식물의 그늘 감지 센서와 토양 두께 측정기.
(Plant Brains Solve Problems)
David F. Coppedge
식물은 물리적 뇌나 신경계가 없지만, 자기 위치에서 살아가는 방법을 알고 있다.
식물의 그늘 감지 센서 (PhysOrg. 2015. 12. 24) : 당신은 눈이 없다면 빛을 느낄 수 있겠는가? 그리고 피부가 없다면, 당신에게 비춰지는 빛을 누군가가 가렸을 때, 그것을 알아챌 수 있겠는가? 식물은 이러한 문제와 다른 문제들을 해결할 수 있었다. ”수동적인 것처럼 보임에도 불구하고, 식물들은 서로서로 더 크게 자라나서 햇빛을 더 많이 받기 위한 전쟁을 벌이고 있다. 한 식물이 다른 식물에 의해서 그늘이 드리워졌다면, 그것은 식물의 생존에 필요한 필수적인 햇빛을 차단당하는 것이 된다”라고 그 기사는 말하고 있었다.
이 치명적인 그늘을 피하기 위해서, 식물들은 다른 식물의 그림자에 의해서 위협받았을 때, 내부적 경고를 울릴 수 있는 광센서(light sensors)를 가지고 있다. 그들의 광센서는 적색과 청색 빛(식물들에 의해서 흡수되는 파장)의 결핍을 탐지할 수 있다. 그 광센서는 구름에 의한 그늘과 경쟁하는 식물에 의한 그늘 사이의 차이를 구별할 수 있다.
솔크 연구소(Salk Institute)의 과학자들은 식물이 위협적인 이웃 식물의 과도한 성장으로 인한 그늘의 질을 평가하고 있는 방법을 발견했다. 그것은 곡물의 생산성을 증진시키기 위해 사용될 수 있는 발견이다. 2015. 12. 24일자 Cell 지에 게재된 새로운 연구에 의하면, 식물에서 분자 센서(molecular sensors)에 의해서 탐지되는 청색 빛의 결핍은 경쟁하고 있는 이웃 식물을 극복하기 위한 가속화된 성장을 시발시키고 있었다.
그들의 비밀은 크립토크롬(cryptochromes)이라 불리는 빛 감지 세포소기관에 있다. 그것이 활성화 되었을 때, 성장을 위해서 유전자 위에 있는 후성유전학적 조절 스위치를 켠다. ”우리는 크립토크롬이 DNA에 있는 이들 전사 요소에 접촉하는 것을 발견했는데, 그것은 다른 광수용체(photoreceptors)가 활성화되는 것보다 완전히 다르게 유전자들을 활성화시킨다.”라고 솔크 연구소의 과학자는 말했다. 그것은 식물이 빠르게 반응할 수 있는, 그러나 너무 빠르지는 않는, 일종의 짧은 경로이다.
민들레의 생존 기술 : 민들레의 우유 빛깔의 하얀 수액은 이유가 있었다. 그것은 그 뿌리를 와삭와삭 씹어 먹어버리는, 토양에 있는 벌레 유충을 퇴치시키기 위한 것이었다. ”민들레는 생존 전문가이다.” Science Daily(2016. 1. 5) 지는 말했다. 그 기사는 온화하게 보이는 작은 풀에서 두 가지의 놀라운 업적을 지적하고 있었다. 그것은 전 세계적으로 분포한다는 것과, 근육을 가지고 있다는 것이다!
민들레(dandelions, Taraxacum officinale agg.)는 전 세계의 온대지역 거의 대부분에 걸쳐 분포하고 있는, 유럽과 아시아 기원의 잘 알려진 식물이다. 어린이들은 민들레의 노란 꽃과, 낙하산처럼 보이는 솜털 많은 씨앗을 사랑한다. 바람에 의해서 먼 거리를 여행할 수 있는, 어린 민들레는 아스팔트도 뚫을 수 있는 힘을 가지고 자라난다. 그러므로 민들레는 현대 도시에서 생존의 상징물이 되고 있다.
식물의 토양 두께 측정기 : 당신이 흙 속에 박혀있는 모종(seedling)이라 생각해 보라. 당신은 위로 이동하라고 말해주는 센서를 가지고 있다. 그러나 당신은 ”대기 중으로 얼마의 높이로 자라나야 하는지를 어떻게 알 수 있겠는가?” 이것은 생존에 있어서 매우 중요하다. 햇빛이 당신의 자라난 가지에서 잎들의 성장을 도와주기 전에, 자원들을 보존해야만 한다. 모종은 자신 위에 있는 토양의 기계적 압력과 깊이를 측정할 수 있는 특별한 장비를 가지고 있다. Current Biology(2015. 12. 31) 지에 게재된 논문에 의하면, 그 계측기는 COP1 이라는 단백질을 포함하고 있다. 그 단백질은 모종의 출현(emergence, 땅 표면을 뚫고 나오는 것)을 중재하는 화학물질로서, 빛에 반응하여 에틸렌 생산을 위한 전사 요소를 조절한다. 당신은 기계공학과 유기화학의 박사급 수준인 이 작은 콩 모종이 대학에서 과학 수업을 받았다고 생각하는가? 여기에 작은 모종이 햇빛 쪽을 향하여 무거운 토양을 뚫고 자라날 때, 무슨 일이 일어나는 지를 알려주고 있다 :
우리는 COP1이 직접 F 상자단백질(F box proteins) EBF1 및 EBF2를 표적으로 하여, 유비퀴틴화(ubiquitination) 및 분해를 시켜 EIN3를 안정화함을 보여준다. 모종이 지표면 쪽으로 자라면서, 위에 놓여있는 토양의 두께는 감소하고, 결과적으로 빛의 강도는 점진적인 증가한다. COP1은 빛 신호를 보내고, 에틸렌은 토양의 기계적 상황에 대한 정보를 변환시킨다. 이것은 토양으로부터 모종의 출현을 증진시키기 위해 EIN3 단백질 수준을 협력하여 제어한다. COP1-EBF1/2-EIN3 모듈은 식물이 지표면의 깊이를 감지하는 메커니즘으로 밝혀졌고, E3 유비퀴틴 연결효소(ubiquitin E3 ligase)의 급격한 증가를 조절하는 새로운 패러다임으로 밝혀졌다.
식물은 너무도 아름답고 현명하다. 당신은 그들을 가끔 끌어안아주고 싶을 정도일 것이다. 그러나 돼지풀(ragweed)이나 옻나무는 끌어안지 마라. 그들은 당신을 하나의 위협으로 인식하고 방어 메커니즘을 작동시킬 수 있다. 이러한 식물들의 경이로운 기능들은 어떻게 생겨났을까? 무작위적인 과정으로 어쩌다 우연히? 민들레가 아스팔트를 통과하는 구멍을 낼 수 있다면, 그것이 고속으로 작동된다면, 무슨 일이 일어날지를 상상해 보라.
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2016/01/plant-brains-solve-problems/
출처 - CEH, 2016. 1. 8.
사막에서 화려하게 피어난 꽃들
(Dry Desert Explodes in Color)
David F. Coppedge
씨앗들은 이 순간을 위해 지구상에서 가장 건조한 곳의 땅속에서 수년 동안 기다리고 있었다.
Live Science(2015. 10. 29) 지에 게재된 한 사진은 그것이 촬영된 장소를 생각해볼 때 놀라운 일이었다. (클릭하면 아름다운 사진을 볼 수 있음). 아타카마 사막(Atacama Desert)은 지구상에서 가장 건조한 장소 중 하나이다. 이 사막에 나타난 화려한 색깔은 모두 어디에서 왔는가?
우주생물학자들은 극단적 환경에서 살아가는 생명체를 연구하기 위해서 아타카마 사막으로 갔다. 그곳은 평상시에 누런, 황량한, 흙먼지만 날리는 불모의 땅이다. 그곳에서 무슨 일이 일어났는가?
화성 표면과 같은 불모의 땅인 아타카마 사막에서 최근에 꽃들이 만발했다. 꽃들은 언덕들을 파랑, 밝은 주홍, 오렌지, 노란 색으로 뒤덮었다. 마법과 같은 이러한 변화는 올해 조금 일찍 내린 많은 량의 비 때문에 일어났다. 이 많은 강우는 수년 동안 휴면 상태에 있던 씨앗들을 적셨던 것이다.
Live Science 지에서 티아 고스(Tia Ghose)는 아타카마 사막은 일 년 강수량이 15mm에 불과한 곳이라고 말했다. 남반구는 지금 봄이다. 18년 만에 가장 많은 꽃들이 피었다고 그녀는 말했다. 데스벨리(Death Valley)와 같은 다른 사막에서도 간혹 유사한 일이 일어난다는 것이다.
씨앗들은 때때로 적절한 조건을 기다리며 수십 년 동안 살아남을 수 있다. 어떻게 씨앗은 발아할 시기를 알 수 있었는가? 땅속 지하로 내려간 습기는 발아를 억제시키는 물질을 걸러낼 수 있다. 또한 씨앗 내에는 계절을 알 수 있게 해주는 내부 시계와, 온도 등을 탐지하는 모니터 같은 것들이 들어있다. 피드백 루프와 네트워크를 형성하고 있는 효소들이 급격히 만들어지면서 이러한 일은 시발된다. 그래서 묘목으로 성장케 하는 세포들을 깨워 발아를 시작케 하는 유전자들의 스위치를 켜는 것이다. 이 변화를 조절하는 여러 요소들은 아직 잘 이해되지 않고 있다. 그러나 한 가지는 확실하다. 식물은 이 모든 것을 알고 있다는 것이다. 동시에, 그들은 위로 새싹을 밀어 올리고, 상황이 양호한 동안에 꽃을 피우는 것이다.
얼마나 멋진 세계인가! 건조하고 뜨거운 사막에서 생명체가 피어나는 것을 놀라운 일이다. 지구와 화성, 또는 달 사이의 차이점은 무엇인가? 사람들은 오랫동안 화성(Mars)을 관찰해왔지만, 이와 같은 것은 결코 보지 못했다. 그 이유는 무엇인가? 그것은 복잡하고 특별한 정보(information) 때문이다. 정보는 필수적인 것이다. 초월적 지혜를 가지신, 그리고 아름다움을 사랑하시는 창조주에 의해서, 이들 씨앗 안에 정보가 프로그램 되어 들어있었기 때문이다.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://crev.info/2015/11/dry-desert-explodes-in-color/
출처 - CEH, 2015. 11. 2.
낭상엽 식물은 박쥐를 유인하도록 설계되어 있었다.
(Pitcher Plants Designed to Attract Bats)
by Brian Thomas, Ph.D.
식물과 동물은 서로 의존하고 있다. 식물은 동물이 호흡하도록 산소를 배출하고, 동물들의 먹이(대부분 당)를 만들어낸다. 반대로 동물은 이산화탄소를 배출한다. 그래서 식물은 이산화탄소와 햇빛을 이용하여 성장할 수 있다. 창조주를 고려하는 정직한 사고의 사람이라면, 이러한 생태학적 상호의존성은 설계된 것으로 생각할 것이다. 그러나 최근에 발견된 낭상엽 식물(Pitcher plants, 벌레잡이통풀)과 박쥐(bats)와의 상호관계는 더욱 설계된 것으로 보여진다.[1]
아시아에서 가장 큰 섬인 열대의 보르네오(Borneo)에 있는 한 낭상엽 식물은 특별한 박쥐 종을 유인하는데, 그들의 주머니 모양의 잎 안에서 박쥐가 쉴 수 있도록 하는 것이다.(사진은 여기를 클릭). 그 식물은 주머니 바닥에 떨어진 박쥐의 배설물로부터 질소를 흡수하고, 대신에 박쥐는 편안하게 거처에서 쉴 수 있는 것이다. 연구자들은 남미대륙의 정글에 살고 있는 낭상엽 식물은 수분(pollination)을 위하여 박쥐를 유인하는 꽃을 피운다는 것을 이미 알고 있었지만, 아시아의 낭상엽 식물은 독특하다. 그들은 박쥐에게 낮 시간 동안 휴식할 수 있는 안전한 장소를 제공한다. 어떻게 박쥐는 주변의 빽빽한 정글 숲에서 이 선호하는 낭상엽 식물을 식별할 수 있는 것일까? 그 질문에 대한 답은 낭상엽 식물과 박쥐가 어떻게 진화했는지를 설명하는데 도움이 되는 것일까?
독일의 전문가들은 낭상엽 식물이 어떻게 박쥐를 유인하는지를 알아보기 위해서 보르네오 섬의 브루나이에서 온 생물학자들과 함께 연구를 수행했다. 그들의 연구 결과는 Current Biology (2015. 7. 20) 지에 발표됐다.[2] 낭상엽 식물들은 동료인 박쥐를 유인하기 위한 오목한 반사판(concave reflectors)을 가지고 있었다. 박쥐가 내보내는 고주파의 음파는 반사판에서 반사된다. 그래서 그것은 정글의 단조로운 배경 소리에 비해 두드러진다. 낭상엽 식물의 음향 반사판은 세 가지 매우 정밀한 설계적 특성을 가지고 있었다 :
1. 식물의 반사판은 주머니의 개구부 바로 위에 자리 잡고 있다. 박쥐에게 반사되는 소리는 매우 크게 들리겠지만, 개구부 아래에서는 소리가 흡수된다. 박쥐는 이러한 뚜렷한 대조를 쉽게 알아챌 것이다.
2 반사판이 있는 부위는 곤충을 유인하는 친척 낭상엽 식물의 것보다 더 큰데, 이것은 음파 신호를 증가시킨다.
3. 반사판은 양쪽에서 별개의 음향 패턴을 반사한다. 그래서 박쥐는 여러 각도에서 이것을 감지할 수 있다.
낭상엽 식물의 반사판 크기 패턴과 측면 반사 패턴은 일정 주파수 범위의 음파가 부딪칠 때에만 작동한다. 물론 이것은 이들 지역의 박쥐가 내는(측정됐던 모든 박쥐들의 가장 높은 주파수 기록을 가지고 있는) 음파의 주파수 범위와 정확하게 일치한다. 동물들의 초음파 발사에 대해서는 여기의 짧은 영상을 보라.
어떻게 이 상호 의존적인 미세하게 조율된 기관들이 두 생물에 생겨나 있는 것인가? 낭상엽 식물에서 정확한 크기와 모양의 반사판이 최적의 위치에 구축되기 위해서는, 식물의 DNA에 그것을 만드는 명령 프로그램이 생겨나야만 한다. 박쥐가 초음파를 아무리 많이 발사한다 하더라도 낭상엽 식물의 씨앗 내에 있는 DNA에는 도달할 수 없다. 그리고 새로운 반사판을 만드는 암호를 구축할 수 없다.
Current Biology 지의 저자들은 썼다. ”새로운 열대지역에서, 박쥐를 유인하여 수분을 하는 몇몇 식물은 박쥐를 유인하기 위한 효과적인 유인책을 발견했다. 그것은 초음파를 반사하는 반사판을 발달시킨 것이다. 이것은 박쥐의 반향정위(echolocation) 시스템을 이용할 수 있게 해주었다.”[2] 어떻게 식물이나 동물이 환경적 도전을 해결하기 위해서 자신의 DNA를 의지적으로 변경할 수 있을까? 그리고 이들 식물은 박쥐의 배설물이 자신에게 도움이 된다는 것을 어떻게 알 수 있었는가? 더군다나 식물의 주머니 속으로 박쥐가 휴식을 취하러 오기도 전에 말이다.
식물은 어떠한 해결책을 발견할 수 없고, 반사판도 발달시킬 수 없고, 어떠한 반향정위도 탐지할 수 없다. 오직 사람만이 그러한 종류의 창조적 작업을 수행할 수 있다. 그리고 그러한 일을 하실 수 있는 최고의 분은 우리 주 예수 그리스도이시다. ”만물이 그에게서 창조되되 하늘과 땅에서 보이는 것들과 보이지 않는 것들과...”(골로새서 1:16)
낭상엽 식물의 반사판은 그 분의 창조를 증거하고 있다. 이 상호 의존적인 낭상엽식물-박쥐 시스템은 창조주의 초월적 지혜와 설계를 드러내고 있는 것이다.
References
1. Also, all animals either directly or indirectly get their necessary sugar energy from plants. See Demick, D. 2000. The Unselfish Green Gene. Acts & Facts. 29 (7): i-iv.
2. Schoner, M. G. et al. 2015.Bats Are Acoustically Attracted to Mutualistic Carnivorous Plants. Current Biology. 25 (14): 1911-1916.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/8959
출처 - ICR News, 2015. 9. 14.
식물이 씨앗을 퍼뜨리는 놀라운 방법들
(Plants Borrow Their Transportation)
식물이 씨앗을 퍼뜨리는 다양한 방법들에 관한 멋진 연구들이 이루어지고 있다. 여기에 이동하는 동물을 올라타서(hitchhiking) 씨앗을 퍼뜨리는 두 가지 방법이 있다.
에뮤의 분변을 통한 운송 : 세상에서 두 번째로 몸이 큰 새인, 날지 못하는 에뮤(emu)에 대한 PhysOrg 지의 글은 이러한 동물이 식물에게 얼마나 중요한지를 말해주고 있었다. 이러한 목적지향의 새들은 먹이를 얻기 위해 어디로 가야하는지를 알고 있으며, 어떤 승객들과 함께 가는 것에는 괘념치 않는다.
에뮤에 부착되어있는 GPS 기술은 세계에서 두 번째로 큰 현존하는 새의 역할을 강화시켜주고 있었는데, 그들은 목적 없이 떠도는 것이 아니라, 목적을 가지고 움직이고 있고, 환경에 씨앗들을 살포하는 중요한 역할을 하고 있다.
에뮤는 분명 마호가니고무나무(jarrah) 숲에서 과일을 먹는 동물(frugivore) 중에서 가장 중요한 동물이며, 그들의 일반적인 식사와 100일에 이르는 소화관(gut) 내의 보존능력은 분변으로 상당히 많은 다양한 씨앗들을 배출시킬 수 있음을 뜻한다.
아이들한테는 지저분하게 들리겠지만, 씨앗들은 1등석 좌석을 타고 운반되고 있는 것이다. 이러한 협력적 노력은 서로에게 유익하다. 새는 음식을 먹고, 식물의 씨앗은 운반되기 때문이다. 씨앗이 모본 식물(parent plant)로부터 약간 먼 거리에 분포되는 것은 근친교배(inbreeding)를 방지하기 위해서도 중요하다. 이러한 씨앗 운송 시스템은 또한 비료도 제공해준다.
물고기의 소화관을 통한 운송 : 또 다른 씨앗들은 수로(waterways)를 통해서 운송된다. PhysOrg 지의 다른 기사는 씨앗들이 물고기의 소화관을 이용해서 어떻게 장거리를 이동될 수 있는지를 말해주고 있었다. 그 연구는 식물의 씨앗이 소화가 안 될 정도로 단단하지만, 땅에서는 쉽게 발아될 정도로 부드러운 것 사이의 절묘한 균형을 가지고 있음을 발견했다. (앞에서 언급한 에뮤처럼) 물고기의 소화액은 씨앗의 발아를 돕는 것으로 나타났다 :
물고기는 먼 거리로 씨앗들을 분포시키는데 있어서 중요한 역할을 수행할 수 있다. 특히 무거운 씨앗들은 물고기의 입을 통과할 때나 소화관 내에서 손상 받지 않으며, 상류로 혹은 하류로 수 마일을 여행한 후에 배출될 수 있다. 결과적으로 새롭게 조성된 자연에서 수생식물의 재도입이 필요치 않을지도 모른다. Freshwater Biology 지는 라드바우드(Radboud) 대학 및 와게닝겐(Wageningen) 대학의 생태학자이며 물고기 전문가들의 한 연구를 발표했다.
분변(faeces)은 28시간 후에 수집됐다. 물고기는 씨앗을 삼켰을까? 그리고 다시 배출했을까? 그렇다면 여전히 발아능력이 있었을까? 성숙한 잉어(carps)는 거의 모든 씨앗들을 깨뜨려버릴 수 있고, 소화시킬 수 있다. 가래속수초(pondweed) 같은 단단한 씨앗은 잉어에게 먹혀도 살아남을 수 있었다. 그러나 물고기에 의해서 손상당하지 않고 먹혀진 몇몇 부드러운 씨앗들은 발아가 매우 잘되는 것이 입증되었다. 틸라피아(tilapia, 아프리카 동부·남부 원산의 민물고기)는 잉어보다 씨앗을 적게 먹지만, 그들이 배출한 씨앗들은 더 많이 살아남았다.
곤충 히치하이킹 : 균류(Fungi)는 전형적으로 식물로 분류되지 않는다. 그들은 포자(spores)를 가지고 있지만 씨앗은 없다. 그러나 버섯(mushrooms)은 식물처럼 토양에 정착을 한다. Current Biology 지는 생체발광 버섯(bioluminescent mushrooms)은 곤충 유치를 위해서 빛을 낸다는 것을 보여주는 실험을 게재하고 있었다. 녹색의 빛은 세기와 파장에 있어 곤충의 시각 민감성에 특이적으로 목적한 것이었다. ”파리, 투구벌레, 개미, 나나니벌, 기타 반시류의 곤충들은 가까이의 녹색 빛”에 이끌렸으며, 그들은 버섯으로부터 포자를 수집하여 다른 지역으로 실어 나르고 있었다. ”저자들은 특히 습하고, 포자발아가 잘 되고, 바람이 적은, 울밀한 숲에서 곤충들에 의한 포자의 야간이동은 균류의 분산에 몇 가지 장점을 제공하고 있다고 기술했다”.
씨앗을 퍼뜨리는 다른 방법들 : 앞에서 기술된 것들은 식물의 씨앗살포 기술의 단지 일부 사례일 뿐이다. 대기 운송(air transportation)은 씨앗 살포의 주된 메커니즘이다. 우리는 이전에, 소나무 씨앗에서 사용되는 헬리콥터 운송에 대하여 논했다(2015. 3. 31). 그러한 기능은 단풍나무와 다른 나무에서도 높은 곳에서 씨앗들을 떨어뜨릴 때 작동된다. 민들레(dandelions)와 같은 키가 작은 식물들은 풍산(parachuting, 바람에 날려 이동) 씨앗이 흔하다. 도꼬마리(cockleburs)는 가축에 붙어서 이동을 한다. 이것은 벨크로(Velcro)에 영감을 주었다. 코코넛(coconuts)과 맹그로브(mangroves)는 그들 자신이 선박이 되어 대양을 가로질러 떠다닐 수 있다. 회전초(tumbleweeds)는 그들 자신의 파종기계를 움직이기 위해 바람을 이용한다. 금작화(scotchbroom)와 겨우살이(mistletoe) 같은 식물은 소형화된 대포로 씨앗을 발사한다. 귀리(oats)나 filaree 같은 다소 흔한 식물들은 땅에 그들을 심기위한 강력한 도구를 씨앗에 장착하고 있다. 이러한 그리고 또 다른 놀라운 씨앗 살포 메커니즘들은 무디 과학연구소의 ‘생명과 하나님의 놀라운 창조여행’의 다큐멘터리 기록에서 실제로 볼 수 있다.
무디연구소의 다큐멘터리들은 고전적이지만, 정말로 유익한 교육재료이다. 무디 과학연구소의 영화들은 여전히 많은 사람들에게 기억되고 있지만, 대부분은 현대의 HD 영상물에 비해 시대에 조금 뒤떨어진다. 당신이 모르는 한 가지는, 프로듀서였던 라드(Lad Allen)와 편집자 제리(Jerry Harned)는 그들이 무디연구소에서 직원으로 있었을 때, 그러한 작품들을 만들었고, 그들 자신의 회사인 일러스트라 메디아(Illustra Media)를 통해서 18년 동안이나 위대한 다큐멘터리 만들기를 계속하고 있다는 것이다. 최근에 그들은 ”변태: 나비와 비행의 아름다움과 설계(Metamorphosis: The Beauty and Design of Butterflies and Flight)”같은 생명 설계 시리즈의 놀라운 고품질 다큐멘터리를 만들고 있다. 페이스북과 트위터(@illustramedia)에서 보라. 그리고 Illustra, La Mirada 웹사이트들을 방문해 보라. 해양생물에 관한 그들의 멋진 걸작품인 ‘Living Waters’ 도 참고하라.
*참조 : 씨앗의 경이로움 : 작은 꾸러미는 하나님의 작품임을 증명하고 있다.
http://creation.kr/Plants/?idx=1291419&bmode=view
스스로 땅을 파고드는 씨앗 : 일러스트라의 새 영상물 "정말로 경이로운 까끄라기"
http://creation.kr/Plants/?idx=4064022&bmode=view
진화론을 부정하는 경이로운 지적설계의 세 사례 : 민들레 씨앗, 사마귀새우, 사람의 뇌
http://creation.kr/animals/?idx=1757475&bmode=view
풀산딸나무 화분의 경이로운 폭발! : 투석기와 유사한 발사 장치는 설계를 가리킨다.
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중력보다 600 배 빠른 식물의 신비
http://creation.kr/Plants/?idx=1291368&bmode=view
상상을 초월하는 종자들의 생명여행
http://creation.kr/Plants/?idx=1291333&bmode=view
진화론을 부정하는 경이로운 지적설계의 세 사례 : 민들레 씨앗, 사마귀새우, 사람의 뇌
http://creation.kr/animals/?idx=1757475&bmode=view
2천년 전 씨앗에서 자라난 야자 나무
http://creation.kr/Plants/?idx=1291350&bmode=view
이스라엘에서 2,000년 전 씨앗이 발아하여 나무로 성장했다.
http://creation.kr/Plants/?idx=3181892&bmode=view
산불은 씨앗에게 발아 시점을 알려준다.
http://creation.kr/Plants/?idx=1291403&bmode=view
진화론적 개념과 어긋난 식물들의 세계 여행
http://creation.kr/Plants/?idx=1291346&bmode=view
번역 - 문흥규
링크 - http://crev.info/2015/04/plants-borrow-their-transportation/
출처 - CEH, 2015. 4. 2.
구분 - 4
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6200
참고 : 5774|5663|5426|5024|2475|5788|5823|5345|4325|6114|6056|5978|5933|5778|5772|5754|5746|5736|5692|5655|5654|5554|5526|5356|5137|5468|5527|5957|5958
식물에서 인트라넷이 작동되고 있었다.
: 식물 내의 정교한 통신 시스템은 진화론을 거부한다.
(Plant Intranet Seen in Action)
David F. Coppedge
어떻게 뿌리(roots)는 식물 꼭대기에서 일어난 일에 반응하는 것일까? 그 정교한 통신시스템은 이메일을 닮았다.
Science (2014. 10. 17) 지에 논문을 게재한 저자들은 이메일(e-mail)이나 인트라넷(intranet)이라는 단어를 쓰고 있지는 않았지만, 그들이 기술한 신호시스템은 그러한 설명에 적합한 것이었다.
질소(N)는 식물에 중요한 영양소이지만, 토양에서 흔히 불균등하게 분포한다. 따라서 식물은 한 시스템적 메커니즘을 진화시켜 왔는데, 그것은 뿌리의 한쪽에서 질소 기아(결핍)가 생기면, 다른 쪽에서 보상이 일어나 질소 흡수가 증가하는 것이다. 여기에서, 우리는 질소 결핍을 인식하고 뿌리 발달의 변경에 필요한 장거리 신호를 유지하는 분자시스템을 연구했다. 질소가 결핍된 뿌리들은 줄기로 작은 펩티드(peptides)를 분비하고, 두 개의 루신(leucine)이 풍부한 반복 수용체 키나제(LRR-RKs)를 받는다. 이러한 경로가 결여된 식물 애기장대(Arabidopsis)는 질소 결핍증상과 함께 생장부진을 보였다. 따라서, 뿌리에서 줄기로 보내지는 신호는 식물체가 국소적인 질소 가용성의 변동에 적응하는데 도움을 준다.
바꾸어 말하면, 이러한 작은 펩티드들은 뿌리로부터 식물 꼭대기에서 생장하는 줄기로 보내지는 정보인 것이다. 그러나 그것이 전부가 아니다. 줄기는 뿌리로 내려가는 메시지가 들어있는 이메일을 보낸다. 연구자들(Bisseling and Scheres)은 Science 지에 게재된 논문에서 이러한 통신 네트워크를 설명하고 있었다 :
따라서, 식물들은 자원을 효율적으로 소비하기 위한 국소적이고 전체적인 영양분 신호를 통합하여 운영하고 있는 것이다. 이 논문 343페이지에서, 타바타(Tabata) 등은, (1)펩티드 신호 메커니즘을 발견했는데, 그것으로 뿌리는 국소적으로 토양의 질소 부족을 감지하고, 그리고 줄기와 통신하며, 되돌아온 신호는 질산염 흡수를 용이하게 하도록, 고농도 질산염이 있는 부위의 측면 뿌리의 생장을 촉진한다는 것이다.
그 시스템은 줄기의 세포들이 그 펩티드를 ”읽고”, 그것을 이해하고, 그리고 적절히 반응하는 것을 전제로 한다. 읽혀지기 위한 신호가 지하로 내려가는 것이다.
과학자들은 아직 그 이메일의 메시지를 ”읽지” 못한다. ”측면 뿌리(lateral root)으로 하여금 질소 구획에서 흡수 행동을 개시시키는, 줄기로부터 내려오는 신호의 특성과 본질이 무엇인지는 해결해야할 문제”라고 연구자들은 말한다. 외국어로 서로 소통하고 행동하는 사람들을 지켜보는 것처럼, 과학자들은 식물에서 어떤 통신이 일어나고 있음을 알 수 있었다. 그것은 인간의 언어소통과 같은 지각적 소통은 아니다. 그것은 컴퓨터 언어와 같은 것이다 : 프로그램되고, 디지털화되고, 반응하는 것 말이다. 공학자라면 이것을 보고 ”와우 놀랍군!”이라고 감탄할 것이다.
공학적인 관점에서 보면, 그것은 전반적인 영양분 상태가 적절한지 아닌지를 (줄기에서) 중앙에서 완전하게 감지할 수 있도록 해준다. 그리고 국소적 억제시스템이 활성적인 곳을 제외하고, 어느 곳이든지 생장을 촉진하는 시스템적 신호를 보내는 것이다.
일본 연구팀은 더 많은 인트라넷의 증거를 제공하고 있었다. 그 시스템은 한 사무실에서 자신과 멀리 떨어져 있는 회사의 다른 부서와 통신하는 것과 같은 것이다 :
질산염 흡수 시스템은 질산염 자체에 의해 시발된 세포-자율 국소 신호와, 공간적으로 먼 뿌리 구획들을 가로질러 외부와 내부의 질소 상태를 변환시키는 장거리 시스템 신호에 의해서 조절된다.
회신 메일을 차단함으로써, 연구자들은 그 신호가 필요한 것인지 아닌지를 알 수 있을 것으로 생각했다. 실제로 그러했다. 그 이메일을 암호화하는 CEP 유전자를 연구자들이 돌연변이 시키자, 식물은 질소가 결핍 되었다. ”이러한 표현형과 전사 분석(transcriptional analyses)은 그 CEP 신호가 질소 결핍 반응을 일으키는 것 같고, 따라서 그것의 과도발현과 차단이 뿌리와 줄기 모두의 다면발현성(pleiotropic) 발달에 영향을 미치는 것 같다”고 그들은 말했다
이것은 식물들이 내부 통신망을 가동하고 있다는 또 하나의 사례로서 지난 수십 년에 걸쳐 밝혀지고 있는 것들이다. '분비된 펩티드 같은 작은 분자들은 장거리 신호를 전달할 수 있다”고 저자들은 말했다. 더욱이, 그 펩티드 메시지는 DNA에 이미 프로그램화 되어 있었던 것이다 : ”작은 펩티드 신호를 암호화하는 유전자들은 흔히 중첩 및 잉여 기능을 지닌 큰 부류의 유전자들 중의 부분들이다.”
그들은 그들의 가설을 실험실 식물로 시험했지만, 그들이 설명한 시스템은 모든 식물 세계에서 작동되고 있는 것이다. 이것은 하늘로 수백피트 솟아 있는 자이언트 레드우드(giant redwood)의 가느다란 침엽이, 원칙적으로 지하의 뿌리와 통신할 수 있다는 것을 의미한다. 식물들은 주위를 걸어 다닐 수 없지만, 식물의 인트라넷과 이메일 시스템은 전체적 방식으로 상황 변화에 정교하게 대응하고 있었던 것이다.
땅에 고정되어 있는 생물체로서, 식물은 복잡한 환경적 변화에 지속적으로 직면해 오면서, 그것에 대처하기 위해 정교한 반응들을 발전시켜 왔다. CEP 부류의 펩티드가 고사리를 제외한 모든 관속식물(vascular plants)에 보존되어 있음을 생각할 때, 펩티드를 매개로한 뿌리-줄기-뿌리의 장거리 신호 시스템은 모든 고등식물이 환경 적응을 위해 사용하는 일반적인 전략이 될 가능성이 높다.
그들이 연구한 펩티드가 식물계 전역에 걸쳐서 ”진화가 아닌” 잘 ”보존되어 있음”을 생각해볼 때, 식물들이 ”그 정교한 반응을 진화시켜 왔다”는 주장은 우스꽝스러워 보인다. 연구자들은 어떻게 진화가 일어났는지를 결코 설명하지 못하고 있다. 방향도 없고, 지시되지 않은, 무작위적인 진화과정이 어떻게 이 ”정교한” 시스템을, 특히 기능적으로 효과적인 많은 정보들이 들어있는 시스템을 어떻게 만들 수 있었을까?
우리는 2001년 이후 이러한 현상을 보고해왔다. 경이롭지 않은가? 당신의 거실 화분에 있는 식물이 자체 인트라넷과 이메일 시스템을 가지고 있다는 것을 생각해보라. 흥분되지 않는가? 사무실 자판기 옆에 화분이 있다면, 커피를 마시면서 동료에게 이 이야기를 해주라. 야외에 나갔다면, 자녀들에게 이것을 이야기해 주라.
진화 이야기는 너무도 쓸모없는 것이다.(10/19/2014 참조). 세속적 과학자들은 얼마나 복잡한 시스템인지를 고려하지도 않고, 무조건 그것은 진화했다고 주장하는 나쁜 버릇이 있다. 그들은 식물이 어떤 것을 얻기 위하여 진화해 왔다고 말하는데, 이것은 더욱 나쁜 버릇이다. 생물이 어떤 목표를 향하여 진화해 나간다고 말하는 것은 진화론에서는 완전히 난센스이다. 왜냐하면, 돌연변이는 뇌도 없고, 목표도 없고, 의지도 없고, 방향도 없는, 무작위적인 복제 오류이기 때문이다. 어떤 것을 목표로 일어나는 우연은 없다. 이것은 완전한 진화론적 난센스이다. 다윈은 생물학에서 목적론(teleology)을 제거하지 않았는가? 기억하는가?
이 시스템은 다수의 상호 작용하는 부품들로(한 요소도 제거 불가능한 복잡성, irreducibly complex) 구성되어 있다. 그리고 기능을 위한 신호체계(복잡한 특수 정보)를 가지고 있다. 이것은 지적설계의 전형적인 특징이다. 뿌리와 줄기 둘 다 언어(language)와 통신 규약(protocol)을 알고 있어야만 한다. 그들은 언어 규칙을 사용한다. 뿌리가 줄기에게 한 메시지를 보냈을 때, 줄기는 알아듣기 힘든 표현으로 응답했는가? 아니다. 전체 시스템이 작동해야만 하고, 그렇지 않다면 아무 것도 작동되지 않는다. 따라서 한 부품씩의 점진적인 진화는 실패하는 것이다. 그리고 우리가 알고 있는, 신호 및 응답에 사용되는 언어 규칙을 가지고 있는 모든 시스템들의 기원은 지적설계(intelligent design)이다.
이제 비논리적이고 모순투성이의 진화론을 치워버리고, 한 걸음 뒤로 물러나, 과학이 발견하고 있는 식물들의 경이로움을 감상해보라. 식물들은 내부전산망인 인트라넷을 가지고 있었다. 그들은 이메일을 사용하고 있었다. 이에 대한 우리들의 적절한 반응은 기뻐하며, 창조주의 지혜와 능력에 경이를 표하는 것일 것이다. 창조주는 이 놀라운 시스템을 창조 셋째 날에 만드셨다.(창 1:11–13). 그러므로 하나님이 창조의 걸작품인 사람을 하나님과 통신할 수 있도록 설계하셨다는 것은 합리적이지 않겠는가? 그것은 완벽하게 이치에 맞는다. 과학은 이것을 연구해볼 필요가 있는 것이다. 성경은 이렇게 말씀하고 있다 : ”태초에 말씀이 계시니라... 이 말씀이 육신이 되어 우리 가운데 거하시매...'(요한복음 1:1, 14).
윌리엄 뎀스키(William Dembski)는 2014년 10월에 새로운 책 ‘영적 교감의 존재(Being as Communion)’를 출간했다. 그 책에서 뎀스키는 우주의 근본적 실체로서 '정보(information)'가 포함되어야 함을 강하게 주장했다.(웹 사이트의 비디오 클립 참조). 독자들에게 매우 흥미로운 책이 될 것이다. 또한 창조과학자 윌더 스미스(Wilder-Smith, 3개의 박사 학위를 가졌던 학자)도 우주의 근본적인 실체는 정보라고 가르쳤었다. 그는 기쁨을 잃지 않던 헌신된 크리스천이었으며, 그의 학문적 논리를 복음을 전파하는 데에 사용했었다. 당신은 오늘 당신의 창조주와 통신을 해보라. 그 분은 당신에게 메시지를 줄 것이다. 이제 당신이 반응할 차례이다.
번역 - 문흥규
링크 - http://crev.info/2014/10/plant-intranet-email/
출처 - CEH, 2014. 10. 24.
식물의 진화 연구는 실패를 거듭하고 있다.
(Plants Are Clever 2)
최근의 몇 가지 뉴스들은 식물의 진화를 논의하고 있었다. 식물의 진화 과정에서 유전정보에서 증가된 사례가 발견된 적이 있는가? 진화론이 성립되기 위해서는 이것이 필요하다. 그러나 최근 발견들은 유전정보의 증가가 아니라, 소실을 보여주며, 진화는 관측되지 않음을 계속해서 확인하고 있다.
내염성과 가뭄저항성의 연구 결과 진화는 없었다 : 유타대학의 연구자들은 서로 다른 단풍나무(maple trees) 종들의 내염성(salt tolerance)과 가뭄저항성(drought resistance)에 대한 연구를 수행했다. 이 연구는 도시와 같이 처리된 폐수를 용수로서 사용하는, 소금기 있는 서식지에서 어떤 나무가 잘 번성할 수 있는지를 알아볼 목적으로 수행되었다. 진화론이 유용했다면 진화를 언급했을 것이다. 그러나 PhysOrg(2014. 11. 17) 지의 보도에서 진화는 언급되지 않았다. 결국, 단풍나무는 여전히 단풍나무였다. 창조론자들도 생물들은 그들의 종류(kind) 내에서 변할 수 있다는 데에 동의한다. 로욜라대학(Loyola University)의 한 연구도 비슷한 목적으로 수행되었는데, 다양한 수선화 종들 사이의 내염성도 유사한 결과를 보여주었다고 PhysOrg 지는 보도하고 있었다.
색깔의 변화는 유전정보 소실의 결과였다 : 식물 펜스테몬에서 Pentstemonssms은 적색이고, penstemons은 청색이다; 적색으로의 진화는 비가역적이다. 무엇이 청색 꽃으로부터 적색 꽃으로 진화하도록 했을까? PhysOrg(2014. 11. 4) 지에 보고된 옥스퍼드 대학 연구자의 보고에 따르면, 그것은 깨지는 것(breaking)과 관련 있다는 것이다. 한 효소의 기능 정지는 청색 종이 적색 종으로 바뀌는 원인이 된다는 것이다. 그러나 이러한 과정은 무질서도가 높아지는(Humpty Dumpty) 유전정보의 소실 과정이다.
이 경우에 청색은 적색으로 변할 수 있다. 진화는 항상 일 방향으로만 작동된다. 적색에서 청색으로의 반대적 변화는 관측되지 않고 있다.
”펜스테몬에서 청색에서 적색으로의 진화적 변화는 동일한 특정 꽃색깔 유전자의 변성과 관련되어 있다. 이것은 이 그룹의 적색 꽃 진화에는 제한된 유전적 ‘옵션’이 있음을 시사한다”고 베싱어(Wessinger)는 말했다. ”그러나, 한 유전자를 고정시키는 것보다 깨뜨리는 것이 진화에서는 훨씬 더 쉽기 때문에, 우리는 적색에서 청색 꽃으로의 역방향 진화는 일어날 것 같지 않다고 생각한다”.
과학자들은 독립적인 진화 사건에 의해서 생겨난 13종의 적색 꽃을 기술하고 있었다. 이것은 청색에서 적색의 펜스테몬으로 진화 이면의 비교적 단순하고 예측 가능한 유전적 변화를 보여주는 것이다. 바꾸어 말하면, 그 적색 종은 서로 다른 방식으로 청색 효소가 망가졌던 것이다. 분명히, 그것의 작동 엔진을 고장 내는 많은 방법들이 있다는 것이다. 그 실험결과는 어떻게 적색 변종이 생겨났는지를 설명하고 있지만, 어떻게 청색이 처음에 기원했는지는 설명하지 못하고 있었다.
진화의 최대 잠재력으로도 진화는 없었다 : 앞으로 가라, 진화하라, 침략자들이여! PhysOrg(2014. 11. 11) 지의 또 다른 논문에서, 어떤 침략 종 잡초는 수세기의 변화 후에도 그들의 최대 잠재력으로도(그것이 무엇이든지 간에) 여전히 진화하지 않았음을 보고하고 있었다. 어떤 도입 종에 대한 진화를 추적한 최초 프로젝트에서, 호주의 과학자들은 금불초(ragwort)가 새로운 서식지에서 잘 번성하고 있는 중이라고 생각하고 있었다. 그러나 현실을 직시해보면, 금불초는 거의 200년 이상이나 동일종으로 남아 있었다는 것이다. 단지 그 장소만이 바뀌었을 뿐이다.
유전자 중복은 어떤 목적이 있음이 밝혀지고 있다. : 진화를 작동시키는 주요 수단으로(특히 식물에서) 유전자 중복(gene duplication, 염색체의 일부 구간이 중복 복제되는 현상)이 종종 선전되어 왔지만, Science Daily(2014. 11. 11) 지에서 진화는 거의 언급되지 않고 있었다. ”그들의 연구는, 식물이 잘려진 후 극적으로 재생되는 능력은 개개의 세포들이 그들 유전자 내용물 모두의 여러 복사본을 만드는, 유전자 중복이라 불리는 과정에 의존함을 보여주는 최초의 연구이다.” 일리노이 대학의 연구자에 따르면, 유전자 중복은 스트레스에 대한 내장되어 있는 반응인 것처럼 보인다는 것이다. 연구자들은 그것의 목적을 깊게 생각하고 있었다. 중복은 식물이 잘려진 후에, 혹은 으깨진 후에 더욱 왕성하게 반응하도록 해준다는 것이다. ”연구자들은 유전체 중복이 식물이 역경을 극복하는 데에 필요한 것을 증가시키는 것으로 추측했다.” 이 새롭게 발견된 (유전자 중복의) '목적'은 유전학자들에게 유전체를 새롭게 보는 길을 열어주는 것처럼 보인다. 아마도 그러한 유전체 도서관에서 여분의 복사본은 한 생물 종이 과거에 스트레스를 받았음을 가리키는 것 같다.
아직도 모르는 숲의 진화 : ”산림수종의 진화적 추적”은 PhysOrg(2014. 11. 10) 지에 게재된 기사의 제목이다. 거기에서 진화에 대해 많이 배울 것으로 기대하지 말라. 국립과학재단에서 제공된 정보는 하와이 대학의 진화론자 엘리자베스 스테이시(Elizabeth Stacy)의 쩔쩔매는 고백으로 시작되고 있었다 :
세계에는 적어도 6만 종의 확인된 나무 종들이 있으나, ”그러나 그 나무들이 어떻게 여기에 있게 되었는지에 대해 우리는 아무것도 모른다” ”나무들은 산림의 골격을 형성하고, 생태적으로 경제적으로 중요하지만, 우리는 어떻게 나무에서 종의 분화가 발생했는지 아직 많은 것들을 모른다”고 엘리자베스 스테이시는 말했다.
찰스 다윈의 수수께끼인 종의 분화는 해결됐는가? 스테이시가 ”지구 행성을 좋아하고, 이곳이 진화의 실험실”이라고 생각하고 있지만, 그녀가 발견한 것은 진화라기보다는 훨씬 더 생태와 보존에 관한 것이었다. ”장기적 보존에 대해 정말로 생각하기 위해서는, 우리는 과학적 발표라기보다 하나의 설교로서 이러한 진화과정을 알 필요가 있다”고 그녀는 말했다. 만약 사람 역시 진화가 되었다면, 왜 눈먼, 무정한, 무관심의 진화 과정이 인간으로 하여금 나무들에 대해 관심을 갖게 했는지 분명치 않다.
스테이시 교수는 하와이에 있는 메트로시데로스(Metrosideros) 나무의 숨겨진 진화 역사를 설명해보려고 애쓰면서 유전체적 예언을 사용하고 있었다. 그러나 창조론자들은 창조된 종류(kind) 내의 ”가까운 친척 나무들” 사이에서 개체변이(variation)가 있다는 사실에 아무런 문제를 가지고 있지 않다. 다윈과 같은 생각으로, 그녀는 자신의 신념을 다음 세대로 전달하는 것에 행복감을 느끼는 것처럼 보였다. ”왜냐하면 우리는 이 놀라운 진화적 실험실에서 살아가고 있다. 학생들은 야외에서 진정한 연구적 경험을 쌓을 필요가 있다고 나는 생각한다”고 그녀는 말했다.
살아있는 생물들의 설계적 특징은 진화론자들의 사고 영역 밖에 있는 것이다. 진화론자들의 진화에 대한 환상은 점점 깨지고 있다. 그들은 경이로운 분자기계들에 의한, 수분 밖에 걸리지 않는 ATP 합성에 대한 비디오 영상을 볼 필요가 있다. 나뭇잎에 들어있는 분자 기계는 경이롭게도 23,000RPM으로 회전하고 있다. 그들은 복잡하고 엄청난 정보의 현실세계를 직시할 필요가 있다. 진화론자들이 진화론이라는 상자 밖으로 나와 데이터들을 바라볼 수는 없는 것일까? 그럴 수 없어 보인다.
번역 - 문흥규
링크 - http://crev.info/2014/11/plants-are-clever/
출처 - CEH, 2014. 11. 18.
구분 - 4
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6057
참고 : 5576|5139|5518|5472|5451|5181|5052|4569|4350|4301|4105|5683|5624|5978|5956|5938|5823|5775|5478|5341|5023|4708|3953
계속 밝혀지고 있는 식물의 고도 복잡성
: 식물의 썬크림, 광 스위치, 변태, 미생물과의 공생
(Plants Are Clever 1)
David F. Coppedge
식물들은 땅에 고착되어 있을지 모르지만, 그들은 필요한 것을 어떻게 얻을지를 알고 있었다. 식물들은 고도로 복잡하고 똑똑하다는 증거들이 계속해서 발견되고 있다.
썬크림 : ”식물들은 몇 시간동안 태양 아래에서 일광욕을 하고 있기 때문에, 우리와 마찬가지로 자외선의 손상으로부터 자신을 보호할 필요가 있다”고 New Scientist(2014. 10. 31) 지의 기사는 시작하고 있었다. ”이제 우리는 식물이 어떻게 그것을 수행하는지를 알게 되었다”고 Science Daily(2014. 10. 29) 지는 퍼듀(Purdue) 대학 과학자들의 발견을 설명하고 있었다.
생화학적 실험은 식물이 특별한 분자들을 만들고, 자신을 보호하기 위해서 잎의 바깥층으로 그것을 내보내는 것을 보여주었다. 시냅페이트 이스터(Sinapate ester)라 불리는 이러한 분자들은 잎 속으로 깊게 관통하는 자외선-B 방사선을 차단하는 것으로 밝혀졌다. 그렇지 않다면 식물의 정상적인 발달은 방해받을 것이다.
밝기조절 광 스위치 : 식물은 햇빛과 그늘 사이에서 그들의 광합성 기구를 빠르게 바꿀 수 있다. 얼마나 빠를까? ”즉시 바꾼다”라고 PhysOrg(2014. 11. 13) 지는 말한다. 심지어 지나가는 구름에 반응할 정도로 ”그 반응이 매우 신속하다”는 것이다. 어떻게 그것이 수행될까? 거기에는 몇 가지 단계가 포함된다. 카네기 연구소의 연구자들에 따르면, 첫 단계는 빠른 전환처리를 위한 ”내장된 기계”의 일부로 KEA3(K+ efflux antiporter 3)로 명명된 단백질이 관여한다는 것이다.
강한 햇빛(full light) 하에서, 과잉으로 흡수된 광자(photons) 에너지는 열로써 식물에 의해 의도적으로 방출된다. 만약 순간적으로 빛이 구름에 의해서 차단되면, 식물은 열로서 과도한 광자를 방출하는 것에서, 가능한 많은 광자를 흡수하는 쪽으로 즉시 바꾸어야만 한다. 고도화된 분석기법을 통해서 KEA3가 강한 햇빛에 적응된 모드(mode)로부터 그늘에 적응된 모드로 가속 작동되는 것을 알게 되었다. 빛의 강도에 따른 이러한 신속한 반응은 광합성의 첫 단계를 더욱더 효율적으로 만들어준다.
식물의 변태 : 우리 모두 애벌레에서 나비로의 극적인 변태(metamorphosis)에 대해서는 잘 알고 있다. 그러나 식물도 그들 자신의 변태 과정을 진행한다는 것이다. Current Biology (2014. 11. 6) 지의 보고에 의하면, 식물이 배(embryo)로부터 성숙한 개체로 발달함에 따른 잎 모양의 변화는 헤켈의 생물발생법칙 또는 발생반복설(Haeckel’s Biogenetic Law or Recapitulation Theory)로 생각됐었다. 즉, 한 생물체는 그것이 자라면서 진화적 역사를 재현한다는 것이었다(”개체발생은 계통발생을 반복한다”는 주장). 그러나 그것은 틀렸다는 것이다. 그러한 개념은 ”총애를 잃었다”고 다니엘 칫우드(Daniel H. Chitwood)는 적고 있었다. 대신에, 그것은 10년 전만해도 거의 이해하지 못했던, 작은 RNA 분자들이 관여하는, 주의 깊은 안무 과정(choreographed process)에 따른다는 것이다.
Current Biology 지에서 루비오(Rubio-Somoza) 등이 수행한 새로운 한 연구는, 식물에서 흔히 볼 수 있는 것처럼, 톱니 모양의 잎 가장자리(serration)와 잎의 연속적인 복잡성 증가를 설명하면서, 작은 RNAs 분자들과 그것들의 표적기관을 통한 세포의 발달시계(developmental clock)와 잎의 변태가 기계적으로 연결되어 있음을 보고했다.
어찌됐든, 이러한 조절 분자들은 타이머를 개시시키는 것과 같이 발달시계에 묶여져 있었다. 이 작은 RNAs들은 각각의 잎뿐만 아니라, 시간에 따라 변화하는 잎 모양까지도 조절한다. 이러한 발견은 완전히 새로운 영역의 연구의 문을 열고 있다고 칫우드는 결론지었다. 만약 진화가 먼 옛날부터 잎 모양의 변화에 어떤 역할을 했다면, 그것은 이러한 ”피드-포워드 메커니즘(feed-forward mechanism)”과는 상관이 없는 것 같다는 것이다. ”전체 잎 모양의 진화적 변화와 시간 의존적 변화는 아마도 별개인 것 같다”고 그는 말했다.
미생물과의 공생 : 식물 역시 그들의 미생물로부터 약간의 도움을 받을 수 있다. 워싱턴 대학의 과학자들이 PhysOrg(2014. 11. 17) 지에 보고한 내용에 의하면, 풀(grasses)에서부터 큰 키의 나무(trees)에 이르기까지, 식물들은 제초제의 독성에 견디는 도움을 미생물로부터 받고 있을 수 있음을, 통제된 실험을 통해 발견했다는 것이다. 내생식물(endophytes, 내부기생식물)로 불리는 무해한 미생물들은 식물의 내부조직에서 독성의 잔존물을 흡수하고 있었다.
자연에서, 내생식물은 식물과 공생 관계(symbiotic relationship)를 가지고 있어서 환영받고 있다. 예로서, 오염된 토양에 적합한 내생식물이 있다면, 그들은 식물뿌리를 통해 들어오는 오염물질을 없애준다. 식물이 흡수하여 죽을 수 있는 오염물질을 내생식물이 흡수하고 그것을 중화시키는데 도움을 주고 있는 것이다.
과학자들은 이러한 흥미로운 사실을 발견했다 : ”사람이 유익한 장내세균을 보충하기 위해서 요구르트를 먹거나 장내미생물 알약을 먹는 것과 이것은 매우 유사하다.”
광합성에 관여하는 효소들 : 루지애나 주립대학의 교수와 학생들은 광합성에 관여하는 두 효소 사이의 관계를 밝혀냈다. PhysOrg(2014. 10. 27) 지의 보고에는 다시 한번 어떠한 진화도 언급되어있지 않았다. ”광합성 혹은 산소가 없다면, 동물도 없고, 식물도 없으며, 우리가 육상에서 볼 수 있는 인식 가능한 모든 생명체들은 근본적으로 사라질 것”이라고 한 교수는 말했다. 광합성의 ‘역학’을 이해하기 위해서, 연구팀은 두 효소 PsbP와 PsbQ가 어떻게 상호작용하는 지를 밝혀냈다. 연구자들은 실험을 위해 시장에서 사온 시금치(spinach)를 사용했다. 일단 그들은 그 효소들을 확인했고, 그것들의 상호작용을 위한 컴퓨터 모델을 설계했다. 설계된 인공기계를 사용한 간결한 유사성 분석은, 연구팀이 이 세계에 생명을 불어넣는 과정을 이해하는 데에 도움을 주었다.
두 단백질은 엔진오일이 엔진에 도달하도록 해주는 자동차 부품과 같은 것이었다. 식물에서 그 ‘엔진오일’은 칼슘과 염화물이고, 그 ‘연료’는 물과 햇빛이다. pSBp와 pSBq의 구조는 식물에서 산소를 만들도록 하면서, 칼슘과 염화물의 효과적 사용을 촉매하고 있었다.
그들의 논문은 PNAS (2014. 10. 27) 지에 게재되었다. 요약 글에서 진화는 언급되어 있었는가? 그렇다. 그러나 살아있는 식물은 그들의 광합성 기계를 통하여 날마다 산소를 ‘진화시킨다(방출을 의미)‘ 라는 의미로만 적고 있었다. 구조와 기능에 초점을 둔 그들의 연구는 ”고등 식물 광합성시스템 내에 이러한 하부 단위의 조직이 있다는 이해의 틀을 제공해 주었다”는 것이다.
진화론자들의 뇌는 도대체 어떻게 작동되고 있는 것일까? 계속적으로 밝혀지고 있는 식물들의 고도의 복잡성과 정교함과 다양성이 방향도 없고, 목적도 없고, 지성도 없는, 무작위적인 복제 실수로부터 어쩌다가 모두 우연히 계속 생겨날 수 있었다고 보는가? 그리고 그러한 우연은 놀라운 일인가? 꿈을 꾸는 것도 자유이다.
번역 - 문흥규
주소 - https://crev.info/2014/11/plants-are-clever/
출처 - CEH, 2014. 11. 18.
식물에 내장되어 있는 광합성 조절 스위치
(Plants' Built-in Photosynthesis Accelerators)
by Brian Thomas, Ph.D.
햇빛은 식물의 심장 박동을 변화시킬 수 있다. 잎은 강력한 태양빛 아래에서 단 1초만에도 광합성 과정으로 당(sugar) 분자를 만드는데 필요한 빛 이상의 많은 빛을 받을 수 있다. 그러나 몇 초 후에 구름이 식물 위에서 햇빛을 가리면, 식물의 광합성 기구는 굶게(광합성을 할 수 없게) 된다. 최근 한 식물생물학 연구팀은 식물이 이처럼 빠르게 변하는 빛 상황에 대처하는데 도움을 주는 새로운 메커니즘을 발견했다.[1]
생물학 교과서에는 광합성 기능의 기본 엔진이 어떻게 작동되는 지가 설명되어 있다. 경이로운 효소들이 식물 잎 내의 분자펌프들을 가동하여 들어오는 햇빛을 수확 및 전달한다. 이러한 분자펌프들은 물이나 공기를 이동시키는 것이 아니라, 대신 한 번에 하나씩 양성자와 다른 이온들을 이동시킨다.
이 새로운 연구는 잎의 복잡한 또 다른 층을 조사했는데, 그것은 자동차 가속 페달(accelerator pedal)의 작동 방식과 유사했는데, 이온의 흐름을 관리함으로써, 광합성이 효율적으로 작동되도록 하는 것이었다. 인간을 포함한 육상의 모든 생물들은 궁극적으로 식물이 만드는 당(sugar)에 기초한 산물에 의존하므로, 우리는 식물이 어떻게 산발적인 빛 조건하에서도 얼마나 원활하게 광합성을 작동시키는지에 대해서 감사해야만 하고 또 호기심을 가져야 한다.
한 국제 그룹의 연구자들은 KEA3(K+ efflux antiporter 3)라 불리는 잘 알려지지 않은 효소에 대한 중요한 과제를 수행했고, 새로운 사실들을 발견했다. 그 효소는 하나의 ”역운반체(antiporter)”로써, 막을 건너 수소이온을 칼륨이온으로 교환하는 바로 정확한 순간에 켜진다. 이것은 식물 잎이 고강도의 빛 하에서 적절히 생산을 하다가, 저강도의 빛에서 추가적 생산의 필요가 있자마자 곧 발생한다는 것이다.
연구 저자들은 Nature Communications 지에서, ”이러한 데이터는 KEA3가 빛이 과도하게 비추는 조건에서 제한적으로 비추는 조건으로 전환될 때, NPQ(Non-Photochemical energy Quenching, 비광화학적 에너지 소멸) 붕괴를 가속시키는데 중요한 역할을 함을 보여주었다”고 적고 있었다.[1] NPQ는 비광화학에너지 억제를 유지시키는 것으로, 식물들이 강한 햇빛으로부터 세포 피해를 줄여 스스로 보호하기 위해 사용하는 메커니즘이다. KEA3의 작용은 수초 내에 NPQ 작동을 끈다. KEA3가 없다면, 이 작용은 몇 분이 걸릴 것이고, 그래서 그 때에는 구름이나 그늘을 만들었던 물체가 제거됐을 수 있다. 이러한 방식으로, 식물은 다양한 빛의 조건하에서 거의 실시간으로 반응함으로써 매우 효율적으로 당을 만들고 있었던 것이다.
저자들은 어디에서도 이 새로운 식물에서 발견된 능력이 햇빛에 기인한다고 적지 않고 있었다. 그 대신 KEA3를 포함하여, 식물의 내부 메커니즘에 기인한다고 정확하게 적고 있었다. 그들은, ”식물은 이들 KEA3 생성을 가속시키는 내장된 기계를 가지고 있어서 작물 생산을 증가시키고 있음을 우리는 발견했다”고 적고 있었다.[1]
핵심 문구는 ”내장(built-in)”되어 있다는 것이다. 태양광 패널(solar panel)을 만드는 사람들은 태양빛을 수집하여 다른 형태의 유용한 에너지로 전환시키는 기계를 만들 때에, 자연(nature)이 필요한 정확한 부품들을 조립할 수 없다는 것을 알고 있다. 자연 밖에 있던 어떤 지적 존재(사람)가 그러한 장치를 만든 것에 틀림없음과 마찬가지로, 식물에서도 누군가 어떤 지적 존재가 그것을 만들었음에 틀림없다.
다른 말로 하면, 오직 하나님만이 광합성에 사용되는 복잡하고 동적인 ”내장된” 기계를 설계하실 수 있었다는 것이다. 그래서 이 새로운 연구는 하나님이 창조주이시며, 광합성이 효율적으로 작동되도록 하는 신속-반응 광조절 메커니즘을 발명하셨음을 가리키고 있는 것이다.
Reference
1.Armbuster, U. et al. Ion antiport accelerates photosynthetic acclimation in fluctuating light environments. Nature Communications. Published online November 13, 2014, accessed November 14, 2014.
번역 - 문흥규
링크 - http://www.icr.org/article/8495
출처 - ICR News, 2014. 11. 20.
나무는 정말로 “보기에 좋도록” 창조되었다.
(Trees Really Are 'Pleasant to the Sight')
by Brian Thomas, Ph.D.
창세기 2:9절은 하나님께서 나무를 창조하신 원래의 목적을 기록하고 있는데, ”여호와 하나님이 그 땅에서 보기에 아름답고 먹기에 좋은 나무가 나게 하시니 동산 한 가운데에는 생명나무와 선악을 알게 하는 나무도 있더라”고 말씀하고 있다. 새로운 연구는 의도하지는 않았지만, 성경 구절의 진실성을 확증하면서, 나무를 바라보는 것이 왜 기분이 좋을 수 있는지를 보여주고 있었다.
일리노이 대학 조경학과의 윌리암 설리반(William Sullivan) 교수와 강사인 빈 지앙(Bin Jiang)는 6분 길이의 3D 파노라마 동영상에서, 주변 숲을 바라본 참석자들의 스트레스 수준을 측정했다. 나무숲이 뒤덮은 범위는 2~62%로 다양했다.[1]
연구자들은 스트레스를 측정하기 위한 세 가지 수단을 사용했다: 타액의 코티졸(cortisol) 농도, 피부 전도성(skin conductance) 측정, 그리고 제출된 자기-기술서(self-reports)였다. 부신(adrenal glands)은 스트레스에 반응하여 코티솔(cortisol) 호르몬을 방출한다. 그리고 스트레스에 대한 또 다른 반응으로, 습한 피부는 건조한 피부보다 전기 전도성이 더 높아진다. 그들의 분석 결과는 62%의 나무로 뒤덮여있는 지역을 보고 있던 실험 참가자들은 60%의 스트레스 감소를 경험했음을 보여주었다.
또한 그들의 결과에 의하면, 참가자의 41%는 인근 나무의 차지 비율이 25% 또는 그 이하일 때에는 스트레스 수준에서 변화가 없었다. 그러나 일리노이 대학의 뉴스에 따르면, ”나무의 차지 비율이 36%로 증가하면, 90% 이상의 참가자가 그 비디오를 보는 동안 편안함을 느꼈다”는 것이다.[1] 이러한 발견은 도시계획자와 조경건축가들이 그들의 계획 속에 녹색 공간을 삽입하는 것이 건강하고, 평온한 지역 주민을 만드는데, 도움이 되는 아이디어임을 지지한다.
나무를 바라봄으로써 오는 기쁨과 평온함은 어떻게 진화될 수 있었을까? 진화론적으로, 그것은 인류가 진화로 출현한 이래로, 고대의 잔혹한 동물들과 싸우고 생존하는 데에, 어떻게 도움이 되었을까?
그것보다는 오히려, 사람이 나무를 보며 하나님이 부여하신 인간의 능력에 대해 하나님께 감사하도록 나무들을 만드셨던 것은 아닐까? 단순히 기쁨과 평온함을 얻기보다는, 나무로부터 주님의 놀라우신 능력을 감상하는 것은 얼마나 좋은 생각인가? 성경적 관점에서 볼 때, 나무숲을 바라볼 때 생기는 긍정적인 효과는 하나님이 ‘보기에 좋도록’ 나무들을(단지 선악과만이 아니라) 창조하셨다는 창세기의 말씀을 확증해주고 있는 것이다.
References
1.Forrest, S. Watching 3-D videos of trees helps people recover from stress, researchers say. News Bureau, University of Illinois. Posted on news.illinois.edu October 21, 2014, accessed November 4, 2014.
번역 - 문흥규
링크 - http://www.icr.org/article/8480
출처 - ICR News, 2014. 11. 17.
카페인 : 수렴진화된 것인가, 창조된 것인가?
(Caffeine: Convergently Evolved or Creatively Provided)
카페인(caffeine)은 여러 번 진화되어 왔는가? 아니면 공동 설계자(창조주)께서 많은 식물들에 유전자를 제공하여 그것이 만들어지도록 하셨는가? NY Times(2014. 9. 4)은 다음의 제목의 기사를 싣고 있었다. 카페인은 어떻게 식물의 생존과 사람들의 각성을 돕도록 진화되었는가? (How Caffeine Evolved to Help Plants Survive and Help People Wake Up)
커피(coffee)는 당신의 삶에 (커피를 사랑하든 싫어하든) 영향을 미친다. 그리고 심지어 당신의 언어에까지 영향을 끼친다. 당신이 '블랙커피'로 하루를 시작하거나[1], 자판기에서 나온 커피를 마시며 담소를 나누거나, 커피숍의 우수 고객이거나간에, 커피는 당신의 삶에 영향을 끼치고 있다. 차를 좋아하는 사람도 많지만, 커피는 콜라와 함께 우리에게 친근한 기호품 중의 하나이다. 이제 한 국제 연구팀은 커피 유전체(genome)의 염기서열을 분석했고, 수렴진화(convergent evolution)가 한번 이상 일어나 카페인이 만들어졌다고 결론짓고 있었다.
카페인은 커피나무(coffee trees), 차(tea bushes), 마테차(yerba mate), 카카오(cacao), 콜라나무(kola), 과라나(guarana), 심지어 감귤나무(citrus trees)를 포함한 다양한 식물들에서 발견된다. (오렌지와 포도나무 꽃의 넥타에도 카페인이 들어있는데, 그것은 벌들이 기쁘게 다시 돌아오도록 해준다). 연구자들은 전 세계 커피의 약 1/3을 차지하고 있는, 2배체의 '로부스타(robust)' 종인 코페아 카네포라(Coffea canephora)의 염기서열을 분석했다. 이 종은 전 세계 커피의 나머지를 차지하고 있는, 잡종 3배체 종인 코페아 아라비카(Coffea arabica)의 두 양친중 하나이다.[3]
스타 트렉(Star Trek) TV 시리즈는 이전까지 어떠한 커피열매도 가보지 않은 곳으로 커피를 안내하고 있었지만, 이 검정색의 볶은 커피는 스타 트렉 보이저호(Star Trek Voyager)의 선장 제인웨이(Janeway)가 말했듯이 지구의 커피 애호가들에게 기쁨을 주기 위한, ”지금까지 고안된 최고의 유기현탁액”으로 불리고 있다. 하지만 어떻게 커피나무와 (진화계통수에서 멀리 떨어져 있는) 다른 종류의 식물들이 카페인을 만들었는가? 그리고 그 이유는 무엇인가? (Image: Wikimedia Commons)
꿀벌들이 커피나무 꽃에서 꿀을 모을 때 약간의 카페인을 얻게 된다. 이러한 향기에 대한 기억은 벌들이 다시 찾아오도록 하는 데에 도움을 주고 있지만, 분명 벌들에게 강렬할 만큼 너무도 많이 들어있을 필요는 없다. 약간의 카페인을 가지고 있는 식물들도 그들의 수분자(pollinators)에게 관심을 끌기에 충분하다. (Image: Wikimedia Commons)
카페인의 뿌리
식물의 천연 알칼로이드인 카페인은 세계에서 가장 인기 있는, 도덕적으로 허용되는 정신활성 물질(psychoactive substance)이다. 뉴욕 타임즈의 칼 짐머(Carl Zimmer)는 ”카페인이 약이 될 수도 있지만, 그것은 뒷골목 허름한 화학실험실의 제품이 아니다. 오히려, 그것은 장구한 시간에 걸친 식물 진화의 산물이다. 우리는 엄청난 량으로 카페인을 마시고 있지만, 과학자들은 어떻게, 왜 식물들이 카페인을 만들었는지, 그 방법과 이유에 대해 거의 모르고 있다”라고 적고 있었다. ”새로운 연구는..... 어떻게 식물들이 카페인을 만들었는지, 어떻게 동물과 사람의 행동을 조절하는 방법을 가지도록 진화되었는지에 대해 빛을 비쳐줄 것이다”라고 덧붙이고 있었다.
카페인은 효소들로 제어되는 일련의 단계를 통해서, 크산토신(xanthosine)이라는 불리는 분자로부터 만들어진다. N-메틸전이효소(N-methyltransferases)라 불리는 효소는 순차적으로 그 분자의 주요 위치에 '메틸” 그룹을 추가시키는데, 그 결과가 카페인이다. 연구진은 Coffea canephora가 다양한 N-메틸전이효소를 생산하는 23개 유전자들을 가지고 있음을 발견했다. 이러한 유전자들은 차(tea)와 카카오 유전자의 위치와는 다르게, 커피 유전자의 서로 다른 위치에서 나타나기 때문에, 연구팀은 카페인을 생산하는데 필요한 일련의 효소들이 서로 다른 식물 계통에서 각각 독립적으로(우연히 여러 번) 진화되었다고 믿고 있었다.[5]
커피 유전자의 뿌리를 밝히고자 하는 연구팀의 일원인, 분자생물학자 로버트 헨리(Robert Henry)는 ”흥미로운 점은 카페인 합성이 세 식물들에서 각각 독립적으로 진화되어 왔다. 그것은 수렴진화(convergent evolution)이다. 만약 카페인이 적어도 세 번에 걸쳐 독립적으로 진화되었다면, 분명 카페인은 특별히 잘 디자인된, 또는 생물학적으로 효과적인 분자이다”라고 말했다.[2]
카페인은 크산토신(xanthosine)으로부터 세 단계 과정으로 만들어진다. 효소들은 순차적으로 'SAM'(S-adenosylmethionine)에서 '메틸' 그룹(CH3)을 제거하고, 그것을 분자의 질소(N) 원자에 부착시킨다. N-메틸전이효소(N-methyl transferase) 중 일부는 여기에서 약자로 (XMT, MXMT, DXMT)에 표시했다. 이 경로는 중간체로서 테오브로민(theobromine)과 더불어 식물들이 카페인을 만들기 위해 이용하는, 효소적으로 가장 효율적인 제어 통로이다. (Image: page 1183 of F. Denoeud et al., 'The coffee genome provides insight into the convergent evolution of caffeine biosynthesis,” Science 345, no. 6201 (5 September 2014), doi: 10.1126/science.1255274.)
수렴적으로 진화되었는가, 자연적으로 선택되었는가?
진화 연구자들은 실질적으로 진화계통수에서 멀리 떨어진, 카페인을 생산하는 다양한 종류의 식물들은 크산토신을 메틸화시키는 한 효소를 가졌던, 오래된 고대의 조상을 공유한다고 믿고 있다. 그들은 오늘날 작용하는 모든 N-메틸전이효소들을 만들기 위해, 이 효소가 거듭거듭 돌연변이 되었다고 믿고 있었다. 공저자인 빅터 알버트(Victor Albert)는, 카페인을 만드는 생합성 경로에서 많은 효소들은 ”크산토신 화합물 주변에서 시작된(간섭된) 한 공통조상 효소의 모든 후손들”이라고 설명했다. 알버트는 카페인을 만드는 커피의 유전적 능력은 ”자연선택의 영향에 의해서 가능성이 매우 높은 현재 위치에서 멈춰진 사고”라고 설명하고 있었다.[6] 어떻게 그 최초의 가상의 조상 효소는 만들어졌는가? 그것을 만들었을 세포기계들도 매우 적었을 것임에도 말이다. 물론 이런 것들에 대해 진화론자들은 설명할 수 없다.
식물들은 생화학적으로 별개인, 두 개의 효소적 제어 경로 중 하나를 통해서, 크산토신으로부터 카페인을 생산한다. 두 생산 경로는 차와 커피에서 공존하지만, 보다 효율적인 경로가 우세하게 된다.[7] 그것은 연구자들이 카페인은 최소 두 번 진화했다고 말할 때 언급하고 있는 서로 다른 생산경로가 아니다. 사실 일차 생산경로에 필요한 효소들을 암호화하고 있는 유전자들은 커피, 차, 카카오의 유전자에서 서로 다른 위치에 자리 잡고 있다.
최근까지 커피의 카페인 생산에 대한 유전적 기초는 탐구되지 않았다. 만약 커피를 만드는데 필요한 유전자들이 식물 염색체의 비슷한 위치에서 항상 일어나 있었다면, 진화론자들은 그것은 카페인 생산이 어떤 먼 조상으로부터 한번 진화되었고, 세월을 통하여 계승된 증거라고 가정할 것이다. 그러나 이제 그들은 그런 경우가 아니라는 것을 알게 되었다. 따라서 그들은 카페인 생산은 자연선택에 의해서 매우 강요되어서 거듭거듭 진화로 생겨나게 되었다고 결론짓고 있었다.
카페인의 생존과 번성
카페인을 생산하는 식물들은 수분자인 꿀벌을 위해 자신의 꿀 속에 소량의 카페인으로 기억향상 즐거움을 제공하여, 반복해서 되돌아오게 한다는 것이다. 또한 과학자들은 카페인을 만드는 일부 식물 잎의 고농도 카페인은 잎을 갉아먹는 곤충들에게 쓴 충격을 줄 수 있어서, 카페인은 천연살충제일 수도 있다고 가정하고 있다. 또한 어떤 과학자들은 카페인이 풍부한 썩어가는 잎은 경쟁식물의 발아를 억제할 수 있다고 생각하고 있다.
따라서 진화론자들은 자연선택이 카페인 생성 식물들의 진화를 위해 필요한 일련의 효소들을 선택하여, 카페인 생성 식물들의 번성을 도왔다는 많은 이유들을 제시하고 있었다. ”당신이 한 분자를 부정적인 측면과 긍정적인 측면으로 같이 사용할 수 있다면 멋진 일일 것이다. 카페인을 생산하는 식물이 고농도에서는 유독하고, 저농도에서는 두뇌를 향상시키는 유사 효과를 가지고 있다는 것은 생물학에서 우연의 일치일 수 있다. 그들은 우리 모두를 조절하고 있다”고 신경생물학자 줄리에 머스타드(Julie Mustard)는 말한다.[8]
그것은 정말로 '멋진 사실'이다. 그러나 그것은 무기물-사람으로의 진화가 아니다. 심지어 화학물질-카페인으로의 진화도 아니다. 자연선택은 카페인을 합성하는 효소를 만드는 유전정보를 만들지 못한다. 그 대신 매우 많은 서로 다른 식물 종들에서 카페인이 존재한다는 사실은 하나님께서 많은 식물 종들이 카페인 생성 능력을 갖도록 설계하셨음을 가리키는 것이다. 결국, 카페인은 식물들에게 꽃가루 매개 곤충과의 협력을 강화시키고, 곤충들이 과도하게 잎을 씹어 먹는 것을 저지시키고, 근처의 경쟁식물의 생장을 조절하는 많은 혜택을 제공할 수 있다. 이것은 바로 좋은 설계의 사례이지, 진화의 사례가 아닌 것이다.
유전체의 변이
커피 유전체(genome)의 유용한 변이(variations)는 산업에 혁명을 일으킬 수 있으며, 모두에게 혜택이 될 수 있다. 커피에서 리놀릭산(linoleic acid) 생성 유전자의 발견에 더하여(그것은 커피의 향기와 맛에 영향을 준다), 연구자들은 튼튼한 품종의 작물을 만드는데 도움을 줄 수 있는 내병성 유전자를 발견했다. <커피의 깨움>이라는 그의 사설 논평에서 히브리대학의 식물학자인 대니 자미르(Dani Zamir)는 새로 확인된 유전자들과 관련된 잠재적 표현형 특성 파악의 경제적 중요성에 대해서 주의를 환기시키고 있었다. 그는 ”커피를 좋은 작물로 생존하도록 가능케 하는 열쇠는 아프리카 종에서 발견되는 유전적 변이에 놓여 있다”고 적었다.[9]
커피의 유전적 뿌리를 연구하는 팀의 일원인 분자생물학자 로버트 헨리(Robert Henry)는 ”우리는 커피 구성물의 유전적 조절을 이해하려고 노력하고 있다. 이제 다음에는 그것이 어떻게 커피의 궁극적인 품질에 영향을 미치는가를 이해하고자 한다”고 말했다.[2] 더욱이 ”우리는 커피나무가 자랄 수 있는 지역의 범위를 확장시키기를 원한다”[2] 헨리(Henry)는 언젠가 비-열대지방에서도 질이 좋은 커피나무가 자라기를 희망한다고 말했다. 그는 ”이 기술은 우리로 하여금 서로 다른 계층의 시장에서 커피의 특성을 조절할 수 있게 해줄 것이다”라고 말했다.[2]
하나님은 약 6,000년 전에 모든 종류의 동식물들을 창조하셨다. 그리고 이러한 연구는 하나님께서 카페인을 만드는 능력을 가지는 많은 종류의 식물들을 설계하셨다는 개념을 지지한다. 창세기 1장은 하나님께서 식물과 동물들을 그 종류대로 번성하도록 창조하셨다고 기록하고 있으며, 생물학적 관찰들은 그것을 확증하고 있다. 우리는 생물학에서 매우 많은 생물 다양성의 발달을 볼 수 있다. 식물과 동물들은 때로는 매우 신속하게 돌연변이와 다른 유전적 과정을 통해 만들어지는 개체변이들을 통하여, 그들의 창조된 종류 내에서 매우 큰 다양성을 보여주고 있다. 자미르(Zamir)가 언급했던 것처럼, 커피 유전체 내에는 무수히 많은 표현형의 변이들을 만드는 유전적 다양성이 들어있다. 거기에 생물학이 어떻게 작동되는가에 대한 답이 있으며, 먼 과거에 진화가 작동되었다고 상상할 이유가 전혀 없는 것이다.
For more information:
•Mystery of the Flower’s Missing Pollen: A Paleobotanical Puzzle
•Kingdom of the Plants: Defying Evolution
•The Origin of Plants
•Pollen Places Floral Roots Deeper in the Fossil Record
•Scientists Map Plant Protein Interactions
•Fungi from the Biblical Perspective
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Footnotes
1.The intrepid Captain Janeway from the popular Star Trek series Voyager insists on 'Coffee, black” to start her day. She is clearly the most coffee-loving of all the Star Trek captains, though the captain’s chair is a highly caffeinated post no matter who occupies it. Who can, after all, forget TNG Captain Picard’s classic order, 'Tea, Earl Grey, hot”? The variety of caffeinated beverage preferences in the Star Trek franchise is a reminder of the plethora of plants that produce caffeine. Those who wish to further explore the galactic variety of coffee in the Star Trek universe can learn more at en.memory-alpha.org/wiki/Coffee
2.news.discovery.com/human/life/coffee-genome-reveals-secrets-of-a-good-brew-140905.htm
3.Polyploidy—having more than the usual two sets of chromosomes—is very common among plants. Coffea arabica is a tetraploid hybrid of the diploid coffee species Coffea canephora and Coffea eugenioides. While such polyploid hybrids may have more genetic variety available to express than the parents and possess more genetic raw material from which to develop additional phenotypic variations in future reproductive cycles, they remain the same kind of plant as the parent plants. The extra copies of chromosome sets come from the same kind of plant and do not provide the information required to evolve into a new more complex kind of plant. Thus this is neither an example of nor a mechanism for the upward evolution of complexity.
4. 'Coffee—the finest organic suspension ever devised. It’s got me through the worst of the last three years. I beat the Borg with it.”—Captain Kathryn Janeway in the 1998 Voyager episode, 'Hunters.”
5.Information to augment media reports obtained from F. Denoeud et al., 'The coffee genome provides insight into the convergent evolution of caffeine biosynthesis,” Science 345, no. 6201 (5 September 2014): 1181–1184, doi: 10.1126/science.1255274.
6.www.nbcnews.com/science/science-news/coffee-genome-generates-buzz-how-did-caffeine-evolve-n196101
7.Both biosynthetic pathways producing caffeine from xanthosine have been documented in tea and in coffee plants. The primary biosynthetic pathway for caffeine involves at least eight known enzymes and includes an intermediate compound called theobromine in its final step. The secondary biosynthetic pathway for caffeine involves at least seven known enzymes and includes an intermediate compound called paraxanthine in its final step. The secondary pathway is known to operate in tea plants and in Coffea arabica but is not documented in Coffea canephora, the species recently sequenced. The two pathways have some enzymes in common, and most of the enzymes are N-methyl transferases. The enzymatic conversion to theobromine is ten times faster than the conversion to paraxanthine, so even in plants equipped with all the enzymes for both pathways, the theobromine pathway is the major biosynthetic path to caffeine.
8. www.nytimes.com/2014/09/04/science/how-caffeine-evolved-to-help-plants-survive-and-help-people-wake-up.html
9. Dani Zamir, 'A wake-up call with coffee,” Science 345, no. 6201 (5 September 2014):1124, doi: 10.1126/science.1258941.
번역 - 문흥규
출처 - AiG, 2014. 9. 20.
구분 - 4
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6024
참고 : 4581|4569|5891|5710|5591|5860|4837|1072|5933|5901|5746|5735|5692|5654|5526|5527|5958|6176|6165|6158|6023|5966
