지구온난화? 나무가 막을 수 있다!
(Global Warming? Trees to the Rescue!)
by Brian Thomas, Ph.D.
사람들은 인간에 의한 이산화탄소(carbon dioxide) 가스의 방출이 틀림없이 지구를 돌이킬 수 없는 온실 찜질방으로 만들 것이라는 환경전문가들의 글로벌 위기에 대한 우울한 예측과 주장에 너무나도 익숙해져 있다.[1] 반면, 창조과학연구소(ICR)의 글들은 깨어지기 쉬운 지구 개념은 흔히 진화론적 믿음에 기초하고 있음을 지적해 왔다. 그러한 ICR의 몇몇 글들은 하나님이 설계하신 시스템은 생명체에 필요한 대기 가스를 적정한 수준으로 유지한다는 개념을 소개했었다.[2, 3] 이제, 세계의 산림이 이산화탄소의 증가 때문에 더 푸르러지고 있다는 뉴스를 어떻게 해석해야만 할까?
환경론자들의 불쾌한 비난 가운데서도, 산림 과학자들은 건조한 지역에서도 세계의 숲은 증가되고 있다는 기분 좋은 경향을 지켜보고 있다. 나무들은 추가되는 물 없이도 더 잘 자라고 있는 중이다. 나무들이 필요로 했던 것은 더 많은 이산화탄소였다.
최근에 과학자들은 협력하여, 각 측정 장소들에서 수십 년간 모니터링해온 이산화탄소 데이터를 분석했다. 하버드대학 뉴스에 따르면, ”나무들은 물을 사용하는 방법에 있어서 극적으로 더 효율적이 되고 있음”을 발견했다는 것이다.[4] 그 효율성의 열쇠는 대기 중의 이산화탄소 농도의 상승에 있었다. 식물들은 보다 많은 이산화탄소를 가지고 있는 대기에서 이산화탄소를 더 쉽게 추출하는 것을 발견했고, 그리고 보다 효율적인 광합성을 위해 그것을 사용한다는 것이다.
Nature 지에 게재된 논문의 선임 저자인 트레버 키넌(Trevor Keenan)은 하버드대학 뉴스에서, 생물권의 미래가 붕괴될 수도 있을 것이라고 말하고는 있었지만, ”이것은 대기 중 이산화탄소 증가의 유익한 효과로 간주할 수 있다”고 말했다.[4, 5]
키넌은 또한 ”놀라운 것은 그 효과가 이렇게 클 것이라고는 예상치 못했다. 전 세계 생태계의 광범위한 부분이 물에 의해서 제한받고 있다. 생태계는 최대 잠재 성장력에 도달하는 해(년) 동안에 충분한 물을 가지지 못한다. 만약 생태계가 더 효율적으로 물을 사용하게 된다면, 높은 생장율로 인해서 대기 중에 더 많은 탄소를 취할 수 있다”고 말했다.[4]
따라서, 실제로 세계의 숲은 어떤 인간의 개입이 없이도, 지나친 이산화탄소를 제거하는데 도움을 주고 있다는 것이다.
그리고 지구온난화의 경향 그 자체는 1차적으로 인간의 간섭 없이도 또한 진행되는 것처럼 보인다. 지난 15년 내의 온난화 비율의 감소는 여러 기후과학자들은 놀라게 하고 있다.[6] 비록 여전히 소수이지만, 점점 더 많은 수의 과학자들이 기후 경향을 태양의 활동과 연관시키고 있다. 다가오는 5차 기후변화에 관한 정부간 패널(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)의 평가보고서는, 이러한 '뜨거운' 주제를 다룰 것으로 예상되고 있다.[7] 온난화 비율의 감소 예측에 대한 기후모델의 실패는 온난화를 태양활동과 연결시키지 못한 것에 기인하는 것 같다.
나무는 역사적으로 여러 면에서 인간과 동물의 삶에 직접적으로 혜택을 주는 필수 불가결한 것이었다. 지구가 푸르러지고 있다는 이러한 뉴스는 나무를 창조하신 하나님께 감사해야 될 또 다른 이유가 되고 있다.[8] 숲은 생명체에 필수적인 대기 가스의 균형에 도움을 주고 있는 것이다.
References
1. For example, environmentalist Al Gore retains some degree of infamy for his prediction at the 2006 Sundance Festival of an irreversibly tragic climate after 10 years of continued industrialization.
2. Thomas, B. Does Earth Balance Carbon Dioxide Levels Automatically? Creation Science Update. Posted on icr.org January 12, 2009, accessed July 11, 2013.
3. Thomas, B. Well-Engineered Ecosystems Bounce Back. Creation Science Update. Posted on icr.org June 11, 2009, accessed July 11, 2013.
4. Efficiency in the forest. Harvard University News Release. Posted on eurekalert.org July 10, 2013, accessed July 11, 2013.
5. Trevor F. Keenan, et al. Increase in forest water-use efficiency as atmospheric carbon dioxide concentrations rise. Nature. Posted on nature.com, July 10, 2013, accessed July 11, 2013.
6. Gillis, J. What to Make of a Warming Plateau. New York Times. Posted on nytimes.com on June 10, 2013, accessed July 11, 2013.
7. An early draft of the IPCC report was leaked and posted at www.stopgreensuicide.comon December 12, 2012, accessed July 11, 2013.
8. Thomas, B. 2011. Thank God for Wood. Acts & Facts. 40 (10): 17.
번역 - 문흥규
링크 - http://www.icr.org/article/7568/
출처 - ICR News, 2013. 7. 22.
식물의 보이지 않는 영향이 밝혀지고 있다.
(Invisible Influence of Plants Coming to Light)
David F. Coppedge
공기는 우리가 거의 알아챌 수 없는 물질(식물에 의해 만들어진 분자)들로 가득 차 있다. 그 물질들은 기후와 생태계에 지대한 영향을 미친다.
그 물질들은 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds), 혹은 VOCs로 불린다. 그것들은 식물에서 방출되어 대기로 떠도는 낮은 끓는점(비등점)의 분자들이다. 과학자들은 그것들 중 일부를 알고 있으나, 모두는 아니다. 우리는 오렌지 과수원, 소나무 숲, 혹은 인동덩굴(honeysuckle)의 향기를 쉽게 맡을 수 있으며, 정신을 맑게 해주는 냄새도 있고, 몇몇은 그곳을 피하도록 만든다. 식물들은 수백 가지의 다양한 VOCs들을 생산하여 방출하고 있음에도 불구하고, 최근까지도 여전히 검출조차 못하고 있다. 생태적 적소에서, 혹은 지구 전반에 걸쳐서 보이지 않는 식물들의 영향은 무엇일까?
첫째, 우리는 휘발성 유기화합물들이 존재한다는 것을 알아야만 한다. Science(2013. 8. 9) 지에 발표된 한 새로운 연구는 사람들이 이제 막 그 물질들을 검출하기 위한 첫 걸음을 내딛고 있음을 보여주고 있었다. 유럽과 미국의 연구팀은 수백 개의 새로운 VOCs들을 발견했는데, 일부는 순수 탄화수소들이었지만, 대부분은 산화된 복잡한 탄화수소(hydrocarbons)들로서, 기후모델에 대한 그것의 효과는 아직 알려지지 않았고, 설명되지 못하고 있다는 것이다 :
지구 대기에는 무수히 많은 휘발성 유기화합물(VOCs)들이 존재하며, 그것의 대부분은 생물 방출에 의해서 기원한다. 대류권 화학에서 VOCs의 중요한 역할에도 불구하고, 그것의 대기-생태 시스템의 교환(방출과 침전)에 대한 연구는 적절한 측정기술의 부족 때문에, 몇 가지 주요한 화합물에만 제한적으로 실시되어 왔다. 비행 시간형 질량분석기(flight–mass spectrometer)와 절대값 에디-공분산 방법(eddy-covariance method)의 고질량 해상도 양성자 전달 반응시간을 사용하여, 순수 침전 유기이온(organic ions) 186개와 양지향성 유동(bidirectional flux) 유기이온 494개를 직접적으로 측정했다. 검출된 VOCs 대부분이 활발한 대기-생태 시스템으로 대규모로 교환된다는 사실의 관측은, 현재의 VOCs 방출, 공기의 질, 지구 기후모델에 도전을 주는 것이었다. 지구 기후모델은 이렇게 극단적으로 광범위한 범위의 화합물들에 대해서는 설명하지 않고 있었다. 또한 이러한 관측은 대기 중의 VOCs 규모를 이해하는 데에 새로운 통찰력을 제공해주고 있다.
그리고 이것은 단지 미국 캘리포니아의 한 오렌지 과수원 위의 공기를 조사한 결과일 뿐이다. PhysOrg(2013. 8. 9) 지는 이러한 발견이 암시하는 몇 가지를 언급하고 있었다 :
연구를 시작하면서, 연구팀은 공기 중의 몇 가지 새로운 화합물을 발견할 것을 예상했다. 그러나 놀랍게도 수백 개의 VOCs들이 탐지되었던 것이다. 그들의 연구는 최초로 대기의 한 부분에서 휘발성 유기화합물 총체적인 교환을 동정할 수 있도록 했다는 것이다.
연구팀은 그들의 노력은 한 장소에 국한된 것이기 때문에, 다른 지역을 모니터링 한다면 매우 다른 발견을 할 수 있을 것이라고 말하고 있었다. 더 중요한 것은, 그들의 기술이 지구온난화는 물론이고, 대기에 어떤 일이 진행되는 지에 관하여 더 많은 정보를 환경과학자들에게 제공하면서, 전 세계의 모든 장소들을 모니터링 하는데 사용될 수 있을 것으로 보고 있었다.
과학자들은 대기 VOCs의 90%는 '생물적 자원'(BVOCs로 불려진다)에서 온다고 말하고 있다. PhysOrg 지는 VOCs들을 탐지하고 측정하는 어려움 때문에, ”연구자들은 이소프렌(isoprene), 메탄올, 여러 테르펜(terpenes)과 같은 선택된 소수 물질들만 거의 독점적으로 초점을 맞추어 왔다”고 밝혔다.
연구자들은 이러한 새로운 지식이 기후모델과 생태적 고려사항의 요인이 되어야만 한다고 깨닫고 있었다.
우리의 결과는 오렌지 과수원 생태계에서 VOCs의 질량 균형은, 흔히 측정하는 주요한 BVOCs의 가스방출과 침전만을 고려할 때, 매우 불완전한 것임을 보여주었다. 수백 종의 각각의 소수화합물들로부터의 기여 또한 중요한 것이다. 미래의 연구는 이러한 결과가 다량의 이소프렌과 또는 모노테르펜을 방출하는 생태계에서도 또한 진실인지를 결정해야만 한다.
더욱이, 수백 종의 '생물체 휘발성 유기화합물(BVOCs)'들은 이동되고 있으며, 농도와 운동방향에 있어서 날마다 변동이 일어나고 있다. 식물들은 그것들을 방출하고 받아들이며 (자신의 이웃인 다른 식물들에게 신호로 보내지고 있는 중요한 부분이다), 수분자(pollinator)를 유혹하고, 해충을 퇴치시킨다. 이러한 화합물로 대기를 채우고 있는 무수한 식물들의 전 지구적인 효과를 우리는 거의 알지 못하고 있다.
BVOCs는 페인트나 아스팔트의 냄새처럼, 그저 식물에서 우연히 나는 냄새가 아니다. 그것들은 식물이 통신과 같은 목적으로 특수하게 만들어진 것임을 기억하라. BVOCs의 방출과 감지는 (모두는 아니더라도) 대부분이 유전자들에 의해서 암호화되어 있으며, 어떻게 그것을 만들고 방출하고 감지하는 지에 대해서 정보를 이용한다는 것을 뜻한다. 식물들은 대학교수보다 유기화학에 대해 더 많이 알고 있는 것이다! 실험실에서 이러한 동일한 일부 분자들을 혼합된 상태에서 만드는 것은 까다롭고, 다단계의 처리 과정이며, 아마도 상온(대기온도)에서는 수행할 수 없는 일일 것이다. 이러한 물질들의 생산, 처리, 방출, 감지 등과 같은 고도로 복잡한 과정들이 목적도 없고, 방향도 없는, 무작위적인 자연적 과정으로 우연히 생겨날 수 있었을까?
이 이야기가 말해주고 있는 한 가지 중요한 교훈은 우리가 이해하지 못하거나 심지어 모르는 것들이 여전히 많이 있다는 것이다. 탄소, 수소, 산소로 구성된 수백 가지 복잡한 분자들이 야외에서 매번 당신의 코를 통과하고 있다는 것에 대하여 당신은 얼마나 알고 있는가? 무선신호를 감지하지 못하는 수신기 없는 라디오처럼, 그러나 라디오와는 전혀 다르게, 이러한 신호들은 당신이 깨닫지 못한 채 당신에게 영향을 미칠 수 있는 것이다. 이러한 분자들이 기후를 조절하는데 관여하고 있을까? 누가 알 수 있겠는가? 우리가 단지 알고 있는 것은 현재의 기후 모델에는 이러한 BVOCs들은 포함되지 않고 있다는 것이며, 이것들은 또 다른 커다란 잠재적 요인이 될 수 있다는 것이다. 충분한 정보 없이는 최종의 결과로 비약하지 않는 게 최선이다.
번역 - 문흥규
링크 - http://crev.info/2013/08/invisible-influence-of-plants-coming-to-light/
출처 - CEH, 2013. 8. 13.
식물은 땅속의 ‘곰팡이 인터넷’을 사용하여 통신을 한다.
(Plants Use Underground 'Fungal Internet' to Communicate)
by Jeffrey P. Tomkins Ph.D.
연구자들은 식물이 임박한 곤충의 공격을 이웃 식물들에게 경고하기 위해서, 어떻게 땅속의 곰팡이 네트워크를 이용하는지를 입증하고 있었다. 이것은 자연에서 발견되는 복잡하고 고도로 설계된 독특한 상호협력을 보여주고 있는 것이다.
2013년 7월 Ecology Letter 지에 발표된 연구는 식물들이 땅속 곰팡이들을 정보회로(information conduit)로서 사용하여 어떻게 다른 식물들과 소통하는 독특한 상호 설계된 생리특성을 가지게 되었는지를 확증하고 보여주는 최초의 보고서였다.[1] 이 놀라운 복잡한 시스템은 자연의 생물학적 인터넷처럼, 하나의 군집체로서 식물들이 쉽게 효과적으로 서로 소통할 수 있도록 해주고 있었다.
이 연구 이전에도, 과학자들은 식물과 어떤 균류(식물의 근계 주변의 토양에 서식하는) 사이의 상호 유익한 관계를 알고 있었다. 이러한 유익한 토양 미생물은 '균근 곰팡이(mycorrhizal fungi)”로 불리며, 식물의 전반적인 생장을 촉진하고, 곤충의 공격, 병원균, 건조 스트레스에 대처하는데 도움을 주는 것으로 알려져 있었다.[1] 실제로, 과학자들은 균근 곰팡이가 곤충의 공격에 반응하여 서로의 화학방어 시스템으로 신호하고 준비시켜 밀접한 그룹으로 함께 식물 생장을 가능케 할 수 있다는 것을 알고 있었다.[2]
과학자들은 작년에 발표된 논문에서, 이 통신은 땅속에 직접 연결되어 있는 식물들의 초고속 정보망처럼, 균근 네트워크를 통해 토양 기질을 통과하는 정보운반 화학물질의 방출과 감지로서 일어난다는 아이디어를 제안했다.[3] 이것은 실과 같은 곰팡이들이 지하에서 자라고, 한 세트의 뿌리를 다른 것과 연결시키는 균사체(mycelia)라 불리는 실을 만들기 때문에 성취된 것이었다. 이제 놀랍게도 이러한 연구 가설이 확인되고 있었던 것이다.
이 새로운 연구에서, 과학자들은 5개의 개체로 이루어진 그룹으로 여러 세트의 콩 식물들을 재배했다. 그들은 각각 그룹에서 세 개의 콩을 지하 네트워크로 연결된 곰팡이 균사체가 들어 있는 토양에 접촉되도록 했다. 비교 측정으로써, 연구자들은 각 그룹의 나머지 2개의 콩은 흙 속의 균류 연결과 분리시켰다. 그리고 각 그룹의 한 식물(콩)에 진딧물(구멍을 뚫어 즙을 빠는 곤충)을 감염시켰다. 그러자 식물들은 진드기를 쫒아내고, 진드기의 포식자 중 하나인 말벌을 끌어들이는 식물 화학물질의 방출을 시작했다.
놀랍게도 공격받은 식물과 지하 곰팡이 네트워크로 연결되어 있는, 곤충의 공격을 받지 않은 식물도 그들의 세포에서 방어 화학물질들을 만들기 시작했다는 것이다. 곰팡이 네트워크로 연결되어 있지 않은 식물들은 그들의 화학적 방어 시스템을 가동시키지 않았다. 또 다른 비교 실험으로, 연구자들은 봉지로 식물을 씌워서 잎에서 감지되는 풍매의 화학신호를 통해 생길 수 있는 지상의 신호전달 가능성을 배제시켰다. 주의 깊게 통제된 상황이었기 때문에, 이러한 군집 방어 반응의 원인이 된 신호는 땅 속의 균류 네트워크를 통해 전달된 것으로 밝혀진 것이다.
그 연구의 선임연구자인, 데이비드 존슨(David Johnson) 박사는 ”우리는 식물이 공격을 받을 때 휘발성 화학물질을 생산한다는 것을 알고 있었고, 그들이 지상 위로 서로 위험을 소통한다는 것을 알고 있었다. 이제 또한 우리는 땅 속의 곰팡이 네트워크를 통해 식물이 위험을 소통한다는 것은 마찬가지로 알게 되었다”라고 말했다.[4]
지금까지 연구한 여러 형태의 농작물(단지 콩 뿐만 아니라, 밀, 벼, 옥수수, 보리와 같은 초본식물을 포함하여)의 근계는 이러한 형태의 균근 곰팡이와 상호작용 함을 보여주었다. 의심할 바 없이 이러한 놀라운 상호 연결 관계는 농업에서 사용하는 식물에서도 일어날 수 있는데, 사실 농업용 식물들은 야생으로부터 길들여온 것이기 때문이다.
진화론자들은 완전히 다른 형태의 생물체 간의 복잡한, 상호협력적인 네트워크를 어떻게 설명할 수 있을지, 특히 그것들이 두 별개의 형태의 생물체에서 상호작용하는 동적인 생화학 네트워크를 포함한다고 할 때, 어떻게 그것이 다윈의 진화를 통해서 구축될 수 있었는지를 설명하기위해 머리가 아프게 되었다. 그 대신, 이러한 사실은 전지전능하신 창조주에 의한 지적설계의 명백한 증거가 되고 있는 것이다.
References
1. Babikova, Z. et al. 2013. Underground signals carried through common mycelial networks warn neighbouring plants of aphid attack. Ecology Letters.16 (7): 835–843.
2. Jung, S.C., et al. 2012. Mycorrhiza-Induced Resistance and Priming of Plant Defenses. Journal of Chemical Ecology. 38 (6): 651-664.
3. Barto, E.K. et al. 2012. Fungal superhighways: do common mycorrhizal networks enhance below ground communication? Trends in Plant Science. 17 (11): 633–637.
4. Evidence plants communicate via underground fungal networks. The Herald Scotland. Posted on heraldscotland.com on May 10, 2013, accessed on July 26, 2013.
*Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in Genetics from Clemson University.
*관련기사 : 식물간 의사소통 전기신호로 전송..."토양이 전도체" (2020. 7. 18. ZUM 뉴스)
https://news.zum.com/articles/61528492
번역 - 문흥규
링크 - http://www.icr.org/article/7663/
출처 - ICR News, 2013. 8. 5.
광합성의 양자 비밀이 밝혀졌다.
(Quantum Secret of Photosynthesis Revealed)
햇빛을 포획하는 식물의 마술과 같은 기법은 너무도 미세하고 빨라서, 과학자들은 이제서야 그 비밀을 이해하기 시작했다.
번개는 광합성에 비하면 느린 과정이다. 광자 과학 연구소(Institute of Photonic Sciences, ICFO)의 한 보도 자료에 의하면, '안테나 단백질(antenna proteins)'들이 어떻게 빛의 광자를 포획하고, 어떻게 에너지를 반응센터로 운반하는 지를 설명하고 있었다(Science World Report, 2013. 6. 21):
전 세계적으로 에너지 수요가 증가하고 있는 오늘날, 햇빛을 유용 에너지로 효율적으로 변환할 수 있는 기술은 화석연료에 의존하지 않고, 지속 가능한 방식으로 청정에너지를 얻고자 하는 사람들에게 주요한 도전 과제이다. 그러나 식물과 몇몇 박테리아와 같은 광합성 생물들은 이 과정을 마스터하고 있었다 : 식물은 수조 분의 1초 보다 짧은 시간 안에, 흡수된 햇빛의 95%를 에너지를 만드는 대사 반응으로 전달하고 있었다. 오늘날 판매되고 있는 광전지(photovoltaic cells)의 효율은 20% 정도이다. 식물에 들어있는 어떤 숨겨진 메커니즘이 그토록 높은 효율로 에너지를 전달하는 것일까? 세계의 여러 연구 그룹들이 이러한 고효율의 에너지 전달은 양자-역학 현상(quantum-mechanical phenomenon)과 연결되어있음을 보여주어 왔다. 그러나 양자 전달 메커니즘에 의한 가능한 영향이 상온에서 작동되는 것을 지금까지 아무도 직접 관측하지는 못했었다.
양자 역학 현상은 결맞음(coherence)으로서 알려져 있다. 식물이 그것을 사용하는 방법은 광합성을 '환경적 영향에 직면하여 더 강건하게 만든다”고 보도 자료는 말했다.
양자 결맞음(quantum coherence)은 햇빛을 흡수하고 에너지가 저장되는 광화학 반응 센터로 에너지를 전달하는 데에 책임이 있는 소위 광합성 안테나 단백질(photosynthetic antenna proteins)에서 나타난다.
ICFO 연구자들은 이들 작동되고 있는 단백질들의 활동을 모니터링하기 위해서 빛 섬광을 펨토초(10^–15 초, femtosecond)로 사용했다.
가장 놀라운 발견 중 하나는 단일 단백질 내의 전달 경로는 환경적 상황의 변화에 기인하여 시간이 지남에 따라 다양화되는 반면에, 단백질은 최적의 효율로 적응하기 위해 양자 특성을 사용한다는 것이었다. 이러한 결과는 (천재적인 양자 중첩 상태의 영향인) 결맞음이 생물계에서 고효율의 전달을 유지하는 데에 책임이 있음을 보여준다. 심지어 그들은 환경적 영향에 기인하여 에너지 전달 경로를 적응시킨다.
보도 자료는 '자연의 양자 기계'라는 설명을 달아서 안테나 단백질 중 하나의 그림을 보여주고 있었다. 광합성은 식물의 잎에서 뿐만 아니라, 해조류(algae) 및 일부 박테리아에서도 작동되고 있다.
어떻게 ‘자연’이 최적의 효율로 빛을 포획하는 양자 결맞음을 마스터하고 있는 것일까? 현대인의 지식과 기술이 동원되어 설계된 광전지보다 훨씬 우수한 475% 효율의 ‘양자 기계’를 식물은 어떻게 발달시켰는가? 뇌도 없고, 눈도 없고, 지성도 없고, 목적도 없고, 방향도 없는, 지시되지 않은, 무작위적인 과정들에 의해서 우연히 어쩌다 생겨났는가? 이러한 초고도 정밀성을 가지는 극도로 우수한 분자기계들이 우연히 생겨났을 것이라고 말하는 것이 과학일 수 있을까? 진화론자들은 창조주 대신에 자연을 경배하고 있다!
번역 - 미디어위원회
링크 - http://crev.info/2013/06/quantum-secret-of-photosynthesis-revealed/
출처 - CEH, 2013. 6. 22.
식물도 수학 계산을 한다.
(Plants Do Arithmetic)
David F. Coppedge
식물은 다음 날을 위한 식량 저장을 기록하기 위해, '정교한' 나눗셈을 수행하고 있었다.
BBC News(2013. 6. 23)는 영국의 과학자들이 발견한 '놀라운' 사실을 보도했다 : ”연구에 따르면, 식물은 밤에 식량 비축을 조절하는데 도움이 되는, 내재된 수학 수행 능력을 가지고 있다는 것이다”. 연구자들은 이 사실에 ”놀랐다”며, 논문에서 말했다. 연구진이 발견한 ”놀라운” 사실은 식물이 화학물질로 산술 연산을 수행한다는 것이다 :
밤사이에 식물이 탄수화물을 당과 전분으로 변환시키는 빛에너지가 없을 때, 아침이 될 때까지 견딜 수 있도록 하는 전분(starch) 비축을 조절해야만 한다.
영국 노리치(Norwich)에 있는 존인스 센터(John Innes Centre)의 과학자들에 의해 수행된 실험에 의하면, 너무도 정교하게 전분 소비를 조절하기 위해, 식물은 틀림없이 수학적 계산인 나눗셈을 수행하고 있었음을 보여주었다.
나눗셈에 입력되는 것은 전분(starch, S) 측정치와 생물학적 시계에 의한 시간(time, T)이었다.
만약 S 분자가 전분의 분해를 자극하면, 한편 T 분자는 이것을 못하도록 방해하며, 그래서 전분의 소비율은 T 분자에 대한 S 분자의 비율로 결정된다. 다른 말로 하면, S를 T로 나눈 값이 된다.
”이것은 생물학에서 식물이 정교한 수학적 계산을 하고 있는 최초의 구체적 사례”라고 존인스 센터의 수학적 모델 개발자인 마틴 하워드(Martin Howard) 교수는 말했다.
이것은 아마도 살아있는 생물 세계에서의 보편화된 현상일 것이다. 예를 들어, 새들은 장거리 이주를 위해 식량비축을 위한 수학적 계산을 할 수 있을 것이고, 혹은 알을 품고 있는 동안 식량이 고갈될 때의 비축에너지를 계산할 수 있을 것이다.
또 다른 연구자는 간접적으로 이것을 설계의 증거라고 불렀다 :
퀸메리 런던 대학의 리처드 버그(Richard Buggs) 박사는 그 연구에 대해 언급하면서 다음과 같이 말했다 : ”이것은 식물이 지능을 갖고 있다는 증거가 아니다. 그것은 단지 식물이 밤사이에 탄수화물을 얼마나 빨리 태워야 할지를 자동적으로 조절할 수 있도록 설계된 메커니즘을 지니고 있음을 나타내는 것이다. 식물은 우리들처럼 마음에 목적을 가지고 자발적으로 수학을 하지는 못한다”.
그 논문에서 진화는 언급되지 않았다.
리처드 버그의 논평은 다음과 같은 것을 지적하고 있었다. 첫째, 사람은 목적과 의도(지적설계)를 가지고 행동함으로써 식물과 구별된다. 둘째, 식물에는 수학적 계산을 수행할 수 있는 어떤 프로그램 된 설계가 들어있음을 가리킨다. 그것은 로봇(robots)에 프로그램된 소프트웨어가 들어있는 것과 매우 유사하게, 식물에도 어떤 프로그램이 설계되어 있음을 의미하는 것이다.
식물은 마음을 가지고 의도적으로 수학을 계산하는 지적설계자가 될 수 없다. 식물들은 단지 자신들에 들어있는 프로그램을 나타내 보여주기만 하는 것이다. 이러한 나눗셈을 수행하는 프로그램이 목적도 없고, 방향도 없는, 무작위적인, 우연한 돌연변이들에 의해서 생겨날 수 있었을까? 로봇이 우연히 저절로 생겨날 수 있었을까? 만약 로봇이 지적설계의 증거라면, 그렇다면 식물도 당연히 지적설계의 증거인 것이다. 이러한 과학에 진화론의 진부한 이야기는 개입될 여지가 전혀 없다.
*관련기사 : '식물도 수학 계산한다'…밤에 쓸 양식비축량 자동조절 (2013. 6. 24. SBS News)
http://news.sbs.co.kr/section_news/news_read.jsp?news_id=N1001848183
식물도 나눗셈을 할 줄 안다 (2013. 6. 25. 중앙일보)
https://www.joongang.co.kr/article/11892343#home
번역 - 문흥규
링크 - http://crev.info/2013/06/plants-do-arithmetic/
출처 - CEH, 2013. 6. 23.
성경적 창조론에 입각한 재배식물의 기원
(Origin of Cultivated Plants Based Upon The Biblical Doctrine of Creation)
이미순 외 3인
I. 머리말
오늘날 식물은 세 가지 방법으로 분류한다. 첫째로, 알파분류법은 식물의 이름을 붙인 후, 그 종에 대한 설명을 하는 방법이다. 생물 종의 외형이나 생화학적 특성에 근거하여 분류한다. 둘째로, 베타분류법은 식물의 계층(계∙문∙강∙목∙과∙속∙종)을 만들어 구분하는 방법이다. 셋째는 감마분류법인데, 종(種, species) 내의 생물의 변화나 진화과정에 대한 연구결과를 근거로 분류하는 방법이다.
식물분류를 하기 위해서 식물에 대한 동정(同定, identification)과 분류(分類, classificatuon)의 과정이 필요하다. 전자는 수집한 식물이 분류도감에 수록되지 않은 종일 경우 그 정체를 밝히는 실험과정이다. 후자는 이미 알려진 식물들이 서로 어떤 관계를 가지는지 특정 그룹에 배치하는 작업이다.
오늘의 식물을 포함한 생물의 분류체계는 이명법(二名法)에 기초한다. 이는 루터교 신자이며 독실한 창조과학자인 린네(Carl von Linne’, 1707∼1778)가 기초를 세운 것이었다. 벌게이트성경 연구의 권위자였던 그는 창세기의 ‘종류’(kind)를 생물학 용어인 ‘종’(species)으로 바꾸었다. 그는 <자연의 체계>에서 ‘하나님은 계에서 문을, 문에서 강을, 강에서 속을, 속에서 종을 만들었다. 단, 종은 불변하도록’이라고 하였다. 이러한 ‘종의 불변설’(fixity of species)은 역시 루터교 신자이며 프랑스의 고생물학자인 큐비에(George Cuvier, 1768∼1833)의 강력한 지지를 받았다. 그러나 지금은 여기에 진화론적인 유연관계를 중시하는 방향으로 분류법이 오도되고 있다.
II. 진화론의 주장
먼저 진화론에서 주장하는 재배식물의 기원과 재배화 과정을 채소를 중심으로 살펴본다. 현대의 주요 경제작물의 기원에 관한 연구는 1800년대 중반까지 는 알려진 바가 없었으며, 그 시기의 많은 과학자들에게 이들 작물의 기원은 파헤칠 수 없는 비밀(impenetrable secret)로 생각되었다. 1886년에 이르러 캔도르(Alphonse de Candolle)가 처음으로 ‘재배식물의 기원’(Origin of Cultivated Plants)이라는 당시의 고전적인 연구논문을 발표하였다. 그 후 러시아의 식물학자이면서 유전학자인 바빌로프(Nikolai Vavilov) 등에 의하여 대부분의 세계 주요 작물의 기원과 다양성 및/혹은 재배 가능한 지역이 보고되었다. 이들은 초기 재배식물이 야생에서 유래했음이 분명하다고 하였다. 이는 기원을 알 수 없는 자생식물이 재배식물의 조상이라는 의미이다. [1]
*바빌로프는 뤼생코와 대립하다가 사형을 당한 반진화론적인 목사님이다.
1. 인간과 농업
진화론자들은 작물의 기원과 진화를 이해하기 위하여 다음과 같은 과정을 겪었을 것으로 추리한다. 인간은 지구상에 이백만 년 이상 존재해왔다. 초기에는 식품을 채집하거나 수렵을 했으며, 초기 인간들은 식품을 구하기 위하여 유목 혹은 반유목의 생활을 했을 것이다. 그러다가 사냥이나 수렵에서 얻은 먹거리와 여러 야생식물의 채집으로 식량공급이 충분해지자 다소 한 지역에서 정착하였을 것이다. 이러한 사실은 고고학적으로도 입증된다고 그들은 말한다. [1]
2. 식물경작과 재배
진화론자들은 오랜 지구론을 신봉하므로, 식물을 경작하기 시작한 것은 인류 의 존속기간에 비하면 극히 짧은 8∼10천 년 전부터라고 주장한다. 인류가 출현한 이후 식물을 경작하기까지 그토록 오랜 세월이 걸렸던 이유는 작물재배에 대한 경험이 없기 때문이었다고 말한다. 식량자원을 구하는 일(Food Searching)은 많은 시간과 노력이 필요하므로, 경작방법을 알았다 하여도 구체적인 작물재배에 대해 생각하기까지는 많은 세월이 필요했을 것이다. 더구나 소통과 교류가 없었던 시기였으므로 식물경작의 경험과 지식이 널리 확산되기가 어려웠을 것이다. 그러나 집단사회가 형성되면서 식물의 재배에 관한 지식이 다음 세대로 전수될 수 있었을 것이다. [1]
3. 식물재배에 필요한 조건들
앞에서도 언급했듯이, 사냥한 고기가 풍부하게 공급되고 다양한 식용식물이 이용되는 지역에서는 농업이 일찍 시작되었고, 이 조건들은 어느 정도의 영구정착을 허용했을것으로 진화론자들은 추정한다. 떠돌아 다니며 식품을 구하는 일은 적은 노력으로도 가능했지만, 식물의 재배와 동물의 사육에는 많은 노력과 정성이 요구되었을 것이다. 식물 지리학자인 사우어(Carl Sauer)는 식물재배의 경작지는 정지나 개간을 필요로 하지 않는, 평평하고 배수가 잘되는 땅이었을 것이라고 하였다. 홍수가 범람하는 강 유역이나 건조지역은 농사에 적합하지 않았다. 고고학 자료에 의하면, 작물재배가 가능한 곳에서는 일찍부터 관개사업이 실시되었다. [1]
4. 채소의 기원 지역
사우어(Sauer)를 비롯한 일부 과학자는 문명의 발상지가 동 지중해로부터 동쪽의 인도네시아에 이르는 넓은 지역에 걸쳐 형성되었을 것이라고 하였다. 이 지역은 강우량과 온도가 식물의 생장에 알맞고, 매우 다양한 식용식물이 발견되었기 때문에, 그렇게 주장한 것으로 보인다. 식물의 생장에 알맞는 조건을 지닌 지구 상의 다른 지역도 식물의 다양성을 보여준다. 이러한 다양성은 인간이 이용할 수 있는 식물의 재배화를 가능하게 했을 것으로 진화론자들은 추리한다. [1]
바빌로프는 그가 발견한 식물의 다양성에 기초하여, 채소 이외의 주요한 식물 종의 발생지를 다음과 같이 정리하였다. [1, 2]
A. 중국 중심지(중앙 및 서부 중국)
B. 인도ㆍ말레이지아 중심지
Ba. 인도 북동부 및 미얀마(버마) 중심지
Bb. 인도차이나 및 말레이 아치펠라고 중심지
C. 중앙아시아 중심지(인도ㆍ아프가니스탄)
D. 근동 중심지---소아시아 (이란ㆍ터키)
E. 지중해 중심지
F. 에티오피아 중심지
G. 남부 멕시코 및 중부 아메리카 중심지
H. 남 아메리카 중심지
Ha. 에쿠아돌, 페루, 및 볼리비아 중심지
Hb. Chiloe 중심지
Hc. 브라질-파라과이 중심지
III. 창조론적 관점
성경은 하나님이 6일의 창조 제3일 후반기에 식용식물을 창조하였고, 온 지면의 씨 맺는 모든 채소와 씨 가진 열매 맺는 모든 나무를 사람들에게 먹거리로 주셨다는 사실을 밝히고 있다. (창 1:11-12, 29)
지구의 연대가 46억 년이라는 잘못된 학설에 부응하여 진화론을 무비판적으로 수용하고 있는 현시점에서, 지구 나이가 1만 년 미만임을 뒷받침하는 수많은 증거들이 재배식물의 기원에 대한 재검토를 하도록 요구한다.[3]
하나님은 사람으로 하여금 땅을 경작하여 자신들의 먹거리인 식물을 재배하도록 계획하고 설계하셨다. ”하나님이 천지를 창조하실 때에 땅에 비를 내리지 아니하셨고 땅을 갈 사람도 없었으므로 들에는 초목이 아직 없었고 밭에는 채소가 나지 아니하였으며 안개만 땅에서 올라와 온 지면을 적셨더라”는 창 1:4-6의 기록은, 식물재배에 필요한 물이 안개와 강물을 통해 공급되도록 계획하셨음을 보여준다.
창조 제6일에 하나님은 사람(남자)을 창조 하셨고, 에덴동산을 창설하신 후 그 지으신 사람을 에덴동산으로 이끌어 그것을 경작하며 지키도록 하셨다. 이처럼 인류의 조상 아담이 식용식물 재배의 첫 관리자이자 첫 농부였다. 그리고 재배식물의 기원은 하나님이 창조 제3일에 ”종류대로” 만드신 각종 식물이었음을 명확하게 보여준다.[4] 바꾸어 말해서, 모든 작물은 처음부터 완벽한 형태로, 각기 다른 종류대로 창조되었음을 보여준다. ‘식물학의 시조’이며 생물분류학의 기초를 놓은 린네(1907∼1778)는 <자연의 체계>(1735)에서 4,400종이 넘는 동물을 체계적으로 분류하였고, <식물의 종>(1753)에서는 7,300종이 넘는 식물을 생식기관을 기준으로 과(科, family) 단위까지 분류하였다. 그는 식물을 25강(鋼, class)으로 분류하였다.
1. 노아의 홍수가 식물의 품질 퇴화에 미친 영향
노아는 대홍수에 대비하여 하나님이 명령하신 대로 각종 식물성 식량자원을 방주에 저축하여 노아와 그 가족과 동물의 먹거리로 삼았었다. (창 6:21) 방주에 비축하였던 곡류, 과일 및 채소는 그 종자와 번식 부위를 통하여 홍수 후에도 좋은 품질을 유지할 수 있었던 것으로 추측이 된다. 노아의 홍수는 지금부터 4,400여 년 전에 전 지구를 뒤덮었던 전 지구적인 대홍수였다. (창 6∼9장)
성경의 홍수기록을 보면, 밭이나 산야에 산재해 있었던 식물들은 150일 이상 물속에 잠겼던 것으로 보인다. 키가 큰 감람나무와 같은 수목은 홍수에 의해 상대적으로 별다른 영향을 받지 않았으나, 크기가 작은 초본성 식물들은 멸절되었거나 약간의 퇴화를 거쳤을 것으로 추측된다. 홍수 물에 잠긴 식물은 물이 세포 내로 침투하여 원형질 토출(plasmoptysis)에 의해 식물세포를 파괴시켰을 것으로 보인다. 이처럼 대부분의 식물은 멸절되었거나, 세포가 손상을 입었을 것으로 보인다.
그러나 저항성이 높은 식물이나 식물의 부위는 생존했을 것으로 보인다. 이들 식물체의 일부는 토양에서 뽑혀져 나왔을 것이다. 뽑혀 나온 식물체들은 소용돌이 치는 홍수에 밀려 떠다니다가, 새로운 서식지에 활착되었을 것으로 추정이 된다. 이렇게 생존한 식물은 1) 열악한 환경에 대한 적응성이 증가했거나, 2) 모양과 크기에서 형태적 변화가 야기되었거나, 3) 종의 잔존 또는 번식능력이 잠재적으로 향상되었을 것으로 추정된다.
미국의 창조과학자 사르파티 (Dr. Sarfati)는 하나님이 창조하신 최초의 종류 (kind)의 식물은 유전정보에 막대한 종의 다양성이 있었고, 따라서 그 후손은 광범위하고도 다양화된 환경에 적응할 수 있었을 것이라고 지적하였다. [5] 홍수가 온 땅을 뒤덮었을 때 여러 종류의 식물은 각기 다른 성장과 발달 상태, 즉 휴면종자나 발아상태, 어리거나 성숙한 묘(seedling)의 상태, 개화 혹은 착과상태, 또는 수확 후의 상태에 있었을 것이다. 식물은 가식 부위가 다양하기 때문에 깊이 잠긴 물 속에서 여러 형태의 영향을 받았을 것이다.
홍수 물은 지역적 토양 구성이나 지질학적 상태, 즉 지상에서의 위치에 따라 함유성분이 달랐을 것으로 것이다. 해변의 홍수 물에는 바닷물의 혼입이 다른 지역의 물보다 많았을 것이며, 이러한 조성은 식물체에 악영향을 초래하였을 것이다. 수많은 식물체가 뽑혀져서 급류에서 휩쓸려 표류하다가 물이 빠졌을 때 단독 또는 군집을 이루어 일정지역에 정착했을 것이다. 이러한 지역을 진화론자들은 재배식물들의 기원 중심지로 해석한 것이다. [6]
어떠한 특수 유전자의 변형이나 돌연변이가 급류의 영향으로 출현하여 여러 식물 종의 근연 종을 초래할 수도 있었을 것이다. 따라서 사르파티가 지적한 대로, 현재 지구상에 있는 수많은 ‘종들’(species)은 노아 홍수 후에 하나님이 창조하신 최초의 몇몇 식물의 유전자 풀(gene pools)에서 유래한, 정보가 증가하지 않은 다양화(non-information-increasing-diversification)의 결과로 추측된다. [5]
종은 유전법칙에 따라 어버이의 유전정보 범위 내에서만 다양화한다. 돌연변이는 유전정보를 증가시키지 못한다. 다만 일정한 범위 (같은 종) 내에서 변형은 가능하다. 돌연변이는 진화가 아닌 퇴화의 모델이다. 더구나 모든 식물세포마다 유전자 수리장치 (DNA repair system)가 작동하므로, 식물의 종은 주어진 범위 내에서만 변화가 일어날 뿐이다.
성경적 창조론의 견지에서 야생종이라고 부르고, 진화론자들이 재배식물의 기원으로 간주하는 식물 종들은, 사실은 노아의 홍수기간에 하나님이 창조하신 양질의 식물 원종에서 유래했거나 분화한 퇴화된 종(deteriorated species) 으로 보인다. [6] 이처럼 노아 홍수에서 살아남은 모든 식물은 많은 열악한 조건에 대하여 고도의 저항성을 지닌 식물체라 할 수 있으며, 이러한 야생종은 다양한 유전자원으로 사용될 수 있을 것이다.
References
1. Rubatzky E and Yamaguchi M. Origin, Evolution, Domesticatio and Improvement of Vegetabless. In World Vegetables (2nd ed), Chapman and hall, 1997
2. Vavilov N. I. Origin and Geography of Cultivated Plants. (Translated by Doris Love). Cambridge University Press, 1992
3. Lee Woong-Sang (ed), Natural Science and Origin, life and Power Press, 2009
4. Lee Mie-Soon, Gun-Hee Kim, Bun-Sam Lim and Woong-Sang Lee. A View on the Value of Edible Plants and Initiation of their Cultivation based upon the Biblical Doctrine of Creation. Creation 162:121-128, 2010, Kor. Asso. Creat. Res.
5. Sarfati J. Refuting Compromise, Master Books, 2004
6. Lee Mie-Soon, Gun-Hee Kim, Bun-Sam Lim and Woong-Sang Lee. Dietary Materials in the Noah’s Ark and impact of the Deluge on Quality Deterioration of Edible Plants. Creation 159:77-96, 2009, Kor. Asso. Creat. Res.
꽃과 깃털의 복잡한 패턴은 설계를 가리킨다.
(How Intricate Patterns Grow in Flowers, Feathers)
David F. Coppedge
성장하는 꽃봉오리나 깃털 모낭(feather follicle)은 복잡한 색상과 패턴으로 자라난다. 이것들은 꽃이나 깃털의 어느 부분에 위치해야 하는지를 어떻게 아는 것일까? 이에 대해 과학자들은 부분적으로 답을 얻기 시작하고 있다.
플라워 아트 : 당신이 꽃봉오리라고 상상해보라. 당신은 볼 수 없고, 들을 수 없고, 말할 수 없다. 하지만 당신은 왜인지 모르겠지만 아름다운 작품을 만드는 방법을 알고 있다. 당신의 노력을 통해, 사랑스러운 장미, 페튜니아, 난초가 만들어진다. 이것을 어떻게 만들 수 있는가? Live Science(2013. 4. 30) 지는 ‘꽃봉오리는 완제품의 지도를 가지고 있다’는 부분적이지만 놀라운 대답을 제시하고 있다. 영국의 존 이네스 센터(John Innes Centre)와 이스트 앵글리아 대학(University of East Anglia)의 새로운 연구에 따르면 ”꽃의 꽃잎과 잎의 모양은 성장하는 꽃봉오리 안에 숨겨진 생물학적 지도(a biological map)에 의해 결정된다”는 것이다.
그들은 꽃봉오리 안에 숨겨진 지도가, 꽃봉오리 세포의 성장 지침의 역할을 하는 화살표 패턴으로 구성되어 있다는 것을 발견했다. 이와 같이 지도는 본질적으로 꽃봉오리 세포의 극성, 또는 세포의 기능에 영향을 미친다.
연구의 결과는 왜 제라늄 꽃잎이 장미 꽃잎과 다른 지에 대한 것뿐만 아니라, 왜 각 꽃의 꽃잎과 잎들은 서로 다른 모양인지를 설명한다.
”화살표” 모양의 잎은 세포의 끝으로 이동하는 PIN 단백질로 불리는 단백질들로 구성되어 있다. 이들이 모이면 뾰족한 잎이 만들어진다. 이들이 흩어지면, 꽃잎과 같은 둥근 모양이 만들어진다. 다른 단백질들은 각 영역에서의 성장을 일으키기 위해 ”화살표”를 따른다. PLos Biology 지는 그 논문을 좀 더 자세히 논의했다. PLoS Biology 지의 원 논문은 성장 단백질이 어떻게 PIN 단백질에 의해 설정된 ”극성 영역(polarity field)”을 따라가는지에 대해 설명하고 있었다.
깃털 아트 : 새의 깃털(feathers)은 꽃잎과는 매우 다르지만, 또 다른 놀라운 ”매핑(mapping)” 메커니즘이 그 발달 과정을 조절하고 있었다. 깃털은 줄무늬, 반점, 그리고 빛에 따라 다르게 보이는 나노 패턴을 띨 수 있다. PhysOrg(2013. 4. 26) 지가 보도한 Science Magazine 논문에서 그 예를 볼 수 있다. 명암의 패턴을 결정짓는 것은 무엇인가? 린(Lin) 등이 쓴 새로운 연구 논문 ”깃털 멜라노사이트 전구체 적소의 기하학은 복잡한 색소 패턴의 출현을 허락한다(Topology of Feather Melanocyte Progenitor Niche Allows Complex Pigment Patterns to Emerge)”는 이에 대한 대답을 하고 있다.
멜라닌세포의 전구세포는 근위 모낭(follicle)에 수평 고리처럼 배치된다. 이 세포는 깃털이 자람에 따라 점차적으로 출현하는 상피 실린더 안으로 수직적으로 멜라닌세포를 보낸다. 서로 다른 색소 패턴은 멜라닌세포의 존재, 배열, 분화의 조정을 통해 형성된다. 표면 펄프 층은 정형화된 아구티(agouti) 발현을 통해 색소 침착을 더욱 조절한다. 평생 동안의 깃털갈이는 생리적 필요를 위해 색소 패턴을 재설정한다. 따라서, 줄기 세포 적소 기하학의 진화는, 단순한 조절 메커니즘들의 조합된 공동 옵션을 통해서 복잡한 색소 패턴화를 이룰 수 있게 한다.
저자들은 자신들이 만들 수 있는 패턴보다 훨씬 더 복잡한 패턴들을 가진 깃털들이, 장님이며 지시되지 않은 진화 과정을 통해 생겨났을 것이라고는 가정하지 못하고 있었다. 그것은 단지 줄기세포가 그러한 패턴들의 발생을 조절한다는 것을 의미한다. 그러나 미리 결정되어진 패턴에 따라 줄기세포가 분화되도록 조절하는 것은 무엇인가? 그러한 메커니즘이 실행되게 하여 복잡한 패턴을 처음 만들어낸 것은 무엇인가? 이 설명은 더 깊은 질문을 끌어낸다.
당신이 붉은 꼬리 말똥가리(red-tailed hawk)의 날개 깃털 속으로 들어가 그것의 미세 구조를 확인하는 여행을 한다고 상상해보라. 당신은 Illustra Media 사가 2013년 5월에 출시한 새로운 DVD ‘비행: 조류의 천재(Flight: The Genius of Birds)’에서 다른 이들과 함께 이 모험을 누릴 수 있다. (예고편과 주문 정보를 위해 링크를 클릭하라.) 첨단 과학, 멋진 사진, OST, 통찰력 있는 생물학자의 깊이 있는 해설과 함께 영화는 지적설계(intelligent design)를 설득력 있게 지지한다. 이전에 개봉된 ‘변태: 나비의 아름다움과 설계(Metamorphosis: The Beauty and Design of Butterflies)’ 와 함께 이 새로운 작품은 생명의 설계(The Design of Life)를 다룬 Illustra Media 사의 고품질 자연 다큐멘터리의 새로운 시리즈가 되고 있다. 두 가지 모두 고화질의 화면(Blu-ray)과 5.1 서라운드 사운드로 제작되었다.
어찌됐건 당신이 아직 ‘변태: 나비의 아름다움과 설계’를 보지 못했다면, 이 두 DVD를 주문하라. Illustra Media의 필름에 감동한 독자라면, 재정적으로 그들을 지원해야할 것이다. 그들은 생물 세계의 경이로움에 대한 뛰어난 다큐멘터리를 제작하여 ‘생명의 설계’를 더욱 증진시킬 계획이다. 아무도 Illustra 사의 작품보다 나을 수 없다! 그들의 영상물은 전 세계로 보급되고 있다. 명확하고, 강력하고, 설득력 있는 지적설계의 증거를 가지고 다윈의 유물론적 진화론을 해체시키는 일에 모두 동참하자.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://crev.info/2013/05/how-intricate-patterns-grow-in-flowers-feathers/
출처 - CEH, 2013. 5. 1.
산불은 씨앗에게 발아 시점을 알려준다.
(Burning Plants Tell Seeds When to Germinate)
산불 재는 전혀 쓸모없는 것이 아니다. 그것은 다음 세대의 식물에 스위치를 켜는 신호분자(signaling molecules)를 가지고 있었던 것이다.
한 산불이 일어난 다음 봄에 어떻게 땅은 새로운 다량의 묘목들로 가득 차게 되는 것일까? 수년 동안 땅 속에 휴면상태로 있던 씨앗들이 어떻게 지면이 정리되었고 다음 세대의 생장을 위한 기회를 제공하고 있다는 것을 알게 되는 것일까?
PNAS(2013. 4. 2) 지의 공개된 한 논문은 산불 후에 식물 재에 들어있던 한 분자가 휴면 종자의 생장을 어떻게 개시하는 지를 설명하고 있었다. 논문에 따르면, ”불타는 식물의 연기에서 생겨나는 발아-자극(germination-stimulating) 화합물에는 Karrikin-1이라는 종자의 휴면-타파(dormancy–breaking) 화합물이 포함되어 있다”는 것이다. 과학자들은 이 분자가 씨앗에 어떤 일을 하는지를 연구해왔었다. 열쇠가 자물통에 들어맞을 때, 그 단백질의 형태는 변하고, 발아 준비의 방향을 알려주는 일련의 메시지로 전환된다는 것이다.
솔크 연구소(Salk Institute)의 보도 자료는 ”연기 신호: 불타는 식물이 어떻게 씨앗에게 재로부터 일어나는 것을 알려줄까?”로 시작되었다. 다음은 그러한 발견의 요약이다 :
”이것은 우리가 정말로 이해하지 못했던 지구생태계 복원의 매우 중요하고 기본적인 과정”이라고, 공동 선임연구자 조셉 노엘(Joseph P. Noel)은 말했다. 그는 솔크 연구소의 교수이자 국장이다. ”이제 우리는 그 일을 시발하는 분자 유발자를 알게 되었다”.
노엘과 공동 선임연구자이며, 솔크 연구소의 식물분자 및 세포생물학 실험실의 교수인 조안 코리(Joanne Chory)는, 그 분자는 불이 난 산림에서 ”모닝콜” 역할을 한다는 사실을 발견했다고 말했다. ”우리는 어떻게 죽어가는 식물이 다음 세대를 위한 화학적 메시지를 만들어내서, 휴면중인 종자의 발아 시기를 말해주는 지를 발견했다”.
원 논문에는 진화가 이러한 시스템을 어떻게 만들었는지에 대해 아무런 이야기도 하지 않고 있었지만, 그 보도 자료는 다음과 같이 시도하고 있었다.
”식물에서, 이러한 계열의 효소중 하나가 자연선택을 통해 연기와 재속에 있는 이 분자와 결합하고 신호를 발생시키도록 어떻게든 선택되었다”고 노엘은 말했다. ”KAI2는 식물 생태계가 육상에서 번성하기 시작했을 때, 그리고 불이 죽어가는 혹은 죽은 식물체에 갇혀있는 영양분을 해방시키는 생태계의 매우 중요한 부분이 되었을 때, 진화된 것 같다”고 그는 말했다.
연구자들은 이러한 복원이 어떻게 ”진화된 것 같았는지”는 결코 설명하지 않았다. 그것은 그저 ”어떻게든” 진화되었다는 것이다.
식물 생태학에 관한 Live Science 지의 또 다른 논문은, 식물에 의해 생산된 연무질(aerosols)이 지구의 기후를 조절할 수 있다고 말했다. ”식물은 수증기와 산소 같은 가스를 방출한다 ; 이것들은 식물로부터 방출된 연무질과 결합하여 더 큰 공기중 입자들을 형성하고, 이것은 햇빛을 반사하고 구름 방울을 형성한다”. 숲에서 나는 기분 좋은 향기는 이러한 연무질로부터 나온다.
솔크 연구소의 보도 자료는 진화론이 공상의 나라에서 몸짓만 가지고 과학인척 하고 있음을 보여주는 좋은 예가 되고 있다. Krrikins과 KAI2에 대한 과학은 진화론과는 전혀 상관없는 것이다. 과학은 관측되고, 실험되어, 반복 가능할 수 있는 결과들인 것이다. 진화론적 재료는 단지 논문의 말미에 꿰어 붙인 것이다. 그러나 그것을 들여다보자! 어떤 효소중 하나가 ”자연선택을 통해 어떻게든 선택되었다”는 것이다. 좋다. 그러면 어떻게 선택 되었는가? 어떻게든 되었다고? 그저 진화되었다고? 그것이 진화되었다는 것을 어떻게 알 수 있었는가? 그것은 진화된 것 같다고? 그것이 어떻게든 진화된 것일까? 아니다! 그것은 절대로 어떻게든 진화된 것 같지 않다! 왜냐하면 단백질과 효소들은 우연히 생겨날 수 없는 고도로 정교하고 복잡한 살아있는 분자기계들이기 때문이다.
그러나 만약 누군가가 실제와는 다르게 KAI2가 어떻게든 ”생겨났다”는 과격한 상상을 했더라도, 그것이 기능을 하려면 목적을 두고 서로 상호작용하는 다른 단백질들, 다른 효소들, 그리고 유전정보들을 가진 유전자 전체 시스템이 필요하다. 이들 과학자들은 목적도 없고, 방향도 없으며, 무작위적인 과정이고, 복제 실수인 돌연변이들과 자연선택이 ”어떻게든 만들어냈을 것 같다”고 주장한다. 그것은 노골적으로 나쁜(BAD, Bald Assertion of Darwinism) 진화론적 주장인 것이다. 그들은 과학적인 주장을 하기를 완전히 포기했다. 그들은 별이 있기를 소망하면 어떻게든 기적적으로 출현했을 것이라고 말하는, 자신의 상상력을 발휘해 그저 몸짓, 추측, 추정, 가정, 공상, 담소, 몽유, 도피를 하고 있는 것이다.
따라서 진화론자들조차도 기적과 초자연을 믿고 있는 것이다. 창조론자들은 이성과 증거를 가지고 믿음을 지킬 수 있다. 진화론에 중독된 이러한 다윈의 추종자들은 그저 연기와 뜨거운 공기를 주변으로 뿜어내고 있을 뿐이다.
*관련기사 : 씨앗은 어떻게 싹틔울 때를 알까…"씨앗 속에 온도계 있다" (2023. 3. 8. 한국경제TV)
https://www.wowtv.co.kr/NewsCenter/News/Read?articleId=AKR20230307168900009
번역 - 문흥규
링크 - http://crev.info/2013/05/burning-plants-tell-seeds-when-to-germinate/
출처 - CEH. 2013. 5. 6.
나무의 셀룰로오스를 전분으로 바꿀 수 있을까?
(Wood You Cellulose for Starch?)
셀룰로오스(cellulose)는 가장 풍부한 생체분자이지만, 그것이 어떻게 만들어졌는지는 여전히 과학자들은 당황시키고 있다. 하지만 곧 당신은 그것을 먹을 수 있을 것 같다.
PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences) 지에 실린 두 이야기는 셀룰로오스에 관한 것이다. 하나는 어떻게 그것이 만들어졌는가에 관한 것이고, 다른 하나는 그것을 음식으로 바꾸어보려는 이야기이다.
경이로운 분자기계
PNAS 지의 첫 번째 논문은 셀룰로오스 합성 효소(cellulose synthase, CESA)의 구조를 밝히려고 무척 노력하고 있었다. 그 복잡한 효소는 미세섬유의 단단한 겹 안으로 성분요소들이 함께 짜여져 있어서, 나무를 단단하게 해주고, 소화되기 어렵게 만든다. 7명의 연구자들은, ”40년 이상의 실험적인 노력에도 불구하고, 식물 셀룰로오스 합성효소(CESA)의 3D 원자 모델은 여전히 애매한 채로 남아있다”고 말했다. 그 효소는 500개 이상의 아미노산들로 구성되어 있다. 본 논문에서조차 그 구조를 모두 밝히지는 못했는데, 보도 자료도 어떻게 그것이 작동하는지 자세히 보여주지 못하면서, ”셀룰로오스는 자연의 가장 풍부한 재생 가능한 생체재료이며, 화석연료를 대체할 수 있는 바이오연료 생산의 중요한 자원”이라고 말했다.
노스캐롤라이나 주립 대학(NCSU)의 보도 자료에 의하면, 연구 결과중 하나는 그것이 미세섬유(microfibrils)를 짜는 고리(반지)처럼 보인다는 것이다. 켄터키 대학의 강의 노트는, 포도당의 미세섬유가 뻣뻣한 태피스티리(tapestry, 융단)로 짜여지면서, 자당(sucrose)으로부터 과당(fractose)을 제거할 때 미세소관(microtubule)을 올라가는 한 분자기계를 보여주었다. Trends in Plant Science(2012) 지의 논문의 Box 1에는 36개의 단백질들이 CESA에 포함되어있고, 추가적으로 ”많은 단백질들이 직접적 또는 간접적 상호작용으로 셀룰로오스 합성을 조절한다는 것이다. 이러한 유전자들 중 그 어떤 것이라도 돌연변이가 생기면 셀룰로오스 양의 감소, 또는 결정도의 감소가 일어나고, 뿌리와 배축(hypocotyls)의 세포확장에 결함이 생길 수 있다”고 밝혔다. 그것의 구조가 더 잘 알려짐에 따라, 그 효소의 조작법(작용방법)이 필연 재미있게 되었다. 연구팀은 목화 섬유 내부의 CESA를 연구해 왔다. 과거 수세기 전의 목화 채취자 또는 방적업자들이 그들의 손에 있던 것이 21세기 과학자들도 다 이해하지 못하는 경이로운 분자기계들이었다는 사실을 생각할 수 있었을까?
칼을 바꾸어 쟁기로
PNAS 지의 두 번째 논문은 셀룰로오스를 전분(starch)으로 바꾸는 방법을 기술하고 있었다. 셀룰로오스는 주로 글루코오스 사슬로 구성되어있는데, 몇몇 초식동물의 위에서 박테리아에 의한 것 외에는 소화되지 않는 것으로 증명되었다. 셀룰로오스와 전분(글루코오스로 만들어진)은 동일한 기본구조를 가지고 있으나, 분자간의 결합에서만 다르다. 풍부한 생체분자를 음식으로 바꾸는 방법을 발견한다면, 증가하는 세계 인구를 먹여 살리는데 가치가 있을 것이다. 버지니아 공대의 연구팀은 곰팡이, 효모 및 식물 재료에서 얻은 5개의 비천연 효소를 사용하여 그것을 만드는 방법을 발견했다.
그 처리 과정은 전분의 선형 형태인 아밀로스(amylose)를 30% 생산해냈고, 나머지는 바이오연료로 쓸 수 있었다. Science Daily지에 따르면, 그것은 친환경적이었다 ; 그 처리과정은 열, 화학물질, 혹은 비싼 장비가 필요치 않고, 상업적 생산을 위해 대량적으로 처리될 수 있다. 그리고 그 효소는 자력(magnetism)으로 재순환 될 수 있기 때문에, 어떤 쓰레기도 발생시키지 않는다. 논문의 요약 글은 ”동시 효소적 생물형질 전환과 미생물 발효에 기초한 차세대 생물정제 기술은 식품, 바이오연료 및 환경 고통(3중고)를 해결할 수 있을 것”으로 전망했다. PhysOrg 지는 세상에서 두 번째로 풍부한 생체분자인 크실란(xylan)을 생물연료로 바꾸려는 시도를 보도하고 있었다. 그것은 더욱 도전이 되는 이야기이다. 왜냐하면 그 자당의 5탄당 구조는 쉽게 발효되는 셀룰로오스 내의 6탄당을 추출하는 방법으로부터 얻을 수 있기 때문이다. 에너지국(Department of Energy)의 그 논문 이야기는 사실 성경적인 관점에서 발단한 것으로, ”칼을 쟁기”로 바꾸려는 것과 같은 것이다.
이전의 글 '다이아몬드의 에이커'에서 강조했던 것처럼, 만약 사람들이 동식물에 들어있는 첨단과학을 어떻게 발견하고 사용할 것인가를 알게 된다면, 사람들은 보물에 둘러싸여 있는 것이다. 여기에 자연의 경이로움에 대한 우리의 이해를 증진시키고, 동시에 인류에 유익한 기술로 바꿀 수 있는 다윈 프리(Darwin-free)의 더 좋은 과학이 있는 것이다.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://crev.info/2013/04/wood-you-cellulose-for-starch/
출처 - CEH, 2013. 4. 17.
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5657
참고 : 5574|5475|4408|5490|4259|4569
생체모방공학의 여러 소식들 : 독소흡수 나노 스폰지, 나노 셀룰로오스,
나노 직물, 수술용 봉합사, 말똥 연료, 박쥐 날개, 콩잎 모방 빈대잡기
(Biomimetics Roundup)
David F. Coppedge
여기에 식물, 동물, 세포 연구에서 떠오르는 새로운 기술에 대한 최근 뉴스를 요약 소개한다.
독소 스폰지 : PhysOrg(2013. 4. 14) 지는 적혈구 막에 싸여져 있는 흡수성 소재로 만들어진 '생체모방 나노스폰지(biomimetic nanospongers)'에 대해서 보도했다. 이것은 박테리아 독소와 뱀독을 흡수하기 위해서 '유인용 미끼(decoys)'로서 혈류를 떠돌아다닐 수 있다. 독소는 살아있는 혈액세포에 구멍을 내는 대신에, 무해한 나노스폰지 안으로 흡수되고, 다음에 간에서 제거된다.
나노 셀룰로오스 : 연구자들은 '나노-셀룰로오스(nano-cellulose)'를 만들기 위한 ‘공학적 조류(engineered algae)’를 가지게 되었다고 말했다. 그것은 일찍이 가장 중요한 잠재적 농업 형질전환 중 하나가 될 것이며, 그 놀라운 재료는 지속가능한 바이오 연료와 많은 다른 산물들의 원재료가 될 수 있다”고 말했다. 그 조류는 나노셀룰로오스를 생산하는 한편, 대기 중의 이산화탄소를 제거한다는 것이다. PhysOrg(2013. 4. 7) 지를 보라.
나노 직물 제작 : 10억분의 1미터로 (꿈의 신소재로 불리는) 그래핀(graphene)의 정교한 형태를 만들기 위해 필요한 것은? PhysOrg(2013. 4. 10) 지는 MIT 대학의 연구자들이 주형(template)으로써 DNA를 이용하여 그 기술을 완벽하게 해냈다고 보고했다. 그것은 ”그래핀으로 구성된 전자 칩으로, 독특한 전자 특성을 지닌 1원자 두께의 탄소 시트인 나노-회로(nano-circuits)를 만들어내는 데에 사용될 수 있을 것”이라는 것이다.
기생충을 모방한 수술용 패치 : 최근 EurekAlert(2013. 4. 16) 지는 한 기생충에서 영감을 받아, 봉합사(sutures)나 스테플러보다 더 효과적인 수술용 패치(surgical patch)가 개발되었다고 보고했다. ”물고기의 창자에 사는 한 기생충(물고기의 장내로 파고 들어가는 가시 머리의 기생충)이 사용하는 기술을 모방하여”, 연구자들은 ”수술 부위에서 수술용 스테플러보다 더 강하게 피부 조각을 지탱해 주는 미세침(microneedles)이 못박혀있는 유연한 패치”를 개발한 것이다. 그것은 일반 수술용 스테플러보다 3배 더 강하다고 PhysOrg (2013. 4. 16) 지는 밝혔다.
말똥의 새로운 이용 : 믿거나 말거나, 과학자들은 말의 배설물(horse feces)에서 전 세계 바이오연료 생산에 도움이 될 수 있는 유용한 효소를 발견했다는 것이다. Science Daily(2013. 4. 11) 지는 말의 분뇨에 있는 한 균류가 셀룰로오스를 설탕으로 전환시킬 수 있음을 발견했다고 밝혔는데, 그것은 ”바이오연료 비용을 절감시키고 문제 해결의 잠재성이 있는 귀중한 효소들을” 약속해준다는 것이다. 어느 누가 말똥이 떨어지는 소리에 감사할 줄 알았겠는가!
박쥐 날개가 주는 영감 : 로봇 박쥐 날개의 발명자가 말했다 : Live Science(2013. 4. 10) 지에서 조셉 바흘만(Joseph Bahlman)은 ”박쥐는 정말 놀라운, 멋진 비행사”라고 말했다. ”박쥐의 날개는 극히 역동적이며, 조류나 곤충보다 훨씬 더 동적이다. 당신이 박쥐의 날개를 보면, 그들의 손은 우리와 똑같고, 날개가 많은 다른 모양으로 적응하도록 해주는 관절을 가지고 있고, 엄청난 범위의 공기역학적 힘과 기동성을 주고 있다. 박쥐들은 인간이 설계한 그 어떤 비행체보다 더 잘 날 수 있다. 나는 어떻게 그것이 작동하는지를 밝혀내서, 그것을 복제하기를 원한다”고 그는 말했다.
콩 잎을 모방하여 빈대 잡기 : 성가신 빈대(bedbugs)를 제거하려는 지금까지의 노력은 대부분 실패했고, 많은 주택 소유자들과 호텔 고객들을 좌절시켜 왔다. 이제 과학자들은 불가리아와 세르비아에서 강낭콩 잎을 빈대의 덫으로 침대 옆 바닥에 흩뿌려두는 오래 전에 사용한 민간요법에 영감을 받아 합성 덫(synthetic traps)을 만들고 있다. 그렇다. Nature(2013. 4. 17), BBC News(2013. 4. 10) 등은 콩 잎(bean leaves)은 빈대를 효과적으로 포획한다고 보도하고 있었다. 작은 털이 빈대의 발을 찔러 무력화시키고 죽게 만든다는 것이다. 그 합성품은 아직까지는 잘 기능하지 못하지만, 과학자들은 살충제를 사용하지 않은 해결책에 대한 영감을 가지게 되었다는 것이다. ”식물은 곤충을 포획하기위한 특별한 능력을 보여준다”고 한 연구원은 말했다. 또 다른 연구자는 ”자연은 뒤따라가기 힘든 행동을 하고 있다”고 말했다.
콩 잎과 빈대 이야기에서, 진화에 대한 유일한 언급은 실제적으로는 진화론에 도움이 되지 않는 말이다 : ”콩과 빈대 사이에는 어떠한 진화적 관련도 없다. 그래서 빈대에 특별히 영향이 있는 이 덫은 순전히 우연일 뿐이다”.
이러한 것들은 이전에는 보고되지 않았던 모두 새로운 생체모방공학(biomimetics) 분야이다. 이러한 것들은 더 많은 영역으로 생체모방공학 분야가 계속 성장하고 확장되고 있음을 나타내고 있다. 진화론과 무관한 이러한 프로젝트들은 과학을 오래된 설계 이론과, 인간과 교감하는 학문으로 되돌리고 있다. 박쥐 날개 이야기에서 죠셉 바흘만의 태도를 취하고, 그것을 실행해 보자!
*참조 : 생체모방공학
번역 - 문흥규
링크 - http://crev.info/2013/04/biomimetics-roundup/
출처 - CEH, 2013. 4. 20.
