식물도 눈을 가지고 있다.
(Even the Plants Have Eyes)
David F. Coppedge
식물(plants)은 어떻게 빛을 향해 나아가는 것일까? 그들은 분자 크기의 눈을 가지고 있었다.
빛의 신호를 받아들이는 광수집기가 아니라면, 그 눈은 무엇일까? 그러나 식물 역시 눈을 가지고 있다. 피토크롬(phytochromes)은 식물과 일부 박테리아에서 빛에 민감한 단백질이다. 이 분자 중 하나가 빛의 광선과 부딪힐 때, 그것은 줄기와 잎이 빛의 근원을 향하도록 하는 것을 포함하여, 일련의 후속 영향을 유발하는 스위치를 켜서, 형태에 있어서 운동적 변화를 진행한다. 그것이 상자에서 자라는 어린 콩 줄기가 빛이 있는 구멍을 향해서 자라나는 이유이다.
피토크롬은 다른 분자기계들의 스위치를 켜는 분자기계이다. 몇 옹스트롬(Å)에 불과한 피토크롬 모양의 매우 작은 변화도, 잎의 운동에 있어서 거대한 변화로 증폭될 수 있으며, 이것은 어린이가 로켓의 발사 스위치를 내리는 것과 같다.
이 과정에 대한 자세한 내용이 이번 달 Nature(2014. 5. 8) 지에 ”피토크롬 광센서의 신호 증폭 및 전달”이라는 제목으로 발표되었다. 예테보리 대학(University of Gothenburg)의 자세한 요약 글이 제공되었는데, 연구팀의 일부 멤버들은 환호하고 있었다. ”식물에 있는 빛에 민감한 눈”이라는 제목의 보도 자료는 그 놀라움을 이렇게 설명하고 있었다 :
대부분의 식물들은 그늘을 피하고 빛을 향하여 자란다. 다른 생물들 사이에서 식물은 광합성을 통하여 더 많은 이산화탄소를 소비함으로써 그것을 가능케 한다. '피토크롬”으로 알려진 단백질이 이 과정을 제어한다. 식물의 피토크롬은 빛의 복사를 통해 변화되고, 신호들은 세포로 전달되는 것이다.
다른 대부분의 단백질처럼, 피토크롬은 3차원의 입체 분자 구조를 지닌다. 빛은 피토크롬에 의해 흡수되고, 단백질 구조가 변한다....
”우리는 어떤 구조적 변화가 일어났음을 이미 알고 있었다. 왜냐하면, 빛의 신호가 세포들을 위쪽으로 향하도록 전달했음이 틀림없었기 때문이다. 그러나 어떻게 그러한 구조적 변화가 일어나는지 우리는 모르고 있었다. 이것이 우리가 밝히고자 했던 것이다. 거의 완벽하도록 분자들이 재구축되었다”고 세바스찬 웨스텐호프(Sebastian Westenhoff)는 말했다.
웨스텐호프는 이러한 피토크롬을 공학적 용어로 설명했다 : ”단백질들은 생명체의 공장이고 기계들이다. 그래서 그들의 구조는 그들의 특정한 임무를 수행할 때 변경된다”는 것이다.
Nature 지의 논문에서, 스위치의 지렛대처럼 작용하는 피토크롬 분자의 혀 모양 부분은 ”진화적으로 보존되었다(즉, 진화되지 않았다)”라는 말을 제외하곤, 진화에 관한 어떠한 언급도 없었다. 실제로, ”혀 모양 부위의 광센서와 주요 아미노산 서열들은... 전체 피토크롬의 상과(superfamily)에 걸쳐 고도로 (변화되지 않고) 보존되어 있다.”
언제나 그러하듯이, 진화론은 분자 수준에서 식물들의 이해를 증진시키는 데에 전혀 쓸모가 없다. 분자생물학적 연구는 언제나 진화론이 기여한 것이 전혀 없다는 것을 보여준다. 그 분자기계는 박테리아에 처음부터 있었고, 그 이후로 전혀 진화하지 않은 채로 남아있다.
여기에 관련되어 있는 것이 무엇인지 생각해보자. 피토크롬은 정교하게 배열된 수백 종의 아미노산들로 구성되어 있다. 그 단백질이 매우 다른 두 상태 사이에서 변경되어 재배치될 수 있다는 것이다. ”분자들이 거의 완벽하게 재구축되고 있었다. 그러한 구조적 변화는 어떻게 변화에 반응해야하는지를 알고 있는 다른 분자기계들이 없다면, 쓸모없는 것이 될 것이다”고 그 논문은 말하고 있었다.
식물 피토크롬에서 C-말단 조절 영역에 포함되는 두 개의 추가적 PAS 도메인과 세린/트레오닌 키나아제(serine/threonine kinase) 활성과 상호작용 파트너의 친화성과 같은 더 복잡한 기능 패턴들이 조절되어야만 한다. 모든 경우에서, 생산량 활성은 아마도 광센서 중심부의 구조적 변화에 의해서 조절되는 것으로 보인다.
이러한 모든 개시 스위치의 후속 효과는 빛으로부터 혜택을 얻기 위해서, 박테리아 또는 식물이 협력해야만 한다. 이것은 지시되지 않은, 무작위적인, 눈이 먼, 과정이 아니라, 공장에서 어떤 작업이 질서 있게 순차적으로 수행되는 것처럼, 먼 목표를 향해, 구성요소들이 조직적으로 작동되고 있는 것이다.
자연의 작품들에 의해 ”빛이 비춰지고” 있는 것은 진화론이 아니라, 공학적 설계인 것이다.
번역 - 문흥규
링크 - http://crev.info/2014/05/even-the-plants-have-eyes/
출처 - CEH, 2014. 5. 14.
사막의 미스터리한 식물
: 살아있는 화석 웰위치아
(Mystery Plant of the Desert)
Tom Hennigan
서론
1859년 남부 앙골라의 나미브사막(Namib Desert)을 탐험하던 식물학자 프리드리히 웰비츠크(Friedrich Welwitsch)는 한 모습에 압도되어 무릎을 꿇고 응시하고 있었다. 그는 자신이 보고 있는 것이 일종의 식물이라는 것을 알고 있었지만, 그가 무릎을 꿇고 있는 뜨겁고 건조한 사막에서 그러한 이상한 식물 표본을 볼 수 있을 것이라고는 결코 생각하지 못했다. 그 식물은 목본성 근계(root system)와 두 개의 넓은 잎이 달린 우묵한 줄기로 구성되어 있었다. 잎들은 아래로 구부러져 지상을 따라 포복하며, 수십 번 나눠지고 잘게 조각이 나서, 마치 곱슬 리본의 덩어리처럼 보였다. 도대체 이것이 무엇이었을까?
그림1. 웰위치아(Welwitschia plant)의 구과(cones) 모습 (출처 : Wiki commons.)
미스터리가 풀리다.
오늘날 식물 웰위치아의 미스터리는 풀렸다. 과학자들은 위대한 탐험가이자 의사였던 그의 이름을 따서 그 식물을 웰위치아(Welwitschia)로 명명했다. 물론 아프리카의 사람들은 오래 전부터 그 식물을 알아왔었고, 그것을 날것으로 먹거나, 뜨거운 재로 구워서 먹었다. 후테로(Htrero)의 지역 언어에서는 그것을 onyanga 또는 ”사막의 양파(onion of the desert)”로 불렀다. 식물학자들은 그것을 나자식물(gymnosperm, 겉씨식물)로 분류했는데, 크리스마스 트리로 사용되는 소나무와 가문비나무처럼 솔방울이 달리는 식물 그룹이다. 나자식물은 문자 그대로 이 그룹의 종자들이 종자를 둘러싸는 보호 조직이 없어 ”나출된 종자”로 있음을 뜻한다. 한편, 피자식물(angiosperms, 속씨식물, 현화식물, ”종자가 덮혀 있음”)은 꽃을 생산하고 보호조직으로 자라서 과실처럼 종자 주변이 보호되는 식물 그룹을 뜻한다.
라틴어 이름으로 Welwitschia mirabilis는 문자 그대로 놀라운 Welwitsch를 뜻한다. 그와 같은 식물은 전혀 없다. 왜냐하면 그것은 너무도 이상해서, 과학자들은 그것을 그것만의 종, 속, 과, 목의 유일한 것으로 분류하고 있다. 이것이 이 식물의 진화론적 기원 역사를 어렵게 만들었는데, 그것의 조상으로 알려진 것이 없기 때문이다.
번식과 성장
이 나무는 암수 식물이 따로 존재한다. 웅성 화분(male pollen)은 주황색의 구과로부터 정자를 만들고, 자성 식물은 청녹색 구과로부터 난자를 만든다. 화분은 숫나무에서 암나무로 여행할 필요가 있고, 많은 나자식물에서 바람이 이 일을 수행하지만, 웰위치아는 그렇지 않다. 대신 나방, 파리, 말벌 같은 곤충의 도움을 받는다. 암수의 구과들은 꽃처럼 행동하며, 곤충들을 유치하기 위한 꿀을 만든다. 이 말벌과 파리들이 달콤한 꿀을 찾을 때, 화분이 암술에 들러붙는다. 곤충들이 웅성의 구과에서 자성의 구과로 여행을 할 때, 그들은 화분 알갱이를 암술머리로 운반하는 것이다. 일단 화분이 암술의 구과에 정착하면, 하나의 관이 화분 알갱이와 자성 난자로부터 자라서, 화분관에서 수정이 일어난다. 이것은 특별한 일이다. 왜냐면 화분알갱이 만이 난자 쪽으로 향하여 자라기 때문이다. 수정이 일어나면 새로운 생명(종자)이 만들어진다.
그림 2. 웰위치아의 구과. 출처는 Curtis의 식물잡지(1863).
이 나무의 생장 형태는 기묘하다. 왜냐하면 종자가 발아한 이후에 생기는 문제 때문이다. 식물의 수직 생장부분(정단 분열조직)이 처음 두 개의 잎을 만든 다음에 죽는다. 그것은 마치 ”머리를 잃어버리는 것”과 같다. 그리고 키로 자라기보다는 잎들이 기저부로부터 바깥쪽으로 포복을 한다. 줄기는 지상위로 1m 정도 자랄 수 있고, 뿌리는 지하로 1m 정도 자랄 수 있다. 시간이 지나면서 잎은 4m로 엄청 크게 자랄 수 있고, 둘레는 8m에 달한다.
고대의 살아있는 화석
웰위치아는 ‘살아있는 화석(living fossil)’이다. 그것이 전기 백악기(마지막 공룡시대)의 웰위치아 화석과 비교했을 때 조금도 변하지 않았기 때문이다. 그 화석은 브라질의 북동부에 퇴적되어 있었는데, 그 지역은 홍수 이전의 초대륙에서 아프리카 나미비아와 인접해 있었던 지역이다. 진화론적 가정에 기초한 자연주의적 관점에서, 이 식물은 공룡과 함께 살았고, 1억4천만년 이상 동안이나 변화하지 않은 것이다! (참조: Evolution Exposed: Biology Chapter 4: Unlocking the Geologic Record). 그 식물은 수많은 역사를 경험한 것이며, 그 식물의 형태는 그러한 장구한 기간 동안 변하지 않았던 것이다. 웰위치아는 1,000년을 살 수 있고, 어떤 것은 2,000년 이상 오래 살 수 있다.
고도가 높은 건조지역에는 남아 있지 않다.
웰위치아는 나미브 사막의 초건조 지역에 자생하고, 세계 어디에서도 발견되지 않는다. 보츠와나의 습지 지역에 예외적으로 가능하다. 우리의 하나님은 웰위치아를 높고 건조한 지역에 두지 않으셨다. 대신 하나님은 이 식물을 놀랍게 설계하셔서, 년 강수량이 0~25인치에 불과한 건조한 지역에서도 살아갈 수 있도록 하셨다. 종종 건조한 강 언덕에서 발견이 되는 것은 지하의 뿌리와 줄기가 물을 끌어올려 저장할 수 있기 때문이다. 그러나 그것은 시작에 불과하다. 밤 동안에 남대서양의 차가운 벵겔라 해류에서 온 찬 공기가 나미브 사막에서 온 뜨거운 공기와 만나서 그 지역에 두꺼운 안개 이불을 만든다. 리본과 같은 잎은 그 응결된 안개를 모은다. 왜냐하면 그것이 아래로 구부려져 있고 굴곡되어 있어, 물이 토양의 지면 식물 아래쪽으로 굴러 떨어지고, 그곳의 줄기와 뿌리가 그것을 쉽게 흡수할 수 있도록 해주기 때문이다. 안개 역시 기공이라 불리는 잎의 특별한 열린 문으로 직접 들어갈 수도 있다. 그 식물의 물을 흡수 저장하는 능력은 물론 다른 생물체를 돕는다.
건조기 동안에 코뿔소와 영양 같은 동물들은 물을 얻기 위해 그 두꺼운 잎을 씹을 것이고, 나머지는 내뱉는다. 또한 그들의 물-전달 세포들은 나자식물에만 전형적인 것이 아니다. 예로서 많은 침엽수의 뿌리와 줄기는 가도관(tracheids)이라 불리는 작은 수분-전달 세포들을 지니고 있다. 피자식물의 뿌리와 줄기는 가도관과 물을 전달하기에 이상적인 도관(vessel)이라 불리는 커다란 텅빈 세포를 지니고 있다. 그래서 매혹적으로 웰위치아는 구과가 달리는 나자식물로서 하나의 모자이크(여러 특징이 섞여있는) 형태로서, 나자식물(gymnosperms)에 있는 물/양분 전달 세포인 가도관을 가지고 있을 뿐만 아니라, 피자식물(angiosperms)에서만 전형적으로 발견되는 도관 요소 역시 지니고 있는 것이다.
많은 식물들은 낮 동안에 기공(stomata)을 연다. 태양에너지를 이용하여 당을 만들기 위해 이산화탄소를 흡수하기 때문이다. 밤에는 닫는다. 그러나 만약 나미브사막의 낮 동안에 기공이 열린다면, 그 식물은 물과 탄수화물의 많은 양을 잃어버리게 될 것이다. 사막의 많은 피자식물들은 낮 동안에 기공을 닫고, 밤 동안에 열어서, 이산화탄소를 흡수 저장한다. 다음날 태양에너지가 유용할 때, 전날 밤 세포 속에 산(acid)으로 저장된 이산화탄소를 화학형태로 바꾸어 당이 만들어지도록 한다. 웰위치아는 나자식물로서 특이한 것이다. 왜냐하면 다른 사막의 꽃이 피는 피자식물이 행하는 것과 같은 동일한 복잡한 이러한 기능을 수행할 수 있기 때문이다. 그러나 더 많은 연구가 이것을 입증하기 위해 필요하다.
프리드리히 웰위치아의 연구 덕분에 우리는 이 식물의 설계에 관하여 많은 것을 배웠다. 웰위치아는 생물체에 생명 유지와 제공을 위한 창조주의 솜씨에 대한 또 다른 증거이다. 이 독특한 식물은 갈증과 더위의 역경을 극복하고 생명을 유지하기 위한 특별한 설계를 가지고 있는 것이다. 이것은 하나님께서 우리 인간을 독특하게 창조하셨음을 상기시킨다. 목마르지 않는 생수가 되시며, 그 분의 살아있는 말씀을 흡수하기 위해서, 그래서 우리가 그를 즐기고 인생의 고난의 열기를 견딜 수 있도록 하기 위해서, 시편 기자는 이렇게 노래를 했다.
”복 있는 사람은 악인들의 꾀를 따르지 아니하며 죄인들의 길에 서지 아니하며 오만한 자들의 자리에 앉지 아니하고 오직 여호와의 율법을 즐거워하여 그의 율법을 주야로 묵상하는도다 그는 시냇가에 심은 나무가 철을 따라 열매를 맺으며 그 잎사귀가 마르지 아니함 같으니 그가 하는 모든 일이 다 형통하리로다” (시 1:1~3).
References
The Living Fossil: Welwitschia mirabilis. Nature Conservancy. Retrieved from taxusbaccata.hubpages.com/hub/Welwitschia-mirabilison May 24, 2013.
Welwitschia mirabilis. Retrieved from www.plantzafrica.com/plantwxyz/welwitschia.htm on May 24, 2013.
번역 - 문흥규
링크 - http://www.answersingenesis.org/articles/aid/v8/n1/mystery-plant-desert
출처 - AiG, October 23, 2013.
씨앗의 경이로움
: 작은 꾸러미는 하나님의 작품임을 증명하고 있다.
(Sensational Seeds: compact packages attest to God’s handiwork)
David Catchpoole
”... 사람이 씨를 땅에 뿌림과 같으니 그가 밤낮 자고 깨고 하는 중에 씨가 나서 자라되 어떻게 그리 되는지를 알지 못하느니라” (막 4:26, 27)
비록 사람이 씨가 나서 자라되 어떻게 그리 되는지를 알지 못하지만, 예수님의 말씀(막 4:26b-27)은 오늘날에도 여전히 진리이다. 나 자신도 공부를 한 식물학 박사이지만, 단언할 수 있는 것은 수많은 사람들이 씨앗, 씨앗의 발아, 묘목의 생장을 계속 연구하고 있음에도 불구하고, 우리는 어떻게 그것이 가능한지를 정말로 상세히 잘 모른다는 것이다. 분명한 것은 어느 누구라도. 씨앗 하나가 하고 있는 일을 어느 것 하나라도 만들 수 없다는 것이다! 과학 저널들은 씨앗이 싹을 내고 자랄 때, 씨앗 속과 주변에서 일어나는 수많은 복잡한 과정들을 자세히 설명하는 연구 논문들로 가득 차 있지만, 어떻게 그 모든 것이 식물 내에서 일어나는지는 불가사의로 남아 있는 것이다. 예수님께서 말씀하셨다 : ”땅이 스스로 열매를 맺되 처음에는 싹이요 다음에는 이삭이요 그 다음에는 이삭에 충실한 곡식이라” (막 4:28).
(Wikimedia commons/Eric Hill).작은 씨앗이 성숙한 식물로 바뀌는 것은 전 세계의 많은 시인들과 작가들의 시와 문학 작품에 영감을 불어넣었다. 예를 들어보자 :
”하나님의 경이로운 세계 가운데 가장 놀라운 것 중 하나는, 아무 것도 없는 땅에 하나의 씨를 심어서 그 결과를 보는 것만큼 나에게 더 놀라운 것은 없는 것 같다. 예로서 양귀비의 씨를 생각해보라. 그것을 당신의 손바닥에 올려 놓아보라. 가장 단순한 원자들로 이루어진 물질, 거의 보이지 않는, 하나의 작은 반점, 장식 핀의 끝처럼 작은, 그러나 그 안에는 형언할 수 없는 영혼의 아름다움이 새겨져 있고, 속박을 끊고, 어두운 땅속에서 나타나, 어떠한 표현으로도 안될 만큼 눈부신 화려함으로 꽃을 피운다” - Celia Thaxter (미국 시인, 1835-1894).
씨앗 알갱이 각각은 부모와 같은 또 다른 씨앗이며, 농부는 '적기' 혹은 '파종기'에 씨를 뿌릴 수 있고, 다시 씨 뿌리고... 자라고... 수확하는 심음과 거둠의 주기를 계속 반복해 나간다(창 8:22).
완전한 식물로 자라는데 필요한 정보와 소형 분자기계들이 어떻게 그렇게 작은 용기(씨앗)에 압축해 넣을 수 있었는지를 생각하면 그저 경이로울 뿐이다. 거기에는 작은 에너지 저장고도 있는데(배유로 알려짐), 발아하는 씨앗이 처음 뿌리를 내려 어린 식물이 땅에 고착하고 물과 양분을 찾아내도록 돕는다. 그 다음에는 태양에너지 집열판(잎)을 세워서 씨앗에 저장된 에너지가 고갈된 이후에 식물이 자라도록 에너지를 제공한다. 상상해보라. 스스로 유지되고 작용하는데 필요한 지침과 장비, 그리고 친환경적 태양에너지 수집시스템(광합성)이 모든 것들이 작은 씨앗 안에 들어 있다는 것을!
텃밭을 가지고 있는 사람이면 누구나 콩을 심으면 콩이 나온다는 것을 알고 있다.
현재 수십 년 동안, 태양에너지 분야의 최고 공학자들은 식물이 태양 빛을 연료로 전환시키는 방법을 모방하려고 노력해 왔다. 그러나 그들은 아직 갈 길이 멀다. 사실 과학자들은 그것을 복사하는 것은 차치하고, 아직도 광합성에서 발생하는 모든 것들을 충분히 이해하지도 못하고 있다.[1] 그래서, 그렇게 고도로 지적인 과학자들이 지금도 도전하고 있다면, 광합성의 배후에는 믿을 수 없을 만큼 복잡한 화학 과정과 반응들을 설계하신 어떤 누군가가 존재한다고 생각되지 않는가? 누군가가 어떻게든 작은 씨앗 내에 자신이 설계한 태양에너지 키트를 장착시켰고, 기본적 구성 요소들과 지속적 유지를 위한 지침서를 완성하여, 씨앗 내에 입력시켜놓지 않았겠는가?
그러나 이와 같은 생각 대신에 목적도 없고 방향도 없고 생각도 없는, ”진화가 그것을 만들었다”고 주장하면서, 이러한 창조주의 솜씨를 부정하는 사람들이 있다. 실제로 그들은 모든 씨앗들 내에 들어있는 독특한 놀라운 설계들을 무시해버리지 못할 것이다.(롬 1:20). 그래서 모든 텃밭을 가진 사람들이면 누구나, 하나님이 창조 주간 셋째 날에 땅은 풀과 씨 맺는 채소와 씨가진 열매 맺는 나무를 각기 종류대로 내라고 명령하신 말씀대로(창 1:11~12), 식물들에 미리 프로그램 시키신 것과 일치하여, 콩 심은데 콩이 난다는 것을 알고 있다. 파종기에 농부가 밀 씨앗을 뿌리면 싹이 나고 자라서 밀을 생산한다. 이때 백합이나 엉겅퀴 혹은 담쟁이가 만들어지지 않는다. 만약 밀이 ”그 종류대로” 밀을 내지 않는다면, 밀 재배농가는 곧 파산하게 될 것이다! 감사하게도 우리의 하나님은 모든 파종기와 수확기에 우리가 목격할 수 있는 것처럼, 질서의 하나님이시지, 혼돈과 무질서의 하나님이 아니시다.(고전 14:33a).
(Wikimedia commons/Okko Pyykkö).들판에 서양 유채(canola, or rapeseed) 꽃이 만발했다. 유채 과(Brassica family)에는 캐놀라, 양배추, 검정겨자, 순무, 싹이 긴 양배추 등이 포함되며, 위에서 보면 꽃의 화판이 십자가 모양을 띠어 십자화과(Cruciferae) 식물로 알려져 있다. 수분(pollination) 후에 화판은 떨어지고, 종자가 발달하기 시작한다. 좋은 조건 하에서 캐놀라 씨앗은 4주 후에 수확을 할 수 있다.
양배추가 꽃양배추로 변하는 것은?
한편 식물의 각 종류는 그 종류대로 씨앗을 맺는다. 우리는 오늘날의 '종(species)'을 하나님이 창조주간 셋째 날에 만드신 '종류(kinds)'로 생각해서는 안 된다. 예로써, 순무(Brasica rapa)와 양배추(Breasica oleraceae)는 서로 다른 종 이름을 가졌지만, 동일한 창조된 종류 내에 속하는 것이다. 그 증거로 두 종을 같이 심으면, 어떤 것은 일부 순무가, 혹은 황색무(rutabaga)가 만들어진다. 유사하게, 순무와 검정겨자를 같이 심으면 일부 갈색겨자(B. junca) 종자가 생산된다.[2]
예수님은 천국을 비유하시면서, ”천국은 마치 사람이 자기 밭에 갖다 심은 겨자씨 한 알 같으니 이는 모든 씨보다 작은 것이로되 자란 후에는 풀보다 커서 나무가 되매 공중의 새들이 와서 그 가지에 깃들이느니라”라고, 겨자씨가 나무가 되는 것으로 비유하셨다(마 13:31-32). 오늘날의 겨자(mustard)는 한해살이 식물이어서, 어떤 사람들은 예수님이 비유한 겨자가 다른 식물일 것이라고 주장해왔다. 그러나 복음서에 쓰여진 그리스 단어는 ‘sinapi’ 인데, 그것은 ‘Sinapsis’에서 온 것으로, 그것은 유채과(Brassica family) 중에 흰겨자(white mustard)로 알려진 한 속에 해당하는 것이다. 예수님께서 언급하신 식물은 아마도 검정겨자(Brassica nigra) 였던 것 같다. 그것은 빠르게 발아되고, 매우 빠르게 성장해서, 높이 3m에 이르는 ‘정원 식물 중의 가장 큰 것’이 되며, 실제로 ‘가지에 새가 길들 만큼’ 커진다.
하나님이 식물을 창조하셨음을 믿기를 거부하는 사람들은 흔히 진화의 증거로 그러한 변이를 이용한다. 그러나 실제로 그것은 창조된 종류 내에서 일어나는 변이인 것이다. 그것은 이미 존재하는 유전자들의 재배열의 결과이지, 새로운 것으로의 '진화'가 아니다 (그리고, 그러한 변이와 교잡능력에는 한계가 있음을 주목해야 한다. 즉 당신이 순무(turnips)와 망고(turnips)를 아무리 많이 심어도, 당신은 그것의 잡종으로 ‘순망고'나 ’무망고'의 씨앗을 결코 얻지 못할 것이다). 우리는 오늘날 우리가 유채과 내에서 볼 수 있는 변이의 일부는, 한 때 완벽한 창조로부터의 타락의 결과로, 인간이 하나님께 불순종한 결과(창 3장)로 이제는 ‘타락의 굴레’(롬 8:9-22)에 놓여있다는 것을 주목해야 한다. 예로써 꽃양배추(cauliflower)는 채소이지만, 변형된 커다란 꽃송이들을 가지고 있다. 그것은 잎에 의해서 덮여져 있기 때문에 하얀 색으로 남아있다. 돌연변이는[3] 유전자의 복제 오류로부터 기인되는 것으로서, 최초의 유전적 정보들을 일부 파괴해 왔다(그것은 돌연변이를 통해, 미생물에서 인간으로의 진화에 필요한 유전적 정보의 증가를 가져왔을 것이라는 진화론자의 희망과는 엄격하게 대조가 되는 것이다).[4]
실제로, 일부 돌연변이들은 씨앗 내의 암호인 유전정보들을 파괴해 왔다. 우리는 상업적으로 만들어낸 바나나 변종, 일부 감귤류, 선발된 테이블포도 등에서 씨가 없는 것을 볼 수 있다. 이러한 변종들은 인간 때문에 살아남았다. 인간이 원하는 특성을 지닌 것들은 씨앗 없이 영양번식을 통해 변종을 생산해 왔다. 즉, 씨앗 없이도 감자를 쪼개서 여러 개의 감자를 만드는 것처럼 말이다. 그러나 생산비용에 있어서 씨 없는 품종이 비싸다. 예를 들면, 흔히 성장하는 씨앗에서 방출되는 화학물질이 과실의 크기를 촉진하는데, 적당한 크기와 생산성에 도달하기 위해서, 어떤 씨 없는 포도에서는 인위적으로 살포해야만 한다.
.피자식물(속씨식물, Angiosperms)은 단자엽 식물(monocotyledons, 초본류처럼 단 하나의 떡잎을 가지는 종자식물)과, 쌍자엽 식물(dicotyledons, 콩처럼 두 개의 떡잎을 가지는 식물)로 나뉘어진다.
인간에게 유익한 씨앗
씨앗이 없었다면, 우리는 어떻게 살아갈 수 있었을까? 식품 가치의 관점으로만 보더라도, 우리는 아마도 매우 굶주렸을 것이다. 예로써, 밀, 벼, 옥수수, 보리, 호밀, 귀리의 씨앗은 오늘날 우리의 주된 식량이다. 그리고 다양한 형태의 콩은 단백질의 주요 원천이다. 그것들을 재배하는 것은 또한 매우 고된 일을 필요로 하며, 매년 그 모든 종류의 작물들을 수백만 에이커에 심어야만 한다.
그러나 항상 그랬던 것은 아니었다. 원래 최초의 두 사람은 식량을 얻기 위해 토양을 경작해야하는 매우 고된 노동을 하지 않았다. 대신 그들은 동산에서 단지 과일을 따기만 하면 모든 영양분을 얻을 수 있었다(창 2:15-16). 그러나 처음 한 사람의 죄의 결과로 인해 그들은 더 이상 과일에만 의존할 수 없게 되었을 뿐만 아니라, 필연 ”이마에 땀을 흘려야”만 했으며, 다양한 농작물들을 재배했어야만 했다.(창 3:17-19).
일부 독자들은 ”만약 최초의 인류가 농업을 경작했다면, 석기시대(Stone Age)는 어떻게 된 것이냐?”고 말하며 궁금해 할 수 있을 것이다.
대답은 이렇다 : 인류의 역사에서 ‘석기시대’, ‘청동시대’, ‘철기시대’ 등은 결코 없었다는 것이다.[5] (흔히 기만적인 진화론자들은 ‘원시적’ 수렵과 채취가 농업에 앞선다고 주장을 한다). 태초부터 사람들은 ”구리와 쇠로 여러 가지 기구를” 만들었다.(창 4:22).
그렇다면 수렵 채취(hunter-gatherer) 인간은 어떻게 생겨났을까?
몇 가지 점에서 그 사람들은 분명 농업을 중단했다. 그리고 많은 경우 갑작스럽게 농업용 작물 종자를 이용하지 않은 것은 그들이 생계를 위해 수렵과 채취로 방향을 전환했기 때문인 것 같다.
과거 여러 시대에서, 농업 작물용 씨앗을 갑자기 쓰지 않게 된 것은 일부 그룹의 사람들이 생계를 위해서 수렵과 채취로 방향을 전환했기 때문인 것으로 보인다.
일부 진화론자들도 이것을 인정하고 있다. 예로써, 태국의 산악 부족으로 수렵-채취인 므라브리(Mlabri) 부족은 진화인류학자에 의해 ”석기시대로부터 변하지 않은 사람”들이라고 말해진다. DNA와 언어적 연구로부터 그들은 작물을 재배했던 태국의 틴프라이(Tin Prai) 족의 후손임을 보여주었다. 틴프라이 부족은 수백 년 전에 그들의 사회에서 젊은 소년과 소녀를 추방하여, 뗏목으로 강 아래로 떠내려 보냈다는 '전설'을 가지고 있는 것으로 나타난다. 그 소년과 소녀는 떠내려간 하류의 정글 속으로 도피했고, 작물 씨앗들이 없었기에 생존을 위해 정글에서 발견할 수 있는 것은 무엇이나 시작해야만 했었을 것이다. 그 한 소년과 소녀가 므라브리 부족의 조상이 되었다. 그들의 후손은 어떤 선택의 여지없이, 오늘날에 발전되어 있는 태국 사회로 재융합되어 돌아갈 기회가 있기 전까지는, 수렵과 채취인의 ‘전통’을 계속해야만 했었다.[6]
태평양의 다른 수렵 채취인들에 대한 연구와 함께 므라브리 족의 경우는 진화인류학자들에게 동시대의 석기시대로부터 변하지 않은 사람들인 수렵 채취 부족은, 농경인에 선행했던 인간 집단을 자동적으로 나타낸다고 가정할 수 없게 만들었다.[7]
2006년 노르웨이 정부는 ‘세상 마지막 날’을 위한 종자은행(seed bank)을 건설하기 시작했다.
씨앗의 무한한 가치와 중요성을 인식하여, 많은 사람들이 우리의 식량급원 확보를 위한 노력으로 전 세계에서 다양한 종자들을 수집하기 위해 움직여 왔다. 예로써 2006년 북극에서 단지 1,100km 떨어진 롱이어비엔(Longyearbyen) 근처에서 모인 북유럽 5개 국가의 수상들과 함께, 노르웨이 정부는 ‘지구 최후의 날’을 위한 종자은행 건설을 시작했다.[8] 그 종자 저장소는, 로키 산맥 옆의 얼어붙은 지하로써, 3백만 개에 이르는 씨앗들이 저장될 것이다. 당국자들은 저온 상태에서 수분을 유지하는 알루미늄 은박지 속에 저장을 하는 기술을 결합시켜, 종자들이 수백 년 동안 생존될 것으로 희망하고 있었다. 그러나 그것은 희망적인 관측일 뿐이다. 왜냐하면 대부분의 씨앗들은 발아력을 잃지 않고 40년 이상 저장될 수 없기 때문이다.[9]
종자 ‘노아 방주’는 진화론에 기초한 비논리성의 극치이다.
농부들은 식물 육종가들에 의해서 교잡된 변종 품종을 택하기 때문에, 오래된 (수확량이 적거나, 맛이 적거나, 재배하기 힘든...) 전통적 품종들은 포기되고 버려진다. 그래서 변종들만 대부분 종자은행에 저장되게 되었다.[10] 그러한 버려진 품종들에는 대단위 경작에 접합한 선택된 품종들이 잃어버린(빠져있는) 유전자들을 지니고 있다. 지적하고자 하는 것은, 선택(선발)은 유전정보의 손실을 일으키는 원인이 된다는 것이다. 예를 들어, 당신이 짧은 줄기의 밀을 선발하면, 결과적으로 긴 줄기의 유전자를 제거하는 것이다(야생의 밀은 두 유전자를 가지고 있어 다양한 키의 식물이 혼재되어 나타나며, 다양한 크기는 기계적 수확을 부적합하게 만든다).
.콩 종자의 여러 부분들 : 콩 종자의 껍질(testa)을 벗기면, 여러분은 종자의 내부가 어떠한지를 볼 수 있다. 종자에는 두 개의 자엽(종자의 잎), 유근(배의 뿌리), 배축(자라서 줄기가 됨), 상배축(배의 꼭대기)이 있다. 산배축은 어린 싹을 지탱한다(후에는 식물의 최초 진짜 잎으로 자란다). 초기 생장 에너지(즉 잎이 광합성을 시작하기 이전)는 배유(배를 위한 양분 저장소)에서 온다. (위의 그림은 식물창조 탐험 책자, 유치원, 초등학교 교재, 제니 K 플브라이느의 우수한 책 24 page에 있다).
유전자 다양성의 소실이 나쁘다는 것은 모든 사람이 동의하고 있다. 왜냐하면 유전자 다양성은 현재는 평가되지 않은 질병저항성이나 양분 특성의 육종과 같은 식물 육종의 중요한 미래 유전정보의 원천이 되기 때문이다.[11] 그러나 만약 식물의 유전적 정보 모두가 어떤 지적 존재의 개입 없이 수십 억 년에 걸쳐 우연적인 변화(돌연변이)들에 의해 우연히 생겨났다면(진화론의 기초 교리), 최고급 두뇌의 지적인 과학자들은 몇 개의 유전자들은 만들어낼 수 있어야하지 않겠는가?
그러나 전혀 그렇지 않다. 과학지식의 놀라운 발전에도 불구하고, 예를 들어 질병저항성을 갖는 새로운 기능의 유전자를 발명하는 것은 아직도 과학자들의 능력 너머의 요원한 일이다. 예로써, 모든 과학자들의 지성을 결집시켰음에도 불구하고, 그들은 아직 식물에서 질병저항성 혹은 가뭄 저항성에 필요한 생물적 정보를 발명하거나 창조할 수 없었다. 그러나 진화론자들은 그들도 창조하지 못한 동일한 유전정보가 어찌되었든 어떤 지성도 없고, 방향도 없고, 목적도 없는, 눈이 먼, 복제 실수인 자연적 과정으로 우연히 그저 운 좋게 생겨났다고 믿고 있는 것이다. 그것은 절대적으로 비논리적이다.
흥미롭게도, 오늘날의 많은 서구사회에서 성경 지식이 쇠퇴하고 있음에도 불구하고, 기독교의 영향력은 종자은행과 같은 것이 노아의 ‘방주’에 비유될 정도로 여전히 인용되고 있다. 그리고 방주에 탄 동물들은 창세기 6~9장의 전 지구적 대홍수 재앙으로부터 구원을 받았다.
.씨앗은 토양으로부터 물을 흡수할 때 발아가 시작된다.
노아홍수 시에 씨앗들은 어떻게 생존했을까?
많은 식물 종들이 노아홍수 시에 생존하지 못했을 가능성이 있다. 왜냐하면 오늘날 어디에서도 자라지 않는 것으로 알려진 (홍수 동안에 퇴적된 암석 지층에서 발견되는) 소수의 화석 식물 종들이 꽤 있기 때문이다. 따라서 식량으로서 영양원을 잃어버린 그들의 사라짐은 하나님께서 노아홍수 이후에 사람의 육식을 허락하셨던(창 9:3) 이유에 대한 부분적 설명이 될 수 있다.
그러나 분명히 많은 식물 종들은 노아홍수에서 살아남았다. 왜냐하면 오늘날 우리는 식물의 아름다움, 식량, 과일, 식물성 기름, 섬유소, 조미료, 음료의 가치를 즐기고 있다. 많은 식물 종들은 씨앗(seeds)을 통해서 생존했을 것이다. 많은 육상식물의 씨앗들은(찰스 다윈이 관찰했던 것처럼) 다양한 농도의 소금물에서 장기간 생존할 수 있다. 실제로 소금물은 일부 씨앗의 발아를 방해한다. 그래서 그러한 씨앗은 담수보다는 염수에서 잘 견딘다. 또한 어떤 씨앗은 단단한 씨앗의 외피가 손상처리, 즉 산불 등으로 약해지지 않는 한, 물을 전혀 흡수 할 수 없다.
찰스 다윈이 관측했던 것처럼, 많은 씨앗들은 소금물에 잠겨도 장기간 생존할 수 있다.
노아홍수 동안에 일부 씨앗들은 죽은 초식동물의 떠다니는 시체 내의 팽창한 위 속에서 생존되었을 것이다.[12] 다른 식물들은 홍수 물 표면에 떠다니는 식물 매트, 혹은 화산 활동으로 분출된 떠다니는 경석(pumice, 가벼운 돌) 위에서도 생존했을 것이다. 많은 식물 조각들은 무성적으로 싹을 낼 수 있으며, 후에 씨앗을 생산할 수 있게 된다. 노아방주에서 날려 보낸 비둘기가 가져온 감람나무 새 잎사귀(olive leaf, 창 8:11)는, 노아의 가족들이 371일 동안 방주에서 머물렀다 떠나기 전에, 재번식 했음을 잘 보여준다.
많은 씨앗들은 동물의 모피에 스스로 들러붙는 장치를 가지고 있어서, 일부는 이러한 방법으로 방주에 올라타 홍수에서 생존했을 것이다.
물론, 노아는 대홍수에 앞서 방주에 식량을 비축했다.(창 6:21). 따라서 거기에는 많은 씨앗들이 포함되었을 것이다. 아마도 일부 씨앗들은 식량 저장고에 우연히 포함되어 배에 오르게 되었지만, 틀림없이 대부분은 의도적으로 배에 실려졌을 것임에 틀림없다. 노아는 홍수 후에 재배를 위한 파종 씨앗들도 일부 별도로 남겨두었을 것이다. 홍수 후에 노아는 심지어 자신의 집 앞에 포도를 심었던 것으로 보인다(창 9:20-21). 그것은 후에 성경의 말씀과도 맥을 같이 한다. ”네 일을 밖에서 다스리며 너를 위하여 밭에서 준비하고 그 후에 네 집을 세울지니라” (잠언 24:27).
나는 대학에서 농업과학 학부 시절에 많은 작물(crop plants)의 기원이 비옥한 초승달 지역(Fertile Crescent)으로 추적될 수 있다고 배웠다. 즉 중동이 있는 티그리스와 유프라테스 강 사이의 좁고 긴 지역이다. 크리스천으로서 나는 이것이 창세기의 역사적 설명과 정확히 들어맞을 수 있음을 볼 수 있었다. 그곳은 바벨탑이 세워졌던 시날(Shinar) 평원의 지역을 언급한다. 이곳은 대홍수 이후에 하나님이 언어를 혼잡시켜 사람들을 흩으셨던 장소이다(창 10:1~11:9). 그래서 노아가 방주에 실었던 여러 형태의 많은 종자들은 ‘아라랏 산’에 방주가 도착하여 육지로 내려지게 되었고(창 8:4), 홍수 이후에 주의 깊게 아껴서 사용되었다. 그러한 작물 종과 품종들은 시날 평원에 정착한 계속된 세대에 의해 사용되었다. 바벨로부터의 흩어짐에 따라, ”그들의 언어대로 나뉘어진” 특정 가계들은 각각 농장 경영의 전문지식을 취했을 것이고, 그들이 퍼져나가면서 그들과 함께 씨앗 급원도 퍼져나갔을 것이다. 이것은 노아 홍수 이후에 전 세계로 농작물(식물)의 분포를 이해하는데 도움을 주고 있다.
씨앗이 퍼진 다른 방법들
물, 동물, 사람이 씨앗 살포의 유일한 매체는 아니다. '날개'가 있는 씨앗은 바람이 불 때 모체 식물에서 공중으로 멀리 떨어진 곳까지도 갈 수 있다. 민들레 씨앗의 낙하산 같은 '관모(pappus, 갓털)'는 몇 시간 동안 하늘 높이 떠다닐 수 있고, 그 동안에 실제로 매우 먼 거리를 날아갈 수 있다. 그러나 씨앗 전파에 있어서 새(birds)들의 역할은 가장 뛰어난 것임에 틀림없다.
새의 위 속에 들어있는 소화력이 있는 산(acid)은 많은 씨앗들의 종피를 약화시키는데 매우 적합하다. 그렇지 않다면 날아다니는 새의 ‘똥’으로 소화되지 않은 채 나와서, 씨앗들은 발아되지 못하고 천연비료로 쌓여졌을 것이다.
새의 위 속에 들어있는 소화력 있는 산(acid)은 벚나무와 같은 여러 씨앗의 종피를 연화시키는데 안성맞춤이다. 그렇지 않다면 날아다니는 새의 '똥'으로 소화되지 않은 채 나와서, 알갱이로 적절히 쌓여 영양분이 풍부한 천연비료가 될 것이다.
따라서 만약 이러한 씨앗 '소포'가 알맞은 장소에 떨어지면, 발아가 준비되고, 틀림없이 자라게 된다. 엄청나게 많은 씨앗들이 이러한 방식으로 전파되고 번식이 된다.
그러나 피뇬소나무(pinyon pine)과 같은 일부 씨앗은 매우 얇은 종피를 가지고 있어서, 피뇬제이(pinyon jay, 이 새는 피뇬소나무 종자를 너무도 좋아한다)가 먹으면 쉽게 소화된다. 그래서 새가 떨어뜨려 식물로 성장할만한 '소포'를 남기지 않는다. 그러나 피뇬제이는 피뇬소나무의 번식에 결정적인 역할을 한다. 어떻게 가능할까? 씨앗을 먹은 새는 미래를 위해 땅 속에 여분의 씨앗들을 즉시 묻는다. 그래서 씨앗은 살아남을 수 있는 것이다.
그랜드 캐니언 근처의 피뇬소나무 숲에서 1월에서 9월까지 연구한 결과에 따르면, 250마리의 피뇬제이 한 떼가 약 450만 개의 피뇬소나무 씨앗들을 파묻는다는 것이다! 그들은 아무 곳에나 씨앗을 묻지 않는다. 그들은 넘어진 나무 근처, 열린 공간의 장소를 선택하는 경향이 있다. 겨울이 되면, 피뇬제이는 주의 깊게 숨겨둔 씨앗을 수확한다. 그러나 그들은 그들이 실제로 먹는 것보다 더 많은 씨앗들을 숨겨놓도록 계획한 것으로 보인다. 때문에 남겨진 씨앗들은 바로 적합한 장소에서 싹을 틔우고 자라서, 다음 세대의 피뇬소나무 숲이 만들어지는 것이다.
그와 같은 멋지게 균형 잡힌 생태학적 합의는 생태계에 관한 진화론적 아이디어 보다는 하나님이 그의 선한 창조 시에 처음부터 설계하신, 일종의 질서 정연한 조화로운 시스템과 잘 들어맞는 것이다.[13]
실제로, 생태학자들은 황무지에 식물이 나타나는 최근의 관찰에서 생태학적 ‘천이’의 이론을 다시 생각해야만 했다. 예로써, 세인트 헬렌산(Mount St Helens)은 황폐화된 풍치가 ‘선구자’ 종과 ‘최우점’ 종이 나란히 자라는 것을 보여주었다.[14] 그리고 1960년대 화산 폭발로 형성된 셔트지(Surtsey) 섬에서, 진화생물학자들은 ‘초기 침입종’이 그들이 기대했던 지의류와 이끼류가 아닌, 현화식물인 것을 발견하고서 깜짝 놀랐다.[15] 세인트 헬렌산과 셔트지 섬에서의 관측 사실은 진화론적 예측이 실패했음을 보여주었을 뿐만 아니라, 황폐화된 지역에서 다시 종자가 뿌려져서, 원래대로 창조된 상태가 다시 복원되는 사실을 진화론자들이 크게 간과하였던 것이다.
. 씨앗을 생산하는 식물은 나자식물(gymnosperms, 소나무처럼 '노출된 종자'를 가지는 것)과, 피자식물(angiosperms, angion=vessel, 아몬드나 밀처럼 종자가 씨방(ovary) 이라 불리는 용기 속에 둘러싸여 있는 꽃을 피우는 식물)로 나뉜다.
그러한 사실은 진화론자들이 지구의 ‘역사‘는 그들의 주장대로 초기의 용융된 물질에서 수억 년이 지난 후에 이끼류와 지의류(mosses and lichens)가 처음 녹색식물로 자리 잡게 되었다고 가정함을 생각해 볼 때, 놀랄 일도 아니다. 반대로, 만약 생태학자들이 유익하고(딤후 3:16) 지혜를 주는(잠 19:7b) 성경의 가르침에 주목했다면, 그들은 지구의 녹색 생태계에 대한 훨씬 합리적인 기초를 가지게 되었을 것이다. 그들은 모든 종류의 식물들이 창조주간의 셋째 날에 함께 창조되었음을(지구는 처음부터 물이 충만하였고, 용융된 상태가 아니었다) 보게 될 것이다. 또한 창세기 대홍수의 설명으로부터, 새롭게 노출된 땅(창 8:11)에 처음으로 이끼류와 지의류가 자리 잡았을 것이라고 예상할 이유가 없게 될 것이다.
씨앗으로부터 얻을 수 있는 도덕적, 영적 교훈.
성경에서 씨앗은 여러 번 중요한 도덕적 영적 문제를 이해시키는 방법으로 사용되었다.
이 글은 싹을 틔우는 씨앗에 관한 마가복음 4: 26b-28절의 예수님의 말씀을 인용함으로서 시작되었다. 예수님께서는 이것을 실제로 하나님의 왕국이 무엇과 같은 지에 대한 예시로 사용하셨다(26a). 즉 성장기 다음에는 영혼의 수확기가 있게 될 것이다(29절)는 것이다. 실제로, 씨앗은 또한 성경에서 중요한 도덕적인 문제와 영적인 문제를 이해시키는 방법으로 많이 사용되었다.
”스스로 속이지 말라 하나님은 업신여김을 받지 아니하시나니 사람이 무엇으로 심든지 그대로 거두리라”(갈 6:7). 한 사람이 자기가 심은 씨앗의 종류에 따라 수확하는 것이 불가피한 원리인 것과 꼭 마찬가지로, 또한 다른 사람에 대한 그의 행위도 그대로 거둔다. 사도 바울은 또한 고린도전서 3:6절에서 씨앗을 비유적으로 사용하여 표현했다. ”나는 심었고 아볼로는 물을 주었으되 오직 하나님께서 자라나게 하셨나니”
.세계에서 알려진 가장 큰 씨앗은 자이언트팬 야자(giant fan palm), 또는 로도이세아 말디비카(Lodoicea maldivica)이다. 흔히 겹야자(double coconut) 또는 코코드메르(coco de mer)로도 알려져 있다. 그것의 무게는 44파운드(20kg)에 이른다.
겨자씨에 관한 예수님의 비유는 두 가지 측면을 나타내고 있다 : 하나님의 나라에 관하여(마 13:31~32), 그리고 사람의 믿음(마 17:20)에 관한 비유이다. 예수께서는 또한 마귀의 아들과 비교하여 하나님 나라의 아들에 관하여 그들에게 어떠한 일이 일어날지를(마 13:24~30, 36~43) 가르치시려고 가라지와 좋은 씨의 비유를 사용하셨다. 그러나 예수님의 가르침에서 가장 잘 알려진 씨앗의 비유는 당연코 씨 뿌리는 자의 비유이다(마 13:1~9). 그 비유는 정원사들 사이에서 가장 인기 있는 속담을 불러일으킬 만큼 명성이 있는 것이다. (비록 매우 현실적인 충고임에도 불구하고, 그것은 예수께서 의도하신 적용은 아니었다) (마 13:18~23) :
더러는 길 가에 떨어지매 새들이 와서 먹어버렸고
더러는 좋은 땅에 떨어지매... 어떤 것은 삼십 배의 결실을 하였느니라
아마도 씨앗을 사용한 예수님의 가장 심오한 영적인 교훈은 요한복음 12:23~24절이었다. 거기에서 예수님은 자신의 죽음에 대한 필연성을 말씀하셨다.
”예수께서 대답하여 이르시되 인자가 영광을 얻을 때가 왔도다 내가 진실로 진실로 너희에게 이르노니 한 알의 밀이 땅에 떨어져 죽지 아니하면 한 알 그대로 있고 죽으면 많은 열매를 맺느니라”
... 그것 역시 예수님의 제자들에게 자신의 생명에 관하여 암시하고 계시는 것이었다(25절) :
”자기의 생명을 사랑하는 자는 잃어버릴 것이요 이 세상에서 자기의 생명을 미워하는 자는 영생하도록 보전하리라”
사도 바울은 후에 씨앗의 '죽음”에 과한 주제를 다시 언급하면서, 사람들에게 부활의 확실성을 재확인하고 있었다(고전 15: 35~38)...
”누가 묻기를 죽은 자들이 어떻게 다시 살아나며 어떠한 몸으로 오느냐 하리니 어리석은 자여 네가 뿌리는 씨가 죽지 않으면 살아나지 못하겠고 또 네가 뿌리는 것은 장래의 형체를 뿌리는 것이 아니요 다만 밀이나 다른 것의 알맹이 뿐이로되 하나님이 그 뜻대로 그에게 형체를 주시되 각 종자에게 그 형체를 주시느니라”
... 그리고 이렇게 계속되고 있었다.(고전 15:42~44).
”죽은 자의 부활도 그와 같으니 썩을 것으로 심고 썩지 아니할 것으로 다시 살아나며 욕된 것으로 심고 영광스러운 것으로 다시 살아나며 약한 것으로 심고 강한 것으로 다시 살아나며 육의 몸으로 심고 신령한 몸으로 다시 살아나나니 육의 몸이 있은즉 또 영의 몸도 있느니라”
사도 바울의 이러한 위로의 말들은 진리이다. 왜냐하면 씨앗(종자)의 창조자 자신이 창세기 3:15절에서 말씀한 약속된 '후손(씨)'이시기 때문이다. 그의 희생을 통해서 우리가 믿게 되었고, 비록 우리가 아담 안에서 모두 죽었지만, 그리스도를 믿음으로 모든 사람이 삶을 얻게된 것이다.(고전 15:22). 물론, 예수님은 우리의 창조주이시고, 주님이시며, 구원자이시며, 가장 위대한 씨앗이신 것이다!
References
1.Sarfati, J., Green power (photosynthesis)—God’s solar power plants amaze chemists, Journal of Creation 19(1):14–15, 2005; creation.com/greenpower.
2.Batten, D., Eat your Brussels sprouts!Creation 28(3):36–40, 2006; creation.com/brassica.
3.These are mistakes that occur in a fallen world as the genetic information is passed from one generation to the next.
4.See Wieland, C., The evolution train’s a-comin’ (Sorry, a-goin’—in the wrong direction), Creation 24(2):16–19, 2002; creation.com/train.
5.Niemand, R., The Stone ‘Age’—a figment of the imagination? Creation 27(4):13, 2005; creation.com/stone.
6.Catchpoole, D., The people that forgot time (and much else, too), Creation 30(3):34–37, 2008; creation.com/forgot.
7.Oota, H., Pakendorf, B., Weiss G., von Haeseler A., Pookajorn S., et al., Recent origin and cultural reversion of a hunter-gatherer group, Public Library of Science—Biology 3(3):e71, 2005.
8.Batten, D., Deep freeze seed bank initiated, creation.com/deep-freeze-seed-bank-initiated, 11 August 2006.
9.Hence the need to grow the seed periodically to produce fresh seed.
10.E.g., more than 80,000 rice varieties are maintained at the International Rice Research Institute (IRRI) in the Philippines.
11.An example of a nutritional feature previously unappreciated is the glycemic index (GI) of a cereal product, which indicates how quickly the starch in a food is converted into blood sugar (glucose). GI has only recently been recognized as important in human nutrition. Jasmine rice, which is very popular with Chinese food, has an extremely high GI, which is not good for the health of sedentary people. Some traditional varieties grown in Bangladesh have very low GI, which is much better. If the low GI varieties had been lost, it might not have been possible to breed new varieties with low GI. Seed banks ensure that such genetic information is preserved. For more on the need for preserving seeds, see Batten, D., 'What! … no potatoes?” Creation21(1):12–14, 1998; creation.com/potatoes.
12.For more on this and other matters relating to seed persisting through the Genesis Flood see creation.com/how-flora-survived.
13.Johnson, J., Providential planting, Creation 19(3):24–25, 1997; creation.com/providential-planting.
14.Swenson, K. and Catchpoole, D., After devastation … the recovery, Creation 22(2):33–37, 2000; creation.com/recovery.
15.Catchpoole, D., Surtsey still surprises, Creation 30(1):32–34, 2007; creation.com/surtsey-still-surprises.
번역 - 문흥규
링크 - http://creation.com/sensational-seeds
출처 - CMI, 30 April, 2013.
녹색 파워 광합성
: 경이로운 식물의 태양광 발전소
(Green power (photosynthesis)
God’s solar power plants amaze chemists)
Jonathan Sarfati
녹색식물은 지구 환경의 아름다운 부분이며, 생물들에 필수적이다. 하나님께서는 창조주간의 셋째 날(창 1:10-13)에 동물보다, 심지어 태양보다 먼저 식물을 창조하셨다.[1] 태초 창조 시점에 사람과 모든 동물은 초식을 했다(창 1:29-30).
심지어 오늘날에도 식물은 먹이사슬(food chain)의 기초가 되고 있다. 왜냐하면 식물은 광합성(photosynthesis)을 통해 태양으로부터 자신의 식량을 만들어내기 때문이다. 그리고 이 과정에서 식물은 모든 생명체의 호흡에 필수적인 산소(oxygen)를 만들어낸다. 따라서 광합성은 지구상에서 가장 중요한 화학반응의 하나인 것이다. 만약 우리가 광합성을 복사할 수 있다면, 아마도 지구상의 모든 에너지문제를 해결할 수 있을지도 모른다.[2] 그러나 뛰어난 화학자들과 최고급 두뇌의 과학자들이라 할지라도, 보잘것없어 보이는 식물의 독창적인 이 기계에는 필적하지 못하고 있다.
독특한... 배열이... 필수적이다... 왜냐하면 4개의 광자(photons)로부터 에너지를 저장할 수 있어야하고, 바로 정확한 위치에서 물 분자를 붙잡을 수 있어야만 하기 때문이다. 이러한 구조는 완전해야만 하는데, 그렇지 않다면 전혀 작동하지 않기 때문이다... 따라서 광합성은 자연선택의 무작위적인 변화로 하나씩 하나씩 점진적으로 만들어질 수 없다... 왜냐하면 불완전한 중간 시스템은 전혀 사용될 수 없고, 그래서 그것은 자연선택될 수 없기 때문이다.
물 분자의 폭파 문제
광합성의 핵심은 물 분자를 수소와 산소 분자로 깨뜨리는 것이다. 식물(그리고 초식동물)이 식량으로 이용할 수 있는 당(sugars)을 만들기 위해서, 수소는 공기로부터의 이산화탄소와 결합할 수 있다. 이 모든 것이 엽록소(chlorophylls)라 불리는 분자들에서 일어나는데, 그것이 식물을 푸르게 해준다.
그러나 물을 쪼개는 것은 엄청난 양의 에너지를 필요로 한다. 근본적으로 그 에너지의 양은 수소가 처음 장소에서 물을 형성하기 위해 연소될 때 방출된 것이다.
한 가지 문제는 바로 빛 자체의 성질에 있다. 빛은 에너지의 한 형태이지만, 그것은 광자라 불리는 ‘꾸러미(packets)'에서 온다. 만약 광자에너지가 물 분자를 쪼개기에 충분히 크지 않으면, 아무리 그것이 많이 있어도 (즉, 빛이 아무리 밝아도) 쓸모가 없다. 그러나 광자가 물을 쪼개기에 충분한 에너지가 있다면[3], 그 과정에서 대부분 생물학적 분자들은 산산히 부서지게 될 것이다. 그러나 우리는 잎이 폭발하는 것을 볼 수 없다!
몇 년 전에 예일대학의 생화학자인 게리(Gary Brudrig)와 로버트(Robert Crabtrce)는 산소를 생산할 수 있는 인공 시스템을 만들었다.[4] 그러나 빛에너지를 사용하는 방법을 계획하지 않았고, 그 대신 강력한 화학용 표백에너지를 사용했다.[5] 심지어 그런 경우라도, 그것은 파괴되기 전에 단지 100개의 산소 분자를 만들었을 뿐이었다. 그러나 그것은 즉시 부서지지 않는 무엇인가를 만들었다는 점에서, 인간의 기준으로는 위대한 성취였다.[6]
절묘한 해결책 [7]
식물 잎에는 광시스템 II (Photosystem II, 두 번째 발견되어 그렇게 부름)로 불리는 특별한 설비가 있다. 광자가 이것을 때리면, 그것은 P680이라 불리는 엽록소의 한 형태 내로 안내된다. 거기에서 원자로부터 전자가 제거되고, 이 에너지 전자가 결국 이산화탄소로부터 당을 만드는 것을 돕는다. 그러나 그 때 P680은 소실된 전자를 보충해야만 한다. 이것은 인위적인 광합성에서는 커다란 문제였다. (인간 화학자들은 광자에 의해 제거된 전자를 보충하는 시스템을 지금까지 만들 수 없었기 때문이다). 이것 없이는 광합성이 빠르게 정지될 것인데, 그렇다면 어떻게 전자가 대체되었을까 ?
그들은 특별한 촉매의 핵심부로 가게 되고, 다시 빛의 도움을 받아 물로부터 필요한 전자를 제거한다. 빛은 두 개의 물 분자를 하나의 산소분자, 4개의 전자, 그리고 두 개의 수소이온으로 쪼갠다.
그 핵심부는 독특한 원자 배열을 지니고 있는데, 특이한 망간의 3원자 입방체, 한 개의 칼슘, 단일 망간에 부착된 4개의 산소가 있다. (최근자료 참조: Where Water Is Oxidized to Dioxygen: Structure of the Photosynthetic Mn4Ca Cluster, Science 314(5800):821–825, 3 November 2006; Learning how nature splits water). 이러한 촉매 핵심부는 산화 환원 전위의 형태로[8], 4개의 광자를 흡수하는 단계로써, 충분한 에너지를 만든다.
물의 산화 환원 전위는 +2.5V 이다. 반면 각각의 광자는 촉매 핵심부의 산화 환원전위를 1V 까지 올린다. 그래서 3단계 후에는, 단일 망간이 OH 기와 H+ 이온을 남긴 채, 물 분자에서 전자를 제거하기에 충분한 에너지가 되는 것이다. 다음 촉매 핵심부는 4번째 단계로 들어가, 망간 원자가 충분한 힘으로 OH 기를 공격할 수 있게 하고, 고도 활성 산소 원자와 다른 수소 이온을 남긴다. 이때 입방체의 칼슘 원자가 필수 역할을 한다. 그것은 바로 적절한 위치에서 또 다른 물 분자를 붙잡고, 이 산소 원자에 의해 공격을 받아, 하나의 O2분자, 2개의 H+ 이온, 그리고 두 개의 전자를 생산한다.
독특한 Mn3CaO4-Mn의 배열은 모든 식물, 조류, 시아노박테리아에 존재하는데, 그것은 이러한 배열이 필수적임을 시사하는 것이다. 그것은 틀림없이 4개의 광자로부터 에너지를 저장할 수 있어야만 하고, 바로 적절한 위치에서 물 분자를 소유해야만 한다. 이러한 구조는 완전해야만 하는데, 그렇지 않으면 물을 쪼개고 전자를 대체하는데 있어서 전혀 작동될 수 없기 때문이다. 때문에 불완전한 중간 시스템(진화 도중의 전이 단계)은 전혀 사용될 수 없고, 그것은 자연 선택될 수 없는 것이다.
그리고 심지어 이러한 촉매 핵심부조차도 다른 많은 조정된 특성들이 없다면 쓸모없게 될 것이다. 예로써, 앞에서 언급한 것처럼, 포함되는 에너지는 생물적 분자들에게 손상을 입힌다. 그러나 거기에는 핵심 단백질들이 있어서, 그것은 계속 복구되어야만 하고, 이러한 메커니즘은 또한 정위치에서 일어나야만 한다. 실제로, 이들 단백질의 불안정성은 그 핵심부 구조를 이해하기 어렵게 만들었던 것이다.[9]
만약 최고 두뇌의 과학자들이 최첨단 실험실에서 최첨단 장비들과 특급시약들을 사용해서도 광합성을 복제할 수 없다면, 광합성이 자연에서 무기물로부터 우연히 어쩌다 저절로 운좋게 생겨났다고 믿는 믿음이 합리적일 수 있을까? 오히려, 과학자들보다 훨씬 더 지능적인 존재가 광합성을 설계했다고 믿는 믿음이 더욱 합리적이지 않을까? 그리고 광합성은 느리고 점진적인 다윈의 진화 과정으로는 만들어지지 않기 때문에 더욱 특별하다. 왜냐하면 광합성이 작동되기에는 너무도 많은 필수적인 고도로 복잡한 메커니즘들이 있기 때문이다.[10]
식물은 태초부터 작동되고 있었다.
최근 연구는 진화론적 연대로 지구에서 가장 오래된 37억 년 된 암석에서도 산소가 존재했었음을 보여주었다.[11] 이것은 산소를 생산하는 녹색식물이 그 당시에도 있었음을 시사하는 것이다. 그러나 지구는 약 38억 년 까지 운석에 의해 폭격당하고 있었다고 진화론자들은 주장하고 있다.
그러나 최근의 이러한 연구에 의하면, 생명체는 지구의 초기 시점부터 빠르게 존재했었음을 보여주고 있다. 거기에는 생명체가 진화하는 데에 필요한 ‘수십억 년의 세월’이 들어갈 여지가 없다. 그리고 이들 생명체는 그저 단순한 형태가 아니라, 광합성을 할 만큼 충분히 발전된 형태였던 것이다.[12]
또한, 이러한 연구는 ‘생명의 기원(origin of life)’에 대한 화학진화 이론을 완전히 폐기시키는 것이다.[13] 유명한 스탠리 밀러(Stanley Miller)와 해롤드 유레이(Harold Urey)의 시험관 전기스파크 방전 실험에서, 시험관에 채워진 가스 중에 산소는 배제되었는데, 왜냐하면 산소는 유기분자들을 파괴시키고, 처음 장소에서 그것들의 형성을 불가능하게 만들기 때문이다.(참조 : Why the Miller–Urey research argues against abiogenesis). 그러나 가장 오래된 암석에서 산소가 발견되었다면, 산소가 없는 대기를 가정하고 실시했던 밀러의 실험은 생명의 기원과는 아무런 관계가 없는 실험이 되는 것이다. 그리고 과거 대기 중에 산소가 없었음을 지지하는 그 어떠한 지질학적 증거도 없는 것이다.
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References
1.Great early Christian writers pointed out that God’s real historical creation of plants before the sun showed the futility of pagan sun worship. Jewish and Reformed writers likewise agreed that the sun was created on a literal 4th day. See Sarfati, J., Refuting Compromise, pp. 84–86, Master Books, Green Forest, AR, 2004.
2.Compare Knight, W., Spinach could power better solar cells, NewScientist.com news service, 21 September 2004.
3.The energy E is related to the frequency ν by E = hν, where h = Planck’s Constant = 6.6262 x 10–34 Js. A photon energetic enough to break water would be in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum.
4.Burke, M., Green miracle, New Scientist 163(2199):27–30, 14 August 1999.
5.Interestingly, humble single-celled organisms in the root nodules of legumes use a far better chemical energy mechanism to break apart the nitrogen molecule, even tougher than water. See Demick, D., The molecular sledgehammer, Creation 24(2):52–53, 2002.
6.See Ref. 3; cf. Plant energy miracle, Creation 22(1):9, 1999.
7.Hunter, Ph., Flower Power, New Scientist 182(2445):28–31, 1 May 2004.
8.Redox (reduction/oxidation) potential measures how strongly a molecule or ion attracts electrons. The more electron-loving, the more positive; the more electron-releasing, the more negative. Redox potential is measured in volts. Water’s redox potential is high, so needs a very strong electron remover, such as an oxygen atom, to remove one of its electrons.
9.By X-ray crystallography—see Zouni, A. and six others, Crystal structure of photosystem II from Synechococcus elongatus at 3.8 Å resolution, Nature 409(6821):739–743, 8 February 2001.
10.See also Swindell, R. Shining light on the evolution of photosynthesis, Journal of Creation 17(3):74–84, 2003.
11.Rosing, M.T. and Frei, R., U-rich Archaean sea-floor sediments from Greenland—indications of >3700 Ma oxygenic photosynthesis, Earth and Planetary Science Letters 217:237–244, 2004. The evidence was fairly indirect—certain carbon isotope ratios were typical of phytoplankton, and the presence of uranium suggested that it was transported in solution by oxidized ocean water.
12.Davis, K., Photosynthesis got a really early start, New Scientist 184(2467):14, 2 October 2004 discusses evidence for photosynthetic microbes at 3.4 Ga, by evolutionary dating.
13.See <www.creation.com/origin> for problems with chemical evolution.
번역 - 문흥규
링크 - http://creation.com/green-power-photosynthesis
출처 - Journal of Creation 19(1):14–15, April 2005.
새로운 잡종 무의 출현은
유전정보의 획득과는 전혀 상관없는 변화이다!
(Rampaging Radishes)
새로운 종(species)이 빠르게 생겨날 때, 이것은 창조론자들에게 커다란 뉴스가 될 수 있다.(Speedy Species Surprise를 보라). 새로운 신종이 빠르게 생겨날 수 있는 것은 이전부터 있던 별개의 두 종을 교잡시킬 때 발생하며, 흔하지는 않지만, 여전히 흥미로운 사건이다.
이와 같은 일이 캘리포니아 야생무(California wild radish, Raphanus 속)가 생겨났을 때, 발생한 것처럼 보인다. 이전에 존재하던 두 개의 무(radish) 종, 즉 R. raphanistrum(지역적으로 마디가 있는 들갓(jointed charlock)으로 알려진 잡종)와 R. satirus(재배되는 무)를 이종 교배시켜서 이 중요한 잡종을 만들었던 것이다.[1] 이것은 온실에서의 육종실험과 유전적 비교 실험을 통해 입증되었다.[2, 3, 4]
그와 같은 두 개의 유전정보 세트의 혼합, 혹은 병합은 진화론이 가정하고 있는 것과 같은 새로운 유전정보의 창출과는 전혀 관계가 없는 일이다. 백과사전에 비유해 보면, 브리태니커 백과사전 1990년 판과 2000년 판을 취하여, 양쪽의 정보를 취합한 신판을 만들어내는 것과 같은 것이다. 새로운 사전이 나왔지만, 이미 존재하는 정보의 재편성에 불과한 것이고, 어떠한 새로운 정보도 포함되지 않은 것이다. 그러나 단세포 생물로부터 사람으로의 진화가 이루어지려면, 완전히 새로운 다량의 유전정보들이 계속 생겨나야한다. 그 유전정보는 (눈, 날개, 지느러미, 폐, 심장, 뇌 등을 만드는 유전정보들) 이전에 어디에도 존재하지 않던 것들이다.
새로운 무 종은 너무나 성공적이어서, 캘리포니아주 일부 지역에서는 이전의 부모 종을 전멸시켜 버렸다. 리버사이드 캘리포니아 대학의 서브레이(Subray Hegde)와 그의 동료들은, 정확하게 ”그것은 단지 몇 세대 안에서 일어났기 때문에, 현장에서 새로운 잡종에 의해 기존의 종이 압도된 경우는 매우 드문 경우였다”고 말했다.[2, 3, 4]
또한 주목해야할 것은, 이들 무 종이 서로 이종교배 될 수 있다는 사실은, 어찌됐든 창조된 같은 종류 내에서 온 후손임을 시사하고 있는 것이다.[5] 그래서 우리가 관측하는 것은 이전에는 섞이지 않았던 유전정보 풀 속으로, 유전정보들이 다시 섞이게 되었다는 것이다. 그리고 이것은 처음부터(이것 이전의) 단일 유전자 풀 내에 들어있던(반드시 동일한 조합은 아니더라도) 유전정보였던 것이다.
그러나 이와 같은 연구 발견이 대중들에게 제시되었을 때, 흔히 진화론적 ‘편견’(사실의 왜곡)이 더해진다. 그 결과 사람들은 심지어 연구자 자신들도 관측된 것의 진정한 중요성을 모르거나, 혹은 고의적으로 무시해버린다. 다음의 두 인용문이 보여주는 것처럼, 그러한 경우가 바로 이것이다. 진화론적 편견의 그 논문은 ”캘리포니아 야생 무는 양쪽 부모로부터 분기된 진화적 실체를 보여주었다”고 주장하고 있었다.[2] 논문의 공저자 중 한 사람인 노만(Norman Ellstrand)은 ”잡종 무는 진화론 연구를 위한 탁월한 모델 생물로서 역할을 할 수 있다”고 말했다.[4]
그러나 어떻게 이것이 가능할까? 실제로 관찰된 것은, (진화론자의 해석과는 반대로) 새로 생겨난 유전정보는 전혀 없다는 것이다. 반면에, 이미 존재하고 있던 유전자들이 혼합된 ‘새로운’ 형태의 무(Raphanus)가 단지 빠르게 나타났을 뿐이었다. 이 잡종체는 그 부모의 어느 쪽보다도 캘리포니아의 환경에 잘 적응했다. 그러한 신속한 변화는 진화론자들에게는 놀라운 일이었지만, 창조론자들이 예상했던 것과는 정확히 일치하는 것이었다.
사실, 이러한 종류의 변화는 너무도 빠르게 일어나서, 창조 이래 수천 년 동안에 다양한 생물들에서 수많은 혼합과 비혼합(다양한 조합)의 반복이 있어왔다. 유명한 ‘다윈의 핀치새(Darwin’s finches)’는 부모 종보다도 특정한 환경에 보다 잘 적응하는 새로운 형으로 교잡될 수 있음을 보여준 사례였다.
말하자면 동일한 종 내에서 관찰된, 부리의 길이에 작용했던 자연선택은, 환경적 압력에 반응하여 일어났던 변화를 분명히 보여줬던 것이다. 그러나 환경 변화가 이전의 상태로 되돌아갔을 때, 그 매개변수와 관련하여 개체군은 다시 원상으로 복귀되는 원인이 되고 있었다. 바꾸어 말하면 앞뒤로 왔다 갔다 하는 변화이지, 한쪽 방향으로의 직선적 변화가 아니라는 것이다.[6]
요약 및 결론
다시 한번 우리는 진정한 생물학적 변화와 진화론이 추측하는 변화 간의 차이를 볼 수 있었다. 진정한 사실은,
a) 생물권에 새로운 유전정보가 추가되지 않는다.
b) 생물들이 다양해지는 데에 '수백만 년‘이 필요치 않다. 실제로 생물학적 변화는 놀랄 만큼 빠르게 일어난다.
References and notes
1.While cultivated radish (R. sativus) bears pink, purple and white flowers and has a swollen root, jointed charlock (R. raphanistrum) bears yellow flowers (occasionally also white) and has a slender root. The hybrid California wild radish bears a mixture of white, purple, pink, bronze and yellow flowers, and is uniformly intermediate between the cultivated radish and jointed charlock in root size and shape.
2.Hegde, S.G., Nason, J.D., Clegg, J.M., and Ellstrand, N., The evolution of California’s wild radish has resulted in the extinction of its progenitors, Evolution 60(6), 1187–1197, June 2006.
3.Evolution: Rise of the radish upstarts; (in ‘Research Highlights’) Nature 442(7100):226–227, 20 July 2006.
4.UCR researchers determine genetic origin of California Wild Radish, University of California News, 13 July 2006.
5.Plant breeders have been able to cross a radish (Raphanus) with a cabbage (Brassica), which again indicates descent from the same created kind. See Batten, D., Eat your Brussels sprouts!, Creation 28(3):36–40, 2006.
6.See my review of Jonathan Weiner’s The Beak of the Finch.
번역 - 문흥규
링크 - http://creation.com/rampaging-radishes
출처 - Creation, 10 October, 2006
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5775
참고 : 5624|5683|5576|5005|5535|5420|5262|5234|4800|3859|4493|4025|4541|5762|4141|4066|4029|3718|4692|4858|4857|4603|4546|4350
편평한 식물 잎에 숨어있는 놀라운 설계
(Flat leaves—a curly problem)
David Catchpoole
식물의 편평한 잎(flat leaves)은 어디에나 존재하지만, 왜 그렇게 되어있어야 했을까? 왜냐하면 편평한 잎 모양은 주어진 재료로 최대의 면적을 만들어낼 수 있어서, 최대의 햇빛에너지를 얻을 수 있기 때문이다. 햇빛은 식물생장에 필요한 탄수화물(전분과 당)을 생산하는 광합성(photosynthesis)에 있어서 필수적인 요소이다.
식물 잎의 편평함은 어디에서나 볼 수 있지만, 자세히 살펴보면 설명하기가 쉽지 않다. 식물생리학자들은 다음과 같이 지적하고 있었다.
”잎의 중심 부위의 생장은 가장자리의 생장과 조화되어야만 하기 때문에, 평탄한 잎을 만드는 것은 곡면으로 된 잎을 만드는 것보다 더 어렵다.”[1]
실제로, 평탄한 잎은 매우 주의 깊게 조절된 생장과정의 결과이며, 과학자들은 그것이 유전자들에 의해 조절됨을 최근에 발견하였다.[2] 그래서 만약 잎의 생장이 적절히 조절되지 않는다면, 즉 유전적 돌연변이가 일어나 있는 식물에서는 어떤 일이 발생하게 될까? 그러한 식물들은 평탄한 잎을 가지지 못하며, 이상적인 ‘제로 곡률(평탄성)’과는 거리가 먼 곡면 잎을 가지게 되는 것이다. 예로써, 잎 가장자리 근처에 있는 세포들이 중앙에 있는 세포들보다 더 느리게 자라난다면, 그 잎은 컵 모양 같은 즉 ‘양의 가우스곡률’(positive Gaussian curvature)을 지닌 잎으로 끝난다. 반대로, 잎 가장자리 근처에 있는 세포들이 중앙 지역의 세포들보다 더 빠르게 자라난다면, 그 잎은 가장자리가 물결모양의 형태로 된, 승마안장과 비슷한 ‘음의 가우스 곡률’(negative Gaussian curvature)을 지닌 비틀린 잎이 될 것이다.
연구자들이 지적한 것처럼, 음의 곡률, 혹은 양의 곡률이 발생할 가능성이 훨씬 높은 것을 생각해볼 때, 잎의 제로곡률은 정말로 매우 놀라운 일이라는 것이다 :
”비록 그러한 잎의 평탄성은 종종 당연한 것으로 여기고 있음에도 불구하고, 우연히 이러한 평탄성이 생겨날 가능성은 매우 낮다. 왜냐하면 제로곡률보다는 음의 곡률, 혹은 양의 곡률을 취하기 위한 구조에는 매우 많은 방식들이 있기 때문이다”[2]
금어초(snapdragon) 잎의 생장을 자세히 살펴보면, 잎의 편평함을 만드는데 필요한 정교한 조절이 있음을 보여주고 있다. 새로운 잎이 나타날 때, 그들은 세포분열에 의해 확장된다. 즉, 각 세포는 분열하여 두 개의 새로운 세포를 만들고, 그것의 각각은 또 다시 두 개의 새로운 세포를 만들고, 이 일은 계속된다. 정상적인(즉 편평한) 잎에서는, 잎의 선단에 있는 세포들은 분열을 중지하고, 잎의 기저부에 있는 세포에 앞서서 성숙(분화)된다.
이제 연구자들은 본질적으로 금어초 잎의 선단에서 기저부를 따라 지나가는 ‘파동’ 혹은 ‘앞쪽 진행 정지’는 세포가 분열을 멈추고, 성숙 잎 세포로 분화되는 원인이 됨을 보여주었다. 그러나 이러한 파동이 일어나는 시점과 모양은 잎의 모양과 잎의 곡률에서 절대적으로 중요했다. 정상 잎에서 앞쪽 진행 정지는 볼록했고, 그것은 잎의 선단에서 일정한 거리를 두고 있었다. 그리고 잎 가장자리의 세포들은 잎 중앙의 세포에 앞서 분열을 멈추었고, 결과적으로 평탄한 제로곡률(그림 잎 A)을 가진 타원형 잎이 만들어진다.
.성장하는 잎의 아래쪽 부분의 앞쪽 진행 정지가 약하게 볼록일 때(잎 A), 타원형 잎의 마지막 모양은 ‘제로 가우스 곡률’을 나타낸다. 그러나 돌연변이체에서, 오목한 앞쪽 진행 정지는(잎 B) 잎의 가장자리에서 빠른 성장을 만들어서, 음의 곡률을 지닌 잎을 만든다. (Nath et al. 2003. 그림 4(E), 참조 2).
그러나 유전자에 돌연변이가 일어난 금어초 식물은, 그 앞쪽 정지가 오목했고, 정상적인 잎보다 느리게 점진적으로 분화되었다. 결과적으로, 금어초 돌연변이체에서, 잎 중앙의 세포들은 잎 가장자리 가까이의 세포들에 앞서 분열을 멈추었고, 가장자리에서 더 크게 생장하여, 결과적으로 음의 곡률을 지닌 넓적한 잎이 만들어진다.(잎 그림 ‘B').
동일한 문제가 곤충의 날개에도 적용될 수 있다. 분명히, 거기에도 많은 생장률의 조절이 있음에 분명하다. 그것은 쪼글쪼글한 날개가 생기는 돌연변이체에서 볼 수 있다. 마찬가지로 돌연변이들은 주름이 많은 날개를 가져올 수 있다. 그러나 곤충 날개의 평탄성은 공기역학적 비행에 필수적이기 때문에, 곤충에게서는 더욱더 중요하다.
편평한 잎을 만드는데 포함되는 모든 요인들을 고려해 볼 때, ”우연히 그것이 생겨날 수 있는 가능성은 극도로 낮다”[2]. 그렇다면 편평한 잎은 어디에서 왔을까? 신다윈주의자들은 몇몇 무작위적인 돌연변이들과 자연선택에 호소하려 할 것이다. 그러나 편평성(flatness)은 생장률에 있어 고도로 조율된 변화를 요구하기 때문에, 도킨스의 방식에서처럼, 단순히 돌연변이들의 누적 선택으로는 불가능하다. 만약 우연이나 누적선택이 아니라면, 로마서 1장 18~32절에서 말씀하고 있는 것처럼, 남아 있는 유일한 논리는 ‘설계(Design)’인 것이다.
References
1. McConnell, J.R. and Barton, M.K., Leaf development takes shape, Science 299(5611):1328–1329, 2003.
2. Nath, U., Crawford, B.C.W., Carpenter, R. and Coen, E., Genetic control of surface curvature, Science 299(5611):1404–1407, 2003.
(Available in Chinese (Simplified) and Chinese (Traditional))
번역 - 문흥규
링크 - http://creation.com/flat-leaves-a-curly-problem
출처 - Journal of Creation 19(1):8, April 2006.
파동 성장을 하는 식물
(Pulsating plants)
식물(plants)은 행성 지구의 푸른 나무들을 연구하는 연구자들에게 끊임없이 놀라움을 더해주고 있다. 식물의 복잡성에 대한 새로운 발견이 있을 때마다[1, 2], 우리는 식물에 대해 아는 것이 적다는 것을 깨닫게 된다.
특히 이러한 놀라움은 땅 속의 식물 뿌리에서 더욱 그러한데, 일반적으로 뿌리는 잎, 줄기, 꽃과 같은 지상에 있는 부분보다 연구하기가 더 어려웠다.
그러나 기술의 발전과 함께, 뿌리 생장의 신비가 점차 밝혀지고 있다.
예를 들어, 위스콘신 대학의 식물학자 사이먼 길로이(Simon Gilroy)가 이끄는 연구팀은 정교한 비디오 영상 기술을 이용하여, 뿌리털(root hairs)로 알려진 뿌리세포 각각의 섬세하게 확장되는 생장 모습을 촬영할 수 있었다.[3]
식물 뿌리를 덮고 있는 이 길쭉한 피질의 돌출부위는 문자 그대로 수백만 개가 있다. 뿌리털이 식물 근계의 표면적을 엄청나게 증가시키고, 따라서 물과 미네랄 영양소를 얻을 수 있는 토양 용적을 증가시키고 있다는 것은 오랫동안 잘 알려져 있었다. 그러나 뿌리털이 어떻게 정교하게 형성되고 자라는 지는 하나의 미스터리로 남아 있었다.
길로이의 연구팀이 카메라로 뿌리털을 촬영했을 때, 놀랍게도 그들이 예상했던 느리고 꾸준한 자라남은 볼 수 없었다. 대신에 그들은 매 20초 정도마다 주기적으로 파동(pulses) 생장을 하는 뿌리털을 보았던 것이다. 좀 더 자세히 조사해본 결과, 그 파동은 뿌리털 선단의 급격한 산도(pH) 변화와 또한 특정 반응성 화합물 농도와 연관되어 있었다.
이 발견은 식물은 느리지 않고, 정적이지 않으며, 상상했던 것보다 훨씬 더 복잡하고 정교하다는 것을 보여주었다.
”식물은 단지 자기 위치에 고정되어 있고, 그저 태양 빛을 받고 살아가는 생물로 생각했던 것보다 실제로 훨씬 더 역동적”이라고 길로이는 말했다.[4] 실제로 식물은 흔히 동물 반응에서만 있는 것과 같은 신속성을 가지고, 초나 밀리초의 시간 척도로 지시에 반응하고 있었다.
더욱이 길로이가 설명했던 것처럼, 동물세포와는 달리 커지는 식물세포들은 셀룰로오스로 이루어진 세포벽과 싸워야 하는데, 그 벽은 강철보다 무겁고 강한 것이다. 셀룰로오스의 강화 강도는 내부의 엄청난 수압(팽압, turgor)으로부터 세포가 붕괴되는 것을 막아준다. 그러나 뿌리털의 선단이 자라기 위해서는, 세포는 어찌되었든 터지지 않고, 내부 압력으로부터 충분히 늘어날 수 있도록 유연하게 세포벽을 만들어야만 한다. 일단 세포 확장이 일어나면 뿌리털 선단 바로 뒤의 벽을 빠르게 강화해야만 한다.
지구상의 식물세포가 이러한 일을 수행할 수 있도록 한 것은 도대체 무엇인가? 식물학자 길로이인가? 우연인가?
”어떻게 식물세포는 어느 곳의 벽은 단단하게 만들고, 어느 곳의 벽은 느슨하게 만드는 것을 알았을까? 그리고 그것을 그토록 정교하게 조절하여, 팽압이 세포를 터트리거나 죽지 않도록 했을까”. ”그것은 언제나 미스터리였다. 지구상의 식물세포가 이러한 일을 수행할 수 있도록 한 것은 도대체 무엇인가?”라고 길로이는 말했다.
길로이와 그의 동료들은 아마도 식물세포가 산도 경사를 만들기 위해 주의 깊게 양자(protons)를 세포벽 안으로 펌프하고, 그 결과 뿌리털의 꾸준한 신장(elongation)을 발생시켰을 것이라고 생각했었다. 그러나 앞에서 언급한 것처럼, 그들은 파동하는 성장을 보았다. 그것은 정말로 양성자에 의해서 조정되지만, 예상했던 것보다 훨씬 활기찬 방식으로 자라나고 있었던 것이었다.
양자(protons)가 세포벽 안으로 흘러들어갈 때, 세포벽은 늘어나고, 뿌리의 선단은 길어진다. 그러나 식물세포는 거의 즉각적으로 다시 흡입한 양자를 내뱉는다. 그리고 셀룰로오스 가닥은 세포벽을 다시 강화시키기 위해 제자리로 고정된다. 잠시 멈춘 후에 그 주기는 다시 반복되는 것이다.
왜 이들의 생장은 지속적인 신장을 하는 대신에, 파동을 하며 생장하는 것일까? 길로이는 뿌리털이 너무 많이 약해져 붕괴되는 위험을 막기 위해, 그것을 멈추기 위한 재빠른 ”숨고르기”를 하는 것으로 추론했다. ”거기에는 세포가 안전한지를 보기위한 감속과 기다림에 관여하는 많은 조절들이 있다 ”고 그는 설명했다.
이러한 파동 성장의 화학적 조절은 고도로 복잡하다. 길로이는 여전히 모르는 것이 더 많이 있다는 것을 인정하고 있었다. ”모든 것이 협력적으로 조절되고 있다. 그것은 마치 춤과 같다. 분당 세 번 일어나는 완전히 복잡한 발레 춤 말이다” 그는 말했다.
모든 위대한 발레에는 안무를 만들고 편성한 사람이 있는 것처럼, 우리가 인식하지 못한 채, ”완전히 복잡한 발레”가 오랫동안 우리의 발아래 땅속에서 반복적으로 진행되고 있었다는 사실은 이것이 누군가에 의해서 만들어졌음에 틀림없음을 가리키고 있는 것이다. 성경은 그 안무가가 누구인지를 우리에게 말씀해주고 있다.
”그가 가축을 위한 풀과 사람을 위한 채소를 자라게 하시며 땅에서 먹을 것이 나게 하셔서” (시 104:14)
”그런즉 심는 이나 물 주는 이는 아무 것도 아니로되 오직 자라게 하시는 이는 하나님뿐이니라” (고전 3:7)
References
1.Scientists admit they have much more yet to learn about the plant’s inner workings. For example, the intricate complexity of the chemistry behind photosynthesis—the conversion of sunlight into usable energy—which bioengineers are eager to copy. See: Can we make 'green energy” as plants do? Creation 31(3):8, 2009.
2.Even the more visible exterior parts such as flowers continue to reveal hitherto unrealized features. High-speed video cameras recently showed the bunchberry’s pollen catapult (designed like a medieval trebuchet) to be the fastest natural catapult yet discovered. Catchpoole, D., Bunchberry bang! Creation 31(2):32–34, 2009; creation.com/bunchberry.
3.Monshausen, G., Bibikova, T., Messerli, M., Shi, C. and Gilroy, S., Oscillations in extracellular pH and reactive oxygen species modulate tip growth of Arabidopsis root hairs, Proceedings of the National Academy of Sciences USA 104(52):20996–21001, 26 December 2007.
4.Fisher, M., What lies beneath: Growth of root cells remarkably dynamic, study finds, University of Wisconsin news release, <www.news.wisc.edu/14505>, 3 December 2007.
번역 - 문흥규
링크 - http://creation.com/pulsating-plants
출처 - Creation 32(2):36–37, April 2010
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5763
참고 : 5754|5746|5738|5735|5700|5654|5046|3183|2347|4834|5736|5692|5663|5655|5571|5554|5526|5477|5475|5432|5430|5391|5363|5341|5292|5137|5123|5045|6200|6114|6056|5956|5933|5788|5774
전기 발생 생물에 대한 놀라운 사실들
(Shocking Facts About Electric Life)
David F. Coppedge
발전소가 있는 식물에 관해 이야기해 보자. 여러분은 식물이 전기(electricity)를 사용하고 있다는 것을 알고 있었는가? 몇몇 물고기들은 전기 기관을 이용하여 먹이를 탐색하거나 기절시킬 수 있다.
발전소가 있는 식물 : Nature(2013. 8. 21) 지는 식물에서 어떻게 전기적 신호가 생산되는 지를 논의하고 있었다. 파리지옥과 '감수성 식물”들은 전기에 의해 시발된 비근육성 잎 운동의 놀라운 예로 알려져 있지만, 그 이상의 사실이 있다 :
포유동물의 신경계는 초당 100m에 이르는 속도로 전기신호를 전달할 수 있다. 식물은 움직임 없이 살아간다. 비록 식물은 신경계가 없지만, 어떤 식물, 가령 미모사(Mimosa pudica)와 파리지옥(Venus flytrap, Dionaea muscipula)은 빠르게 잎 운동을 시발하기 위해 전기신호를 사용하고 있다. 이 식물에서 신호 전달은 초당 3cm 속도로 발생한다. 이것은 홍합의 신경계에서 관찰된 속도와 비견할만한 것이다. 이 논문의 422 페이지에서, 모사비(Mousavi) 등은 어떻게 식물들이 전기신호를 만들어 생산하는 지의 매혹적이지만 난해한 문제를 설명하고 있었다. 저자들은 잎의 상처에 의해서 시작되는, 그리고 이웃 기관으로 퍼져나가는, 전기 파동의 유도에 필수 요소인 두 글루타메이트 수용체 유사 단백질(glutamate-receptor-like proteins)을 확인하였다. 이것은 잠재적인 초식동물의 공격에 대한 방어 반응을 증진시키기 위한 시도이다.
잘려진 잎이 전기 경고를 보낼 것이라고 어느 누가 생각했겠는가? 흔히 있는 물냉이(thale cress)의 실험에서, 유충이 기어갈 때는 어떤 반응도 없었지만, 잎을 먹을 때는 분당 9cm의 속도로 전기 신호가 퍼지는 것을 보여주었다. ”그 전기 신호의 전달은 잎의 상처부위 바로 위아래에서 가장 유효했다.” ”이 잎들은 식물 맥관 구조로 잘 연결되어 있는데, 그것은 물과 유기화합물을 전달하고, 장거리의 신호 전송을 위한 좋은 후보자”라고 그 논문은 밝혔다. 그 신호의 수신은 방어 화합물의 생산을 위한 유전자 발현 스위치를 켜고 있었다. ”이러한 흥미로운 관찰은 전기신호의 생성 및 전달이 초식동물의 공격에서 멀리 떨어진 곳의 방어 반응을 개시하는데 중요한 역할을 한다는 것을 분명히 보여주는 것이다”.
원 논문의 저자들은 ”이들 유전자에 깊게 보존된 기능은 손상 인식에 대한 말초의 보호반응과 연결되어 있을지도 모른다”고 추론하면서도, 진화에 관해 어떠한 논의도 하고 있지 않았다. 만약 그렇다면, 이러한 기능은 ”동식물들의 분기 이전에 존재했음에 틀림없다”는 것이다.
전기 물고기 : 두 가지 이상의 전기 물고기 종이 아마존 분지에서 발견되었다. 그러나 그들은 서로 다르게 전기를 발생시키는 것으로 나타났다. 하나는 대부분 다른 물고기처럼 교류(AC)와 같은 이상(二相)이지만, 또 다른 하나는 ”직류(DC)'와 같은 단일상이다. Science Daily(2013. 8. 28) 지의 기사는 이것이 그렇게 진화될 수 있었던 이유를 찾고 있었지만, 흥미로운 것은 ”이러한 약한 물고기들은 필라멘트 꼬리 위로 뻗어있는, 몸 아래의 기관으로부터 수백 밀리볼트의 전기를 생산한다는 것이었다.” 유명한 전기뱀장어(electric eel)가 일으키는 전기 충격처럼 먹이를 기절시키기에는 너무 미약하지만, 그 파동은 그 종의 다른 물고기들 및 짝들에게 읽혀져 의사소통을 할 수 있게 한다는 것이다. 그 물고기는 또한 그 파동을 사용하여 ”밤에 복잡한 수중 환경의 위치를 전기적으로 파악할 수 있다.” 그 두 물고기는 그들 신호의 전기적 상의 차이를 제외하고는, 진화론적으로 동일한 종류로 분류될 만큼 유사한 것이었다.
세상에는 수많은 입력 방법이 있다: 감각, 시각, 청각, 후각, 미각, 그리고 이제는 전기이다. 생물 세계는 생물체와 환경간의 놀라운 상호작용의 경이로움으로 가득하다. 각각의 감각은 정교하게 설계되어 있고, 생물체에 유용한 것이다. 정교한 시스템들은 눈이 먼, 방향도 없고, 목적도 없는, 무작위적인 자연적 진화 과정의 산물이 아니다. 설계된 시스템으로 그것을 바라보는 것은 연구를 활성화시킬 것이다. 우리는 뛰어난 설계를 이해하려고 노력하고, 그것을 우리의 공학기술에 모방하기 위해서 힘써 연구해야할 것이다. 과학의 진정한 방해자는 ”아, 그것은 단지 우연히 진화되어 생겨난 것이다. 그것은 진화했기 때문에 진화된 것이다” 라고 추정하는 진화론이다. 그것은 자기 최면이고, 우스꽝스러운 말장난이다.
*관련 기사 : 신종 전기 물고기 발견… 전기어 중 가장 위험한 생물은? (2013. 9. 28. 스포츠월드)
http://www.sportsworldi.com/Articles/SWIssue/Article.asp?aid=20130928020092&subctg1=10&cid=1180100000000
번역 - 문흥규
링크 - http://crev.info/2013/09/shocking-facts-about-electric-life/
출처 - CEH, 2013. 9. 3.
식물을 사랑해야 될 더 많은 이유들
(More Reasons to Love Plants)
David F. Coppedge
음식으로, 시각적인 즐거움으로, 그리고 온 지구의 건강을 위해, 식물을 사랑하고 배워야할 가치가 있다.
화학물질 도서관 : Science Daily(2013. 8. 30) 지의 한 기사는 식물의 잎은 놀라운 화학공장이라고 말했다.
식물은 수만 개의 서로 다른 소형 분자들을 만들 수 있다. 예로서 하나의 잎은 평균 약 20만 개의 분자들을 생산한다. 이들 중 많은 분자들이 일반적인 식단에서 발견되고, 일부는 건강, 질병, 보편적인 인간 복지에 효과를 주는 의약성분이 있는 것으로 이미 알려져 있다.
그 글에서 (항암제이며 영양제로 알려진) 식이용 플라보노이드의 면역계 효과는 분자 골격 구조의 여러 부분에서 메틸화와 같은 매우 작은 화학적 변화에 의해서도 극적으로 바뀔 수 있다고 말하고 있었다. 뉴욕대학의 연구자들이 발견한 사실은 왕립협회(Royal Society)에 의해 개최된 ”자연의 경이로운 의약품”이라는 제목의 패널 토론에서 논의되고 있었다.
식물의 내적 품질 : 호주의 포도밭 위로 비행하는 비행기는 포도밭의 ”내적 품질”을 모니터링하고 있다고 Science Daily(2013. 9. 3) 지는 보도했다. ”초미세 분광카메라”는 식물의 건강과 양분의 지표물질(markers)을 확인할 수 있기를 기대하면서, 식물에서 발산되는 분자의 전체 스펙트럼 파장을 조사하고 있었다. 식물의 ”내적 품질”은 인간의 건강혜택에 직접적으로 영향을 미칠 수 있다는 것이다.
자가 비옥화 작물들 : Science Daily(2013. 8. 24) 지의 또 다른 기사는 식물이 질소를 고정하도록 돕는 것은 '정말로 농업혁명”을 가져올 것이라며, 워싱톤 대학의 연구자들은 그 목표에 다가서고 있다고 말했다. 그들이 그러한 과정을 다시 발명한 것은 아니다. 그들은 단지 시아노박테리아의 기술을 작물 속에 집어넣는 기술을 얻으려하고 있었다. 질소(N2) 분자는 대기 중에서는 풍부하지만, 3중으로 결합되어 있기 때문에, 암모니아 형태나 다른 사용가능한 화합물로 쪼개어 ‘고정’하기가 어렵다. 일부 식물들은 그들의 뿌리에 질소고정 박테리아(nitrogen-fixing bacteria)와 공생관계를 형성하고 있다. 이들 박테리아는 상온의 대기에서 질소 분자를 쪼개는 질소 촉매효소를 가지고 있어서, 20세기에 사람이 발견한 에너지 집약적인 하버법(Haber process, 비료의 합성에 중요한 암모니아를 공업적으로 제조하는 방법)보다 더 효율적으로 일하고 있다.
식물이 쉽게 질소를 고정하도록 촉매하는 것은 결코 비싼 비료생산을 뜻하는 것이 아니며, 박쥐 배설물의 비료 이용과 같은 것이 아니다. 그것은 더 값싸고 생산적인 작물을 만드는 것이다. 연구팀이 극복해야 될 비책중 하나는 광합성을 방해하지 않고, 식물에 질소고정의 혜택을 추가시키는 것이다. PhysOrg(2013. 9. 6) 지는 캘리포니아 공대 연구원들이 성취한 또 다른 접근법을 보도하고 있었다. 그것은 질소고정 효소를 인공적으로 합성하여 만드는 것이었다. 그들은 상당한 진전을 이루고 있었지만, 아직 제품의 대량생산은 준비되지 못했다: ”각 촉매분자는 활력을 잃기 전에 단지 7개의 질소분자 만을 변화시킬 수 있었다.” 그러나 천연 효소들은 수년간 지속적으로 작동된다.
식물 보호 시스템 : 다트머스(Dartmouth) 대학의 연구자들은 식물이 가뭄, 홍수, 염분, 기타 스트레스에 견디도록 하는 시스템에 관한 사실을 발견하고 있었다. ”식물의 뿌리는 토양에서 지상부의 식물 부위로 수분과 양분의 효율적인 이용과 이동을 조절하는 세포수준의 문지기(gatekeeper)로써, 내피 또는 내부 표피를 사용한다”고 Science Daily(2013. 8. 12) 지는 설명하고 있었다. 이러한 ”문지기”는 식물세포에 의해 생산된 리그닌(lignin)으로 구성되어 있는데, 염분이나 가뭄과 같은 환경 스트레스에 대해서 식물들을 견고하게 하는 ”카스파리 선(Casparian strip)”이라 불리는 층으로 형성되어 있다. 연구자들은 카스파리 선에서 겹쳐있는 리그닌과 그것을 함께 결합시키고 있는 ESD1으로 불리는 단백질을 발견했다. 이러한 과정을 이해하는 것은 작물과 바이오연료의 생산성과 질을 개량할 수 있을 것이다.
대기 정화 작용 : Live Science(2013. 7. 29) 지는 가정에서 공기 정화에 가장 좋은 실내식물 목록을 제공하고 있었다. 식물이 이산화탄소를 흡수한다는 것은 학교에서 모든 사람들이 배웠지만, ”실내식물의 공기정화 능력에 대한 과학자들의 연구는, 식물이 담배연기, 벤젠, 포름알데히드, 그리고 플라스틱, 세제, 혹은 합성물 등에서 방출되는 휘발성 물질 등과 같은 수많은 다른 가스들을 흡수할 수 있다는 것을 발견한 것”이다.
건강한 식생활 : 식이요법에 있어 식물의 장점에 대한 논문들이 많이 있다. 예로, National Geographic(2013. 8. 21) 지는 수박(watermelon)을 먹을 때 얻을 수 있는 다섯 가지 건강 혜택에 대해서 보도하고 있었다. Medical Xpress(2013. 8. 15) 지는 몇몇 차, 과일, 코코아 등에서 발견된 플라바놀(flavanols)의 혜택을 설명하고 있었다. Medical Xpress(2013. 8. 30) 지의 또 다른 기사는 지중해섬 식이요법의 건강혜택을 설명하고 있었는데, 그것은 붉은 고기를 피하고, 날마다 9가지 과일과 야채를 먹는 것이었다.
”하나님이 창조하신 푸른 지구”는 식물의 존재에 대한 우리의 이해를 넘어서는 커다란 축복이다. 다양하고 풍부한 생물들이 살아가고 있는 우리의 지구를 건조하고 무미건조한 표면을 가진 달이나 화성과 비교해 보라. 지적설계를 이용하여, 우리는 식물 속에 들어있는 기술을 인간을 위해 사용할 수 있다. 그 기술은 우리가 쉽게 재현할 수 없는 최첨단의 것으로, 식물들에게 활력과 수명 연장과 생산성을 증가시킬 수 있는 것이다.
수많은 과일과 야채를 생으로 먹을 때 더 장점이 있다. 당신은 식사의 많은 부분을 미가공된 식물들을 먹도록 시도해보라. 익힌 요리, 가공쥬스, 혼합, 건조, 다른 파괴적 가공 없이도 많은 식물들을 좋은 향기와 맛으로 준비될 수 있다. 식물성 식품은 하나의 잎에 평균 2만 종 이상의 분자들이 있고, 항암물질과 건강증진 화학물질들로 가득 차 있다. 현대인은 어쩌면 최초의 원주민보다도 식물에 대한 유용한 지식을 가지지 못하고 있을 것이다. 건강에 도움이 되는 식물에 대한 지식과 즐거움은 연구할 만한 가치가 있는 것이다.
이들 기사 어디에도 진화는 언급되지 않았다. 왜 그럴까? 그것은 전혀 쓸모가 없는 이야기이기 때문이다. 계속해서 발견되고 있는 식물들의 경이로운 능력들이 방향도 없고 목적도 없는 무작위적인 복제 실수에 의해서 우연히 생겨날 수 있었을까? 우리의 과학은 인간의 생명을 증진시키고 삶을 풍요롭게 하는 방향으로 되돌아갈 필요가 있다. 좋은 과학은 선한 목적으로 적용되고 이해되고 연구되어야만 한다. 진화론과 같은 추정이야기는 이것과 반대되는 것이다.
질소고정에 대한 기사에 의하면, ”이 완전한 질소고정 장치”는 한번 오직 한번 진화되었고, 그리고 박테리아에서 반복적으로 ”소실되었다”는 것이다: ”시아노박테리아의 49종의 진화역사 연구는 그들의 공통조상은 질소고정 능력이 있었고, 이 능력은 진화과정에 걸쳐 반복적으로 소실되었다”고 제안하고 있었다. 말했던 것처럼, 이러한 진화 이야기는 전혀 쓸모가 없다. 공통조상(만약에 있었다면)은 이미 그것을 벌써 가지고 있었고, 그리고 그 다음의 다른 것들은 그것을 잃어버렸다. 도대체 그런 류의 설명이 무슨 의미가 있을까? 어떻게 그것이 다윈의 진화론에 도움이 되는 것일까? 어떻게 그 조상은 질소고정 방법을 얻었는가? 우연인가? 아니면 마술인가? 이제 관측 불가능한 그랬을지도 모르겠다는 추정, 추측, 추론, 상상, 공상의 이야기는 끝내 버리고, 이해하고 이용할 수 있는 것들을 논하도록 하자.
번역 - 문흥규
링크 - http://crev.info/2013/09/more-reasons-to-love-plants/
출처 - CEH, 2013. 9. 10.
식물이 전기 신호를 보내고 있다는 충격적 증거!
(Shocking Evidence of Electrical Signals in Plants)
by Brian Thomas, Ph.D.
녹색의 식물 잎(leaves)들은 대부분의 시간 동안 움직임 없이 매달려있다. 그러나 그 내부 깊은 곳에서는 여러 움직임들이 꿈틀대고 있다. 사람들은 광합성 시에 분자들이 이동된다는 것을 알고 있지만, 식물이 또한 전자공학에도 조예가 깊다는 것을 대부분의 사람들은 알지 못하고 있다.
연구자들은 외부적 상해 또는 손상을 입고 있는 잎으로부터 멀리 떨어져 있는 잎에서 방어적 화학물질의 생산이 늘어나는 것을 발견했을 때, 식물에 어떤 형태의 빠른 의사소통이 일어나고 있는지 궁금해 했다. 애벌레가 한 잎을 점심 식사로 씹기 시작한 직후, 근처에 있거나 멀리 떨어져 있는 식물 조직들은 모두 곤충의 식욕을 줄이기 위한 시큼한 화학물질을 만들어내기 시작했다.
어떻게 손상된 잎은 같은 식물에 있는 다른 잎들에게 그렇게 빨리 소식을 전달할 수 있는 것일까?
Nature(2013. 8. 22) 지에 게재된 한 연구에서 스위스 생물학자들은 고전적인 실험연구 식물인 애기장대(Arabidopsis)를 사용하여, 잎과 줄기 맥관을 따라 전해지는 것으로 추정되는, 빠른 전기적 전하(electrical charge)의 전달을 추적했다.[1] 그들은 잎에 전극을 부착하고, 전하가 약 8.9cm/min의 속도로 이동되는 것을 발견했다. 이것은 어떤 영향을 미치고 있는 것일까?
멀리 있는 잎의 조직은 전자 신호(electronic signal)를 수신하고 나서 ‘자스모네이트(jasmonate)‘라는 화학물질을 생산해냈다. 식물학자들은 이 호르몬이 여러 식물 과정들에서 핵심적인 역할을 수행하며, 특히 식물의 많은 방어 조직들 중 하나를 시발할 때 관여하는 것으로 생각하고 있다. 식물 세포 내의 단백질은 자스모네이트의 파발마와 같은 급박한 소식을 핵 내로 전송하고, 그곳에서 중간 메신저들은 활성화하고 다른 방어 관련 유전자들과 협력한다.
이 과정 모두는 매우 복잡하다. 하지만 그건 단지 시작에 불과하다. 식물들은 여러 방어 전략들을 동시에 가동하는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 같은 생물학자는 상처가 난 잎에 반응하는 한 '민감한 산소 종'은 자스모네이트 신호에 대한 전기 화학적 반응을 또한 독립적으로 작동시키는 것을 발견했다. 잎 조직의 손상은 두 반응을 활성화시켰고, 다른 식물 방어 기구들도 활발히 작동되고 계속 가동됐다. 다른 연구는 놀랍게도 식물의 이들 다른 방어 기구들이 서로 협력하는 것을 보여주었다.
2008년 네덜란드 과학자들의 연구는 식물들의 '크로스토크(cross talk)'를 조사했다.[2] 뿐만 아니라, 식물들은 방어 경로를 따라 호르몬 신호 및 전기 신호를 보내고 있었다. 그러나 또한 경로를 가로지르며 협력하고 있었다. 다른 말로 해서, 식물의 해안 경비대는 본부에 침공 소식을 전달하고, 공군에게도 적절한 시간에 적절한 폭격이 이루어질 수 있도록 연락하고 있다는 것이다.[3]
2008년 네덜란드 연구팀은 이렇게 말했다. ”따라서, 식물은 효율적으로 공격자 특정 방어 시스템을 활성화하도록 조정하는 매우 정교한 조절 메커니즘을 소유하고 있다. 그래서 최상의 저항을 하면서, 최소의 비용을 지불하고 있는 것이다.”[2]
어떻게 식물은 전기 신호, 호르몬 신호, 방어적 단계 반응, 가로지른 의사전달 등의 방법들을 가지고 있는 것일까? 이것들은 어떻게 생겨나게 되었을까? 단 하나의 방어 메커니즘을 갖추는 데에도 많은 부품들이 필요하다는 것을 숙고해볼 필요가 있다. 돌연변이는 복제 과정에서 일어나는 무작위적인 오류이다. 그러한 돌연변이들로 방어 메커니즘에 관여한 화학물질들이 모두 우연히 생겨날 수 있었을까? 그 부품들이 하나씩 생겨나서는 방어 기능이 작동될 수 없다. 따라서 그것들은 모두 한 번에 동시에 존재했어야만 했다.[4] 그리고 그 부품들을 만드는 방법을 후대에 전달해주는 유전정보는 어디에서 생겨났는가? 또한 그 방어 메커니즘은 하나가 아니라 다수라는 것이다. 그러므로 식물의 방어 메커니즘은 창조된 것처럼 보인다. 군 관계자들은 식물의 최적화되고 정교하고 효율적인 최첨단 방어 시스템을 부러워할 지도 모르겠다.
References
1.Mousavi, S. A. R. et al. 2013. GLUTAMATE RECEPTOR-LIKE genes mediate leaf-to-leaf wound signaling. Nature. 500 (7463): 422-426.
2.Koornneef, A. and C. M. J. Pieterse. 2008.Cross Talk in Defense Signaling. Plant Physiology. 146 (3): 839-844.
3.One can take the air force analogy almost literally—damaged plant tissue releases hormones like jasmonate into the air as a signal to nearby, but separate, plants to prime their defenses.
4.For example, the Nature study authors removed certain plant genes, finding that the electric signaling required certain protein complexes. Of course, such signals carry no meaning without the jasmonate hormone, the protein machinery involved in signal transduction, the jasmonate-related signals that interact with DNA, and the proteins that manufacture jasmonate.
*관련기사 : 식물도 전기신호로 의사 전달 (1992. 12. 14. 서울신문)
https://www.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=19921214015002
꿀벌, 식물 전기신호로 꿀 더 많은 꽃 찾아내 (2013. 2. 22. 연합뉴스)
https://www.yna.co.kr/view/AKR20130222148400009
식물간 의사소통 전기신호로 전송..."토양이 전도체" (2020. 7. 18. ZUM 뉴스)
https://news.zum.com/articles/61528492
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/7700/
출처 - ICR News, 2013. 9. 11.
