via carbohydrate consumption, yet food pyramids promoted during the 20th century misleadingly promoted that error. E.g., see Nestle, M. 1993. Food Lobbies, the Food Pyramid, and U.S. Nutrition Policy. International Journal of Health Services. 23 (3): 483-496.

4. Johnson, J. J. S. It’s Bluebonnet Season! Creation Science Update. Posted on ICR.org April 3, 2020, accessed May 5, 2022. See also Matthew 6:28b-29 and Luke 12:27.

* Dr. Johnson is Associate Professor of Apologetics and Chief Academic Officer at the Institute for Creation Research.

.Cite this article: James J. S. Johnson, J.D., Th.D. 2022. Lightning, Soil Bacteria, and God’s Providence. Acts & Facts. 51 (7).

*참조 : 열대우림의 나무들은 질소고정을 위해 협력하고 있었다.

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