물새 : 원래 비행보트
(Waterfowl : The original flying boats)
Michael Eggleton
당신은 안데르센(Hans Christian Andersen)의 ‘미운 오리 새끼(The Ugly Duckling, Den grimme ælling)’라는 유명한 동화를 알고 있을 것이다. 그 동화는 농장에서 부화한 한 오리 알의 둥지에서 일어난 이야기이다. 부화한 것 중 한 마리는 다른 새끼들과 다소 다르게 보였다. 이를 알아차린 다른 새와 동물들은 그 새끼를 ‘못생긴’ 것으로 간주하여, 언어적, 신체적 학대를 가한다.
<© Spychała Paweł & © Flownaksala & © Isselee | Dreamstime.com>
미운 오리 새끼는 둥지의 동료들과 함께, 오리(ducks), 거위(geese, 가금화된 기러기), 백조(swans)가 포함되는 안압과(Anatidae, 오리과)에 속한다. 안압과에는 160종 이상의 물새(waterfowl, 미국에서는 오리, 거위 및 백조의 모든 종들을 의미하는 용어)가 여러 속(genera)에 퍼져 있다. 이들 중 가장 작은 것은 길이가 약 27cm, 160g인 면화피그미거위(cotton pygmy goose, 실제로는 오리임)이고, 가장 큰 것은 길이가 180cm에 달하며 17kg인 울음고니(trumpeter swan, 휘파람고니)이다.[1]
물새는 대부분 초식성이지만, 일부 종의 음식에는 물고기, 연체동물 및 수생 절지동물이 포함된다. 그들은 남극 대륙을 제외한 모든 대륙에서 발견된다. 미운 오리 새끼에 대해서는 이 글의 마지막에서 이야기하겠다.
경이로운 방수 기능
천부적으로 잘하는 것에 대해 ‘물 만난 오리처럼’이라는 말이 있다. 그리고 물새는 확실히 물에 담그도록 창조되었다. 그들은 매우 부력이 있으며, 때때로 수면에 떠 있는 동안 잠자는 것을 볼 수 있다. 대부분의 새가 갖고 있는 속이 빈 뼈(hollow bone) 구조는, 깃털 층에 공기 주머니를 가두는 능력과 함께, 이러한 부력에 중요한 역할을 한다.
물새가 물에 잠길 필요가 있을 때(예를 들어, 오리가 먹이를 먹기 위해 물 아래로 잠수할 때) 이를 수행하기 위해 깃털 공간에서 필요한 양의 공기를 짜낼 수 있다. 물새가 물에서 나올 때 깃털이 있는 외피의 소수성(hydrophobic, water-repelling) 특성으로 인해, 깃털은 젖지 않고, 간단히 흔들어 건조할 수 있다. 따라서 또 다른 일반적인 속담으로 누군가가 자신에게 영향을 미치지 않고 어떤 것을 쉽게 무시하면, ‘오리 등에서 물 떨어지듯이’(그림 1)라고 말하는데, 이는 쉽게 흘려버린다는 뜻이다.
그림 1. 오리의 깃털에서 물이 굴러 떨어지는 모습
그림 2. 작은 깃가지를 보여주는 전형적인 깃털의 구조. 물새의 깃털에는 더 많은 작은 깃가지들이 있고, 서로 더 가깝기 때문에 외부 덮개의 상징적인 방수 기능에 기여한다. [Rachis(엽축) Vane(깃가지) Afterfeather(속깃) Downy barbs(보송보송한 깃가지) Hollow shaft(중공축) Hooklets(작은 갈고리) Barbule(작은 깃가지) Barb(깃가지)]
몇 가지 요인이 이 능력에 기여한다. 물새는 육지 동물보다 가장 바깥쪽 깃털 층(큰 깃털)의 밀도가 높을 뿐만 아니라, 각 깃털(그림 2)에 있는 작은 깃가지들의 밀도도 더 크다.[2, 3] 이는 다음과 같은 장벽을 초래한다. 바람과 물에 저항이 강하며, 깃털 층이 미로처럼 작용하여 물이 피부에 닿기 위해 거쳐야 하는 경로가 점점 더 복잡해진다. 또한 깃털의 각 층은 물이 안쪽으로 힘을 가하는 데 필요한 정수압을 증가시킨다.[4]
그러나 물새는 완전한 방수 기능을 갖추기 위해 꼬리 깃털 위의 꽁지에 위치한 미지선(uropygial(preen) gland, 꽁지기름샘)에서 나온 기름으로 깃털을 다듬는다. 모든 새가 이 분비샘을 갖고 있지만, 물새는 훨씬 더 크고 발달된 분비샘을 갖고 있다.[2] 또한 부리로 깃털을 다듬는 것을 통해, 물새는 깃털이 유연하고 강하게 만들고, 비행 준비를 하며, 기생충이 없는지 확인할 수 있다. 이것은 방수를 위한 매우 중요한 구성 요소로, 일부 종은 깨어 있는 시간의 최대 25%를 부리로 깃털을 다듬는 데 사용한다.[2]
하나님의 작품에서 영감을 받아
Creation 지에서 자주 언급했듯이, 인류는 자연에서 관찰되는 다양한 설계 기능에 영감을 받아, 그것을 모방하는 생체모방공학의 영역이 점점 더 확장되고 있다. 물새의 화려한 특징도 예외는 아니다. 버지니아 공대(Virginia Tech)의 연구원들은[5] 새가 어떻게 수중 환경과 수면 환경 사이를 쉽게 전환할 수 있는지 알아보기 위해, 오리 깃털의 구조와 성능을 연구하는 데 지난 10년을 보냈다.
그 결과는 합성 깃털(synthetic feather)이라고 부를 수 있는 것을 만들었다. 연구자들은 언젠가 그것이 잠재적으로 항력을 줄이고, 따개비 성장을 억제하며, 연료 효율성을 증가시켜, 선박의 선체에 적용될 수 있기를 희망하고 있었다.[4] 그러나 선박의 속도는 물새의 속도보다 훨씬 빠르기 때문에 겪게 되는 저항력도 더 크다. 따라서 그 팀은 이제 합성 깃털이 그것을 보완할 수 있는 방법을 찾아야 한다.[4] 그런데 인간 설계자들은 그러한 자연의 경이를 모방하려고 부지런히 노력하지만, 처음에 그것을 창조하신 분에게는 오리 등에서 물방울이 굴러내리는 것처럼 쉽다.
추진 및 방향타
육지를 걸을 때 물새는 종종 어색하고 뒤뚱거리는 걸음걸이로 걷지만, 필요할 때는 매우 빠르게 이동할 수 있다. 그러나 일단 물에 들어가면, 물갈퀴가 있는 발이 탁월하고 효율적인 이동 수단을 제공한다. 다리는 몸통의 뒤쪽에 위치되어 있어, 발이 뒤쪽에서 노를 젓도록 한다. 이것은 새를 당기기보다는 미는 것이다. 다리를 앞으로 당길 때, 발가락은 서로를 향해 안쪽으로 움직여, 저항을 최소화한다. 후진 스트로크에서는 발가락이 바깥쪽으로 벌어진다. 이것은 물갈퀴 작용이 최대의 효과를 낼 수 있도록 하여, 새를 더 큰 힘으로 앞으로 몰아간다.
또한 물갈퀴가 있는 발은 물에 내려앉을 때, 큰 효과를 내도록 사용된다. 물새가 물이 있는 곳에 접근할 때, 물갈퀴가 있는 발을 넓게 벌리는 것을 관찰하는 것은 정말 놀라운 광경이다. 이것은 물을 가로질러 비행하기 위해 가능한 가장 큰 표면적을 생성하므로, 그들의 속도가 느려진다(그림 3 및 아래의 ‘물갈퀴가 있는 발’ 박스 글 참조).
그림 3. ‘스키’ 기술로 물 위에 내려앉기
빠르고 격렬한 퍼덕임
모든 물새 종의 거의 절반이 완전히 또는 부분적으로 장거리 이주를 한다.[6] 나머지 대부분은 수위 변화와 이용 가능한 먹이 공급원에 따라 넓은 지역을 떠돌아다닌다. 몇 종의 예외를 제외하고 물새들은 강력한 날짐승으로, 좁은 날개를 연속적으로 휘두르는 데 사용되는 강력한 가슴 근육을 갖고 있다. 이것들은 유용하게 쓰이고 있으며, 일부 기러기들은 10,000m까지 높이 날 수 있고[6], 유리한 조건에서 24시간 동안 최대 2,400km(1,500마일)를 이동할 수 있다.[7]
이렇게 날개를 계속 사용해서 날면 에너지가 많이 소모되기 때문에, 물새는 V자 형태로 날게 된다. 이것은 바깥쪽 새가 안쪽에서 이끄는 새의 날개 끝 소용돌이에 의해 생성된 상승세를 이용할 수 있게 한다. 이것은 10~14%의 에너지를 절약하는 것으로 추정되며, 새들은 동일한 에너지 소비로 더 멀리 이동할 수 있다(그림 4).[8] 전투기도 연료를 절약하기 위해 비슷한 편대 비행을 한다. 복잡한 수학을 통해 비행 중에 그러한 적절한 위치를 결정하는, 물새에 들어있는 유전 정보를 고려할 때, 하나님이 영광을 받으신다.
그림 4. V자 형태로 이주하는 캐나다기러기(Canada Geese). 이것은 그들로 하여금 에너지를 절약하게 하여, 동일한 '연료' 부하로 훨씬 더 먼 비행을 가능하게 한다.
진화인가, 아니면 종류 내의 변이인가?
기러기목(Anseriformes)은 안압과를 포함하는 목인데, 그 목안에서 안압과는 단연코 가장 큰 과이다. 기러기목으로 여겨지는 가장 초기의 화석은 아나탈라비스 렉스(Anatalavis rex)로 분류된, 뉴저지 호너스타운 지층(Hornerstown Formation)에서 발견된 두 개의 뼈로 되어있는 것이다.[9] 이들은 진화 도표에서 백악기 후기, 또는 고제3기로 말해지는 암석층에서 발굴된 것으로, 8천만 년 전에서 5천만 년 전으로 추정되고 있다.[6]
알려진 최초의 오리 화석은 3400만 년 전 암석에서 발견된 것이지만, 고니속(Cygnus, swan)으로 쉽게 분류되는 화석은 ‘가장 오래된’ 것이 마이오세(2300~500만 년 전)에서 발굴된 것이다. 이러한 명백한 오류는 화석기록이 장구한 시대에 걸쳐 생물들의 출현 순서를 나타내는 것이 아니라, 격변적의 노아 대홍수 동안 매장된 순서를 나타내고 있음을 가리킨다.
결정적으로, 이전 조상생물이 물새로 변하는 단계적 발전을 나타내는 일련의 전이형태 화석은 발견되지 않고 있다. 그 대신 창조주간에 창조됐던 물새 종류의 대표자와 물새 DNA에 이미 존재했던 엄청난 다양성을 보여주고 있을 뿐이다. 일부 다양성은 노아 홍수 이전에 일어났을 수 있지만, 그 이후에 훨씬 더 많은 변화가 자연선택/종분화를 통해 일어났을 것이다.
원래 창조된 종류의 후손 개체군들은 홍수 이후에 방주에서 나온 같은 종류의 초기 대표자보다 더 많은 다양성을 나타냈을 것이다. 그러나 각각의 가변성, 즉 변화에 대한 잠재력은 먼 후손에서 더 적어진다. 이것은 이전에 없었던 새로운 기능의 증가가 필요한, 가상적인 진화의 과정과 반대이다.[10] (인공) 선택을 통해 애완견 품종들이 생겨난 방식을 생각해 보라. 모두 여전히 서로 교배할 수 있을 뿐만 아니라, 애완견이 비롯된 가장 초기의 늑대와도 교배될 수 있다. 그리고 늑대는 여전히 같은 종류 내의 다른 구성원인 코요테 및 푸들과 교배할 수 있다.
추신
우리 친구인 미운 오리 새끼로 돌아가 보자. 그는 고니속(Cygnus)에 속하며, 결국 아름다운 백조로 자라(그림 5), 그와 닮은 동료들을 찾아 우정을 나누고 가족을 찾는다. 그러나 그가 함께 삶을 시작했던 오리들도 겉모습에 상관없이, 모두 같은 ‘가족’의 일부였다는 사실을 깨닫지 못했다. 즉, 창조된 한 종류의 조상을 둔 후손인 것이다(아래의 박스 글 참조).
마찬가지로, 사람들도 외견상 다르게 보이는 집단에 속해 있다는 이유만으로, 다른 사람을 괴롭히거나, 그들로부터 고통을 받을 수 있다. 우리 주변에 있는 사람들이 우리와 다르게 만든 것이 무엇인지, 그들도 어떻게 또 다른 가족이 될 수 있는지를 이해하지 못하는 경우가 많다. 이런 일을 하는 사람들은 우리 모두가 한 민족, 한 혈통, 한 가족, 즉 하나의 창조된 종류인 아담과 하와의 동일한 후손이라는 사실을 인식하지 못하기 때문이다.[11]
그림 5. 새끼와 함께 있는 백조
다른 맥락에서 비유를 적용하면, 기독교인은 종종 세속적 세상에서 미운 오리 새끼로 간주되며, 그리스도에 대한 우리의 믿음으로 인해, 최소한 언어적 학대의 대상이 된다. 그러나 불행했던 오리 새끼와 같이 궁극적으로 우리를 기다리는 것은 아름다운 변화이다. 이 경우에는 그리스도를 닮는 변화로서, 썩어질 것이 썩지 아니할 것이 되고, 육의 몸이 영의 몸으로 다시 살아나는 것이다(고린도전서 15:42-44).
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물갈퀴가 달린 발
수생 조류에는 여러 종류의 물갈퀴 발(webbed feet)들이 있다. 물새와 다른 여러 종류의 새들이 공유하고 있는 것을 물갈퀴(palmate)라고 한다. 물갈퀴의 막은 앞발가락 2, 3, 4 사이에 있으며, 뒷면의 발가락 1은 분리되어 있다(오른쪽으로 삽입). 오리너구리, 비버, 수달과 같은 일부 포유류에도 물갈퀴가 있는 발이 있다. 이들은 진화계통나무에서 서로 멀리 떨어져 있기 때문에, 진화론자들은 그들이 같은 조상의 후손이라는 증거로 유사성을 사용할 수 없다. 대신 이러한 공유된 설계 특성은 ‘수렴진화(convergent evolution)’의 예로 설명한다. 즉. 수천만 년에 걸쳐 다른 척추동물 분류군에서 물갈퀴 발이 우연히 독립적으로 각각 발생(진화)하여, 동일한 형태의 물갈퀴 발이 나오게 되었다는 것이다. 그러나 이러한 예는 모든 생명의 설계자가 사용하셨던 공통설계(common design)의 특성으로 간주하는 것이 더 합리적이다. 그러나 항상 그런 것은 아니다. 일부 동물의 경우 발 사이의 물갈퀴가 배아판의 정상적인 세포소멸(프로그램된 세포 사멸)의 돌연변이 손실로 인해 별도의 발가락이 생길 수 있다.[12] 예를 들어 북극곰과 그리즐리(회색의 큰 곰)는 이종교배가 가능하지만, 전자는 부분적으로 물갈퀴가 있는 발을 갖고 있는데, 이는 둘 다의 원래 조상인 곰에게는 없었던 것이다.[13]
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오리, 거위, 그리고 백조 — 모두 한 종류
잡종번식(hybridization)은 A와 B라는 두 생물 그룹이 같은 종류(kind)에 속하는지 여부를 결정하는 데 일반적으로 사용되는 기준이다. 서로 교배하여 생존 가능한 자손을 낳는 능력은 그들이 같은 종류임을 나타낸다. 그러나 A와 B가 교잡할 수 없다고 해서 반드시 다른 종류인 것은 아니다. 창조 이후 돌연변이로 인해 많은 생식적 장벽이 생겼을 수 있기 때문이다. 그러나 A와 B가 각각 제3의 그룹인 C와 교배할 수 있다면, A, B, C는 논리적으로 모두 같은 종류여야 한다. 오리와 백조는 교배할 수 없다. 그러나 오리는 거위와 교배할 수 있다. 그리고 백조도 거위와 교배할 수 있다(여기에 백조 부모와 함께 있는 아기와 같은 백조-거위 잡종을 스우즈(swoose)라고 한다). 따라서 이 기준에 따르면, 세 그룹 모두 하나의 창조된 종류의 후손이다. 이것은 안압과의 모든 구성원에게 확장될 수 있지만, 그 종류가 기러기목(더 큰 그룹) 수준에 있을 가능성을 배제하지는 않는다.
물새 종들 사이에는 몇 가지 중요한 차이점이 있다. 일부 오리 종은 거위와 백조에는 없는 무지개 빛깔의 깃털(그림 1)을 갖고 있다. 이것은 물새 종류의 다른 구성원에게 손실된 기능일 수 있다. 아마도 그것은 모든 물새 DNA에 암호화되어 있지만, 특정 종에서만 활성화되는 정보일 수 있다. 또한 오리의 척추는 16개에 불과하지만, 거위는 18개 또는 19개, 백조는 24개 또는 25개이다. 그러나 이것이 돌연변이 손실이나 복제를 유발하지 않더라도, 그들이 동일한 종류임을 강력하게 반대하는 증거는 아니다. 창조론자로 창조생물학적 분류체계(baraminology, 바라미놀로지) 연구자인 장 라이트너(Jean Lightner)는 포유류 내에서는 심지어 같은 종 내에서도 그러한 골격 변이가 일반적이라고 지적한다.[14] 가축인 돼지(domestic pigs)에서도 흉추와 요추의 수는 다를 수 있으며, 이에 대한 유전학은 해명되고 있다.[15]
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References and notes
1. See en .wikipedia.org/wiki/Anatidae accessed 28 Oct 2021.
2. Cassidy, J. and Roth, A., What actually makes water roll off a duck’s back? kged. org, 18 Aug 2020.
3. Bergman J., The evolution of feathers: A major problem for Darwinism, J. Creation 17(1):33–41; creation.com/feather for greater detail on feather design, Apr 2003.
4. Stimpson, A., Duck feathers are the next revolution for the world’s biggest ships, popularmechanics.com, 30 Aug 2021.
5. Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA, USA.
6. Ducks, geese, and swans: Anatidae, encyclopedia.com.
7. Handwerk, B., Do Canada geese still fly south for winter? Yes, but it’s complicated, nationalgeographic.com, 17 Dec 2020.
8. University of Oxford, One good turn: Birds swap energy-sapping lead role when flying in v-formation, sciencedaily.com, 2 Feb 2015.
9. Vegavis iaai (69–66 Ma) might be an ‘older’ anserifom; Clarke, J. and 9 others, Fossil evidence of the avian vocal organ from the Mesozoic, Nature 538:502–505, 2016.
10. Wieland, C., The evolution train’s a-comin’; creation.com/train.
11. Wieland, C., One Human Family, Creation Book Publishers, Powder Springs, GA 2011; creation.com/s/35-4-521.
12. Statham, D., Homology made simple, see fig. 4 in creation.com/homology-simple.
13. Weston, P. and Wieland, C., Bears across the world; creation.com/bears.
14. Lightner, J., Samotherium fossils and variation in the neck within the giraffe kind (Giraffidae), J. Creation 30(2):6–7, 2016.
15. Rohrer, G.A. et al., A study of vertebra number in pigs confirms the association of vertnin and reveals additional QTL, BMC Genetics 16:129, 2015.
*MICHAEL EGGLETON is a longtime CMI supporter and associate pastor who studied naval architecture and worked 18 years with Boeing in aircraft manufacturing. For more: creation.com/eggleton.
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출처 : Creation 44(2):28–33, April 2022
주소 : https://creation.com/the-original-flying-boats
번역 : 이종헌
스멜리콥터 :
하나님의 설계를 모방하는 생체모방공학의 한 사례
(The ‘Smellicopter’ :
Not just copying, but actually using, God’s design)
by David Catchpoole
생체모방공학(biomimetics, biomimicry or bioinspiration) 분야의 엔지니어들은 자연에서 발견된 디자인을 모방한다. 이 방법은 새로운 발명품들을 만들어내고, 기존 기술을 개선하는 데 유용한 것으로 여러 번 입증되었다.[1]
'스멜리콥터(Smellicopter)'는 한 나방(여기에 기술된 나방은 박각시나방(hawkmoth))의 살아있는 안테나를 사용하여, 냄새를 찾아 이동하는 자동 드론의 별칭이다. <Mark Stone/University of Washingtonsmellicopter>
워싱턴 대학의 엔지니어들은 그들의 드론 쿼드콥터에 실제 나방 안테나를 부착하였다
안타깝게도 이러한 공학적 성공 사례를 보도할 때, 종종 놓치는 분명한 교훈이 있다. 엔지니어의 작품이 지적 설계되었다는 것은 누구나 알 수 있다. 그렇다면 이들에게 영감을 준 자연 속 디자인은 어떻게 생겨난 것일까? 무작위적 돌연변이들의 축적으로 우연히 생겨났는가? 특히 복제품은 여러 면에서 살아있는 원본에 비해 훨씬 못 미친다. 따라서 생체모방공학은 생물이 정교하게 설계된 이유로 진화가 아닌 지적 설계자를 가리키는 것이다. 그리고 성경은 그분을 확인시켜주고 있다. 그분은 하늘과 땅과 모든 생명의 창조주이신 주 하나님이시다.
하늘이 보낸 향기 센서
이제 연구자들은 하나님의 설계 중 하나를 모방하는데 그치지 않고, 이를 활용하여 성공했다. 초고감도 냄새 감지기가 필요했던 워싱턴 대학교 엔지니어들은 나방의 실제 안테나를 드론 쿼드콥터에 부착했다.[2, 3] 그들의 목표는 가스누출, 폭발물 또는 재난 생존자의 냄새를 맡을 수 있는, 비행 냄새감지 로봇을 만들어 위험구역을 원격으로 평가하고 탐색하는 것이다.
.스멜리콥터를 들고 있는 기계공학 박사 과정 학생인 수석 저자 멜라니 앤더슨(Melanie Anderson, 당시 코로나19 방역 조치에 따라 마스크를 착용하였다). <Mark Stone/University of Washingtonmelanie-anderson>
연구자들은 인공 냄새 센서(odour sensor)가 나방의 감도와 빠른 반응을 따라잡을 수 없기 때문에, 나방(hawkmoth, Manduca sexta)의 안테나(antenna)를 사용했다. 나방의 안테나는 공기 중의 화학물질을 감지하여, 먹이 또는 잠재적 짝을 찾을 수 있다. "나방 안테나의 세포는 화학 신호를 증폭한다"라고 연구자 중 한 명인 워싱턴대학 생물학 교수인 토마스 다니엘(Thomas Daniel)은 설명한다. 나방은 정말로 놀라울 정도로 이 일을 수행하는데, 하나의 향기 분자가 수많은 세포 반응들을 유발할 수 있다. 이 과정은 극히 효율적이고 특별하며 빠르다. 이것이 바로 나방의 비결이다"라고 설명한다."[2]
기본형 타입의 '스멜리콥터'의 나방 안테나는 세포의 신호를 모니터링하기 위해 전기회로에 연결되어 있다. 드론에는 조향 기술이 장착되어 있어, 냄새가 감지된 곳을 향해 바람을 타고 추적한다.
.또한 스멜리콥터는 공중을 비행할 때, 장애물을 감지하고 피할 수 있다. 사진은 스멜리콥터 앞에 박각시나방이 있다. <Mark Stone/University of Washington avoid-obstacles>
.연구자들은 안테나의 양쪽 끝에 작은 와이어를 추가하여(사진의 아크) 회로에 연결하고, 꽃향기에 대한 반응을 기록할 수 있었다. <Mark Stone/University of Washington floral-scent>
하나님의 설계, 엔지니어의 지름길
'자연은 인간이 만든 냄새 센서를 보잘 것 없게 만들어버린다' - 멜라니 앤더슨, 워싱턴 대학
생물 영감과 생체모방공학 연구 논문의 수석 저자인 멜라니 앤더슨은 "자연은 인간이 만든 냄새 센서를 보잘 것 없게 만들어버린다. 실제 나방 안테나를 스멜리콥터와 함께 사용함으로써, 우리는 생물학적 유기체의 감도와 움직임을 제어할 수 있는 로봇 플랫폼이라는 두 가지 장점을 모두 얻을 수 있었다""라고 말했다.[3] 한 언론의 보도는 "때로는 어머니 자연(Mother Nature)을 뛰어넘으려는 시도는 가치 없는 일이다."라고 전하고 있었다.[4] 물론 이 설계는 '아버지 시간'과 함께 진화한 '어머니 자연'에 의한 것이 아니라, 앞서 언급한 것처럼 하나님께로부터 부여 받은 것이다.
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함께 작동되도록 설계된 부품들
스멜리콥터의 후각이 작동하려면, 나방 안테나가 여전히 "생물학적, 화학적으로 활성"이어야 한다. 그래서 살아있는 안테나가 사용되었다. 나방은 "안테나를 제거하기 전에 마취를 위해 냉장고에 넣었다". 분리된 안테나는 단 4시간 만에 생화학적 활동을 멈췄다.[2]
분명히 나방 안테나는 훨씬 더 복잡하고 미세하게 조정된 전체의 일부로 설계된 복잡한 기관이다. 나방의 몸 전체는 모든 부분들을 지속적으로 유지되고, 유지시킬 수 있도록 설계되어 있다. 이러한 기관들은 고립되면 곧 고장이 난다.
고린도전서 12장에서 바울이 우리 믿는 자들을 몸으로 비유하고 있다. 각 기관이나 지체들은 서로 다른 역할을 한다. 몸 전체에서 분리되면, 곧 효과적인 기능이 중단된다.
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References and notes
2. McQuate, S., The Smellicopter is an obstacle-avoiding drone that uses a live moth antenna to seek out smells; washington.edu, 7 Dec 2020.
3. Anderson, M. and 4 others, A bio-hybrid odor-guided autonomous palm-sized air vehicle, Bioinspir. Biomim. 16(2):026002, 2020.
4. Coldewey, D., This tiny drone uses an actual moth antenna to sniff out target chemicals; techcrunch.com, 8 Dec 2020.
▶ Scientists copying nature (biomimetics)
*참조 : 창조의 달콤한 향기 : 1조 개의 냄새를 맡을 수 있는 사람의 코
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후각기관은 어떻게 1조 개의 냄새를 맡을 수 있는가?
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냄새의 차이를 구별하는 코의 부호화 시스템
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작은 물고기는 수마일 밖에서도 냄새를 맡는다.
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나방의 놀라운 비행과 나침반
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나방들은 암흑 속에서도 바람을 거슬러 항해한다.
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메타물질로 처리되어 있는 나방의 스텔스 날개
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식물의 수분에 중요한 역할을 하고 있는 나방
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귀의 경이로운 복잡성이 계속 밝혀지고 있다. 그리고 박쥐에 대항하여 방해 초음파를 방출하는 나방들.
https://creation.kr/animals/?idx=1291187&bmode=view
경탄스런 나방 날개의 디자인 : 날개에 포유류의 안면 모습이 무작위적 돌연변이로?
https://creation.kr/animals/?idx=1291034&bmode=view
▶ 생체모방공학
▶ 동물의 경이로운 기능들
출처 : Creation 43(3):48–49, July 2021
주소 : https://creation.com/smellicopter
번역 : 미디어위원회
멋진 '날아다니는' 개구리
(The magnificent ‘flying’ frog)
by Don Batten
날아다니는 곤충, 새, 포유류, 파충류 등은 잘 알려져 있다. 하지만 하늘을 나는 개구리(flying frog)는 들어보았는가?
가장 유명한 것은 '월리스 날개구리(Wallace’s Flying Frog, Rhacophorus nigropalmatus)이다.[1] 날개구리속(Rhacophorus)의 44종은 사하라 사막 이남 아프리카와 인도에서 필리핀까지 동남아시아에 널리 분포한다.[2] 이들은 아프리카-아시아 관목개구리류(African-Asian shrub or tree frogs)인 산청개구리과(Rachophoridae)에 속하는데, 21속 400여 종이 있다.[3]
.월리스날개구리(Wallace’s Flying Frog). <BIOSPHOTO / Alamy Stock Photoflying-frog>
오스트레일리아청개구리(Australian green tree frog, Litoria caerulea)를 포함하는 또 다른 청개구리과(family Hylidae)에도 날아다니는 종들을 흔히 볼 수 있다. 중앙아메리카에서도 이러한 종들 중 하나가 보고되었다.[4] 날아다니는 개구리들은 380종이 넘는 것으로 알려져 있다.[5]
하나님은 나무에 사는 이 개구리들이 타락 이후 세계의 다양한 환경에서 적응할 수 있도록, 유전적 능력을 내장시켜 창조하셨다.
월리스날개구리는 놀라울 정도로 아름다운 외모를 가지고 있으며(사진 참조), 커다란 몸체를 갖고 있는데, 몸길이가 10cm(4인치)까지 자랄 정도로 크다. 열대우림의 중간 높이에서 사는 것을 선호하며, 짝짓기와 알을 낳을 때만 내려온다. 물웅덩이 위에 매달린 거품(bubble)이나 거품 둥지(foam nest)에 알을 낳는다. 알이 부화하면, 올챙이는 아래 물웅덩이로 내려가 성장한다.
그들은 '날아다니는 개구리'라고 불리지만, 실제로는 날지 않고 활공(glide)을 하며, 하강 각도가 45º(1:1) 미만이다. 그러한 활공이라면, 항공기는 추락으로 이어질 수 있지만, 개구리는 몸무게가 가벼워 받는 충격을 줄일 수 있다. 월리스날개구리는 최대 15m까지 활공할 수 있다. 또한 연못이나 큰 나뭇잎과 같은 착륙 지점을 선택하도록 몸을 조정할 수 있기 때문에, 착륙 시의 충격을 줄인다.
활공 능력은 다양하다. 다른 많은 나무에 사는 청개구리들은 45도 이상의 하강 각도를 갖고 있어서, 낙하산(parachute)으로 말해진다.
활공하는 종들은 모두 활공을 용이하도록 해주는 비슷한 특징들을 갖고 있다 : 커다란 발가락 패드(또한 이것은 날지 않는 청개구리에서 등반에 도움이 된다), 긴 발가락, 발가락 사이의 물갈퀴, 팔다리를 따라 펼쳐진 피부 덮개 등이 그것이다. 또한 긴 몸체도 도움이 된다.[6] 비슷한 특징을 가진 활강하는 종들은 서로 다른 곳에서 사는, 서로 다른 과(속)에서 발견된다. 이는 활공을 위한 구조들을 생성하기 위한 유전적 '스위치'의 활성화 가능성을 시사한다(핀치새의 부리가 어떻게 다양하게 설계되었는 지에 대한 우리의 이전 글을 참조하라.) [7].
자연선택은 개구리가 창조될 때부터 개구리에 내재된 다양성을 미세조정하기 위해 작용했을 수 있다.
따라서 하나님께서는 타락 이후 세계의 다양한 환경에 적응할 수 있는 유전적 능력을 내장시킨 채로, 나무에 사는 개구리를 창조하셨다. 이것은 개구리를 프로그램화한(지적으로 설계하신) 창조주의 선견지명을 보여주는 증거이다.
날개구리는 '점프력'이 있다. 그들은 위협이 있는 경우에 뛰어내린다. 먹히는 것보다 조금 위험하긴 하지만, 점프하는 것이 더 낫다! 고양이가 높은 곳에서 뛰어내릴 때처럼, 개구리는 자연스럽게 다리를 '벌려' 하강 속도를 늦추고, 나뭇가지를 붙잡기 위해 손을 뻗는다.
다양한 신체 형태를 만들 수 있게 된 날개구리를 통해, 우리는 개구리의 창조 이후 '종'들이 어떻게 다양해졌는지를 알 수 있다.
더 오래 활공하는 것이 유리한 환경적 적소(niches)가 있었을 것이다. 예를 들어, 나무를 기어오르는 뱀이 개구리를 잡아먹으려 할 때, 멀리 이동할 수 있는 효율적인 탈출 방법은 생존에 도움이 되었을 것이다. 이는 활공을 가능하게 하는 특징의 유전자(대립유전자, alleles)가 다음 세대로 전달되도록 하는데 도움이 되었을 것이다.
따라서 자연선택은 개구리가 창조될 때부터 개구리에 내재되어 있었던 다양성을 미세 조정하며 작용했을 수 있다.
이 아름다운 개구리에서 볼 수 있는 생물의 놀라운 다양성은 하나님의 창조에 대해 많은 것을 말해주며, 그분에게 영광을 돌리게 한다.
References and notes
1. Alfred Russel Wallace discovered the first scientifically documented flying frog. A contemporary of Darwin, Wallace proposed a theory of biological evolution before Darwin; creation.com/jungle-hero, 10 Dec 2013.
2. ‘Rhacophorus’, Amphibian Species of the World 5.6, American Museum of Natural History, 2013; amphibiansoftheworld.amnh.org.
3. AmphibiaWeb—Rhacophoridae; amphibiaweb.org/lists/Rhacophoridae.shtml.
4. Entry on Ecnomiohyla armiliaria, amphibiaweb.org.
5. Naish, D., There is so much more to flying frogs than flying, blogs.scientificamerican.com, 11 Jan 2015.
6. Emerson, S.B., Travis, J., and Koehl, M.A.R., Functional complexes and additivity in performance: A test case with ‘flying’ frogs, Evolution 44(8): 2153–57, 1990.
7. Lightner, J.K., Finch beaks point to a Creator who provides, J. Creation 26(2):8–10, 2012; creation.com/finch-beaks.
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*참조 : ▶ 개구리
출처 : Creation 44(3):26–27, July 2022
주소 : https://creation.com/flying-frog
번역 : 미디어위원회
철새들은 자기 GPS를 사용하여 항해한다
(Migratory birds use magnetic GPS)
by Jonathan Sarfati
철새들의 장거리 이동은 매혹적이다. 새들은 어떻게 전 세계를 오가는 길을 찾을 수 있는 것일까? 수년 동안 지구 자기장(earth’s magnetic field)에 대한 인식은 이주를 가능하게 하는 주요 단서 중 하나로 추정되어 왔다.[1]
이제 오스트리아의 국제 연구팀은 개개비(reed warblers)에 대한 독창적인 실험을 통해, 우리의 지식을 발전시켰다.[2]
.개개비(reed warbler) <© SanderMeertinsmigratory-bird>
지구 자기장은 나침반의 방향을 제공하는 것으로 가장 잘 알려져 있다. 하지만 방향만으로는 충분하지 않다. 새가 원하는 방향으로 얼마나 멀리 가야할지 알 필요가 있지 않겠는가? 실제로 자기장에는 더 많은 정보가 들어있다.(아래 그림 참조).
자기 강도 : 자기적 인력의 세기. 일반적으로 극 근처에서 가장 강하고, 적도 근처에서 가장 약하다.
편각(declination) : 자기북극은 지리적 북극과 같지 않다. 따라서 자기장은 진북을 기준으로 편향되며, 이 각도를 편각이라고 한다.
경사(inclination) : 자기 적도를 제외하고는 자기장은 수평(지구 표면과 평행)이 아니다. 오히려 북반구에서는 아래쪽으로, 자북극에서는 수직 아래로, 경사(기울어짐)를 이룬다. 남쪽으로 갈수록 경사는 위쪽으로 회전하여, 자남극에서 수직 위로 기울어진다.
.왼쪽 : 빨간색 화살표-자기장의 방향. 파란색 화살표-지리적 좌표.
.오른쪽 : 빨간색 화살표-자기장 벡터. 파란색 글자-지리적 좌표와 비교한 세 가지 지자기 매개변수. <Chymæra, Wikimedia Commons, 2011.magnetic-field>
방향만으로는 충분하지 않다. 새는 원하는 방향으로 얼마나 멀리 가야할지를 알 필요가 있다.
자연 환경에서 이 '자기 GPS'는 훌륭한 내비게이션 도구이다.
위치마다 이 세 가지 매개변수의 조합이 다르다. 새가 이 매개변수들을 감지할 수 있다면, 지표면에서 자신이 어디에 위치하는지를 대략 알 수 있을 것이다. 그래서 연구자들은 여름철에 오스트리아 근처에서 둥지를 트는 철새 개개비를 대상으로, 이를 시험해 보았다. 가을이 되면 개개비들은 아프리카 사하라 사막 이남의 겨울 서식지로 이동을 시작한다. 하지만 연구자들은 실제 위치에서 북동쪽으로 2,500km 떨어져 있는 러시아 네프테캄스크(Neftekamsk)의 자기장과 동등한 자기장을 만들고 이들을 놓아주었다. 이 도시가 선택된 이유는 두 가지이다 : 첫째, 새들이 가야하는 곳에서 거리가 매우 멀고, 둘째, 새들이 전형적인 이동 경로와는 매우 다른 방향으로 날아갈 수 있도록 만들어줄 수 있기 때문이었다.
물론 다른 시각적 신호들에도 불구하고, 새들은 네프테캄스크에서 출발한 것처럼 반응했다.[3] 연구자 중 한 명인 웨일즈 뱅거대학(Bangor University)의 리처드 홀랜드(Richard Holland)는 다음과 같이 설명했다:
이것은 자기장이 그들에게 반드시 있어야만 하는 하나의 중요한 단서임을 보여준다. 다른 모든 것들이 그들에게 정상적인 경로에 있음을 말하고 있었음에도, 그들은 마치 북동쪽으로 2,500km 위치를 벗어난 것처럼 반응했다.
.둥지에 놓여있는 개개비 알. 각 알에는 놀라운 내비게이션 시스템을 위한 '프로그램'이 들어 있다. <©Yuriy Balagula Wikimedia Commonsnest>
자연 환경에서 이 '자기 GPS'는 훌륭한 항해(navigation) 도구이다. 홀랜드 박사는 이렇게 설명한다 : "그래서 우리는 정말로 깔끔한 데카르트 좌표 지도(Cartesian coordinate map)를 갖게 되었다. 이것은 새들이 수행하고 있다고 생각되는 놀라운 능력의 이론적 기반이 되는 것이다.“
물론 새들은 자신이 수행하고 있는 일과 관련된 이러한 고도로 복잡한 개념을 알지 못한다. 이러한 독창적인 프로그래밍은 이것을 설계하시고 장착시키신 마스터 프로그래머를 가리키고 있는 것이다.
References and notes
1. Catchpoole, D., Wings on the wind: How do migrating birds know exactly when, and where, to go? Creation 23(4):16–23, 2001; creation.com/migration.
2. Kishkinev, D. and 6 others, Navigation by extrapolation of geomagnetic cues in a migratory songbird, Current Biology 31(7):1563–1569, 21 Apr 2021.
3. Fritts, R., Lost birds rely on earth’s magnetic field to get back on track, audobon.org, 4 Mar 2021.
*참조 : 경도를 측정하며 항해하는 새들
https://creation.kr/animals/?idx=1291024&bmode=view
뻐꾸기의 놀라운 1만2000km의 장거리 이주
https://creation.kr/animals/?idx=3957057&bmode=view
북극제비갈매기의 경이로운 항해 : 매년 7만km씩, 평생 달까지 3번 왕복하는 거리를 여행하고 있었다.
https://creation.kr/animals/?idx=1291068&bmode=view
철새들의 장거리 비행에 있어서 새로운 세계기록 : 흑꼬리도요는 11,500km를 논스톱으로 날아갔다.
https://creation.kr/animals/?idx=1291019&bmode=view
철새의 논스톱 비행 신기록(11,679km)이 수립되었다!
https://creation.kr/animals/?idx=1291040&bmode=view
철새들의 놀라운 비행 능력 : 큰제비는 7500km를 13일 만에 날아갔다.
https://creation.kr/animals/?idx=1291047&bmode=view
경이로운 테크노 부리 : 비둘기는 최첨단 나침반을 가지고 있었다.
https://creation.kr/animals/?idx=1291004&bmode=view
새들의 장거리 항해와 자기장 감지에 이용되는 화학 반응
https://creation.kr/animals/?idx=1291064&bmode=view
새들의 경이로운 능력은 예상을 뛰어넘는다.
https://creation.kr/animals/?idx=7445051&bmode=view
새의 알에 들어있는 정보 : 알의 두께 변화, 자기장 탐지, 극락조, 송골매의 경이
https://creation.kr/animals/?idx=1291220&bmode=view
새들은 어떻게 그들의 항해 지도를 조정하는가?
https://creation.kr/animals/?idx=1290956&bmode=view
잠자리들의 경이로운 항해 능력 : 바다를 건너 14,000~18,000 km를 이동한다.
https://creation.kr/animals/?idx=1291056&bmode=view
나방의 놀라운 비행과 나침반
https://creation.kr/animals/?idx=12811646&bmode=view
초파리의 경이로운 비행 기술이 밝혀졌다.
https://creation.kr/animals/?idx=4828231&bmode=view
벌처럼 될 수 있을까? : 놀라운 벌의 비행과 항법 장치들
https://creation.kr/animals/?idx=1290987&bmode=view
제왕나비에서 경도 측정 시계가 발견되었다.
https://creation.kr/animals/?idx=1291060&bmode=view
바다거북은 자기장을 이용하여 항해한다.
https://creation.kr/animals/?idx=1291002&bmode=view
연어에서 발견된 정교한 나침반 세포
https://creation.kr/animals/?idx=1291132&bmode=view
여우는 자기장을 감지할 수 있는가?
https://creation.kr/animals/?idx=1291156&bmode=view
소의 자기장 감지능력과 진화론
https://creation.kr/animals/?idx=1291043&bmode=view
소와 사슴들은 남북 방향으로 정렬하는 경향이 있다 : 새, 물고기, 거북, 박쥐, 소, 사슴...등의 자기장 감지능력
https://creation.kr/animals/?idx=1291039&bmode=view
포유동물의 놀라운 능력들 : 바다표범의 GPS, 생쥐의 후각, 동물들의 시간 관리
https://creation.kr/animals/?idx=1291179&bmode=view
출처 : Creation 44(2):16–17, April 2022
주소 : https://creation.com/birds-migratory-gps
번역 : 미디어위원회
흔히 보는 새들도 과학자들을 놀라게 한다.
: 박새의 기억력, 벌새의 휴면, 까마귀의 재귀 인지능력
(Common Birds Astound Scientists)
David F. Coppedge
정원이나 마을에서 흔히 볼 수 있는 새들도 정말로 놀랍다.
생물학에서 가장 놀라운 사실들은 종종 우리 주변에 있으며, 우리는 그것을 깨닫지 못한다.
놀라운 기억력을 지진 작은 새의 뇌 과학 (Duke University, 2023. 3. 24). 정원에서 발견되는 작은 새들은 너무 흔해서, 우리는 잘 알아차리지 못한다. 하지만 이들은 인간과 비교할 수 없는 놀라운 기억력을 갖고 있을지도 모른다. 검은머리박새(black-capped chickadee)는 하루에 수천 개의 씨앗들을 숨겨두고, 각 씨앗이 어디에 저장되어 있는지 기억할 수 있다. 소피 콕스(Sophie Cox)는 "검은머리박새는 주변 환경에서 먹이를 저장한 위치를 기억하는 놀라운 능력을 갖고 있다"라고 말한다. "또한 그들은 작고, 빠르게 날 수 있다." 듀크 대학(Duke University) 과학자들은 그 새의 기억력에 놀라움을 금치 못했고, 실험에 나섰다.
그들은 숨겨둔 먹이의 위치뿐만 아니라, 각 은신처의 다른 특징까지 기억하는데, 그 모든 정보를 외우고 이동하는 데에 단 몇 초밖에 걸리지 않는 경우가 많았다. 아로노프(Aronov)에 따르면, 한 마리의 새가 하루에 최대 5,000개의 먹이를 저장하는 것으로 알려져 있다! 하지만 어떻게 그런 일을 수행할 수 있을까?
박새는 인간과 마찬가지로 뇌의 해마(hippocampus)에 의존하여 일시적 기억을 형성하며, 먹이를 저장하지 않는 비슷한 크기의 새에 비해, 먹이를 저장하는 새의 해마는 훨씬 더 크다.
하지만 사진사 없이 카메라의 메모리 카드가 사진을 저장할 수 없는 것처럼, 해마만으로는 사물을 기억할 수 없다. 아로노프의 연구팀은 씨앗을 숨길 수 있는 다양한 장소가 있는 "박새의 인체공학에 최적화된" 실험장을 마련했다. 과학자들은 새들이 씨앗을 넣어두는 곳을 아래에서 관찰할 수 있도록 실험장을 만들었다. 그런 다음 실험용 새에게 헬멧을 씌워, 어떤 뉴런이 활성화되는지를 테스트했다.
아로노프는 단 한 번의 숨겨둠만으로도 새로운, 지속되는, 장소적 고유 패턴을 만들어낼 수 있었다고 말한다. 그 의미는 놀랍다. 박새는 수천 개의 장소에 수천 개의 은닉 순간을 저장했다가, 먹이가 필요할 때마다 그 기억을 마음대로 불러올 수 있다는 것이다.
과학자들은 데이터를 수집한 후에도, 작은 새의 기억력이 어떻게 작동되는지 아직 이해하지 못하고 있었다. 새가 각 은닉처의 모습을 시각화할 수 있었던 것일까? 마지막 말은 이것이었다 : "과학자들은 확실히 알 수 없었다.“
.검은머리박새(black-capped chickadee) <Wikimedia Commons>
벌새는 추운 날씨에서 살아남기 위해, 다양한 방법으로 휴면상태를 사용한다 (Washington University, 2023. 3. 15). 남부 주에 벌새(hummingbirds)의 계절이 찾아왔다. 많은 사랑을 받고 있는 이 작은 새는 꿀을 빠는 긴 혀와 같은 많은 공학적 능력을 보여준다.(see Illustra film).
워싱턴 대학의 과학자들은 콜롬비아에 서식하는 168종의 벌새들 중 일부를 연구했다. 한 연구자에 따르면, 벌새는 짧은 수면(power nap)과 동면(hibernation) 사이의 상태로 ‘휴면상태(torpor, 토퍼, 무기력, 혼수상태)’라 불리는 신진대사가 저하되는 상태에 빠질 수 있다는 것이다. 연구자들은 추운 날씨에 작은 새들이 생존에 필요한 휴면상태의 양을 정확하게 조절할 수 있다는 사실을 발견했다.
"이전 연구는 동면이 신진대사를 최소 수준으로 완전히 차단하는 방법이라고 제안됐었다"라고 볼드윈(Baldwin)은 말했다. "우리의 연구 결과는 동물이 휴면상태에 빠졌을 때, 환경에 맞추어 휴면상태를 보정할 수 있는 다양한 옵션이 있다는 증거를 발견하였다."
예를 들어, 연구자들은 벌새가 깊은 휴면상태에 빠지거나, 얕은 휴면상태에 빠질 수도 있고, 몇 시간 또는 밤새도록 휴면상태에 머물 수 있으며, 일출 몇 시간 전, 또는 몇 분 전에 휴면상태에서 깨어나기 시작할 수 있다는 것을 발견했다. 휴면상태에서 깨어날 때 일부 벌새는 몸을 서서히 따뜻하게 만드는 반면, 다른 벌새는 빠르게 정상 체온으로 돌아온다.
과학자들은 까마귀가 인간과 일부 영장류에게만 있다고 생각되는, 재귀(recursion) 인지능력이 있는 것을 발견했다.(Earthly Mission, 2023. 4. 4). 까마귀(crows)는 볼품없는 외관과 사랑스럽지 않은 울음소리를 갖고 있지만, 다른 부문에서는 메달을 받을 자격이 있다. 과학자들이 까마귀가 재귀(recursion) 인지능력이 있음을 발견하였다.
재귀(recursion)란 무엇일까? 재귀는 더 큰 연쇄(sequences)에서 쌍을 이루는 요소를 인식하는 능력으로, 인간의 주요 상징적 특징들 중에서 하나로 주장되어 온 것이다. 다음 예를 생각해 보라 : "고양이가 쫓았던 쥐가 도망쳤다." 이 문구는 약간 혼란스럽지만, 성인이라면 쥐가 달리고 고양이가 쫓아갔다는 것을 쉽게 알아챌 수 있다. 재귀란 바로 '쥐'를 '도망쳤다'로, '고양이'를 '쫓았다'로 짝을 짓는 것이다.
튀빙겐 대학(University of Tübingen) 과학자들의 실험에 따르면, 까마귀는 원숭이보다 재귀를 더 잘 할 수 있는 것으로 나타났다. 하지만 새와 원숭이는 진화계통나무에서 멀리 떨어져 있는데, 어떻게 그런 일이 일어났을까?
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늘 그렇듯이 과학자들이 생물들의 세부 사항을 설명할 때, 진화에 대해서는 할 말이 거의 없어 보인다. 이 세 기사에서 유일한 예외는 벌새에 대한 지나가는 언급이었다. 다윈의 수석 이야기 작가인 볼드윈은 말했다 : "벌새가 휴면상태를 사용하는 것과, 높은 고도에서 버틸 수 있는 능력 중 어느 것이 먼저 진화했는지는 알 수 없지만, 휴면상태를 사용할 준비가 된 것은 산악 서식지를 진화적으로 정복한 것과 관련 있을 것으로 생각된다."
우리는 새들에게 감사하고, 새들을 더 많이 관찰해야 한다. 새들은 다양하고 매혹적이다. 때때로 그들은 성가신 존재가 될 수도 있다. 나는 이번 계절에 다시 잔디밭에 씨를 뿌리기 위해서 두 번이나 시도했지만, 어떤 노력을 기울여도 새들은 씨앗을 찾아냈다. 나는 토핑 흙으로 씨앗을 덮었고, 산들바람에 반짝이는 장식품도 걸었고, 가짜 부엉이도 달았다. 스프링클러를 더 자주 틀었다. 마당 일부에 새 그물망도 설치했다. 꽤 잘 작동했지만, 작은 참새들은 작은 구멍을 찾아서 안으로 들어갈 수 있었다. 밤낮을 가리지 않고 10~20마리의 새들이 마당을 쪼아대며 모든 씨앗들을 찾아내는 것을 종종 발견하곤 했다. 이렇게 작은 씨앗을 골라내어 연달아 빠르게 쪼아 먹어치우려면, 눈과 후각이 좋아야 한다. 내가 어떤 노력을 기울여도, 그들은 항상 나를 능가했다. 짜증이 났지만, 그들의 기술에 감탄하지 않을 수 없었다! 귀엽기도 하고 말이다.
*참조 : 새들로 인해 놀라고 있는 진화론자들. : 공작, 앵무새, 벌새, 타조에 대한 진화 이야기
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동물들은 생각했던 것보다 훨씬 현명할 수 있다 : 벌, 박쥐, 닭, 점균류에서 발견된 놀라운 지능과 행동
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앵무새의 박자를 맞추는 능력은 어떻게 진화되었는가?
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벌새의 물질 대사는 진화론적 공학기술의 경이?
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벌새와 박쥐는 빠른 비행에 특화되어 있었다.
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까마귀는 도구를 얻기 위해 도구를 사용한다 : 도구를 사용하는 동물들의 지능은 어디서 왔는가?
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영리한 까마귀에 대한 이솝 우화는 사실이었다.
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까마귀와 앵무새가 똑똑한 이유가 밝혀졌다! : 새들은 2배 이상의 조밀한 뉴런의 뇌를 가지고 있다.
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시베리아 어치 새는 복잡한 의사소통을 할 수 있다.
https://creation.kr/animals/?idx=1291054&bmode=view
찌르레기의 경이로운 군무
https://creation.kr/animals/?idx=5244335&bmode=view
음악가처럼 행동하는 새들은 진화론을 부정한다 : 때까치는 새로운 곡조를 만들어 노래할 수 있다.
https://creation.kr/animals/?idx=1291200&bmode=view
올빼미 – 밤하늘의 주인
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바다, 공중, 육상에서 살아가는 코뿔바다오리
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경이로운 테크노 부리 : 비둘기는 최첨단 나침반을 가지고 있었다.
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놀라운 발견 : 새의 날개는 ‘리딩 에지’ 기술을 가지고 있었다.
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물고기의 지능은 원숭이만큼 높을까?
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코끼리의 놀라운 지능.
https://creation.kr/animals/?idx=1291070&bmode=view
비둘기의 두뇌는 개코원숭이보다 우월하다 : 영장류에 필적하는 비둘기의 지능
https://creation.kr/animals/?idx=2799019&bmode=view
▶ 동물의 비행과 항해
▶ 동물의 경이로운 기능들
▶ 생체모방공학
출처 : CEH, 2023. 4. 10.
주소 : https://crev.info/2023/04/common-birds-astound-scientists/
번역 : 미디어위원회
독을 제거하고 먹는 새들
(Eating Like a Bird)
by James J. S. Johnson, J.D., TH.D.
"오, 얘는 새처럼 먹네!" 이 말은 자녀가 놀러 나가기 전에 한 숟가락 뜨는 식사를 묘사한 말이다. 이 말의 이면에는 새의 식사는 간단하고 적게 먹어, 숙고해볼 가치가 없다는 가정이 깔려 있다.
하지만 새의 먹이와 식사는 정말 그렇게 하찮고 중요하지 않을까? ICR의 프랭크 셔윈(Frank Sherwin) 박사가 거대한 군함조(frigatebirds)와 작은 벌새(hummingbirds)를 반복적으로 관찰하며 기록한 것처럼, 새들의 식사와 식습관은 매우 흥미롭다.[1] 간단히 말해서, 우리 주 예수 그리스도께서는 새들이 "잘 보이지 않는" 놀라운 방법으로 먹이를 먹도록 하셨는데, 이것은 그분의 배려심 많은 지혜를 보여주고 있다.[2]
벌과 말벌의 침(stingers)에는 이들을 잡아먹는 새를 죽일 수 있을 정도의 독이 들어 있다.[3, 4] "벌을 잡아먹는 새(bee-eaters)"라고 불리는 벌잡이새과(Meropidae)의 새들은 벌을 잡아먹기 전에 벌의 독을 성공적으로 중화시키는 것으로 유명하다.[3]
벌잡이새는 날아다니는 벌을 잡은 다음, 벌의 침이 새의 부리 밖으로 향하도록 위치를 잡는다. 그런 다음 새는 벌의 침을 딱딱한 물체에 반복해서 내리쳐, 침에서 독이 쏟아져 나오도록 한다. 치명적일 수 있는 독을 배출시킨 다음, 벌잡이새는 먹이를 삼키고, 새의 내부는 아무런 해를 입지 않는다.[3]
이러한 독을 배출하는 능력을 가진 새는 벌잡이새과 뿐만이 아니다. 호주 까치(magpies)도 비슷한 습성을 보인다.
호주 까치의 식성은 까다롭지 않은데, 식물과 동물을 모두 먹으며, 주로 곤충, 거미류, 지렁이, 노래기 등 다양한 유충 및 성충 무척추동물들을 먹는다... 벌과 말벌을 먹을 때에는 침을 떼어낸 후, 위험한 곤충을 삼키는 모습이 관찰되었다![4]
또한 로드러너(roadrunners, 도로경주뻐꾸기)는 방울뱀을 공격할 때, 독이 가득한 송곳니 바로 옆을 정확하게 물어뜯는다. 로드러너의 부리가 입을 벌린 방울뱀의 머리 위쪽 절반을 덮치면, 방울뱀은 곧 머리가 치명적으로 으스러지고, 승리한 로드러너가 뱀을 먹어 치운다.[5]
새가 그러한 방법으로 먹는 것은 단순한 일이기 때문에, 이러한 특성과 습관을 우연히 발명해낼 수 있었을까?[2] 그럴 수 없어 보인다. 벌이나 말벌의 침을 피하면서 조심스럽게 잡고, 독을 제거한 후 삼키는 일은, 시행착오를 통해 얻어질 수 있는 식사 경험이 아니다. 마찬가지로 독이 있는 방울뱀의 입을 무작위적으로 물어뜯는 것은 새의 영양분을 얻는 데 도움이 되지 않는다.[3-5]
따라서 새가 먹이를 먹는 것은 그리 간단한 일이 아니다. 전체 과정은 그리스도의 배려 깊은 생명공학의 놀라운 설계와 기이한 일을 드러내고 있는 것이다.(욥 9:10).
References
1. The Christmas Island frigatebird “get[s] its meals on-the-wing by swooping down to the water or beach for a meal or even stealing food in-flight from a fellow bird.” Sherwin, F. 2012. Christmas Island Zoology. Acts & Facts. 41 (12): 16. See also Sherwin, F. 2020. Hummingbirds by Design. Acts & Facts. 49 (11): 17-19, noting “Most of us don’t appreciate the complexity of what happens when a hungry hummer feeds from a flower or man-made feeder. High-speed filming and detailed anatomical studies revealed the birds are designed with a long, forked tongue that…opens up when inserted into the flower, and the nectar is pumped up the tongue via two grooves. The hummer can do this up to 20 times per second.”
2. Matthew 6:26; Luke 12:24; Psalm 147:9. Evolutionists misrepresent the teleological complexity of God’s living creation—what Scripture calls His “wonders without number” (Job 9:10)—whenever evolutionists suggest that today’s creatures are so “simple” that they could have originated and survived by a galaxy of happy accidents. See Johnson, J. J. S. 2021. Eating Bugs Isn’t Always So Simple. Acts & Facts. 50 (10): 20.
3. Forshaw, J., ed. 1991. Bee-eaters. Encyclopedia of Birds. New York: Smithmark, 144-145.
4. Johnson, J. J. S. Chicken, Magpie, and Easter Greetings. Creation Science Update. Posted on ICR.org April 12, 2020, accessed November 2, 2022.
5. “Amazingly, God has designed the roadrunner so it can speedily aim at the face and fangs of a striking rattler, using its pointed bill to bite and clamp onto the rattler’s open mouth between or behind the upper fangs, lock-biting the snake in a death grip. Then the bird repeatedly thrashes and crushes the serpent’s head against rocks, killing it. The victorious roadrunner then eats the dead diamondback.” Johnson, J. J. S. 2017. Rats, Rabbits, and Roadrunners: Fitted to Fill. Acts & Facts. 46 (7): 21.
* Dr. Johnson is Associate Professor of Apologetics and Chief Academic Officer at the Institute for Creation Research.
.Cite this article: James J. S. Johnson, J.D., Th.D. 2023. Eating Like a Bird. Acts & Facts. 52 (1).
*관련기사 : [쿠키영상] '땅 위에 사는 뻐꾸기' 로드러너, 방울뱀과 한판 붙다! (2016. 1. 10. 쿠키뉴스)
https://www.kukinews.com/newsView/kuk201601100002
따오기에 먹힌 맹독성 두꺼비, '황소개구리' 전철 밟나? (2022. 11. 26. 뉴스웍스)
https://www.newsworks.co.kr/news/articleView.html?idxno=616559
*참조 : 생물 독
동물의 경이로운 기능들
동물의 비행과 항해
조류 - 기타 새
출처 : ICR, 2022. 12. 29.
주소 : https://www.icr.org/article/eating-like-a-bird/
번역 : 미디어위원회
번식기의 딱따구리가 뼈를 먹는 이유는?
(Why Breeding Woodpeckers Snack on Bones)
by James J. S. Johnson, J.D., TH.D.
우리는 달걀을 먹는 동안(삶은 계란, 계란후라이, 계란찜 등으로) 달걀 껍질을 먹지 않는다. 마찬가지로 고등어나 닭고기를 먹을 때, 뼈를 먹지 않는다.
어떤 새와 포유류들은 영양학적으로 필요한 칼슘(calcium)을 얻기 위해, 부서진 알껍질이나 달팽이껍질을 먹는다.[1] 딱따구리(woodpeckers)와 도요새(sandpipers)와 같은 새들도 또한 이 기본적인 미네랄을 얻기 위해 뼈를 먹는다.[2, 3] 칼슘(CaCO3로부터)을 섭취하는 일은 매우 중요한 일이다. 하지만, 이 동물들은 칼슘이 필요하다는 것을 어떻게 알았을까? 특히 번식기에 필요하다는 것을?
관련된 질문으로, 태아가 성장하며 자궁의 생리학적 변화를 겪는 임산부는 갑자기 해산물(또는 다른 무엇이든)을 먹고 싶어하는 갈망이 어떻게 생겨나는 것일까? 어떻게 임산부는 영양학적 변화가 필요하다는 것을 알고 있는 것일까?[4]
사실 영양분으로 칼슘을 취하는 행동은 성경적으로 타당하다. 왜냐하면 그것은 창조주가 피조물들이 성공적으로 번식할 수 있도록 입력해 놓으셨기 때문이다. 즉, 생물은 그 종류대로 지구의 서식지에 '충만하도록‘ '생육하고 번성'하는 것이다(창세기 1:22). 그러므로 피조물들이 어떻게 창세기의 명령을 이행하고 있는지를 알아내는 것은, 과학으로 위장하여 이러한 것들이 자연주의적 과정으로 우연히 만들어졌다는, 창조주를 배제하기 위한 진화론자들의 오만한 상상과 헛된 말을 '뒤엎어버리는' 데에 도움이 된다(디모데전서 6:20).[5]
창조주는 생물들에게 생육하고 번성하여 바닷물과 땅에 "충만하라"고 명령하셨다. 생물들이 그러한 명령을 수행하도록, 창조주는 필요한 것을 그들에게 제공했고, 우리는 지금 많은 복잡한 세부 사항들을 알게 되는 것이다. 성공적인 번식을 위해서는 유전학(genetics)과 후성유전학(epigenetics)에 의해 조절되는 신체적 생리적 특성들과 함께, 새의 비육체적 "정신"에 의해서 수행되는 의사결정 기반 행동과의 조화가 필요하다. 이처럼 육체적인 신체 시스템과 비육체적 정신 행동의 균형 잡힌 조화는, 하나님의 피조물들이 어떻게 살아가는지를 연구하면서, 하나님을 경배할 수밖에 없도록 만드는 "셀 수 없는 기이한 일"들 중 하나인 것이다(욥기 9:10).[5]
생물들이 칼슘과 같은 필수 미네랄을 포함하여 필요한 영양소를 살아가는 서식지에서 찾을 때, 그들은 연속환경추적(continuous environmental tracking, CET)을 통해서, 필요한 것을 선택하고 취한다.[6] 따라서 창조주는 생물들이 그들의 서식지에서 필요한 것을 적극적으로 선택할 수 있도록 해놓으셨다. 서식지가 동물을 "선택"하거나, 어떤 "모습을 만들어낸다"는 것은 사실이 아니다.[7]
그렇다면, 우리는 창조주가 만드신 붉은벼슬 딱따구리(red-cockaded woodpeckers, Picoides borealis)로부터 무엇을 배울 수 있을까? 이 놀라운 생물들은 알을 낳기 직전과 알을 낳는 동안 뼈로부터 칼슘을 재활용하기 위해서, 뼛조각을 소비한다. 한 연구는 다음과 같이 보고했다 :
암컷들은 땅에 있는 맹금류들이 뱉어 놓거나 배설해놓은 펠릿(pellets)에서 뼛조각들을 꺼낸다... 작은 뼛조각들은 펠릿에서 바로 섭취했고, 큰 뼛조각들은 나뭇가지로 옮긴 후에, 부리와 턱으로 쪼고 부숴뜨린다.... 또한 나무껍질 사이에 뼛조각을 끼운 다음, 부리로 쐐기처럼 박고 두들겨 은닉했다. 우리는 나무에서 숨겨둔 두 개의 뼛조각을 찾아냈는데, 딱다구리들은 숨긴 뼈를 꺼내어 소비하고, 다른 곳에 숨기기도 하는 것을 관찰했다.[2]
알을 낳지 않을 때, 암컷 딱따구리는 대부분의 뼛조각들을 무시하지만, 번식기 동안에는 뼛조각을 찾고 칼슘을 섭취하기 때문에, 이는 의도적인 것이고 목표와 목적을 갖고 수행하는 행동인 것이다.[2, 5, 7] 이것은 정말로 놀랍다! 암컷 딱따구리는 칼슘이 필요하다는 것을 어떻게 알고 있는 것일까?
모든 것이 무작위적 돌연변이에 의해 우연히 생겨났다는 진화론은 딱따구리들이 어떻게 알을 낳는 계절에 맞춰 칼슘이 풍부한 뼛조각을 사냥하고 섭취하는지를 설명할 수 없다.[5, 7] 그러나 창조주 예수 그리스도는 붉은벼슬 딱따구리를 포함하여 모든 창조물들이 때에 맞추어(전도서 3:1) 목적있는 행동을 하는 것을 설명할 수 있다.
References
1. Straus, M. Calcium in Homemade Dog Food. Whole Dog Journal. Posted on whole-dog-journal.com May 28, 2019. See also Beasom, S. L. and O. H. Pattee. 1978. Utilization of Snails by Rio Grande Turkey Hens. Journal of Wildlife Management. 42 (4): 916-919.
2. Repasky, R. R., R. J. Blue, and P. D. Doerr. 1991. Laying Red-Cockaded Woodpeckers Cache Bone Fragments. The Condor. 93 (2): 458-461.
3. MacLean, Jr., S. F. 1974. Lemming Bones as a Source of Calcium for Arctic Sandpipers (Calidris spp.). Ibis. 116 (4): 552-557.
4. You Want to Eat What? An OB/GYN’s Guide to Pregnancy Cravings. Northwestern Medicine. Posted on nm.org, accessed January 19, 2023.
5. Johnson, J. J. S. 2017. Clever Creatures: “Wise from Receiving Wisdom.” Acts & Facts. 46 (3): 21, citing Proverbs 30:24-28.
6. For more information on continuous environmental tracking, visit ICR.org/cet.
7. Guliuzza, R. J. 2021. A New Commitment to Deep Research. Acts & Facts. 50 (9): 4-5.
* Dr. Johnson is Associate Professor of Apologetics and Chief Academic Officer at the Institute for Creation Research.
*참조 : 설계자를 가리키는 딱따구리는 진화론을 쪼고 있다.
https://creation.kr/Topic102/?idx=13859641&bmode=view
생물의 뇌들이 모두 우연히? : 딱따구리, 초파리, 사람의 뇌
https://creation.kr/animals/?idx=3069629&bmode=view
딱따구리, 혈액응고, 분자모터를 모방한 생체모방공학
https://creation.kr/animals/?idx=1291167&bmode=view
부리, 혀, 발톱의 조화 '딱따구리'
https://creation.kr/animals/?idx=1290922&bmode=view
딱따구리 쪼는 속도 총알의 ２배
https://creation.kr/animals/?idx=1290952&bmode=view
연속환경추적(CET), 또는 진화적 묘기?
https://creation.kr/LIfe/?idx=14092341&bmode=view
연어, 구피, 동굴물고기에서 보여지는 연속환경추적(CET)
https://creation.kr/Variation/?idx=12975031&bmode=view
식물에서 연속환경추적(CET)은 명확해지고 있다.
https://creation.kr/Plants/?idx=12440278&bmode=view
초파리의 계절에 따른 빠른 유전적 변화 : “적응 추적”은 진화가 아니라, 설계를 가리킨다.
https://creation.kr/Variation/?idx=11298959&bmode=view
▶ 동물의 경이로운 기능들
▶ 생체모방공학
출처 : ICR, 2023. 2. 28.
주소 : https://www.icr.org/article/why-breeding-woodpeckers
번역 : 미디어위원회
올빼미 – 밤하늘의 주인
(Owls : Masters of the night sky)
Matthew Cserhati
올빼미(owls, 부엉이)는 큰 눈을 가진 흥미롭고 장엄한 새이며, 머리에 귀 같은 깃(earlike tufts)이 있고, 날 때 소리가 나지 않으며, 밤에 부엉부엉하고 우는 것이 특징이다. 그들은 남극 대륙을 제외한 모든 대륙에 산다. 이 새들은 혼자 다니며, 보통 황혼이나 밤에 활동한다. 가시올빼미(Speotyto cunicularia) 및 쇠부엉이(Asio flammeus)와 같은 일부 종은 낮 동안에 활동한다.
올빼미는 곤충이나 설치류와 같은 작은 동물들을 먹는다. 수리부엉이(Bubo bubo)와 같은 일부 종은 새끼사슴을 죽일 수도 있는 것으로 알려져 있다.[1]
그림 1. a. 올빼미과(Strigidae)의 가시올빼미(Athene cunicularia). b. 가면올빼미과(Tytonidae)의 동부헛간올빼미(Eastern Barn Owl, Tyto javanica stertens).
오늘날에는 두 과(科, families)의 올빼미가 있는 것으로 알려져 있는데, 올빼미과(Strigidae)에는 25개의 속(genera)과 190개의 종(species)이 있으며(그림 1a), 가면올빼미과(Tytonidae)는 두 개의 속과 20개의 종이 있다(그림 1b). 올빼미과는 ‘귀 깃’(ear tufts, 실제 귀가 아닌 대칭으로 배열된 깃털, 그림 2)을 가진 것이 있으며, 눈이 비교적 크고, 부리는 비교적 작다. 가면올빼미과는 심장 모양의 얼굴과 긴 다리를 갖고 있다. 그들의 눈은 일반적으로 올빼미과의 눈보다 작고, 부리는 더 길다.
올빼미의 신장은 13cm 크기의 엘프올빼미(Elf Owl, Micrathene whitneyi)에서부터 82cm인 북방올빼미(큰회색올빼미, Strix nebulosi)까지 범위를 갖고 있다. 대부분의 다른 조류와는 달리 암컷 올빼미가 수컷보다 더 크고, 색상이 더 다양하다.
올빼미는 밤에 어떻게 보는가?
올빼미는 특징적으로 큰 눈을 갖고 있는데, 올빼미 눈의 무게는 체중의 5%에 이른다. 이는 인간의 눈에 비해 100배나 되는 비율이다.[2] 그들의 눈은 우리의 눈보다도 빛과 움직임에 대해 훨씬 더 민감하며, 모든 생물들이 밤에 사물을 볼 때 사용하는, 빛을 감지하는 간상세포(rod cells)의 밀도가 상대적으로 높다. 간상세포가 사람의 눈에는 제곱밀리미터당 약 20만 개가 있는데 비해, 올빼미의 눈에는 최대 1백만 개가 있다.[3]
그림 2. 귀깃이 있는 점박이수리부엉이(Spotted Eagle Owl(Bubo africanus)의 한쪽 눈에서 볼 수 있는 순막(瞬膜, nictitating membrane).
다른 많은 새들과는 달리, 올빼미는 정면을 향하는 눈을 갖고 있으며, 양 눈에 대한 시야가 겹친다. 이것은 맹금류에 존재하는 양안시(binocular vision)를 허용한다. 그러나, 오직 부엉이만이 튜브 모양의 눈을 제자리에 고정시키고 있는 ‘공막 고리(sclerotic rings)’라 불리는 뼈 구조를 갖고 있다.(그림 3). 따라서 그들은 눈알을 ‘굴릴’ 수 없어서, 그들 주변을 보려면 머리를 돌려야 한다. 그러나 올빼미는 머리를 양쪽으로 270도나 돌릴 수 있으며, 심지어 뒤집기(upside down)도 가능하다! 이를 위해 목에는 14개의 척추(경추)를 갖고 있으며, 이것은 인간에게 있는 수의 두 배이다.
올빼미는 또한 순막(nictitating membrane, nictitating eyelid, 그림 2)이라 불리는 세 번째 투명한 눈꺼풀을 가지고 있다. 이것은 눈의 수분을 유지하며 보호할 수 있도록, 눈 위로 끌려 나올 수 있다.
그림 3. 올빼미 눈의 단면. (Cornea/각막, Iris/홍채, Sclerotic ring/공막 고리, Lens/수정체, Retina/망막, Pecten/즐막, Optic nerve/시신경).
극상의 청력자
올빼미는 밤에 사냥할 때, 높은 야간 시력 외에도, 먹잇감의 소리에 의존한다. 그들의 청각계는 고도로 정교하고, 매우 민감하다. 북방올빼미는 750m 이상 떨어진 거리에서도 쥐가 찍찍하는 소리를 들을 수 있다! 많은 올빼미들이 원반 모양의 얼굴을 갖고 있어서(귀는 이 안면 원반 위에 있으며, 깃털로 덮여 있다), 소리를 귀쪽으로 깔때기처럼 모아준다. 이것은 마치 위성 수신 접시안테나와 같은 기능을 하며, 올빼미의 두개 위에 있는 특수 근육을 움직여 초점 거리를 조절할 수 있다. 그것은 마치 우리 눈의 수정체가 모양을 변화시켜, 여러 거리에서 오는 빛의 초점을 맞추는 방식과 같다.
올빼미의 귀는 얼굴 원반을 덮는 깃털 아래에 있다. 많은 종들에서 귀는 비대칭적으로 배치되어 있다(그림 4). 이것은 올빼미가 그들의 먹이를 3차원적으로 찾아내는 데 도움이 된다. 사냥할 때, 올빼미는 머리를 왼쪽 혹은 오른쪽으로 돌려서, 먹이로부터의 음파가 동시에 양쪽 귀에 도달하도록 한다. 그런 다음 위나 아래의 음량 수준의 차이에 근거하여 올빼미는 머리를 위 아래로 움직여서 먹이를 찾아낸다.[4] 이 표적조준 메커니즘은 매우 정확해서, 올빼미가 수직적 및 수평적으로 1.5도 이내에서 먹이를 찾도록 해준다.
그림 4. 가면올빼미(barn owl, 원숭이올빼미)에서 비대칭적인 귀의 배치.
소음 없는 비행
또한 올빼미는 사냥할 때, 거의 소음 없이 날아감으로, 먹잇감에게 들키지 않고 접근할 수 있다. 한 특징은 저속 비행을 가능하게 하는 큰 날개인데, 이것은 소음이 적다. 올빼미 날개의 전연(leading edge, 리딩 에지)의 제1깃털(primary feathers)에 있는 빗(comb) 모양의 구조가 난기류를 상쇄시킨다. 올빼미의 제2깃털(secondary feathers)의 들쭉날쭉 한 가장자리는 난기류를 더욱 감소시킨다. 대부분 올빼미 깃털의 미늘(barbules, 작은 깃가지)은 펜눌라(pennula, 단수는 pennulum, 라틴어로 작은 날개)라고 하는 머리카락과 같은 구조를 갖고 있다. 이것들은 날개가 우단(velvet) 같은 느낌을 갖도록 해주며[5], 깃털들이 서로 소리 없이 미끄러지도록 한다.[6] 그것은 또한 날개의 다공성(porosity)을 증가시켜, 소음을 더욱 줄인다.[7] 이것은 엔지니어들이 컴퓨터의 더 조용한 냉각팬 날개를 설계할 수 있도록 영감을 주었다.[8]
물고기와 곤충(다가오는 올빼미의 소리를 들을 수 없는) 만을 사냥하는 올빼미 종에는 이러한 소리를 줄여주는 특성이 없다. 원래의 올빼미 종류에서 유전정보를 파괴한 돌연변이를 통해 이러한 특성을 잃어버렸을 수 있다. 만약 그러한 쇠퇴되고 있는 기능이 생존 능력에 영향을 미치지 않았다면, 자연선택은 그러한 돌연변이를 제거하지 않았을 것이다.
올빼미의 펠릿이 말해주고 있는 것은?
올빼미는 먹이를 씹지 않고 삼킨다. 먹이는 두 부분으로 나눠진 위장에서, 먼저 선위(glandular stomach) 부분으로 들어가는데, 여기서 산과 효소가 음식을 분해하여, 소화가 더 쉽게 되도록 한다. 그런 다음 먹이는 두 번째 부분인 모래주머니(gizzard)로 이동하여, 모피, 깃털, 뼈와 같은 소화될 수 없는 것들은 펠릿(pellet)으로 압축된다. 펠릿은 다시 선위로 되돌아가서, 나중에 입 밖으로 배출(regurgitation)된다. 펠릿은 회색 또는 검은 색이며, 숲 지역이나 헛간에서 찾아볼 수 있다. 펠릿의 내용물은 올빼미의 식단과 특정 지역 먹이 종의 종류에 대해 알려준다.
올빼미들은 한 ‘종류’인가, 그 이상인가?
오늘날 올빼미의 두 주요 분류군은 두 구별된 창조된 종류(created kinds), 또는 바라민(baramins)을 반영하는 것으로 보는 것은 자연스럽다. 그러나 화석 올빼미 오지고프티닉스(Ogygoptynx wetmorei)는 올빼미과(Strigidae)와 가면올빼미과(Tytonidae)의 특성뿐만 아니라, 자기 자신의 고유한 특성도 갖고 있다.[9] 따라서 오지고프티닉스(또는 최소한 그에 가까운)는 조상 형태인 단 하나의 올빼미 바라민이었을 수 있다. 대홍수 이전에 살고 있던 이런 형태의 올빼미가 그 종류 내의 전체 유전정보가 반영되어, 나중에 많은 종분화(specialization)와 다양화(diversification)가 나타났을 가능성이 있다. 멸종된 화석 종인 쿠바 자이언트올빼미(giant Cuban owl, Ornimegalonyx oteroi)로부터 짐작해볼 수 있듯이, 그 중 일부 유전정보는 오늘날의 올빼미에게는 더 이상 존재하지 않는다. 그것의 키는 1m가 넘었다.[1] 놀랍지 않게도, 화석 기록에서 올빼미가 진화되었다는 개념을 지지할만한 증거는 없다. 위에서 언급한 오지고프티닉스는 사실상 가장 오래된 것으로 알려진 올빼미 화석으로, 약 6천170만~5천680만 년 전으로 추정되고 있다.[10] 그럼에도 그것은 현대의 올빼미와 똑같이 생겼다.
요약 및 결론
올빼미는 고도로 복잡한 시각계와 청각계를 갖고 있는 놀라운 동물이다. 올빼미는 무작위적 돌연변이들로 우연히 생겨난(진화된) 것이 아니라, 하나님의 설계에 대해 말하고 있다. 진화론을 믿는 것보다, 이 동물에 대해 하나님이 말씀하신 것을 믿는 것이 훨씬 더 합리적이다.
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저주 속의 설계?
인류의 타락 이전에는 지각 있는 동물(성경의 용어로는 ‘네페쉬 차이야/nephesh chayyāh’ – 곤충은 포함되지 않았을 것이다)의 죽음은 없었다. 모든 짐승과 새는 먹이로 식물을 먹었다(창세기 1:30). 그러므로 올빼미는 인류의 타락 이후에(역주: 노아 홍수 이후에) 육식성이 되었을 것인데, 곤충은 처음부터 항상 먹었을 것이다.[11] 따라서, 올빼미가 설치류 같은 것을 사냥하는 것을 돕는 기능들이 나중에 생겨난 것일까? 아마도 일부는 그랬을 것이다. 인류의 타락 바로 이후에 뱀이 배로 기어 다닌 것처럼(창세기 3:14), 올빼미를 효율적인 포식자로 만들어주는 일부 설계 기능을 위한 유전자가 처음부터 창조되었거나, 최소한 그때에 활성화되었을 수 있다(하나님은 인류의 타락을 미리 아셨다).
그러나 오늘날 사냥에 사용되는 모든 기능들이 그런 목적을 위해 설계되었을 필요는 없다. 큰박쥐(fruit bats)처럼, 식물만을 먹지만 날카로운 이빨을 가진 동물들이 있다.[12] 마찬가지로, 인류의 타락 이전에 올빼미는 그들의 날카로운 부리와 발톱을 사용하여 식물을 먹었을 수 있다.형태학적으로 ‘맹금류’인 야자민목 독수리(Palm-Nut Vulture)는 여전히 식물을 먹는다.[13] 올빼미의 소리 위치 파악 능력은 오늘날에도 곤충을 찾는 데 유용할 것으로 추정되며, 인류의 타락 이전에는 짝을 찾기 위해 사용되었을 수도 있다.
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References and notes
1. Nelson, V., Monumental Monsters, Untold Secrets of Planet Earth Publishing Company, Inc., Red Deer, Alberta, Canada, p. 56–57, 2017.
2. Lewis, D., Owl Eyes & Vision; owlpages.com, accessed 30 Sep 2019.
3. Jonas, J.B. et al., Count and density of human retinal photoreceptors, Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 230(6):505–10, 1992.
4. Krumm, B. et al., The barn owls’ Minimum Audible Angle, PLoS One 14(8):e0220652, 2019.
5. Weger, M. and Wagner, H., Distribution of the characteristics of barbs and barbules on barn owl wing feathers, J. Anatomy 230(5):734–742, 2017.
6. Wagner, H. et al., W. Features of owl wings that promote silent flight, Interface Focus 7(1), 2017.
7. Bachmann, T. et al., Morphometric characterisation of wing feathers of the barn owl Tyto alba pratincola and the pigeon Columba livia, Frontiers of Zoology 4(23), 2007.
8. Catchpoole, D., As silent as a flying owl, Creation 40(2):56, 2018.
9. Rich, P.V., and Bohaska, D. J., The Ogygoptyngidae, a new family of owls from the Paleocene of North America, Alcheringa 5(2):95–102, 1981.
10. Ogygoptynx Rich and Bohaska 1976 (owl); fossilworks.org; accessed 4 Nov 2019.
11. Sarfati, S., When did animals become carnivorous?, 31 Aug 2014.
12. Batten, D. et al., The Creation Answers Book, Creation Book Publishers, Powder Springs, GA, USA, 2018.
13. Catchpoole, D., The bird of prey that’s not, Creation 23(1):24–25, 2000; creation.com/vulture.
*MATTHEW CSERHATI, PhD, BSc B.Sc.(Hons.), P.G.C.E., M.R.S.B.,
Matthew has a PhD in biology and a BSc in software development from the University of Szeged, Hungary. He is a speaker and scientist for CMI-USA. For more: creation.com/matthew-cserhati.
*관련기사 : 올빼미의 ‘스텔스 사냥’ 비법은 ‘다운’ 깃털에 (2013. 11. 25. 한겨레)
http://ecotopia.hani.co.kr/177307
부엉이 깃털에 소음 억제 '스텔스' 기능 있다 (2017. 7. 18. 글로벌이코노믹)
https://news.g-enews.com/article/Global-Biz/2015/08/201508171700319871643_1?md=20150817171405_U
올빼미 날개, 풍력발전 소음해결 열쇠 될까 (2017. 7. 18. 한국에너지)
https://www.koenergy.co.kr/news/articleView.html?idxno=91117
‘밤의 제왕’ 수리부엉이의 ‘스텔스’ 사냥 기술 (2021. 1. 27. 중앙일보)
https://www.joongang.co.kr/article/23979635#home
*참조 : 개, 올빼미, 딱정벌레를 모방하라 : 생체모방공학은 우리의 삶을 증진시킬 것이다.
https://creation.kr/animals/?idx=1291294&bmode=view
놀라운 발견 : 새의 날개는 ‘리딩 에지’ 기술을 가지고 있었다.
https://creation.kr/animals/?idx=1291032&bmode=view
▶ 동물의 비행과 항해
▶ 동물의 경이로운 기능들
▶ 성경의 모순으로 주장되는 것들 - 채식과 육식
▶ 성경의 모순으로 주장되는 것들 – 송곳니
출처 : Creation 42(3):28–31, July 2020
주소 : https://creation.com/owls
번역 : 이종헌
놀라운 폭탄먼지벌레
(The Amazing Bombardier Beetle)
Anady Mcintosh
폭탄먼지벌레(bombardier beetle, 폭격수 딱정벌레)로 알려진 대단한 곤충은 포식자를 격퇴하기 위해 뜨거운 스프레이를 분사하는데, 대게 이긴다. 이 스프레이는 부식성 화학물질과 뜨거운 물과 증기의 혼합물이며, 특수 노즐에서 분사되어, 모든 방향으로 향할 수 있다!
그림 1. 아프리카 폭탄먼지벌레(Stenaptinus insignis)
움직일 수 있는 탱크 포탑을 가진 특수 방어
폭탄먼지벌레(Carabidae brachinini)는 주로 아시아, 아프리카, 호주, 및 미국의 일부 지역과 같은 따뜻한 기후에서 발견된다. 그러나 그들은 또한 유럽에서도 발견되며, 영국 남부에서도 작은 서식지가 목격되었다. 그들은 일반적으로 물에서 멀리 떨어져 있지 않으며, 낮에는 바위 아래 숨어 있다.
폭탄먼지벌레의 화학적으로 가열된 증기와 유독화학물질의 혼합은 뒤꽁무니에서(그림 2) 모든 방향으로 이동 가능한(심지어 뒤로 비틀어서 전방을 향하게 할 수 있는) 특수 ‘포탑(turret)’을 통해 방출된다.(그림 3). 전체 시스템은 개미, 새, 거미, 개구리와 같은 포식자들을 격퇴하는데 사용되며, 대게 성공적으로 적을 기절시킨다.
이것은 어떤 방식으로 작동되는가?
화학물질은 연속적 흐름으로 나오지 않는다. 1999년에 톰 아이즈너(Tom Eisner) 교수는 폭탄먼지벌레에 관한 독창적인 논문을 공동으로 작성했는데, 거기서 그는 카탈라아제(catalase)와 페록시다아제(peroxidase)라는 두 촉매(catalysts) 하에, 두 화학물질 하이드로퀴논(hydroquinone)과 과산화수소(hydrogen peroxide)를 혼합시켜 일련의 폭발을 일으킨다는 것을 보여주었다.[1] (촉매는 반응이 훨씬 빠르게 일어나도록 하는데, 반응 과정에서 소모되지는 않는다). 아이즈너는 이 훌륭한 실험에서, 줄로 묶인 아프리카 폭탄먼지벌레를 촬영한 다음, 슬로우 모션으로 다시 재생했다. 이를 통해 그는 폭발이 초당 약 500번 발생했으며, 반복적으로 발사되는 기관총과 유사하게, 각각 2~3 초간의 짧은 발사로 분사되는 것을 보여주었다. 폭탄먼지벌레는 4~5번 반복적으로 이런 방출을 할 수 있으며, 이후에 고갈된 화학 시스템을 복구하는데 몇 분 정도 걸린다.
그림 2. 공격하는 개미에게 살포하는 폭탄먼지벌레
나는 폭탄먼지벌레에서 영감을 받아, 멋진 설계가 발견될 수 있다는 것을 깨달았다. 아이즈너와 논의한 후에, 나는 영국 리즈 대학(Leeds University)에서 그것에 관한 작업을 시작했다. 우리는 이 폭발이 독특한 밸브 시스템에 의해 제어된다는 것을 증명했는데, 여기서 높은 압력은 유입 밸브를 닫게 하고, 유출 밸브를 열게 한다(그림 4를 보라). 이것은 거의 순간적으로 상당 부분의 액체(대부분 물)가 증기로 팽창하는 격렬한 증기폭발(violent vapour explosion, flash evaporation)로 이어진다. 주어진 질량의 증기는 같은 질량의 물 부피의 약 1,600배를 차지하므로, 이 분출은 부식성의 화학물질과 함께 많은 양의 남은 물을 운반하는 힘을 갖는다. 그 분사(spray)는 약 20cm까지 미치는 것으로 나타났는데, 그것은 1mm 길이의 작은 연소실 크기의 약 200 배에 달한다.[2, 3, 4] (David Attenborough의 ‘Life’ 시리즈에서 그것이 일어나는 순서를 보라. 거기서 폭탄먼지벌레가 공격하는 개미를 성공적으로 격퇴하는 것을 볼 수 있다.)
작은 연소실
폭탄먼지벌레의 뒤쪽 부분을 절개함으로써, 정교한 화학 방어 시스템에 대해 훨씬 더 자세히 볼 수 있었다. 두 개의 화학물질이 반응하기 전에, 그것들은 매우 얇은 튜브(tube, 관)을 따라 함께 이동하는데, 여기서 촉매가 분비되거나, 혹은 결정 형태로 있을 수 있다.
그림 3. 폭탄먼지벌레의 포탑은 뒤로 불을 뿜는 것을 가능하게 한다.
촉매인 카탈라아제 및 페록시다아제가 과산화수소 및 하이드로퀴논에 작용한다. 그러면 과산화수소는 물/증기로 변환되어, 모든 과산화수소 분자들에서 산소 원자를 유리시킨 다음, 이것이 하이드로퀴논에서 방출된 수소 분자와 결합한다. 강한 수소/산소 반응으로 인한 열로 인해, 나머지 화학물질이 반응하고, 증기가 팽창함으로써, 수증기가 폭발한다.
밸브 시스템은 수동 반응 시스템(passive response system)이어서, 밸브는 압력 변화에 의해 작동한다. 연소실이 비었을 때(그림 4의 왼쪽 그림), 그리고 대기압 하에서, 유입 튜브가 열려 반응물질이 연소실로 들어가고, 막피(membrane)가 튜브의 아랫부분을 막아서, 출구 튜브가 닫힌다. 연소실이 가득 차고, 화학물질이 반응하면(그림 4의 가운데 그림), 권투 글러브와 같은 모양의 연소실 말단이 유입 튜브를 집어서 닫는다. 연소실 내 화학 반응이 진행됨에 따라, 열이 발생하고, 연소실 내 압력이 증가하면, 막피가 힘을 받아서, 출구 튜브의 바닥 근처가 열리게 된다(그림 4 오른쪽 그림).
그림 4. 참고문헌 4의 p.30에 있는 원본을 가지고 재구성한, 폭탄먼지벌레의 밸브 시스템 도표. 폭탄먼지벌레 연소 과정 : *좌측; open inlet tube(유입 튜브를 연다), chamber not under pressure(연소실이 압력을 받지 않는다), cuticle down and valve closed(표피가 내려가서 밸브가 닫힌다). *가운데; pinching of inlet prevents more fuel entering(유입부를 집어서 더 이상의 연료가 들어오는 것을 막는다), chamber under pressure(연소실이 압력을 받는다), reaction occurs, heat produced and aqueous solution heats up(반응이 일어나고, 열이 발생하고, 물 같은 용액이 뜨거워진다), cuticle down and valve closed(표피가 내려가서 밸브가 닫힌다), closed(닫힌다). *우측; ejection of hot pressurized solution(mainly water and steam)(압력을 받던 뜨거운 용액(주로 물과 증기)이 분출한다), cuticle up open(표피가 올라가고 열린다)
연소실 자체에 대한 초기 조사에 따르면, 연소실 구조는 폭탄먼지벌레가 자기 자신을 폭발하지 않도록 특수한 내열 재료로 되어 있음을 시사한다. 연소실 자체뿐만 아니라, 연소실에 들어가고 나가는 튜브는 폭탄먼지벌레의 소화계통과 완전히 분리되어 있다.
뜨거운 유체가 발사되면, 연소실 내의 압력이 떨어지고, 유입부가 다시 열림으로써, 연소실 내로 더 많은 반응물이 들어오도록 허용하며, 모든 반응물이 배출될 때까지 그 과정이 반복된다.
이 과정을 ‘맥동 연소(pulse combustion)’라고 하며, 일부 엔진에서 추력을 주기 위해 사용된다. 이에 대한 가장 악명 높은 사례는 1944년 제2차 세계대전에서 히틀러가 런던과 영국 남부 카운티를 폭격하는데 사용했던 무인 V1 비행폭탄(‘개미귀신(Doodlebug)’)이다(그림 5). V1의 경우에 연료는 공기 중에서 연소하는 휘발유(가솔린)였다. 그 당시 폭탄먼지벌레가 이미 이와 비슷한 연소 시스템을 사용하고 있다는 것을 아는 사람은 없었을 것이다!
그림 5. ‘개미귀신(Doodlebug)’이라는 별명을 가진, 나치 독일이 사용했던 V1 비행폭탄은 폭탄먼지벌레에 있는 것과 유사한 맥동연소로 구동됐다.
폭탄먼지벌레로부터의 생물학적 영감
리즈 대학(University of Leeds)에서 시작된 연구를 통해, 우리는 폭탄먼지벌레가 사용하고 있는 기술을 기반으로, 스프레이 시스템(spray system)을 개발할 수 있었다. 창조론에 대한 믿음이 연구의 문을 닫게 만든다는 진화론자들의 주장과는 달리, 폭탄먼지벌레의 연소실은 나로 하여금 설계되었음이 틀림없다고 확신하게 만들었고, 이러한 연구조사를 수행하게 했다.
이해해야 할 설계적 특성이 있다는 것은 분명했다. 그리고 이것은 스프레이 설비의 특허로까지 이어졌는데, 그것은 특수한 연소실(폭탄먼지벌레 연소실의 약 20배 크기)에서 물을 가열하는 설비로써, 거기서 유입과 유출 밸브는 지정된 시간에 열리고 닫히도록 전자적으로 제어된다. 폭탄먼지벌레와 마찬가지로 밸브를 특수하게 설정한다면, 우리가 사용하는 가열실 2cm 길이의 대략 200배인 최대 거리 약 4m까지 스프레이를 분사할 수 있음을 발견했다!
폭탄먼지벌레의 설계를 모방하여 상을 받다
우리의 설계에는 화학적 가열을 사용하는 폭탄먼지벌레의 수동 시스템과 달리, 화학물질을 사용하지 않는 능동 제어 시스템(active control system)을 갖고 있다. 그러나 밸브 시스템 자체는 폭탄먼지벌레가 사용하는 것과 매우 유사하며, 시제품(prototypes) 중 하나는 전시되어 있다(그림 6). 2010년에는 혁신과 기술에 가장 크게 기여한 공로로, 우리의 연구는 타임즈 고등교육(Times Higher Education) 상을 수상했다. 이 기술은 자동차 및 트럭 엔진에서 연료 인젝터용 스프레이 시스템의 개발에 이미 사용되고 있다. 이 발명품은 산불 진압용 소화기를 위해 활발하게 개발되고 있으며, 상당한 거리에서 증기를 쏘는 큰 이점을 갖고 있다. 미세한 물방울로 분사된 증기는 화재 근처의 산소를 제거하기 때문에, 목재 화재에 특히 효과적이다. 다른 가능한 용도는 약물을 흡입하는 데 어려움이 있는 사람들을 위한 약제 스프레이 및 방향제 등이다.
그림 6. 폭탄먼지벌레에 근거한, 미세방울의 물과 증기를 분사하기 위한 실험용 시제품.
진화론의 장애물
연소와 관련된 모든 시스템들은 연소가 위험하므로 매우 신중하게 설계해야 한다! 그리고 연소 시스템은 모든 설계된 부품들과 물질들이 제 위치에 있지 않으면, 작동하지 않을 것이므로, 이는 명백히 ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성(환원 불가능한 복잡성, irreducible complexity)의 한 사례이다. 즉, 이것은 하나씩 단계적으로 진화할 수 없었음을 의미하는데, 부분적으로 진화된 시스템은 아무런 장점도 제공하지 않기 때문이다. 사실 그것은 생물의 생존에 방해가 되고, 자연선택에 의해 제거될 것이다!
폭탄먼지벌레 연구에서 발생하는 질문 중 답변하지 않은 몇 가지는 다음과 같다: 촉매제는 어떤 형태인가? 폭탄먼지벌레는 공격 방향을 어떻게 감지하는가? 배출을 지시하는 가동 포탑은 어떻게 작동하는가? 과산화수소와 하이드로퀴논 화학물질은 어떻게 생산되는가? 그러나 우리가 이해하고 있는 폭탄먼지벌레의 화학작용, 연소 메커니즘 및 트윈 밸브 시스템의 상호 의존성만으로도, 그것이 뛰어난 공학적 설계임을 나타낸다!
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Further Reading
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References and Notes
1. Eisner, T. and Aneshansley, D.J., Spray aiming in the bombardier beetle: photographic evidence, Proc. National Academy of Sciences (USA) 96(17): 9705–9709, 17 Aug 1999.
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5. BBC Life, series 6 ‘Insects’, Martha Holmes, Rupert Barrington, David Attenborough (narrator), 2009.
*이 글은 저자인 앤디 매킨토시(Andy McIntosh) 교수가 Dr Stuart Burgess와 공동으로 저술하고 Brian Edwards가 편집한 책 “Wonders of Creation: Design in a fallen world(경이로운 창조: 타락한 세상에서의 설계)”(Creation.com/s/10-2-627 (NZ, UK, SA) 및 creation.com/10-2-661(AU, US, CA))에서 저자가 기여한 부분을 각색한 것이다.
*ANDY McINTOSH Ph.D., D. Sc. Dr McIntosh is Emeritus Professor of Thermodynamics at the University of Leeds, UK where he has lectured and researched in combustion theory, aerodynamics, mathematics and engineering.
His work has also included investigations into the fundamental link between thermodynamics and information. He speaks and writes widely on origins and has authored or coauthored several creationist books. For more: creation.com/andymcintosh.
*관련기사 : 초당 1000번 독물 발사, 폭탄먼지벌레의 ‘기관총 분사’ (2015. 5. 6. 한겨레)
http://ecotopia.hani.co.kr/282995
*참조 : 딱정벌레, 진화론자들을 어리석게 보이도록 만드는 것
http://creation.kr/Mutation/?idx=1289749&bmode=view
폭격수 딱정벌레를 모방한 새로운 분무기
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폭격수 딱정벌레
https://creation.kr/animals/?idx=1290921&bmode=view
항공산업에서 폭격수 딱정벌레를 연구한다.
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해면동물에 들어있는 놀라운 설계
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출처 : Creation 42(2):12–15, April 2020.
주소 : https://creation.com/bombardier-beetle
번역 : 이종헌
거미와 개미 : 가라앉지 않는 금속 구조에 영감을 준다
(Spiders and Ants inspire an unsinkable metal structure)
Phillip Robinson
“가라앉지 않는 배, 구멍이 뚫린 후에도 여전히 물에 뜨는 구명 장치, 바다에서 장기간 떠있는 전자 모니터링 장치” 등을 만드는 것을 상상할 수 있는가?[1] 이것들은 새로운 초소수성(superhydrophobic, water-repellent) 금속 구조를 만든 로체스터 대학(University of Rochester) 연구팀의 궁극적인 목표이다.[2]
.수중에서 공기 방울이 있는 잠수종거미
그들의 설계는 두 개의 작은 생물에서 영감을 받았다. 하나는 특수 제작된 수중 거미집에 기포를 가져오는 잠수종거미(diving bell spiders, Argyroneta aquatic, 물거미)였다. 두 번째는 붉은불개미(red imported fire ant, Solenopsis invicta)였는데, 뗏목을 조립하는 형태로 그들의 몸을 서로 연결하여, 방수 구조를 만듦으로써, 물 위에 떠 있는다.(3) 두 생물 모두 그들의 초소수성 몸체로 둘러싸인 영역에 공기를 가두어, 잠수를 하더라도 공기가 빠져나갈 수 없다. 실제로 새로운 금속 구조는 물에 잠긴 경우에도, 동일하게 공기를 유지할 수 있는데, 이것이 성공의 열쇠이다.
.붉은불개미 뗏목은 그들의 소수성 몸체 표면 사이에 공기가 갇혀 있기 때문에, 나뭇가지에 의해 눌려도 가라앉지 않는다.
레이저를 사용하여, 공기를 가두는 복잡한 마이크로 및 나노 스케일 패턴을 갖는 두 개의 작은 알루미늄 판의 표면을 식각(etch)하였다. 그런 다음 두 개의 판을 안쪽으로 향하게 배치하여, 에칭이 외부 마모에 노출되지 않도록 했다. 또한 그 판들은 그것들 사이에 공기를 가두고 유지하기 위해, 서로 정확한 거리에 있었다. “초소수성 표면은 구조물을 강제로 물에 잠기게 했을 때에도, 물이 격실로 들어가는 것을 막아줄 것이다.” 심지어 두 달 동안 무게를 가하여 눌러 놓았는데도, 무게를 제거했을 때, 즉시 수면으로 떠올랐다. 또한 연구팀은 그 구조물에 여러 번 구멍을 냈지만, 식각된 초소수성 표면으로 인해, 여전히 공기를 가두어 구조물을 떠있도록 했다.
이 새로운 구조물은 수많은 곳에 적용할 수 있을 것으로 보이며, 그들 중 많은 것들이 선박 산업의 안전을 향상시킬 수 있다. 물론 그러한 구조에 대한 영감은 이미 설계되고 만들어진 생물들에서 비롯된 것이었다. 이것은 그들의 창조자에 대해 많은 것을 말해준다!
.공기를 가두기 위해서 정확한 거리에서 플라스틱 지주로 결합되어 있는, 두 개의 초소수성 금속 판(disc)이 물 위에 떠 있다. 구멍을 뚫거나, 수 주 동안 물속에 담가두었는데도, 가라앉지 않았다.
.왼쪽의 판(disc)은 식각 처리되지 않아 뜰 수 없다. 오른쪽 판은 공기를 가두기 위해 식각 패턴으로 처리된 것으로, 의도적으로 무게가 실렸음에도 불구하고, 일단 무게가 제거되면, 즉시 표면으로 떠올랐다.
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References and notes
1. Marcotte, B., Spiders and ants inspire metal that won’t sink; rochester.edu, 6 Nov 2019.
2. Zhan, Z. and five others, Highly floatable superhydrophobic metallic assembly for aquatic applications, ACS Appl. Mater. Interfaces 11(51):48512–48517, 6 Nov 2019.
3. Mlot, N.J. and two others, Fire ants self-assemble into waterproof rafts to survive floods, PNAS 108(19):7669–7673, 10 May 2011.
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번역 : 이종헌
