나무들은 아스피린으로 의사전달을 한다.
(Trees Communicate With Aspirin)
2008년 9월 25일 - 나무들은 화학적 언어로 서로 대화하고 있었다. 그러나 지금까지 아무도 그들이 아스피린(aspirin)으로 경고음을 낸다는 것을 깨닫지 못했었다. 나무들은 스트레스를 받을 때, 생태학적 네트워크에 대해 증기 형태로 아스피린을 방출한다고 Science Daily(2008. 9. 25)는 보도하였다. 이것은 하나의 예상치 못한 발견이었다.
미국 대기연구 국립센터의 과학자들은 나무들이 만들어내는 수백의 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds, VOCs) 중 하나인 살리실산메틸(methyl salicylate) 증기가 하나의 스트레스를 받고 있다는 신호라는 것을 이론화 하였다. 그것은 면역 반응을 자극하고, 식물 또는 나무를 일종의 비상 상태로 전환하게 하는지도 모른다. 또한 그것은 이웃 식물들에게 기후 또는 해충의 위협에 대한 경계 신호일지도 모른다.
과학자들은 살리실산메틸이 식물들에 의해서 만들어진다는 것을 알았다. 그러나 지금 이 순간까지 식물들이 그것을 대기 중으로 상당량을 방출하며, 신호 전달물질로 사용한다는 것을 깨닫지 못했다. 연구 팀은 캘리포니아 데이비스시의 밤나무 숲에서 휘발성 유기화합물들을 연구할 때, 아스피린을 검출했다. ”이들 발견은 식물 대 식물 의사전달(plant-to-plant communication)이 생태계 수준에서 발생하고 있다는 명백한 증거를 보여주고 있다”고 그 연구의 공동 저자는 말했다. ”그것은 식물들이 대기를 통하여 의사전달 능력을 가지고 있음을 나타내는 것이다.”
만약 농부들이 증기로 분출하는 식물들의 화학적 신호를 읽을 수 있는 방법을 개발한다면, 식물의 피해가 가시적으로 나타나기 전에, 그들의 작물들을 신속히 보호할 수 있는 새로운 길을 열 수 있을 것이다.
이 기사는 진화를 조금도 언급하지 않고 있었다. 이제 생물학자들의 코 앞에서 또 하나의 놀라운 사실이 밝혀졌다. 이 사실은 지금까지 알려지지 않았던 것이다. 만약 관측가능하고, 측정가능한 현상도 그렇게 오래 동안 발견되지 않고 있었다면, 어떻게 진화 생물학자들은 수억 수천만년(?) 전의 신화적 세계의 일을 그렇게도 자신 있게 말할 수 있단 말인가? 뇌가 없는 식물들 사이의 의사전달 네트워크는 도대체 어떻게 진화될 수 있었단 말인가? 과학자들의 연구는 국민들의 세금으로 지원되고 있다. 그러나 다윈의 진화론은 아무런 공헌도 하지 못하고 있다.
*관련기사 : 식물도 괴로울 땐 아스피린 이용 (2008. 9. 19. 국제신문)
http://www.kookje.co.kr/news2011/asp/newsbody.asp?code=0800&key=20080919.99002095750
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2008/09/trees_communicate_with_aspirin/
출처 - CEH, 2008. 9. 25.
식물 향기가 화분 매개 생물의 행동을 조절한다.
(Plant Perfume Manipulates Pollinator Behavior)
by David F. Coppedge
2008년 8월 31일 - 당신이 정원에 있는 한 식물이라고 생각해보라. 당신 주위에는 자유롭게 날아다니는 생물들이 있다. 당신은 당신의 꽃 위로 그 생물들이 찾아와 앉도록 할 필요가 있다. 그러나 오래 머무르지 않게 해야 한다. 당신은 어떻게 이 일을 수행할 것인가? 먼저 달콤한 냄새로 그들을 유혹하고, 후에 쓴 뒷맛을 내어서 그들을 물러가게 한다. Science 지에 의하면[1], 이것이 담배식물이 그들의 화분매개자(pollinators, 박각시나방과 벌새)를 조종하는 방법이라는 것이다. 니코틴의 뒷맛은 꽃가루 매개 생물들이 오래 머무르지 않도록 만들었다. 그래서 다른 식물들에 더 많은 양의 화분을 퍼트릴 수 있게 하는 것이다.
과학자들은 니코틴이 없었을 때, 단맛의 넥타 주변에 새들과 나방들이 오래 머무르는 경향이 있는 것을 발견하였다. 화분매개자들에게 넥타를 마시게 하고, 주위에 식물의 유전자를 퍼뜨리도록 하는 것은 근친교배를 예방하는 데에 도움이 되고, 그들에게 필요한 영양분을 공급하여 더 많은 꽃들을 방문하도록 한다.
같은 주제에서 이 논문을 논평했던[2] 로버트 라구소(Robert R. Raguso, 코넬대학)는 말했다. ”이 연구는 식물들이 유전자 확산(gene flow)을 최대로 하기 위하여 화분매개자의 운동을 조절하는 책략 목록에 하나를 더 추가하게 되었다.” 그는 또한 담배 식물(Nicotiana attenuata 라는 이름의 모자브 사막에 사는 식물)의 씨앗들이 연기 신호(smoke signals)를 읽을 수 있음을 기록하고 있었다. ”그것은 발아를 시발할 수 있는 연기 신호를 기다리며, 휴지기 상태의 씨앗으로 수십 년을 보낼 수 있는, 불에 적응한 사막의 일년생 식물이다.”
라구소는 이 식물과 꽃가루 매개자 사이의 이 미묘한 상호영향이 식물 향수들에 대한 관심이 없었다면 주목받지는 못했을 것이라고 쓰고 있었다. ”보이지 않는 손인 꽃의 휘발성 물질들을 통해서 자신의 목적을 달성하는 담배식물은 그들의 화분매개자와 서로 상호이익이 되는 결과를 가져오도록 조정되어진다.”
그 논문과 리뷰 논문 어느 곳에서도 어떻게 진화가 이와 같은 상호 작용을 만들어낼 수 있었는지는 말하지 않고 있었다. 그러나 Science Daily (2008. 9. 2) 지의 그 논문의 리뷰 글은 식물들의 이러한 성공을 ”그들의 진화론적 적응 명령” 탓으로 돌리고 있었다.
[1] Kessler, Gase and Baldwin, Field Experiments with Transformed Plants Reveal the Sense of Floral Scents, Science, 29 August 2008: Vol. 321. no. 5893, pp. 1200-1202, DOI: 10.1126/science.1160072.[2] Robert R. Raguso, 'The ‘Invisible Hand’ of Floral Chemistry,” Science, 29 August 2008: Vol. 321. no. 5893, pp. 1163-1164, DOI: 10.1126/science.1163570.
저자들은 다윈의 메커니즘이 상리공생(mutualistic symbiosis)을 만들어낼 수 있었을 것이라고 추정하고 있다. 창조론자들은 자연선택이 거친 홍수 후 환경에서 가장 유능한 개체를 남겨놓음으로서, 그러한 공생을 강화시켰을 수도 있다는데 동의할지도 모른다. 그러나 그러한 공생이 처음에 어떻게 생겨나게 되었는가 하는 것은 다른 문제이다. 식물들은 놀랄만한 일련의 화학물질들을 만들고 있다. 식물들은 화분 매개에 필요한 동물들을 위해 미세하게 조절된 신호와 함께 수백의 복잡한 유기분자들을 만들어낼 수 있다. 다른 분자들은 근처에 있는 식물들에게 '말하는데' 사용되거나, 약탈자를 단념시키는데 사용된다. 유기합성 화학자들은 이러한 화학물질들을 복제해낸다면 커다란 성공을 거둘 수도 있을 것이다. 이들 분자들은 지시되지 않고 목적이 없으며 무작위적인 우연한 과정(돌연변이)에 의해서 단지 (진화론자들이 자주 사용하는 말로) 출현하거나 나타나지 않았다. 그러한 고도로 복잡한 화학물질들의 생산과 조절 과정들은 유전자들에 암호화되어 들어있다. 이것은 지적설계를 가리킨다.
*관련기사 : 담배꽃, 번식 늘리려 꿀에 ‘쓴맛’ 섞는다 (2008. 9. 5. 동아일보)
http://www.donga.com/fbin/output?f=k_s&n=200809050035&main=1
번역 - 미디어위원회
링크 - http://creationsafaris.com/crev200808.htm#20080831a
출처 - CEH, 2008. 8. 31.
식물 잎의 놀라운 엽맥 패턴
(Leaf Vein Patterns Are Not in Vain)
David F. Coppedge
2008년 7월 3일 - 식물 잎에서의 엽맥(vein) 패턴은 완벽에 가깝다. 만약 각 세포에 도달하기 위한 가장 짧고 가장 효율적인 경로를 만들어 보라면, 식물 잎에 있는 것이 바로 그것이다. 코넬(Cornell) 대학의 과학자들은 ”식물 잎들에서 영감을 받아” 폴리머 기판(polymer substrate)에 증발을 유도하는 흐름의 유체 분포를 최대화할 수 있는 연결망(networks)을 구축해보려고 시도하였다. 그들이 식물을 모방하여 만든 잎은 실제 식물의 잎을 따라갈 수 없었다. PNAS 지에 발표된 글을 읽어보라.[1]
그들은 그들이 밝혀낸 ‘설계 원리(design principles)’가 발명자들에게 유용할 것이라고 생각하고 있었다. ”단순한 연결망을 통하여 증발을 유도하는 흐름에 대한 이들 크기비례 관계(scaling relations)는 증발 공학에서 삼투로 유도되는 장치들에 대한 기본 설계원리를 나타내고 있었다. 그리고 잎들의 생물학적 설계에 있어서 물리적 제약조건들에 대한 역할을 강조하고 있었다.'
[1] Noblin et al, Optimal vein density in artificial and real leaves, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, published online before print July 1, 2008, doi: 10.1073/pnas.0709194105.
그래서 이 이야기는 창조를 지지하는 것으로 말해지는가? 연구자들은 말했다 : ”관다발 식물(vascular plants)들의 오랜 진화(long evolution)는 증발에 의한 물의 수송을 유도하는데 책임이 있는 자연적 연결망의 엄청난 다양성을 가져오는 결과를 가져왔다.” 따라서 그들은 분명히 진화를 믿고 있었다. 이것은 단지 하나의 적응(adaptation)이고, 자연선택(natural selection)이 이러한 놀라운 업적을 달성하게 하였다는 것이다. 그 모든 것들을 자연선택이 행하였고, 식물들은 그들의 환경에 적응하였다는 것이다. 그것이 모든 가능성을 통하여 찾아낸 것이고, 자연의 공학적 문제들에 대해서 발견한 적절한 해결책이라는 것이다. 그러나 이것은 어설픈 설명이다. 진화는 수억 수천만 년 동안 마술을 부려오고 있다. 충분한 시간만 주어진다면 모든 것이 가능하다. 심지어 기적처럼 보이는 일도 오랜 시간만 있다면 무작위적인 돌연변이들로부터 우연히 생겨날 수 있다. 진화는 지혜롭고 전능하다. 진화는 이제 하나의 신(god)이 되었다.
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2008/07/leaf_vein_patterns_are_not_in_vain/
출처 - CEH, 2008. 7. 3.
2천년 전 씨앗에서 자라난 야자 나무
(Long Live the Seed)
David F. Coppedge
2008년 6월 18일 - 헤롯(Herod) 왕의 위대한 마사다 요새(Great’s fortress) 잔해 아래에서 발견된 한 씨앗(seed)이 발아해서, 이제는 한 그루(1.2m 크기)의 대추야자(date palm) 나무로 자라고 있다는 것이다. Science(2008. 6. 12)는 이것은 고대의 씨앗들이 지금도 자라날 수 있다는 주장을 입증한 것이라고 보도하였다. 또한 NBC News(2008. 6. 12)는 이것은 고대 연꽃(lotus tree) 씨앗이 1300년 만에 발아되었다는(1995년 캘리포니아 대학의 식물학자인 Jane Shen-Miller에 의해서) 이전의 기록을 뛰어넘는 것이라고 보도하였다.
이스라엘 예루살렘에 있는 루이스 보릭 국립의학연구소의 사라 살론(Sarah Sallon) 박사팀은 연구팀은 구약 성경에서 969 세까지 장수했던 ‘므두셀라(Methuselah)‘의 이름을 따서 이 나무에게 므두셀라 나무라는 별칭을 지어주었다.
발굴 장소에서 발견된 다른 씨앗들에 대한 방사성탄소 연대측정은 그 씨앗이 1995-2110년 전의 것으로 연대를 평가하였다. 그것은 놀라운 이 나무를 여러 의미에서 ‘date palm’으로 만들고 있었다.
이 씨앗은 2000년 동안 유대의 뜨거운 사막에 있는 한 요새에 묻혀있었고, 여전히 살아있었다. 그 씨앗은 이제 2년 동안 자라나서 건강한 녹색의 나무가 되었다. 많은 현명한 박사들을 데리고 있던 헤롯왕이, 2천년 동안 잘 보존되다가 그 후에 작동되어질 한 기계를 설계해보라고 명령하는 것을 상상해 보라. 지렛대와 같은 단순한 기계가 아니라, 스스로 암호를 읽을 수 있고, 사막의 영양분을 끌어 모아 자라날 수 있고, 맛있는 열매를 만들며, 그리고 자기 자신과 똑같은 것을 복제해 낼 수 있는 초소형 로봇 같은 것 말이다. 놀랍지 않은가. 왕국의 모든 박사들과 모든 기술을 동원해서도, 그리고 오늘날의 최고급 과학자들이 최첨단 장비들과 시약을 가지고서도 만들지 못하는 것을, 무작위적인 돌연변이에 의해서 우연히 생겨났다는(진화했다는) 믿음이 얼마나 무모한 것인지를 숙고해 보라.
*관련기사 : 예수 시대 씨앗, 2000년 만에 싹 터 (2007. 6. 13. 동아사이언스)
https://www.dongascience.com/news.php?idx=-57156
Palm tree grown from 2,000-year-old date stone. The Guardian, 2008. 6. 12.
https://www.theguardian.com/science/2008/jun/12/ancient.seed
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2008/06/long_live_the_seed/
출처 - CEH, 2008. 6. 18.
뿌리의 경로
: 식물에서 발견된 또 하나의 놀라운 경이
(The Root Route)
David F. Coppedge
왜 뿌리(roots)들은 땅으로부터 똑바로 식물을 밀어올리지 않는가? 그것은 단지 한 과학자나 8살짜리 아이만이 물을 수 있는 질문이다. 그러나 그 답은 질문자들이 물었던 것보다 더 놀라운 내용을 가지고 있다. 잔뿌리(root hairs)들은 그들이 뻗어나가는 진로(進路) 주위의 장애물들을 감지하고, 캄캄한 중에서도 단백질과 신호를 발하는 분자들의 복잡한 상호작용에 의해서 열린 통로를 발견한다는 것이다. 이 기사는 Science Daily지(2008. 3. 3)에 실렸다.
잔뿌리의 끝에서 RHD2라 불리는 단백질의 생산은 자기강화 사이클(self-reinforcing cycle)에 의해서 조절된다. 장애물들은 그 사이클을 중단시키고 다른 방향으로 자라도록 한다. ”이런 놀라운 시스템은 식물들에게 복잡다단한 환경을 타개하고, 심히 예측불허의 토양까지도 개척할 수 있는 적응성을 제공한다” 라고 영국 노르위치(Norwich)에 있는 존 인네스 센터(John Innes Centre)의 리암 도란(Liam Dolan) 교수가 말했다. ”그것은 또한 묘목들이 일단 자리를 잡으면 어떻게 그렇게 빨리 자랄 수 있는지를 설명해 준다.”
가장 보잘 것 없는 잡초로부터 가장 키 큰 나무에 이르기까지, 식물들의 생태는 기발한 경이의 연속이다. 그들의 뿌리들은 바위와 같이 단단한 토양을 정복할 수 있고, 그들의 줄기들은 화강암을 부술 수도 있다. 뿌리들은 영양분과 물을 깊은 땅속으로부터 거의 100m 공중에 있는 미국 삼나무(redwood)의 꼭대기 잎까지 뿜어 올린다. 어떻게 그런 일들이 가능할 수 있을까? 우리는 그 비밀을 이해하는데 겨우 초보자일 뿐이다.
거시적 관점으로 식물을 바라보는 것은 그것의 경이로운 작용들의 대부분을 놓치기 쉽다. 젊은 학생들은 콩으로 과학 실험을 실시하곤 한다. 학생들은 뿌리는 내려가고 줄기는 올라가는 것을 관찰한다. 그것은 완전히 자연스러워 보인다. 그것이 왜 자연스럽게 보여야 하는가? 암석들, 자갈들, 기타 무생물들은 중력의 방향을 거슬러 올라가거나, 장애물들의 무더기를 지나 아래쪽으로 돌아서 내려가지 않는다. 생명체는 프로그램 된 경이로운 분자적 기계들의 조절된 작동 및 운행과, 그리고 완벽하게 적응된 구성 물질들을 통하여 에너지를 붙잡아 동력화 함으로서, 자연의 물리법칙들(예로 중력)을 거슬러서 나아갈 수 있다.
학생들은 저가의 현미경으로 식물의 잔뿌리들을 관찰한다. 그들은 거기에서 특이하거나 흥미로운 사항을 발견하지 못할 수 있다. 시차를 두고 촬영하는 카메라로 시간 차원을 추가한다면 약간의 흥미를 일으킬 수 있을 것이다. 그러나 나노 레벨의 고배율 현미경으로 사물들을 관찰할 수 있게 한 현대 생물학의 진보된 기술이 없었다면, 어느 누가 그런 미세한 뿌리털에서 실제로 진행되고 있는 바를 상상할 수 있었겠는가? 포장된 보도 불럭의 틈사이로 자라나는 잡초들은 그것을 분류해 놓은 교과서보다 더 많은 설계된 복잡성을 가지고 있었던 것이다. 오늘 당신의 정원에서 잡초들을 뽑아내고, 깎고, 농약을 칠 때, 죄의식을 갖지 않도록 노력하라.
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2008/03/the_root_route/
출처 - CEH, 2008. 3. 4.
단풍은 하나의 기능을 가지고 있다.
(Fall Colors Have a Function)
David F. Coppedge
낙엽수들은 서늘한 가을로 계절이 바뀌면 투자 결정을 해야 한다. 즉 광합성으로 만든 영양분을 일찍부터 뿌리로 보내야할지(이 경우 잎들은 가을 햇빛으로부터 손상 위험에 처할 수 있다), 아니면 햇빛 차단제(sunscreen)를 만들기 위해 에너지를 소비할지(이 경우 잎들은 영양분들을 좀 더 오래 만들 수 있어서, 다가올 겨울에 좀 더 많은 영양분들을 뿌리에 저장할 수 있다)를 결정해야 한다.
그 결정 요인은 토양에 있는 질소(nitrogen)의 양이 될 수도 있다고, Geological Society of America(2007. 10. 25) 로부터 한 언론보도는 주장하고 있다. 북캐롤라이나 대학(University of North Carolina)의 대학원생들에 의해서 수행된 연구에 의하면, 질소 성분이 적은 토양에서는 그 투자가 햇빛 차단제를 만드는 쪽으로 기울어진다는 것이다. 그것은 붉은 안토시아닌(reddish anthocyanins)을 만드는 쪽으로 에너지를 쓰게 하고, 이것은 잎들이 더 오랫동안 척박한 토양으로부터 영양분들을 만드는 작업을 수행하도록 한다는 것이다. 그리고 질소가 풍부한 토양에서 자라는 나무들은 잎들이 떨어지기 전에 노란 색으로 간단히 바래진다는 것이다.
학생들의 지도교수는 말했다. ”우리가 가을에 보고 있는 아름다운 단풍 색깔들은 단지 사람들의 즐거움만을 위한 것이 아니다. 그것은 나무들의 살아남기 위한 노력이며, 그들의 삶을 계속 이어가기 위한 것이다.”
지도교수의 말에는 몇 가지 문제점들이 있다. 첫째로, 식물들이 사람처럼 어떤 결정을 하고 있는 것처럼 말하고 있다. 식물들은 무엇을 해야할 지를 결정할 수 있는 뇌(brain)를 가지고 있지 않다. 그것은 나무의 생존을 확실하게 하기 위해서 사전에 프로그램 된 정교한 메커니즘 때문인 것이다. 나무들은 어떻게 안토시아닌을 제조하는 방법을 알고 있었을까? 나무들은 어떻게 안토시아닌 분자들이 질소가 부족한 토양에서 더 많은 영양분들을 추출할 수 있도록 허락한다는 것을 미리 알 수 있었을까? 나무들은 생존을 위해 노력하고 있는 것인가? 물론 아니다. 발견된 메커니즘은 나무의 튼튼함을 위해서 정교하게 설계된 흔적을 가리키는 것이다.
두 번째 문제는 식물의 생존(plant survival)과 사람의 즐거움(human enjoyment) 사이에 이분법적 오류가 존재한다는 것이다. 이 기능들은 상호 배타적인 것이 아니다. 그것은 또한 흥미로운 철학적 질문들을 일으키고 있다. 왜 사람들은 가을에 아름다운 단풍 색깔들을 즐길 수 있는 것일까? 후손을 만드는 것도 아니고, 양분을 만드는 것도 아닌데, 그러한 나무들의 아름다운 모습은 진화론적으로 무슨 유익이 있는 것인가? 사람들은 식량 근원들의 죽음에 대하여 놀라지 않고 아름다움을 느끼는 이유는 무엇인가?
사실 지도교수는 ”그것은 단지 사람들의 즐거움만을 위한 것이 아니다”라고 말함으로서, 단풍을 보는 사람들의 즐거움이 하나의 목적이 될 수도 있음을 열어 놓고 있었다. 그러나 나무에게는 명백히 쓸모없는 것이지만, 사람들에게 아름답게 보여 즐거움을 주는 것이, 어떻게 진화론적으로 가치 있는 일인지를 그녀는 설명했어야만 한다. 진화는 그렇게 낭만적인 것이 아니지 않는가?
이것은 진화론이 우리 삶에서 영혼의 아름다움을 빼앗고 있는 또 하나의 예가 될 수 있을 것이다. 당신이 가을의 황홀한 단풍 숲을 진화론자들의 생각을 가지고 걷고 있었다면, 아마도 기쁜 마음으로 걸을 수 없을 것이다.
*참조 : Leaves Don’t Fall; They’re Pushed (CEH, 2008. 9. 22)
https://crev.info/2008/09/leaves_don146t_fall_they146re_pushed/
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/10/fall_colors_have_a_function/
출처 - CEH, 2007.10. 27.
세균과 식물들은 네트워크 기술을 알고 있었다.
(Bacteria and Plants Know Network Tech)
David F. Coppedge
Science Daily (2007. 9. 27) 지의 한 기사는 "식물들은 서로 서로에게 경고를 보내는데 사용할 수 있는 대화 시스템(chat systems)들을 가지고 있다”고 보도하고 있다.
딸기(strawberry), 토끼풀(clover), 갈대(reed), ground elder 등과 같은 많은 초본(풀) 식물(herbal plants)들은 자연적으로 네트워크(network, 연락망, 통신망)를 형성한다. 각각의 식물들은 기는줄기(runners)들에 의해서 어떤 기간동안 서로 연결되어 있다. 이 연결은 내부 채널을 통해 식물들 상호 간에 정보를 공유할 수 있게 해준다.
그러면 식물들은 무엇에 대하여 대화를 하는가? 위험이다. 그들의 "초기 경고 시스템”은 위험이 다가올 때 대비토록 하는 것이다. "예를 들어 네트워크를 통해 경고를 받게 되면, 식물은 그들의 화학적 기계적 저항성을 강화시킨다. 그래서 그들은 벌레나 유충들에게 덜 매력적인 식물이 되도록 하는 것이다.”
심지어 더 작은 생물체들도 네트워크를 가지고 있을지 모른다. 필립 볼(Phillip Ball)은 Nature (2007. 9. 26) 지에서 "박테리아들은 토양에 전선을 깔고 있을 수도 있다”고 썼다. 믿거나 말거나 ”박테리아들은 토양을 하나의 지질 배터리(geological battery)로 변형시키는 전기적 전선망(webs of electrical wiring)을 싹트게 할 수 있다"고 한 연구팀은 주장했다. 일부 박테리아들은 대사반응 동안에 만들어지는 전자(electrons)들을 분로(shunt)시키는 ”나노 전선(nanowires)"들을 돌출시키고 있다는 것이다. 벤터 연구소(Venter Institute)의 한 지구화학자는 ”우리의 발아래 땅은 미생물들의 대사 시스템에 동력을 공급하기 위해서 미생물들에 의해서 만들어진 하나의 초거대한 회로(a gigantic circuit)로서 작동되고 있을지도 모른다"고 말하였다. 만약에 그렇다면, 이 미생물학의 새로운 국면은 너무도 환상적이어서, 어떤 사람들이 받아들이기에는 고통스러울 것으로 보인다. 그러나 이 개념이 맞는 것이라면, 그것은 정말로 놀라운 일이다.
어떻게 이러한 놀라운 상호 네트워크들이 목표가 없고, 방향이 없고, 무작위적이고, 우연한 돌연변이들로 생겨날 수 있었을까? 그리고 이것은 치열한 생존 경쟁 이야기와는 맞지 않는 것처럼 보인다. 네트워크 전문가들이 이들 보잘 것 없는 것으로 여겼던 생물체들로부터 일부 기술들을 배우는 날이 올지도 모르겠다.
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/10/bacteria_and_plants_know_network_tech/
출처 - CEH, 2007.10. 1.
진화론적 개념과 어긋난 식물들의 세계 여행
(Plants' International Travel Upsets Evolutionary Idea)
그들은 토양에 뿌리가 내리고 있을지 모른다. 그러나 식물(plants)들은 정말로 돌아다닌다. 그들 중 일부는 전 세계로 나아갈 수도 있다. 한 예는 오랫동안 믿어져오던 진화론적 개념을 뒤엎어 버렸다.
무엇보다도, 식물들은 사회적 삶(social life)을 가지고 있었다. The Royal Society(2007. 6. 13) 지에 게재된 논문은 어떻게 식물들이 사회적으로 활동하고, 의사소통을 하는 지에 대해 보고하고 있었다. 캐나다 먹매스터 대학의 더들리(Susan Dudley)와 파일(Amanda File)의 연구에 의하면, 식물들은 인식력과 기억력이 결여되어 있음에도 복잡한 사회적 상호작용을 할 수 있다는 것이다. 북미대륙의 해변에 거주하는 야생화들은 관계가 없는 이웃들 옆에서는 공격적으로 자라지만, 그들 형제들과 토양을 공유할 때는 덜 경쟁적인 것이 발견되었다는 것이다. "식물들은 가족(family) 개념을 가지고 있는 것처럼 보입니다. 새로운 연구는 식물들이 함께 일하기 위해서 가까운 친척들을 확인할 수 있음을 가리키고 있습니다. 형제를 알아보는 능력은 동물들 사이에서는 일반적인 것이지만 식물에게도 이런 능력이 있다는 것은 처음 밝혀진 것입니다” 더들리는 말했다.
때때로 식물들은 휴가를 보내기로 결정한다고 National Geographic 기사가 설명했다. 상주하는 위치에서 식물상(flora)들이 자리 잡게 되면, 그들은 바람을 타고 이동하여 먼 거리의 땅에 뿌리를 내릴 수 있다는 것이다. 식물들의 장거리 여행은 드물고 무작위적인 것으로 가정되어 왔었다. 그러나 9개의 북극 식물 종들에 관한 유전학적 연구는 그들이 출발점으로부터 1,000km(620 마일) 이상을 여행했음을 가리키고 있었다.
그러한 세계 여행이라는 탈출은 결과적으로 하나의 음모(conspiracy)가 되었다. Science Daily (2007. 6. 16) 지의 보도에 따르면, 케이폭 식물(Kapok plants)들이 남아메리카 대륙에서 대양을 건너 아프리카로 이동할 수 있었다는 것은 한 다윈 이론의 기초를 붕괴시키고 있다는 것이다. "케이폭 나무(kapok tree, 판야나무)는 이제 생물학자들이 수십 년간 매달려 있었던 한 개념을 뒤엎어버렸다. 그것은 아프리카와 남아메리카의 열대다우림(rainforests)이 유사한 데, 이것은 두 대륙이 9,600만년 전에 연결되었기 때문이라는 개념이었다." 케이폭 씨앗들이 대양을 건너갈 수 있다는 것이 발견됨으로서, 이제 이 이론은 끌어내려지게 되었다.
대양을 건너 여행할 수 있는 또 다른 씨앗은 맹그로브(mangrove)이다. 무디(Moody)의 영상물 "생명체의 여행(Journey of Life)”은 어떻게 이 식물의 긴 씨앗 꼬투리(seed pods)가 소금기 있는 바다를 횡단하여 잠수함(submarines)처럼 여행할 수 있는지를 보여주고 있다. 얕은 물에 도착하여, 한쪽 끝은 물에 흠뻑 적셔져서 가라앉고, 모래흙에 수직으로 꼬투리가 심겨지면, 새로운 맹그로브 숲이 시작되는 것이다. 코코넛(coconut)은 또 하나의 세계 순양함(cruiser)이다. 우리는 식물들이 한 장소에서만 고정되어 있다고 유감스럽게 생각해서는 안 된다. 그들은 움직이고, 사회적 활동을 하고, 우리가 상상했던 것보다 훨씬 먼 거리를 여행하고 있었던 것이다.
*관련기사 : 식물도 제 형제 알아본다. (2007. 6. 15. KBS News)
https://news.kbs.co.kr/news/view.do?ncd=1373733
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/06/plants146_international_travel_upsets_evolutionary_idea/
출처 - CEH, 2007. 6. 16.
식물의 피보나치 나선들에 대한 설명 찾기
(Seeking Explanations for Plant Fibonacci Spirals)
David F. Coppedge
아티초크(artichoke, 국화과의 다년초)에서의 나선 패턴(spiral patterns)들은 한 물리학자를 숨 막히게 하기에 충분하였다. 선인장(cacti), 해바라기(sunflowers), 딸기(strawberries), 아티초크 등과 같은 식물들은 어떻게 좌형 우형 나선의 기하학적 패턴들을 만들 수 있었을까? 왜 이들 나선들은 피보나치 수열(Fibonacci sequence)이라고 불리는 수학적 규칙들을 따르고 있을까? 한 새로운 이론에 의하면, 그것은 원뿔 형태 위에 지어지는 성분들의 구조에 있어서 최적의 에너지 배열이라는 것이다.
PhysOrg(2007. 5. 1. 사진을 볼 수 있음) 지의 한 논문은 북경대학의 세 명의 물리/수학자들의 이론들을 설명하고 있다. 그들은 원뿔 미세구조 위에 피보나치 나선들을 만들 수 있었다. 그들의 연구는 ”식물의 패턴들은 구 표면과 원뿔 표면 위에 상호 거부적 실재(repulsive entities)에 의해서 모델화될 수도 있다”고 제시하고 있다. 그렇다 할지라도, 그들은 하나의 수학적 증명(mathematical proof)에 대한 좋은 이유를 생각해낼 수 없었다.
”구면 위의 패턴들은 이제 톰슨 문제(Thomson problem)라고 불려집니다. 이것은 일반 리스 문제(Generalized Riesz Problem)로 일반화되어 온 것입니다.” 카오(Zexian Cao)는 말했다. ”주어진 한정된 기하학에서 가장 작은 에너지 배열을 발견하기 위한 일반적 방법은 없습니다. 그리고 수치적 해결(numerical solution)은 컴퓨터와 과학자들 모두에게 엄청난 시간을 요구하는 것입니다. 더 심각한 것은, 발견한 가장 적은 에너지 해결책이 정말로 가장 적다는 것을 자신이 믿도록 만드는 것은 어렵다는 것입니다. 그리고 수치적 해결은 증명(proof)으로서 결코 받아들여질 수 없을 것이라는 것입니다”
카오는 이 현상을 설명하는 어려움을 물리학에서 '당혹(embarrassment)”이라고 말했다. 또한 최근의 설명은 잎사귀 꼭대기에서 일어나는 수학적 정렬이 어떻게 DNA 속에 암호화되어 들어갈 수 있었는지를 보여주는 데에 실패했다.
01/21/2003과 11/20/2003의 주석을 보라. 이 논문은 4년 전에 논의되었던 문제점들이 아직도 진행되고 있음을 보여주고 있다.
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/05/seeking_explanations_for_plant_fibonacci_spirals/
출처 - CEH, 2007. 5. 6.
식물은 훌라후프 모양의 철도로 세포벽을 건설한다.
(Plant Hula-Hoop Railroads Build Cell Walls)
David F. Coppedge
식물의 세포벽(cell walls)이 어떻게 만들어지는 지에 관한 오래된 신비가 마침내 풀렸다. 스탠포드 대학의 과학자들은 세포 안쪽의 둘레를 훌라후프 모양의 고리를 따라 움직이는 분자 기계들을 생생하게 묘사하였다. Science 지(9 June, 2006)에 게재된 글에서, 파라데즈(Paradez) 등은 셀룰로오스(cellulose)를 제조하는 기계인 셀룰로오스 신타제(cellulose synthase, CESA)가 원형질막 안쪽을 일주하는 미세소관(microtubules) 위에 철도 차량(rail car)과 같이 올라타고 있는 것을 입증했다. 거기에서 기계들은 외부 쪽으로 복잡한 분자들을 밀어내어 단단한 세포벽을 건설한다는 것이다.
Science 의 같은 이슈에 대한 논평에서[2] 로이드(Clive Lloyd)는 과학적 업적뿐만 아니라 식물 자체에 대해서 매우 놀란 것처럼 보였다 :
”일련의 놀라운 생물학적 변환을 통해서, 녹색 식물들은 이산화탄소를 강철보다 더 강한 셀룰로오스 섬유(cellulose fibers)로 전환시킨다. 이들 중합 포도당(polymeric glucose)의 가느다란 실들은 자라나는 세포 주변을 칭칭 감아, 식물들이 환경으로 더 확장되어질 수 있는 구조적 버팀을 할 수 있도록 해준다. 섬유들은 단순히 무계획적 방식으로 식물 세포벽 안으로 분비되는 것이 아니다. 그들은 명령받은 장소에 놓여져서 세포가 계속 확장되도록 하는 것이다. 40년 이상 동안 이들 세포벽에 있는 셀룰로오스 섬유인 미소섬유(microfibrils)들의 정렬이 원형질막의 세포질 쪽으로 매어져있는 세포골격 미세소관(cytoskeletal microtubules)들와 종종 일치한다는 것은 알려져 있었다.... 이러한 일치에도 불구하고, 미세소관들이 셀룰로오스 섬유들의 정렬을 이끄는 메커니즘을 제공한다는 직접적인 증거가 결코 없었다. 이제 1491 페이지에 있는 그 주제에 관한 이슈에서, 파라데즈 등은[1] 그 증거를 제공하고 있다.”
로이드는 세포를 둘러싸고 있는 테(hoops)들을 셀룰로오스 합성 기계들에게 도로를 제공하고 있는 ”미세소관 철도(microtubule railroad)”라고 묘사했다. 분명 이들 소관들은 아마도 훌라후프 방식처럼 그들 스스로 방향을 수정할 수 있을 것이다. 이것은 식물들이 더 큰 힘을 받을 수 있도록 기계들이 셀룰로오스의 교차평행선(cross-hatch) 패턴으로 부착되게 할 것이다.(01/16/2003을 보라).
[1] Paradez, Somerville and Ehrhardt, Visualization of Cellulose Synthase Demonstrates Functional Association with Microtubules, Science, 9 June 2006: Vol. 312. no. 5779, pp. 1491 - 1495, DOI: 10.1126/science.1126551.
[2] Clive Lloyd, Microtubules Make Tracks for Cellulose, Science, 9 June 2006: Vol. 312. no. 5779, pp. 1482 - 1483, DOI: 10.1126/science.1128903.
뾰족한 풀들이 어떻게 하늘로 뻗어있을 수 있는지에 대해서 놀라워하거나 박수갈채를 보낸 적이 있는가? 식물들은 단지 우연히 생겨나지 않았다. 식물들이 복잡하고 프로그램된 도구들에 의해서 정렬되지 않았다면, 그리고 명령된 구조로 한 조각씩 건설되지 않았다면, 중력에 대항하여 위쪽으로 자랄 수 없을 것이다. 이제 우리는 이러한 건설 과정에 철도들과 놀라운 유기화학물질들로 가득 찬 철도차량이 관여하고 있다는 것을 알게 되었다.
세포벽의 구성성분들이 제조되고, 모여지는 방법은 그 자체가 경이로움이다. 식물이 강철(steel)보다 더 강한 물질을 포함하고 있다는 것을 당신은 아는가? 그것은 기체인 이산화탄소(carbon dioxide)로부터 시작하여 놀라운 일련의 생물학적 변환(biological transformations)들을 통하여 만들어진 것이다. 이것은 얼마나 놀라운 창조인가!
(이들 논문에는 이들 경이로운 과정들이 어떻게 진화되었을 것인지에 대해서 어떠한 언급도 하고 있지 않다는 것에 주목할 필요가 있다).
*참조 : Lipid rafts: evidence of biosyntax and biopragmatics
http://creationontheweb.com/images/pdfs/tj/j20_3/j20_3_66-70.pdf
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2006/06/plant_hulahoop_railroads_build_cell_walls/
출처 - CEH, 2006. 6. 9.
