물고기의 지능은 원숭이만큼 높을까?
(Fish as Smart as Apes?)
Jeffrey P. Tomkins Ph.D.
진화론적 사고가 생물학의 모든 영역에 스며들어 있기 때문에, 과학자들은 소위 진화계통나무(tree of life)에서 낮게 위치한다고 생각하는 생물들의 정신적 능력에 지속적으로 놀라고 있다. 이 신화적인 진화계통나무에서 원숭이는 지능 척도의 최상위에 있다고 생각되어왔다. 그러나 이제 원숭이의 정신 능력에 필적하거나, 뛰어넘는 다른 육상생물들, 특히 놀라운 지능을 가진 새(birds)들에 대한 수많은 사례들이 있다.[1~3]
그러나 모든 육상동물들의 고대 조상으로 추정되고 있는 물고기(fish)의 지능은 어느 정도일까? 진화계통나무의 아래쪽에 위치하는 물고기들은 원숭이만큼 영리하지 못해야 한다. 그렇지 않은가?
대서양의 해안을 따라 조간대에 사는, 단지 3인치 길이의 보잘 것 없는 작은 바닷물고기인 망둥어(goby)로부터 시작해보다. 썰물이 되어 물이 나가면, 망둥어는 따뜻하고 고립된 바닷물 웅덩이들이 있는 해안가 가까이에 머문다. 그러나 이러한 물웅덩이들에서 그들은 낙지나 바닷새들과 같은 위험한 육식동물에게 노출될 수 있다. 그래서 필요할 때는 작은 망둥어는 빠르게 탈출할 수 있어야 한다. 그러나 이 작은 물고기는 어디로 가야하는가? 망둥어는 거의 완벽한 정밀도를 가지고, 불가능해 보이는 체조동작을 사용하여, 인접한 바닷물 웅덩이로 도약한다.
이 놀라운 업적의 기초는 물고기의 놀라운 지능에 있다. 망둥어는 어떻게 뛰어넘어야할 곳을 정확하게 알고 있는 것일까? 만약 그 거리 계산이 틀린다면, 바위 위에 떨어져 죽음에 이를 수도 있을 것이다. 미국 자연사박물관에서 1971년에 실시된 연구에 의하면, 망둥어는 밀물 동안에 조간대 지역의 지형 위를 수영하면서, 지형을 실제로 암기한다는 것이다.[4] 믿을 수 없는 정확성으로, 그들의 뇌는 앞으로 다가올 썰물 때에 웅덩이가 형성될, 바위 위에 있는 함몰 부위의 위치를 정확히 기억한다는 것이다. 연구에 따르면, 만조 때에 단 한 번의 학습만으로도 물고기는 조수 지형을 기억하고, 40일 후에도 탈출로를 머리속에 그릴 수 있었다는 것이다.
진화론자들은 한때 사람은 도구(tool)를 사용할 수 있는 능력을 유일하게 가지고 있다고 생각했었다. 1960년대에 진화론자들은 사람이 유인원에서 진화했다는 놀라운 증거로서, 침팬지가 도구를 사용한다는 제인 구달(Jane Goodall)의 보고를 열렬히 환영했었다. 그러나 그 이후로 새, 돌고래, 코끼리 등을 포함한 많은 육상동물들도 도구를 사용하는 것이 관찰되었다.
그러면 물고기는 어떨까? 2009년에 진화 생물학자인 지아코모 베르나르디(Giacomo Bernardi)는 도구를 사용하는 한 물고기에 대한 첫 번째 증거를 촬영했다. 그는 호박돔(tuskfish)이 모래에 묻혀있는 조개를 발견하고, 입으로 집어 들고 30야드 떨어진 큰 바위로 가서, 몇 차례의 빠른 머리 회전을 사용하여 바위에 집어던지고, 조개를 여는 것을 발견했다. 호박돔은 이 묘기를 매우 효율적으로 수행하여, 불과 20분 만에 3개의 조개를 깨고 내용물을 먹어치웠다. 그러나 그 이야기는 훨씬 더 나아갔다. 부지런한 호박돔은 표적으로 정한 조개를 먼저 외면함으로서, 껍질이 열리도록 한다. 그리고 아가미를 빨리 닫아, 강력한 물줄기를 만든다. 따라서 이 물고기의 종합적인 예측적 사고(forward-thinking) 과정은 단지 도구의 사용 보다 많은 것이 포함된다.[5] 이것은 흰개미 둥지에서 나뭇가지나 풀을 사용하여 개미를 꺼내먹는 침팬지보다 훨씬 복잡한 행동 계획이 포함되어 있는 것이다.
분명히 이러한 복잡한 인지 능력은 진화론적 패러다임과는 적합하지 않다. 대신에 그것은 자연에서 훨씬 더 분명한 원칙을 드러내는 것이다. 즉, 동물들의 정신 능력은 그 고유의 공학적 능력에 따라 독특하다는 것이다. 이러한 설계 패턴은 우리의 위대하신 창조주 하나님의 놀라운 공학기술과 창조성을 예증하기 때문에, 진화론과는 적합하지 않다.
References
1.Tomkins, J. P. Some Birds Were Created to Boogie. Creation Science Update. Posted on ICR.org May 13, 2009, accessed October 1, 2016.
2.Tomkins, J. P. Neuron-Packed Bird Brains Point to Creation. Creation Science Update. Posted on ICR.org June 20, 2016, accessed October 1, 2016.
3.Tomkins, J. P. Musical Bird Maestros Befuddle Evolution. Creation Science Update. Posted on ICR.org October 20, 2016, accessed October 20, 2016.
4.Aronson, L. R. 1971. Further studies on orientation and jumping behavior in the gobiid fish, Bathygobius soporator. Annals of the New York Academy of Sciences. 188 (1): 378–392.
5.Stephens, T. Video shows tool use by a fish. University of Santa Cruz NewsCenter. Posted on ucsc.edu September 28, 2011, accessed October 1, 2016.
* Dr. Tomkins is Director of Life Sciences at the Institute for Creation Research and earned his Ph.D. in genetics from Clemson University.
Cite this article: Jeffrey P. Tomkins, Ph.D. 2016. Fish as Smart as Apes?. Acts & Facts. 45 (12).
*관련기사 1 : '쪼개고 내리치고' 앵무새·원숭이 등 도구 쓰는 동물들 (2016. 12. 19. MBC News)
http://imnews.imbc.com/replay/2016/nwtoday/article/4186315_19847.html
영리한 물고기! 조개를 바위에 던져 깨먹는다 (2011. 10. 2. 문화일보)
: 모래에서 대합조개 파낸 뒤 이를 깰만한 적절한 장소 찾아 돌아다녀
http://www.munhwa.com/news/view.html?no=20111002MW103217374638
물고기의 진화? 조개 깨려고 바위에 던지는 영상 포착 (2011. 10. 2. 경향신문)
http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=201110021542021&code=970100
물고기 지능수준은 낮다? ”물고기 기억력 뛰어나다” 화들짝 (2016. 5. 24. 한국경제)
물고기와 꿀벌, 사람 얼굴 구분한다 (Science Times, 2016. 6. 16)
물고기도 포유동물처럼 소리로 소통한다 (Science Times, 2016. 1. 13)
물고기가 머리가 나쁘다고?...집중력 뛰어나 (ZDNet Korea, 2016. 6. 17)
*관련기사 2 : 문어도 도구 사용...무척추 동물 첫 사례 (동영상) (2009. 12. 15. YTN) http://www.ytn.co.kr/_ln/0104_200912151522313598
현명한 문어 (동영상)
http://www.youtube.com/watch?v=AP_dpbTbess&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=9kuAiuXezIU
빵조각 이용해 물고기 낚시하는 왜가리 포착 (동영상 포함) (2012. 8. 27. 서울신문)
http://media.daum.net/foreign/others/newsview?newsid=20120827173109381
노래하는 앵무새 '나는 가수다' (2011. 7. 7. 아시아경제)
http://www.asiae.co.kr/news/view.htm?idxno=2011070709443387170
리듬에 맞춰 흔들흔들…‘힙합 앵무새’ 영상 화제 (2011. 7. 5. 경향신문)
http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=201107051410381&code=970211
'안돼'라고 말하는 코끼리 '코식이' 세계적 학술지 게재 (2012. 11. 2. 머니투데이)
http://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2012110209280587151&type=1&MTP
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/9698
출처 - ICR, 2016, Acts & Facts. 45 (12).
걸어 다니는 대성당
: 거북 등의 경이로운 건축 구조
(Walking Cathedrals, Design in Nature)
Gordon Wilson Ph.D
파리에 가지 않아도 세계 최고의 대성당을 볼 수 있다. 자세히 살펴보면, 가까운 숲에서도 볼 수 있다.
양념 통이나, 장난감, 인형, 기차, 우표, 비행기나 자동차 모형... 같은 것들을 수집하는 사람들은 자신의 특별한 취미에 대해 매우 신이 나서 이야기하곤 한다. 나는 어릴 때부터 광적일 정도로 파충류에 대하여 열정적인 관심을 가지고 있었음을 고백한다. 사실 나는 박사학위 논문을 쓰기 위해, 거북이(eastern box turtle)를 4 년 동안 연구했다. 그러나 거북의 껍질 구조를 찬양하는 이 글은, 괴팍한 취미를 가진 사람의 과장된 이야기가 아니라는 것을 알게 될 것이다.
뱀과 같은 파충류를 싫어하는 사람들이라도 거북이(turtles)에 대하여는 다르게 생각한다. 거북이가 지나가는 것을 보면, 사람들은 멈추어 서서 구경하기도 한다. 거북이에 대해 호기심을 갖는 이유는 무엇일까? 추측컨대, 거북이는 걸어 다니는 전차(walking tank), 또는 무장한 유선형 잠수함(armored streamlined submersible)처럼 보이기 때문일 것이다.
숨거나 도망하여 위험을 피하는 대부분의 파충류와 달리, 거북이는 방어용 방패와 집(house)을 하나로 결합한 갑옷을 갖추고 있다. 거북이처럼 사는 다른 척추동물은 없다. 이동식 집은 특별한 건축 구조를 필요로 하는데, 집 자체의 구조만이 아니라, 몸 전체의 구조가 특별해야 한다.
나는 거북이를, 크리스토퍼 렌(Christopher Wren)이 런던에 있는 세인트 폴 대성당(St. Paul’s Cathedral)을 설계하기 오래 전에 지어진, 창조주의 경이로운 건축 기술을 보여주는, 걸어다니는 대성당(walking cathedral)이라고 생각한다.
가볍고 강한 구조
걸어 다니는 대성당을 건축하는데 제일 먼저 직면하는 도전은 가볍고 강해야 한다는 것이다. 너무 무거워서 걸어 다닐 수 없다면, 튼튼한 등딱지도 아무 소용이 없다. 거북이 껍질은 골편(osteoderm)이라 불리는 특별한 뼈로 구성되어 있는데, 피부 아래로부터 성장하여 피부의 일부를 이루고 있다. 이 자체만으로도 경이롭지 않은가? 강도(strength)를 최대로 하고, 무게를 최소로 하기 위하여, 치밀하고 얇은 두 개의 층 사이에 빈 공간이 많은 뼈(spongy bone, 스폰지 뼈)가 샌드위치처럼 들어 있는 형태로 만들어져 있다.
사람이 만든 돔(dome)도 역시 지붕과 천정 사이가 꽉 차있지 않은데, 그렇지 않으면 너무 무겁기 때문이다. 대신에 무게를 최소화하고 강도(strength)를 최대화하기 위하여, 트러스 구조(trusses, 삼각형 형태의 구조물)로 되어 있다. 거북이 껍질 내부의 스폰지 뼈는 트러스 구조와 유사하다.
이러한 구조는 가벼울 뿐만 아니라, 강하며, 또한 건축가에게나 거북이에게나 경제적이다. 적은 재료를 사용하여 같은 강도를 낼 수 있는데, 더 많은 건축 자재를 사용할 필요가 있겠는가?
하중을 감당하는 쐐기돌
로마 사람들은 아치의 무게를 지탱하기 위하여 쐐기돌(keystone)을 사용하는 기술을 습득했다. 그러나 이보다 수 천 년 전에 하나님은 (neural bone이라 불리는) 특별한 뼈를 만드셔서, 거북이의 등껍질(carapace)에서 그 역할을 하도록 장착시키셨다. 이 뼈들은 껍질 벽을 받쳐주는 역할을 한다. 결과적으로 바닥을 내리쳐도 끄떡없는 소 발굽처럼, 거북이 껍질은 엄청난 압력을 견디면서도 갈라지지 않는다.
서까래 구조
대들보에 연결된 서까래(rafters)처럼, 거북이의 갈비뼈(ribs)는 척추로부터 거의 직각으로 뻗어있다. 갈비뼈들은 휘어있기 때문에(전형적인 건물의 지붕은 삼각 형태이지만), 전체적인 구조는 늑재궁륭(肋材穹窿; rib vault)이라 불리는 대성당의 특별한 형태의 지붕과 매우 비슷하다.
건축학적 몸체 구조
움직이는 건물은 특별한 건축학적 설계가 필요한데, 껍질뿐만 아니라, 몸체 구조도 전체적으로 특별해야 한다.
트러스와 같은 모양의 뼈
거북이 껍질은 (스폰지 뼈라 불리는) 빈 공간이 많은 뼈들로 만들어져 있다. 이 뼈들은 가볍고 강한데, 지붕의 무게를 지탱하는 트러스와 비슷하다.
단단하면서도 유연한 이음매
이 이동식 건물(mobile home)에는 대성당에서는 볼 수 없는 특별한 설계, 즉 현대식 내진 건물(earthquake-proof building)과 비슷한 유연성(flexibility)이 추가되어 있다. 거북이 껍질의 다각형 모양 뼈는 퍼즐 조각처럼 잘 들어맞는다. 봉합선(suture)이라 불리는 이 뼈들 사이의 이음매(seam)는 보도블록의 결합부분처럼 작용한다. 땅이 진동할 때, 콘크리트 블록에 금이 가는 대신에, 이음매(seam)를 따라서 변형이 일어난다. 지진대(earthquake region)에 이러한 구조를 흉내 낸 건물들이 있는데, 이러한 구조는 거북이가 더 먼저다.
아프리카 사하라 남쪽의 팬케이크 거북이(pancake tortoise)는 육지 거북이 중에서 가장 유연한 봉합선(suture)을 가지고 있다. 팬케이크 거북이는 몽구스 같은 포식자를 피하기 위하여 암석 사이의 좁은 틈에 몸을 납작하게 하여(squeeze) 넣을 수 있다.
내부 버팀 벽(internal buttresses)
화려한 대성당은 공중버팀벽(flying buttress)이라 불리는 외부 버팀 벽이 있는데, 이 버팀벽은 건물 외부에서 지붕의 무게를 지탱한다. 공중버팀벽을 사용하면 지붕의 무게를 지탱하는데 필요한 육중한 내부 기둥이 필요 없기 때문에, 건물 내부에 더 넓은 공간을 확보할 수 있다. 거북이에게는 외부 버팀벽이 없지만, 비슷한 것이 있다. 즉, 아치형 등껍질을 지탱하는 내부 벽에 공중버팀벽과 같은 작용을 하는 두터운 조직이다.
양방향 도개교(跳開橋)
건축학적 설계가 아니라고 생각할지도 모르지만, 상자거북(box turtle)은 성에 설치된 도개교(drawbridge)처럼, 경첩이 달린 도개교가 있다. 이 독특한 도개교는 양쪽을 다 분리할 수 있는데, 배 껍질(腹甲; plastron)에 달린 두 개의 경첩으로 조절한다. 닫혔을 때는 문들이 꽉 맞추어지는데, 자동차 지붕의 문보다 더 잘 들어맞는다.
파충류나 대성당에 대해 잘 알지 못하는 사람이든, 전문적인 건축기사나 구조공학 기술자이든지 간에, 거북이 껍질 설계에 대해 알면 알수록 경탄하지 않을 수 없다. 지금까지 설명한 것도 수박 겉핥기에 불과하다. 거북이 설계의 신묘함은 미시적 수준에서도 계속된다. 300여 종의 거북이 종(種; species)이 존재하며, 각각의 종은 설계가 조금씩 다르다. 거북이에 관한 글을 쓰려면 고도의 지식과 열정이 필요할 수도 있겠지만, 그러한 열정이 없더라도, 창조주의 경이로운 솜씨를 분명히 깨달을 수 있는 것이다.
*Dr. Gordon Wilson, Senior Fellow of Natural History at New Saint Andrews College, earned his PhD from George Mason University in Environmental Science and Public Policy. He holds a master of science degree in entomology from the University of Idaho.
번역 - 홍기범
링크 - https://answersingenesis.org/reptiles/walking-cathedrals/
출처 - Answers Magazine, 2016. 9. 18.
음악가처럼 행동하는 새들은 진화론을 부정한다
: 때까치는 새로운 곡조를 만들어 노래할 수 있다.
(Musical Bird Maestros Befuddle Evolution)
Jeffrey P. Tomkins Ph.D
최근 한 국제적 연구팀의 논문에 의하면, 몇몇 명금류(songbirds)들은 사람 음악가의 기술과 동일하게, 즉흥적으로 음악 레퍼토리들을 바꾸고 있다는 것이다.[1] 이러한 고도로 복잡한 음악적 능력을 약간이라도 가진 원숭이는 없기 때문에, 이 발견은 인류 기원의 진화 모델에서 커다란 문제가 되고 있다.
사람의 신비한 타고난 음악적 재능은 그 자체로 진화론자들에게 주요한 문제가 되어왔다. 박자와 소리를 맞추는 능력은 적자생존에 어떤 명백한 선택적 유익(advantage)이 없어 보인다. 또한, 그러한 복잡한 특성에 필요한 복잡한 신경망이 작동되기 위해서는 관련 기관들이 서로 정확하게 구축 연결되어 있어야만 한다. 사람에게 있는 이러한 독특한 능력을 가진 다른 생물로는 어떤 조류(birds) 종들이 유일하며, 예외적으로 보고된 사례는 사람의 진화계통수(evolutionary tree)와는 직접 상관이 없는 코끼리(elephant)라는 것이다.[2, 3, 4]
사람의 음악적 역량의 또 다른 특징은 박자와 음조 외에, 반복과 새로운 멜로디의 균형을 유지하는(재즈음악가의 즉흥 연주처럼) 능력이다. 그러한 독특한 능력은 원숭이에서는 물론이고, 지금까지 다른 동물에서도 보고되지 않았다. 그러나 그러한 놀라운 음악적 특성이 조류에서 발견된 것이다.
사람이 하고 있는 것과 동일한 음악적 혁신(새로운 곡조의 창작)을 명금류가 수행할 수 있다는 주장이 과거에도 있었으나, 회의론자들과 진화 생물학자들에 의해서 거부되어 왔었다. 그러나 이제 새로운 논문이 수행한 광범위하고 객관적인 분석에 의하면, 새들의 음악적 레퍼토리는 더욱 복잡하고, 적절한 시점과 리듬에 맞추어, 다른 새들과 서로 주고받고 있음을 보여주었다.[1] 아래 YouTube 동영상에서 확인할 수 있는 때까치(butcherbird)의 노래는(다른 때까치와 호주산 까치(Australian magpie)도 마찬가지) 그러한 복잡한 원리를 보유하고 있음을 입증해주고 있다.[5]
여전히 음색과 리듬의 수학적 음악적 원리를 유지하면서, 즉흥적으로 새로운 멜로디를 만들어낼 수 있는 일부 조류의 능력은 믿을 수 없을 만큼 복잡한 것으로서, 사람과 같은 수준의 행동인 것이다. 베를린 자유대학교(Freie Universität Berlin)에서 동물행동 실험을 수행해오고 있으며, 최근 발표된 논문의 공동저자인 콘스탄스 샤프(Constance Scharff)는 이렇게 말했다. ”재즈 음악가와는 달리, 때까치는 반복과 변화의 균형을 맞추면서, 그들의 곡조를 노래한다.”[6]
음악에서 창의력(creativity)이 중요한 이유는 무엇인가? 음악을 작곡하는데 있어서, 반복과 변화는 청중들의 지루함 또는 불쾌감을 피하기 위해서, 극단을 피하고, 조심스럽게 균형을 이루어야만 한다. 이러한 측면에서, 음색의 간격과 함께, 곡조에 반복과 변화를 적절히 주는 것은, 기대감, 예상, 긴장, 표출, 놀람 등과 같은 감정에 영향을 미친다.
만약 진화론이 사실이라면, 그래서 사람에게서 발견되는 그러한 복잡한 음악적 재능이 수백만 년에 걸쳐 조금씩 점진적으로 발달된 것이라면, 인류의 가장 가까운 친척으로 추정하는 대형 영장류에서도, 조금 부족한 수준일지라도, 그러한 능력이 발견되어야만 할 것이다. 그러나 진화론의 예측과는 다르게, 그러한 복잡한 특성은 원숭이에서는 전혀 발견되지 않고 있다. 고도로 복잡한 신경망이 필요한 그러한 복잡한 특성은, 진화계통수 상에서 사람의 아랫가지에 위치한 동물들에서 발견되지 않는다. 특별히 매우 작은 뇌를 가지고 있는 일부 새들을 제외하고 말이다. 지구상 생물들의 놀라운 다양성처럼, 우리는 모든 수준에서 상상할 수 없는 고도로 복잡한 공학적 복잡성을 보게 되는 것이다. 이것은 진화론적 예측과는 완전히 반대되는 것으로서, 다시 한 번 하나님의 전능하신 창조적인 지혜와 권능을 가리키고 있는 것이다.
References
1. Janney, E., et al. 2016. Temporal regularity increases with repertoire complexity in the Australian pied butcherbird's song. Royal Society Open Science. 3 (9): 160357.
2. Tomkins, J. 2009. Some Birds Were Created to Boogie. Creation Science Update. Article posted on ICR.org May 13, 2009, accessed October 7, 2016.
3. Patel, A., et al. 2009. Experimental Evidence for Synchronization to a Musical Beat in a Nonhuman Animal. Current Biology. 19 (10): 827–830.
4. Schachner, A., et al. 2009. Spontaneous Motor Entrainment to Music in Multiple Vocal Mimicking Species. Current Biology. 19 (10): 831–836.
5. New Jersey's Science & Technology University. Sometimes birds really behave like musicians. YouTube NJIT.
6. Maskevich, D. 2016. Research Finds That Birds Behave Like Human Musicians. New Jersey Institute of Technology. Posted on nijt.edu accessed October 7, 2016. Phys.org, 2016. 10. 6
*Dr. Tomkins is Director of Life Sciences at the Institute for Creation Research and earned his Ph.D. in genetics from Clemson University.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/9636
출처 - ICR News, 2016. 10. 20.
발광다이오드는 나비들이 최초로 발명했다.
(Butterflies Invented LEDs First)
David F. Coppedge
발광다이오드(Light-emitting diodes, LEDs)는 2001년에 커다란 기술개선을 이룩한 물리학자들의 중요한 발명이었다. 그러나 지금은 나비(butterflies)들이 그것을 최초로 발명했었음이 발견되었다. 우리는 이미 일부 새들에서처럼, 나비들의 날개가 광결정(photonic crystals)들에 의해서 아른아른 빛나는 찬란함을 나타낸다는 것을 알고 있다. 그러나 이제 나비들은 그들의 날개 위로 훨씬 더 눈에 띄는 특성을 가지는 것으로 나타났다. 그들은 진짜 LEDs를 가지고 있었다.
엑세터(Exeter)의 피트 부쿠식(Pete Vukusic)과 MIT의 이안 후퍼(Ian Hooper)는 자외선(ultraviolet light) 아래에서 아프리카산 산호랑나비(swallowtails)가 놀랍도록 밝게 빛나는 것을 보고 깜짝 놀랐다. 그들은 광결정이 자외선을 흡수하고, 나비의 눈들에게 특별히 감수성이 높은 가시광선 영역의 청녹색(blue-green) 부분에서 재발산(re-radiate)하고 있는 것을 금주의 사이언스 지에 보고하였다. 단지 그것뿐만이 아니었다. 광결정은 측면으로의 산란을 막기 위해서 원통형 모양을 가지고 있었는데, 이것은 최대 효과를 위한 공간구조이었다. 그리고 튜브형 자루(tubular shafts) 밖으로 똑바로 빛의 초점을 모으기 위해서 반사 표면(reflective surfaces)을 가지고 있었다. ”이것은 발광다이오드(LED)의 디자인과 거의 동일한 것입니다” 부쿠식은 말했다. 반도체 또는 전원 없이도 강력한 빛을 방출할 수 있다는 것은 ”방법적인 면에서 두 배로 효율적인 업적”이라 할 수 있다고 그는 말했다. 이 구조가 하나의 발광다이오드로 불려지는 것은 단지 LED와 유사하기 때문만이 아니라, 그것이 정말로 작동되는 방법 때문이라고 그는 설명했다. 연구원은 그들의 결과가 엔지니어들에게 인공 장치들을 개선하는 데에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각하고 있다. ”당신이 이러한 것들을 연구할 때, 그리고 광구조의 이용이 가능하리라고 생각할 때, 자연(nature)이 이러한 정밀한 것들을 함께 제공하고 있다는 것에 대해 진정 감사해야 될 것입니다.” 그가 말했다. 관련 기사들은 BBC News(2005. 11. 18), News@Nature.을 보라.
BBC 기사에서 나비들은 3천만 년 동안 이러한 방법을 사용하여 왔었다고 언급된 것과 News@Nature가 지나가는 말로 그 시스템은 빛을 바깥쪽으로 방출하도록 진화되어 왔을 것이라고(어떻게 그렇게 되었는지에 대한 말없이) 언급한 것을 제외하고는, 기사들의 어떤 곳에서도 진화(evolution)라는 말은 언급되어 있지 않았다. 진화론자들은 모두 한 마리의 나비가 이러한 복잡한 시스템을 갖추고 있었다는 것에 너무도 놀라는 것처럼 보였다. 심지어 골수 진화론자이며 혹독한 ID-비판론자인 케르 탄(Ker Than)도 어떻게 이러한 정밀한 광학 시스템이 진화되었는지에 관하여 감히 추정하지 못했다. 네이처 지의 다윈식의 안개 경적(Darwinese foghorn)에는 사실상 ”나비는 설계에 의해서 밝게 빛나고 있다”라는 부제목이 붙었어야 했다. 자! 그들은 깨닫기 시작하는가?
나비들은 알, 애벌레, 번데기 단계를 거쳐서 태어난다는 사실을 생각해 보라. 그 마지막 단계에서, 모든 그 내장(guts)들이 정밀한 발광다이오드, 비행을 위한 소프트웨어와 하드웨어들, 시각, 믿을 수 없을 정도로 민감한 후각시스템, 그리고 더 많은 것들로 변형되는 것이다.
어린이들은 항상 하는 것처럼 그들의 나비 채집망을 들고 나와 창조과학을 배워야할 것이다. 이제 그들은 물리학과 광학 전자공학을 또한 배워야할 것이다. 여기에 너무도 좋은 과학 견본 재료가 있다.
* 참조 : Butterfly brilliance
http://creationontheweb.com/content/view/6156
Beautiful black and blue butterflies
http://creationontheweb.com/content/view/4317/
The Heliconius hybrid butterfly: speciation yes, evolution no
http://creationontheweb.com/content/view/4406/
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2005/11/butterflies_invented_leds_first/
출처 - CEH, 2005.11. 18.
문어의 유전체는 사람의 것만큼 거대했다.
(Octopus Genome as Large as Human Genome)
Frank Sherwin
경이로운 문어(octopus)는 과학자들을 계속 놀라게 만들고 있었다. 이 무척추동물은 모든 면에서 연구자들을 깜짝 놀라게 만들고 있었는데, 몸 색깔을 극도로 빠르게 변화시켜 주변 배경 속으로 사라지는(위장하는) 능력, 놀라운 지능과 같은 것들이다.
”문어는 고도의 지능을 가진 생물”이라고 영국 남서부 웨이머스 해양생물센터의 해양생물학자인 클레어 리틀(Claire Little)은 말한다. ”문어는 아마도 우리가 알고 있는 가장 지능이 뛰어난 무척추동물입니다. 그들은 애완용 개(dog) 정도의 지능인 것으로 분류되고 있습니다.”[1]
이들 8개의 다리를 가진 생물은 어디에서 왔을까? 진화론자들은 알지 못한다. 문어는 아마도 벨렘나이트(belemnite, 멸종된 두족류)에서 왔을 것이라고 알라비(Allaby)는 말한다.[1] 그러나 드물지만 문어 화석이 발견되었을 때, 그들은 창조과학자들이 예측하는 것처럼 100% 문어였다. 문어는 항상 문어였다.
최근에 생물학자들은 문어의 유전체를 최초로 분석했다. 그들은 문어의 DNA 염기서열을 구성하고 있는 뉴클레오타이드의 정확한 순서를 밝혀낸 것이다. 생물학자들은 문어가 사람의 유전체 크기와 비슷한 거대한 크기의 유전체(genome, 유전자들의 완전한 세트)를 갖고 있음을 발견했다. 생물학자들은 문어의 유전체가 그러한 거대한 크기인 것은, 단순히 중복됐거나, 자체적으로 복사된 것이라고 생각했다. 하지만 심도 깊은 조사에 의해서, 중복된 것이 아님이 밝혀졌다. 대신에 연구자들은 문어의 뇌 발달에 관여하는 커다란 유전자들 집단을 발견했다. 이때까지, 그러한 정교한 뇌 회로는 척추동물에서만 독점적으로 갖고 있는 것으로 생각해왔다.
이들 대략 150개의 뇌 발달 회로는 회충(roundworm, C. elegans)이나 초파리(fruit fly) 같은 잘 연구된 실험실 무척추동물에서는 발견되지 않았었다. 그들은 창조된 문어에서만 독특한 것이다. 다른 연구들은 흡반 조직(sucker tissue)에서 빨판 기능과 관련된 일을 하는 것으로 보이는 활동적인 유전자들을 찾아냈다고, 시카고대학의 캐리 알버틴(Carrie Albertin)은 말한다.[3]
결론적으로, 문어의 유전체는 무척추동물도 예상치 못했던 고도의 복잡성과 타고난 뇌 기능을 가지고 있음을 보여주었다. 문어는 주변 모습과 일치되도록 순식간에 몸 색깔을 변화시켜 위장하고, 문제를 해결하고, 심지어 빨판으로는 맛을 볼 수도 있다. 문어가 보여주는 경이로운 능력과 복잡성은 이들을 창조하신 초월적 지성의 하나님을 가리키고 있는 것이다.
References
1.Getting A Handle On Octopuses' Dominant Arms. NPR Research News. Posted on npr.org July 10, 2008, accessed February 10, 2016.
2.Allaby, M. 2014. Oxford Dictionary of Zoology, 4th edition. Oxford University Press, 429.
3.Greenfieldboyce, N. Octopus Genome Offers Insights Into One Of Ocean's Cleverest Oddballs. NPR Science. Posted on npr.org August 12, 2015, accessed February 19, 2016.
*관련기사 : 문어 유전자 비밀 풀렸다…'생김새와 달리 지능 뛰어나'
http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2015/08/15/0200000000AKR20150815027300075.HTML
(2015. 8. 15. 연합뉴스)
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/9200
출처 - ICR News, 2016. 2. 22.
전기뱀장어의 놀라운 능력은 진화를 거부한다.
(Stunning and stealthy : The amazing electric eel)
Dominic Statham
놀라운 전기뱀장어
전기뱀장어(electric eel, Electrophorus electricus))는 늪의 음침한 곳이나 남미의 강에 숨어 지낸다. 매우 정교한 전기정위(electrolocation, 전기장의 변화를 통하여 주변의 물체나 먹이를 감지하는 능력) 시스템을 갖춘 전기뱀장어는 눈에 잘 안 띄는 상태에서 이동하고 사냥하는 능력을 가진 은밀한 포식자이다. 자신의 몸에서 생성된 전기장의 뒤틀림을 검출하는 전기수용기(electroreceptors)들을 이용하여, 그것은 숨어있는 사냥감을 찾아낼 수 있다. 그리고는 그것은 말(horse)과 같은 대형 포유류까지 기절시키거나, 심지어는 사람을 죽일 만큼 강력한 전기충격으로 먹이를 고정(마비)시킨다.[1] 그것은 긴 원통형의 몸을 가졌다는 점에서, 우리가 흔히 생각하는 뱀장어(order Anguilliformes)와 비슷하지만, 그것은 뱀장어와는 다른 목(目, order)인 김노투스 목(Gymnotiformes, 전기뱀장어 목)에 속한다. 사실, 진화론자들은 물고기의 전기기관이 독립적으로 8번 진화했다고 주장해야만 한다. 그리고 이렇게 강한 전기장을 발생시킬 수 있는 물고기를 생체발전(electrogenic)이라고 부른다.
©depositphotos.com/Yourth2007
전기뱀장어는 어떻게 그렇게 높은 전압을 발생시킬까?
전기물고기는 전기를 발생시키는 유일한 생물이 아니다. 사실 모든 살아있는 생물들은 어느 정도 전기를 발생시킨다. 예를 들면 우리 몸의 근육들은 뇌의 전기신호에 의해 통제된다. 박테리아에 의해 생성되는 전자들은 연료 세포 내에서 전기를 발생시키는 데 사용될 수 있다.[2] 전기뱀장어도 같은 방법으로 전기를 생산하는데, 음식으로부터 얻은 에너지를 사용하여 전기 생산세포(electrocytes)라고 불리는 세포들을 충전한다(아래에 제시된 박스 글을 참고하라.). 또한, 각각의 세포들은 소량의 전류만 운반하는데, 마치 토치 내의 배터리처럼, 이러한 세포들 수천 개가 모여 650V에 달하는 전압을 발전시킬 수 있는 것이다. 평행하게 정렬된 많은 세포들은 1암페어 정도의 전류와 650와트(W; 1W = 1V × 1A) 정도의 충격을 발생시키고 있다.
전기뱀장어들 자신은 어떻게 감전되지 않는 것일까?
이 질문에 대해서 과학자들도 완전히 확답을 하고 있지는 못하지만, 이 문제에 도움이 될 만한 몇 가지 관찰이 있다. 우선, 전기뱀장어의 중요한 기관들(뇌, 심장 등과 같은)은 전기생성 기관과 멀리 떨어진, 머리 근처에 위치해 있으며, 전기가 통하지 않는 지방조직으로 둘러싸여 있다. 또한 피부가 손상된 전기뱀장어들이 자신이 발생시킨 전기충격에 의해 쉽게 상처를 입는 것으로 미루어볼 때, 전기뱀장어의 피부는 절연체인 것으로 보인다. 둘째로, 전기뱀장어들은 짝짓기를 할 때 가장 강력한 충격을 발생시킨다. 하지만 짝에게 피해를 입히지는 않는다. 그러나 짝짓기를 할 때가 아니라면, 다른 전기뱀장어를 죽일 수도 있는 전기를 발생시킨다.[4] 이것은 그들이 켜고 끌 수 있는, (전기에 대한) 방어체계가 있음을 유추해볼 수 있다.
전기뱀장어는 진화를 통해 탄생할 수 있었을까?
이러한 전기기관이 다윈의 진화 과정처럼, 많은 작은 단계들이 하나씩 우연히 생겨나 만들어졌을 것으로 상상하기 어렵다. 발전되는 전기충격이 처음부터 강력하지 않다면, 그것은 먹이를 기절시키는 용도라기보다는 위험을 경고하는 용도였을 것이다. 더욱이, 기절시키는 능력이 진화되기 위해서는, 전기뱀장어는 동시에 스스로를 전기충격으로부터 보호하는 능력 또한 진화됐어야만 한다. 전기충격의 전압을 높여주는 돌연변이가 발생할 때마다, 전기뱀장어의 전기 절연성을 높여주는 돌연변이도 함께 일어났어야만 한다. 게다가 한 번의 돌연변이는 이와 같은 진화에 충분치 않아 보인다. 예를 들어, 주요 장기들이 머리 가까이로 이동하려면 많은 돌연변이들이 동시에 일어나야했기 때문이다. 또한 먹이를 감전시킬 수 있는 물고기는 매우 드물지만, 항해를 하거나, 의사소통의 용도로 낮은 전압의 전기를 사용하는 물고기들은 많이 있다.
전기뱀장어는 ‘칼고기(knifefish)’로 알려진 남미 물고기 한 그룹의 일원이다. 그들 모두는 전기정위 능력을 가지고 있다.[5] 아프리카의 은상어(elephantfish, 코끼리물고기, family Mormyridae) 역시 전기정위 능력이 있으며, 그들의 남미에 사는 친척(김노투스 목)과 함께 이 능력을 진화시켜 왔다고 말해진다. 사실, 진화론자들은 어류의 전기기관들이 8번에 걸쳐 독립적으로 진화했다고 주장해야만 한다.[6] 전기발생 기관의 경이로운 복잡성을 감안해볼 때, 8번은 고사하고, 한 번 우연히 진화했다고 것도 믿기 힘든 일이다. 남미의 칼고기와 아프리카의 은상어 모두 그들의 전기기관을 위치 파악과 의사소통을 하는 데에 사용하고 있으며, 다양한 타입의 서로 다른 종류의 전기수용기(electroreceptors)들을 사용하고 있다. 또한 두 그룹 모두 다양하고 복잡한 파형(waveforms)의 전기장을 만드는 종들을 포함하고 있다.[7]
전기를 생성하는 작은 세포에서부터, 전기뱀장어가 자가 발전한 전기장의 뒤틀림을 분석하는 정교한 소프트웨어까지의 모든 것들은 경이로운 창조주의 창조물인 것이다.
칼고기의 두 종인 Brachyhypopomus bennetti과 Brachyhypopomus walteri는 너무 유사해서 같은 종이라고 생각될 정도이지만, 전자는 DC(직류) 전류를 생성하고, 후자는 AC(교류) 전류를 생성한다.[8, 9] 하지만 이들의 진화 이야기는 깊게 파고들수록 더욱 믿을 수 없게 된다. 그 물고기들은 서로의 전기장 발생으로 인한 간섭과 교란(jamming)을 피하기 위해서, 몇몇 종들은 전기 방출의 주파수를 변경하는 시스템을 가지고 있다는 것이다. 중요한 것은 그것이 작동하는 방식은 사실상 남미(Eigenmannia)의 knifefish나 아프리카(Gymnarchus)의 frankfish나 똑같다는 것이다.[10] 동일한 교란회피시스템(jamming avoidance system)이 대륙으로 분리된 두 그룹에서 독립적으로 동시에 두 번 진화될 수 있었을까?
최고의 설계
전기뱀장어의 발전소(power plant)는 크기대비 효율, 유연성, 휴대성, 친환경성, 자체수리성 등의 측면에서 사람이 만든 모든 발전기들을 능가한다. 발전소의 모든 부분들은 전기뱀장어가 빠른 속도로 민첩하게 수영할 수 있도록 해주는 매끄러운 몸에 통합되어 있다. 전기를 생성하는 작은 세포에서부터 전기뱀장어가 스스로 생성한 전기장의 뒤틀림을 분석하는 정교한 소프트웨어까지의 모든 것들은 경이로운 창조주를 가리키는 것이다.
전기뱀장어는 어떻게 전기를 일으킬까?
전기물고기(electric fish)들은 우리 몸의 신경이나 근육과 비슷한 방식으로 전기를 생성한다. 전기생산세포(electrocyte cells) 안에서는 Na-K ATPase 라고 불리는 특별한 효소 단백질이 펌프작용으로 Na 이온을 세포막을 통해 방출하고, K 이온을 흡수한다. (ATP=아데노신3인산, 펌프작용의 에너지를 제공하는 분자[11]). K 이온의 내부&외부 간 불균형은 K 이온을 세포로부터 내보내는 화학변화에 박차를 가한다. 비슷한 방법으로 Na 이온의 내부&외부간 불균형은 Na을 세포 내부로 흡수하는 화학변화에 박차를 가한다. 세포막(membrane-선택적 투과막)에 내장돼있는 다른 단백질들은 K 이온이 세포 바깥으로 배출될 수 있도록 해주는 K 이온 통로나 기공으로써의 역할을 한다. K 양이온이 세포 바깥으로 축적됨에 따라, 전하량의 기울기(electrical gradient)는 세포막 바깥쪽이 안쪽보다 더욱 +로 기울도록 세포막을 가로질러 형성된다. Na-K ATPase pumps는 오직 양 이온만을 선택하도록 설계되어 있다. 그렇지 않았다면, 음 이온이 흘러서 전하는 중성이 되었을 것이다.
화학적 기울기는 K 이온을 방출시키며, 전하량 기울기는 K 이온을 세포 내부로 돌려보낸다. 화학적 힘과 전기적 힘이 서로를 상쇄시키는 평형점에서, 세포 바깥쪽의 전위는 세포 내부보다 +0.07V만큼 양전하를 띤다. 따라서, 상대적으로 세포 내부의 전위는 세포 외부에 비해 –0.07V만큼 음전하를 띤다.
하지만 더 많은 단백질들이 세포막에 내장되어, Na 이온이 다시 세포 내부로 들어올 수 있도록 해주는 Na 이온 통로를 제공한다. 이것들은 평상시에는 닫혀있지만, 전기기관들이 활성화 되면, 그것들이 열려, Na 양이온이 확산을 통해 다시금 세포 내부로 유입된다. 이러한 경우에 평형상태는 세포 내부가 +0.06V로 충전됐을 때 이루어진다. 총 전압 변화량은 -0.07V에서 +0.06V가 된 것이므로 0.13V라고 할 수 있다. 이러한 변화는 0.001초 만에 급속히 일어난다. 5000개의 전기생산세포(electrocytes)들이 직렬로 쌓여있기 때문에, 모든 세포들을 동시에 방전시킴으로써, 대략 5000 × 0.13V = 650V의 전기가 생성된다.
.전기뱀장어의 해부도. 전기뱀장어의 몸의 대부분은 전기기관으로 구성돼있다. 주요 기관들과 사냥 기관(Hunter’s organ)들은 전기를 생성하고 저장하는 역할을 한다. 삭스기관(Sachs’ organ)은 전기정위를 위해 사용되는 낮은 전압의 전기장을 생성한다.
.Na-K ATPase pump. 매 주기마다 2개의 K 이온들이 세포 안으로 들어오고, 3개의 Na 이온들이 세포를 빠져나간다. 이러한 과정은 ATP로부터 생성된 에너지에 의해서 이루어진다.
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•Electrical design in the human body
Further Reading
•Design Features Questions and Answers
*관련기사 : 전기뱀장어 본떠…인간 몸에서 ‘전기 생산’ 길 열렸다 (2017. 12. 14. 한겨레)
https://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/823495.html
전기 뱀장어와 비슷한 새로운 종류의 발전기 (2018. 9. 3. 지속가능저널)
http://m.sjournal.kr/news/articleView.html?idxno=2200
진정한 초능력을 가진 10대 동물들 (2017. 10. 29. 매거진K)
https://magazine-k.tistory.com/518
전기뱀장어 전기 모아서 발전? (2019. 4. 1. 아시아경제)
https://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=13396875&memberNo=4770981
860볼트 고전압으로…아마존 전기뱀장어의 협동사냥 (2021. 1. 15. 한겨레)
https://www.hani.co.kr/arti/animalpeople/ecology_evolution/978933.html
References and notes
1.Piper, R., Extraordinary Animals: An Encyclopedia of Curious and Unusual Animals, pp. 40–42, Greenwood Press, USA, 2007.
2.Fuel cell that uses bacteria to generate electricity, Science News, 7 January 2008; sciencedaily.com.
3.Power [watts] = potential difference [volts] × current [amps].
4.Electric Eel, Cleveland Metroparks Resource Library; resourcelibrary.clemetzoo.com/animals/164. Last accessed July 2013.
5.See e.g. our article on the black ghost knifefish, Creation 15(4):10–11, 1993; creation.com/knifefish.
6.Alves-Gomes, J.A., The evolution of electroreception and bioelectrogenesis in teleost fish: a phylogenetic perspective, Journal of Fish Biology 58(6):1489–1511, June 2001.
7.Hopkins, C.D., Convergent designs for electrogenesis and electroreception, Current Opinion in Neurobiology 5:769–777, 1995.
8.Sullivan, J.P. et al., Two new species and a new subgenus of toothed Brachyhypopomus electric knifefishes (Gymnotiformes, Hypopomidae) from the central Amazon and considerations pertaining to the evolution of a monophasic electric organ discharge, Zookeys 327:1-34, 2013.
9.Science News, AC or DC? Two newly described electric fish from the Amazon are wired differently, 28 August 2013; sciencedaily.com.
10.Hopkins, ref. 7, p. 775.
11.Thomas, B., ATP synthase: majestic molecular machine made by a mastermind, Creation 31(4):21–23, October 2009; creation.com/atp-synthase.
12.See Wieland, C., World Winding Down: A layman’s guide to the Second Law of Thermodynamics, Creation Book Publishers, Powder Springs, GA, 2013.
번역 - 정윤상
링크 - http://creation.com/electric-eel
출처 - Creation 36(1):28–31, January 2013.
바다의 카멜레온인 갑오징어는 스텔스 기술도 갖고 있었다.
(Smart and Stealthy Cuttlefish)
Frank Sherwin
(바다의 카멜레온이라 불려지는) 갑오징어(Cuttlefish, Sepia officinalis)는 두족류(cephalopods)라 불리는, 갑오징어목(Sepioidea)에 속하는 생물이다. 두족류처럼 이 갑오징어는 화석기록에서 갑자기 출현한다. 두족류의 진화론적 조상은 알려져 있지 않다. 갑오징어는 그들의 주요 이동방법인 수압추진(hydropropulsion)을 사용하여 꽤 활발히, 그리고 극도로 민첩하게 움직인다.
많은 동물학자들은 갑오징어를 가장 영리한 무척추동물 종의 하나로 간주하고 있다. 이것은 진화론적 개념으로는 상당한 문제가 된다. 진화론자들은 지성(intelligence)은 사회적 상호작용(social interactions)과 긴 수명을 통해서 진화되었다고 생각하고 있다. 그러나 갑오징어는 두족류이다. 그들은 복잡한 사회생활을 하지 않고, 단지 일 년 정도의 수명((나비의 수명 정도)을 가지고 있다. 그렇다면 갑오징어는 어떻게 그렇게 현명하게 되었을까?
덧붙여서, 갑오징어는 일종의 시각적 슈퍼파워를 가지고 있다. 그들은 사람이 볼 수 없는 약한 파장의 정보를 알 수 있다. 간혹 전기장(electric fields)으로 구성된 빛은 우선적으로 어떤 방향으로 정렬하게 된다. 그 현상은 ‘편광(polarization)’이라 불려진다. 갑오징어는 편광된 빛의 방향이 변화되었을 때, 그것을 감지할 수 있다. 다른 동물들도 편광 시각을 가지고 있다. 그러나 갑오징어의 시각은 가장 최고인 것으로 나타난다. 그것은 고품질이다.[1]
불행하게도 갑오징어는 상어(sharks)와 같은 바다 포식자들에게는 양질의 맛있는 먹이감이다. 이것이 이들 바다의 카멜레온들이 위장술을 갖도록 설계된 이유이다. 그리고 최근 갑오징어에서 전기적 ‘스텔스 기술(stealth technology, 적의 레이더에 탐지되지 않도록 하는 기술)’이 발견되었다.[2] 그들은 몸에 네 부분으로부터 매우 약한 전기장을 방출한다. (이 작은 인공적 전기장은 AAA 배터리보다 약 7만5천 배 약하다). 상어는 주둥이에 정렬되어 있는 민감한 탐지기들을 사용하여, 이러한 초미세한 전기장 방출을 감지할 수 있다.
갑오징어는 이것에 대해 어떤 조치를 취할까? 갑오징어가 상어를 감지하면 즉각적으로 움직임을 멈추고, 외투막(등 위에 있는 연부조직의 커다란 주름)을 엄하게 단속하면서, 팔들과 함께 몸체 구멍들을 덮어버린다. 이것은 갑오징어의 전기 방출을 감소시킨다. 갑오징어의 누설된 전기신호의 차단은 포식자로부터 발견될 가능성을 낮추어 잡아먹힘을 모면하게 된다.
그러므로 매혹적인 갑오징어는 잡아먹힘을 피하기 위한 두 가지 방법을 가지고 있다. 하나는 1초 보다 빠르게 작동되는 시각적 위장술이고, 또 하나는 최근에 발견된 전기적 스텔스 기술이다. 갑오징어의 경이로운 위장술과 스텔스 기술 등은 방향도 없고, 목적도 없고, 지성도 없는, 무작위적인 과정인 돌연변이에 의해서 우연히 생겨날 수 없어 보인다. 그것은 설계자에 의해서 지적으로 설계되었음을 가리키고 있다.
References
1.Temple, S. High definition polarization vision discovered in cuttlefish. Bristol Vision Institute News. Posted on bristol.ac.uk on February 24, 2012, accessed December 20, 2015.
2.Duke University. Camouflaged cuttlefish employ electrical stealth: Electrical masking used in addition to visual camouflage. ScienceDaily. Posted on sciencedaily.com on December 2, 2015, accessed December 20, 2015.
*Mr. Sherwin is Research Associate, Senior Lecturer, and Science Writer at the Institute for Creation Research.
*추천 : Masters of Disguise
https://answersingenesis.org/aquatic-animals/masters-disguise/
*관련기사 : 바다의 카멜레온 ‘갑오징어’ (2014. 7. 1. 사이언스타임즈)
엑스맨의 과학기술, 현실화될까 (2017. 10. 16. 사이언스타임즈)
갑오징어 모방 카메라, 원하는 곳만 선명하게 본다 (2023. 2. 16. 조선비즈)
https://biz.chosun.com/science-chosun/science/2023/02/16/ZWAYPBECGVAVNHIXCVQBCJBE2U/
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/9100
출처 - ICR News, 2016. 1. 11.
도마뱀에서 발견되는 경이로운 특성들은 지적설계를 가리킨다.
(Lizards that Leap Over Evolution)
David F. Coppedge
진화론자들에게는 덜 진화된 생물일 수 있는 어떤 도마뱀들은 세계 챔피언들이다.
세계에서 가장 빠른 혀 : National Geographic(2016. 1. 5) 지에 의하면, 카멜레온(chameleon)은 세계에서 가장 빠른 혀를 가진 생물이라는 것이다. 카멜레온의 경이로운 성능의 혀는 초당 3,000프레임을 촬영하는 고속카메라를 사용하여, 카멜레온이 곤충을 낚아채는 것을 관측하던 연구자들을 놀라게 했다. 이 느릿하게 움직이는 것처럼 보이는 도마뱀은 파충류, 조류, 포유류를 포함하는 그룹인 양막류(amniotes)에서 가장 빠른 가속력과 파워를 가지고 있었다.
작은 카멜레온은 커다란 카멜레온과 동일하게 수행할 뿐만 아니라, 많은 경우에서 그들의 혀는 더 빠르고 강력함을 보여주었다.
예를 들어, 실험에서 가장 작은 혀를 가진, 멸종 위기에 처한 탄자니아의 카멜레온인 Rhampholeon spinosus의 혀는 중력가속도의 264배나 되는 최고 가속도를 낼 수 있었다. 만약 그것이 자동차(car)라면, 카멜레온의 혀는 정지 상태에서 1/100초 만에 시속 97km로 가속화될 수 있다.
Science Magazine(클릭하면 영상을 볼 수 있음) 지는 자신의 몸체 길이의 두 배까지 혀를 확장시키는 카멜레온의 영상을 보여주고 있다. 과학자들은 혀의 발사추진력이 14,000watts/kg인 것으로 계산했는데, 이것은 치타와 가지뿔영양(pronghorns)을 포함하여, 모든 육상 척추동물에서 가장 높은 출력 파워였다. 그러면 진화론적으로 이 혀는 어떻게 진화되었을까? 작은 카멜레온은 큰 개체보다 자기 몸 크기에 비해 더 큰 혀를 갖고 있다. 그렇다면, 작은 카멜레온은 더 진화한 것인가? 왜냐하면 큰 몸을 가진 개체는 생존하기 위해서 더 많은 먹이를 소비해야하는 핸디캡을 갖고 있기 때문이다. Live Science 지는 한 진화론자의 의견을 인용하고 있었다 : ”그것은 신진대사적 제약에 의해서 구동된 형태학적 진화의 사례이다.” 그렇다면, 왜 뿔도마뱀과 뱀은 이러한 능력을 갖지 못했는가? 진화론자들은 어떠한 증거도 없이, 단지 ”그랬을 것이다”라는 추정 이야기만을 늘어놓고 있는 것이다.
학습하는 도마뱀 : 호주에 고아나(goannas)라 불리는 왕도마뱀(Monitor lizards)을 그들의 개체수를 위협하는 외래 생물종인, 독이 있는 수수두꺼비(cane toads)를 먹지 않도록 훈련되어 있었다. BBC News(2016. 1. 6)는 보도했다. ”연구에 의하면, 왕도마뱀은 경험으로부터 학습하는 능력을 가지고 있으며, 그 지식을 오랜 기간 동안 보유할 수 있음을 가리키고 있다.” 왕도마뱀은 진화론자들이 생각하고 있는 것처럼, 바다로부터 새롭게 진화하여 육상으로 올라온, 원시적인 사지동물이 아니었다.
도마뱀붙이를 모방한 타이어 : 도마뱀붙이(gecko)는 생체모방공학(biomimetics)의 아이콘으로 알려져 있다. Science Daily(2016. 1. 4) 지에서 보도된 한 기사는, 도마뱀붙이의 발가락(toes)이 갖고 있는 놀라운 접착력에 대한 창조적인 모방을 보도하고 있었다. ”도로에 더 큰 접착력을 갖도록 설계된 새로운 형태의 자동차 타이어를 상상해보라.” 그 기사는 유럽 물리학회지(European Physical Journal)에 게재된 논문에 근거한 것이다. 차력사들은 뾰족한 못들이 박혀있는 널빤지 위에 편안하게 누워있곤 한다. 연구자들은 이것을 응용하여, 직경과 높이에 있어서 모두 정밀한, 기둥 패턴을 가지는, 매끄러운 실리콘 구(smooth silicon sphere)와 부드러운 질감의 실리콘 표면 사이의 접촉 연구를 위한 모델을 개발했다. 이것은 도마뱀붙이의 발 위에 있는 털의 효과와 유사한 것으로서, 반데르발스 힘(van der Waals forces)을 사용하여, 표면에 가볍게 앉거나 누를 때에 부착력을 만들어낼 수 있다. ”자연은 작은 크기의 다중 털로 뒤덮여진, 도마뱀붙이의 발과 같은, 경이로운 조절 가능한 부착력을 보여주는 사례들로 가득하다.”
이 이야기들 모두에서 초점이 맞춰지고 있는 것은 지적설계(Intelligent design)이다. 동물들을 자세히 연구한다면, 응용할 수 있는 놀라운 것들은 발견하게 된다. 사람들이 모방하려고 하는 그러한 경이로운 기능들이 방향도 없고, 지성도 없고, 목적도 없는, 무작위적인 돌연변이로, 어쩌다 우연히 생겨날 수는 없어 보인다. 더욱이 다음 세대로 전해줄 수 있는 유전정보가 DNA 내에 우연히 생겨날 수는 없어 보인다.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://crev.info/2016/01/lizards-that-leap-over-evolution/
출처 - CEH, 2016. 1. 6.
동물들의 경이로운 설계 (2015년 톱 뉴스)
(Top 2015 News: Amazing Animal Designs)
매년 과학자들은 동물들의 새롭고 경이로운 설계를 발견하고 있다. 2015년도 예외는 아니었다. 각 발견은 모든 세대들이 들을 필요가 있는 동일한 메시지를 전해주고 있다. ”하늘이 주의 것이요 땅도 주의 것이라 세계와 그 중에 충만한 것을 주께서 건설하셨나이다 남북을 주께서 창조하셨으니...”[1]
”별난 경이로운” 설계의 사례로, 생물학자들은 보르네오(Borneo)에 있는 정글 박쥐가 낮 시간에 기생충이 없는 보금자리를 사용하기 위해서, 낭상엽 식물(pitcher plants)을 발견하는 수단에 대해서 기술하고 있었다. 이 식물은 박쥐의 배설물로부터 영양분을 얻는다. 그래서 그 생물들은 서로 멋지게 협력하고 있는 것이다. 경이로운 초음파 반사판(sonic reflectors)이 각 낭상엽 식물의 개구부 바로 위에 자라고 있다. 이것은 근처의 박쥐들에게 숨을 수 있는 완벽한 장소에 대한 정보를 주고 있다. 식물의 오목한 반사판으로부터 반사된 박쥐의 초음파는 일반적인 정글 식물들 보다 더 큰 소리로 들리게 된다. 또한 반사판은 인식될 수 있는 3차원적 패턴을 형성하도록, 이 특별한 박쥐의 고음역의 소리에 딱 맞도록 작은 가장자리 면을 가지고 있다. 따라서 박쥐의 초음파는 반사판의 측면을 탐지한다. 그러한 방법으로 박쥐는 빠르게 날아가서 앞에 있는 출구를 발견하는 것이다. 이 정확한 암호화된 구조에 대한 설계도가 어떻게 식물의 DNA 안에 들어갈 수 있었을까? 박쥐의 초음파가 낭상엽 식물의 DNA 내에 암호를 쓸 수는 없는 것이다.
*참조 : 낭상엽 식물은 박쥐를 유인하도록 설계되어 있었다.
http://www.creation.or.kr/library/itemview.asp?no=6236
보르네오의 작은 박쥐처럼 거대한 흰긴수염고래(blue whales, 대왕고래)는 또한 정확한 설계된 특성을 가지고 있었다. 2015년에 생물학자들은 수염고래(baleen whale)가 살아가는 데에 필요한 특성을 보고하고 있었다. 예를 들어, 장엄한 대왕고래는 크릴새우 떼를 삼키기위해 돌진먹기로, 부채처럼 접혀졌다 펴지는 입을 넓게 벌린 후, 혀 신경(tongue nerve)을 후퇴시키기 위해서, 고무끈 같은 조직을 사용하고 있었다. 수염고래는 그 신경이 고래의 뇌로 보내는 중요한 감각정보 없이는 죽을 수 있다. 수염고래에 있어서 그러한 유연한 혀 신경은 너무도 필요한 것으로 반드시 있어야만 하는 것처럼 보인다.[3]
*참조 : 수염고래에서 늘어나는 신경이 발견되었다.
http://www.creation.or.kr/library/itemview.asp?no=6160
동물과 사람의 귀 안쪽에 있는 전정기관(vestibular organs, VO)은 균형을 유지할 수 있도록 해준다. 2015년의 생물물리학 연구는 신체와 전정기관 사이의 현명한 의사소통을 밝혀냈다. 그들의 배열과 규약은 모두 자동적으로 조절되는데, 그러한 것들은 우리가 달릴 때 운동 멀미(motion sickness)를 일으키지 않도록 예방해준다. 뇌는 근육을 활성화시키는 신경 신호를 내보낸다. 그 신호는 복사되고, 척수는 한 복사물을 전정기관으로 보낸다. 그리고 뒤에 두 번째의 한 조각이 그 근육을 수정하기 위해서 동일한 복사물을 보낸다. 전정기관은 무엇이 오고 있는지를 알고 있다. 그래서 이러한 방법으로 신체는 자기가 의도한 운동과 외부적 원인에 의한 운동을 구별할 수 있다.[4] 무작위적인 자연적 과정으로는 생겨날 수 없는 것처럼 보이는, 이러한 정교하게 설계된 장치는 전정기관으로 하여금 신체운동을 예측하도록 해준다. 자연적 과정은 이러한 것을 만들어낼 수 없다.
화석(fossils)을 연구하는 과학자들도 2015년에는 동물의 설계된 특성들을 발견하고 있었다. 어떤 공룡(dinosaurs)들은 경늑골(cervical ribs)을 사용하고 있었다. 경늑골은 그들의 긴 목을 지지하는, 각 척추에 부착되어 있는 날씬한 연골성 지지대이다. 최첨단의 신체역학적 모델링은 이 경늑골의 정확한 구조가 공룡 머리의 흔들림을 막아주고, 진동을 완충하여, 용각류 공룡의 목을 안정화시키고 있음을 발견했다. 용각류 공룡 척추 사이의 적합된 관절의 방향성도 각 관절 사이에 힘의 소모 없이, 최대 운동범위를 유지시켜주는 동물의 경이로운 설계였음이 밝혀졌다.[6]
*참조 : 용각류 공룡 목의 경늑골에서 보여지는 놀라운 설계
http://www.creation.or.kr/library/itemview.asp?no=6272
2015년에도 다음 세대에 전해주어야 할 새로운 발견들이 넘쳐났다. ”여호와께서 행하시는 일들이 크시오니 이를 즐거워하는 자들이 다 기리는도다”[7]
References
1.Psalm 89:11, 12a.
2.Thomas, B. 2016. Rats, bats and pitcher plants. Creation. 38 (1): 18-19.
3.Thomas, B. Clever Construction in Rorqual Whales. Creation Science Update. Posted on icr.org May 14, 2015, accessed December 10, 2015.
4.Thomas, B.Discovery: Spine Signals Ears to Maintain Balance. Creation Science Update. Posted on icr.org September 24, 2015, accessed December 10, 2015.
5.Thomas, B.Amazing Sauropod Neck Design in 'Cervical Ribs'. Creation Science Update. Posted on icr.org November 5, 2015, accessed December 10, 2015.
6.Thomas, B.Amazing Design Structures in Long-Necked Dinosaurs. Creation Science Update. Posted on icr.org November 9, 2015, accessed December 10, 2015.
7.Psalm 111:2.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/9098
출처 - ICR News, 2015. 1. 4.
구분 - 4
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6302
참고 : 6291|6290|6289|6199|6178|6165|6163|6162|5896|6161|6159|6137|6069|6034|6001|5997|5975|5962|5976|4041|4056|4197|4637|4728|4764|5088|5224|5287|5351|5352|5382|5426|5430|5438|5504|5551|5567|5596|5600|5656|5671|5694|5700|5746|5754|5759|5772|5773|5814|5839|5845|5856|5891|5894|5902|5920|5926|5932|5933|5934|5956|5959|5960|6245|6272|6302|6304|6308|6324|6336|6406|6475|6492|6494|6516|6522|6526|6530|6536|6557|6572|6584|6590|6595|6609|6210|6216|6322|6327|6373|6380|6593|6619
동물들이 혹한의 추위에도 견딜 수 있는 이유는?
: 펭귄이 물에 젖어도 얼어붙지 않는 비밀이 밝혀지다.
(How Animals Keep Warm in Freezing Wetness)
David F. Coppedge
사람이 외투와 신발 없이 눈길을 걸어간다면, 얼마나 춥겠는가? 그러나 산토끼, 다람쥐, 새들은 완벽하게 편안해 보인다. 그 비밀은 무엇일까?
비밀은 털과 깃털에 공기를 가두고, 물을 털어낼 수 있는 재료를 사용하고 있기 때문이다. Science Daily(2015. 11. 23) 지의 기사는 털(hair)과 깃털(feathers) 내에 갇혀진 공기가 어떻게 이상적인 절연체(insulator)로 작동되고 있는지를 설명해주고 있었다. MIT의 과학자들은 그들 외피의 덮개 작용이 사람이 만든 제품보다 얼마나 효율적으로 작동되고 있는지, 그 이유를 살펴보고 있었다.
털의 특성(털의 길이와 간격 같은)이 표면의 젖음에 미치는 영향을 조사하기 위해서, 연구자들은 털 길이, 털 간격, 유체 점도, 뛰어듦 속도 등을 포함하여 여러 변수들에 대해 실험했다. 그리고 털 표면의 기하학이 중요한 역할을 하는 것을 발견했다. 특별히 털 배열의 치밀도가 높을수록 표면의 방수 효과가 컸다.
또한 연구팀은 란다우-레비치 코팅(Landau-Levich coating)으로 불려지는 고전적인 침지법(dip coating) 보다 털 구조가 훨씬 많은 양의 공기를 가두는 것을 발견했다. 그렇게 함으로, 침지법의 증강된 버전을 만들고 있었다. 그러나 고전적인 란다우-레비치 코팅과 같지 않게 수생 동물 털과 관련된 질서 정연한 균형은 점도 스트레스와 물의 정수압 사이에 있었다. ”이러한 발견은 코팅기술의 발전에 잠재적인 기술을 제공할 것으로 희망한다”고 나스토(Nasto)는 말했다.
깃털도 역시 극도로 잘 작동되고 있었다. 한 극도의 사례가 펭귄(penguins)이다. Science Daily(2015. 11. 23) 지에 게재된, ”펭귄의 동결 방지(anti-icing) 기술”이라는 또 다른 기사는 물에 저항하고, 공기를 가두는, 펭귄깃털의 여러 요소들을 기술하고 있었다.
남극의 펭귄은 –40℃에 이르는 온도와 초속 40m의 강풍이 부는 매우 혹독한 환경에서 살아간다. 펭귄들은 그렇게 추운 곳에서 차가운 물속과 밖을 드나들고 있지만, 그들의 깃털은 물에 젖어 얼어붙지 않는다.
이제 연구자들은 펭귄의 깃털을 자세히 조사했다. 그리고 펭귄의 동결 방지 기술을 알게 되었다. 그것은 나노구조(nanostructures)와 특별한 오일의 조합으로, 남극펭귄의 깃털에 슈퍼소수성(superhydrophobic)의 울트라 방수기능을 만들어낸다. 깃털 위의 물방울들은 구슬 모양이 되서, 얼어붙기 전에 굴러 떨어진다.
그것은 정말 멋지다. 그리고 펭귄을 따뜻하게 해준다. 또한 그 깃털은 웨델 바다표범(Weddell seals)에서도 작동되고 있음에 틀림없다. 왜냐하면 그들은 마치 따뜻한 바하마에서 수영하고 있는 것처럼. 펭귄들이 살아가고 있는 혹독한 곳에서 같이 수영하며 살아가고 있기 때문이다.
말할 필요도 없이, UCLA의 과학자들은 이러한 기술을 배우고 싶어 한다. 심지어 비행기에서 얼음을 제거하는 기술에도 적용될 수 있을까?
펭귄의 결빙방지 해결책은 얼음에 관한 몇몇 문제를 해결하는데 도움을 줄 수 있다. 예를 들어, 비행기의 날개와 방향타 위에 쌓여진 얼음 등은 비행기의 항공 역학적 특성을 변경시킬 수 있으며, 심지어는 충돌의 원인이 될 수도 있다. 항공사들은 추운 겨울 동안에 비행기 위의 얼음을 화학적으로 제거하기 위하여 많은 시간과 돈을 쓰고 있다. 펭귄에서 영감을 얻은 초소수성 표면은 매우 값이 싸며, 지속적이며, 또한 환경 친화적이다.
”날 수 없는 새가 날아다니는 비행기의 안정성에 도움을 줄 수 있다는 것은 약간의 아이러니이다”라고 카베포어(Kavehpour)는 말했다.
이 동물들에게 이러한 기술은 어떻게 생겨났는가? 이들 새들과 동물들은 지구 환경의 모든 곳에서 견뎌낼 수 있다. 예를 들어, 일러스트라의 필름 ‘비행(Flight)’에서 보여준 것처럼, 극제비갈매기(arctic terns)는 많은 온도 차이가 나는 지구의 여러 곳을 비행한다. 더군다나 그들은 모든 위도에서 물속으로 뛰어들어 그들의 먹이를 잡는다. 코요테는 더운 사막에서부터 추운 옐로우스톤의 겨울 눈 속에서도 살아간다. 각 동물들이 이러한 광범위한 서식지에서 살아갈 수 있다는 것은 정말로 놀라운 일이다.
이것에 대해 생각해보라. 그러한 놀라운 일이 일어나기 위해서는, 재료물질이 만들어지는 것뿐만 아니라, 많은 지적설계가 필요함이 분명하다. 털과 깃털이 적절히 작동되기 위해서는, 정확한 길이, 치밀도, 오일 등이 필요하다. 그들은 적절하게 층을 이루고 있어야만 한다. 그들은 가장 취약한 부분들은 덮고 있어야만 한다. 그리고 동물이 불편하지 않게 움직일 수 있도록 해주어야 한다. 그리고 그러한 기술이 다음 세대에도 생겨날 수 있도록 DNA 속에 암호로 들어가 있어야한다. 이러한 것들은 어떤 체계적 지적설계의 증거임이 분명하다. 방향도 없고, 목적도 없는, 무작위적인 돌연변이들에 의한 자연선택으로는 설명될 수 없다. 물론 살아있는 동식물들은 모든 면에서 뛰어난 지적설계를 보여주고 있다. 그것이 오늘날 생체모방공학(biomimetics)이 각광받고 있는 이유이다.
하나님은 사람에게 털과 깃털을 주시지 않았다. 그러나 사람에게는 그것을 이해할 수 있는 뇌를 주셨다. 최초의 사람들은 동물의 가죽을 빌려서 옷으로 입었다. 그리고 그것이 의복이 될 수 있는 우수한 재료라는 것을 이해했다. 그것이 사람들이 북극, 남극, 사막, 춥고, 열악한 모든 곳에서 살아갈 수 있는 이유이다. 대부분의 온화한 환경에서 사람의 피부는 방수 기능과 증발에 의한 냉각 기능을 가지고 있다. 그래서 우리는 감사해야할 놀라운 피부를 가지고 있는 것이다. 우리는 동물들로부터 많은 것을 배운다. 사람이 만든 인공재료보다, 지속적이며, 환경 친화적이고, 기능적으로 우수한, 수많은 재료들과 설계들이 생물계에 널려있는 것이다.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://crev.info/2015/11/how-animals-keep-warm/
출처 - CEH, 2015. 11. 25.
