세계에서 가장 힘 센 생물체에 숨겨진 미스터리
: 습도에 반응하여 색깔을 변화시키는 헤라클레스 딱정벌레
(Mystery Behind the Strongest Creature in the World)
AiG News
세계에서 가장 강한 동물인 헤라클레스 딱정벌레(Hercules beetle)는 가지고 있는 막강한 힘뿐만이 아니라, 주위의 습도(humidity)에 반응하여 색깔을 변화시키는 외피(shell)를 가지고 있어서 유명하다. (2008. 3. 11. PhysOrg)
자기 몸무게의 850 배를 운반할 수 있는 이 딱정벌레(풍뎅이)는 습도가 증가함에 따라 녹색으로부터 검정색으로 변화하는 외골격(exoskeleton)에 의하여 보호된다. 벨기에의 나무르 대학(University of Namur)의 연구자들은 한 물리학 저널(New Journal of Physics)에 게재한 논문에서, 색깔을 바꾸는 곤충 외피에 대한 연구가 인간의 삶에 적용할 수 있는 ‘지적 물질(intelligent materials)’들의 설계에 어떻게 도움을 줄 수 있을 지에 대해서 보고하였다.
연구팀은 어떻게 빛이 딱정벌레의 작은 구멍들을 가진 보호 케이스와 상호작용을 하는지를 더 잘 이해하기 위해서 스캐닝 전자현미경(scanning electronic microscope)과 분광광도계(spectrophotometer)를 사용하였다. 낮은 습도에서, 빛은 외골격 구조에 의해서 방해받는다. 그 결과 녹색(green) 빛깔을 띠게 된다. 그리고 높은 습도는 빛이 작은 구멍의 층들을 통과하게 한다. 이것은 방해를 받지 않게 하여 간단히 검정색(black)을 띠게 하는 것이다.
딱정벌레 외피에 있는 습도를 감지하는 구조에 대한 연구는 연구팀에게 전자 영상을 위한 새로운 스캐닝 기법을 테스트할 기회를 제공했을 뿐만 아니라, 결과적으로 습도를 모니터링할 수 있는 지적물질들을 개발할 수 있게 할 것이라고 결론 내렸다. 다시 한번, 과학자들은 자연에서 발견되는 하나님의 디자인들 중 하나에 대해서 흥미를 가지고 있다는 것이다. 그것은 우리의 모든 기술을 뛰어넘는, 그리고 우리가 만들 수 있는 그 어떠한 것보다 뛰어난 놀라운 것이다. 각 생물체들의 수많은 경이로운 모습들(심지어 기능을 하는 작은 세포에서도)은 무작위적이고 목적도 없고 방향도 없는 돌연변이들에 의한 자연선택으로 우연히 생겨났다는 설명을 거부하고 있다. 그것들은 ‘설계(Design)‘를 외치고 있는 것이다!
헤라클레스 딱정벌레가 색깔을 바꾸는 이유에 대해서, 두 유행하는 이론이 있다. 하나는 색깔을 변화시키는 것은 위장(camouflage)의 형태라는 것이다. 또 하나는 색깔의 변화는 밤에 온기를 흡수하는 데에 도움이 된다는 것이다. 지금까지 이 경이로운 구조의 존재 이유는 미스터리로 남겨져 있다. 하나님은 그 이유를 알고 계실 것이다.
*관련기사 : 장수풍뎅이는 창조의 비밀을 알고 있다 (2011. 5. 11. 국민일보)
https://m.kmib.co.kr/view.asp?arcid=0004945110
Mystery behind the strongest creature in the world (2008. 3. 11. Phys.org)
https://phys.org/news/2008-03-mystery-strongest-creature-world.html
Mystery Behind The Strongest Creature In The World (2008. 3. 11. ScienceDaily)
https://www.sciencedaily.com/releases/2008/03/080311081146.htm
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.answersingenesis.org/articles/2008/03/15/news-to-note-03152008
출처 - AiG, News, 2008. 3. 15.
냄새의 차이를 구별하는 코의 부호화 시스템
(Nose Code Rockets Smell Discrimination)
David F. Coppedge
당신은 당신의 코(nose) 속에 하나의 부호(code)를 가지고 있다. 초파리(fruit fly, 과일파리)의 후각계(olfactory systems)를 연구하는 과학자들은 구성요소들 사이의 맵핑 메커니즘(mapping mechanism)이 냄새를 구별하는 파리의 능력을 최대화한다는 사실을 발견했다. 부호화 시스템(coding system)은 흡입한 냄새의 정보 내용을 최대화하기 위해 최종적으로 미세하게 조율된 비선형적 반응(non-linear response)을 제공한다.
후각엽(antennal lobe), 후신경구(olfactory bulb), glomeruli, 투사뉴런(projection neurons), 케뇬 세포(Kenyon cells) 등과 같은 이 시스템의 구성 요소들은 06/27/2005일 글에 더욱 자세히 묘사되어 있다. 왜 입력정보가 그들의 각 입력들을 조합하고, 정렬하고, 분배하는 여러 단계를 거쳐 통과되는가? 일종의 컴퓨터와 같은 연산법(algorithm)이 매우 가변적인 화학부호를 개별적 신경부호로 변환하여 입력하고 있음이 밝혀졌다. 이것은 아날로그에서 디지털로의 변환과 비슷하다. 과정 중에 한 부분은 관련 없는 변화들을 평균에서 제외할 수 있으며, 관련된 신호들을 증폭할 수 있다. 출력물들은 비선형 형태로 증폭되어서, 입력된 냄새들(그 중 매우 비슷할 수도 있는 어떤 냄새들) 사이에 최대의 변별력을 제공한다. 그 시스템은 또한 매우 미약한 입력으로부터의 정보를 꺼낼 수 있도록 한다.
라마나(Baranidharan Ramana)와 스토퍼(Mark Stopfer)는 Current Biology(2008. 1. 8)에 기고한 글에서[1], 요란스럽고 다양한 주변의 냄새들이 어떻게 초기의 신경계 회로에 의해 일관되고 유효하고 식별할 수 있는 신호로 변화되었는지를 보여주기 위하여, 초파리인 Drosophila의 상대적으로 단순한 후각기관을 사용했던 브한다왓(Bhandawat) 등이 수행한 최근의 한 연구에 대해 논평하는 글을 썼다. 그 글에서 그들은 부호화가 얼마나 멋지게 조화를 이루고 있는지를 이렇게 설명했다 :
브한다왓 등은 투사뉴런(projection neurons)의 반응들이 마치 ORNs(후각수용뉴런, olfactory receptor neurons) 그룹들 내에서의 반응처럼 서로 간에 밀접하게 연관되어 있음을 발견하였다. 후각엽에 억제성(inhibitory) 국소 뉴런들과 자극성(excitatory) 국소 뉴런들의 존재는 상호 경쟁적이면서도 연합적인 상호작용이 가능함을 제시하고 있다. 투사뉴런들 사이에서의 순수한 억제성 상호작용들은 그들의 반응들을 상호관련이 없도록 하는 경향을 보인다. 그러나 최종적인 경우에(완전히 연결된 네트워크에서) 그러한 상호작용은 '승자 독식”의 경쟁을 유도하고, 이것은 결국 부호화 용량(coding capacity)이 다량의 가용성 출력 채널로 인해 대폭 감소되는 결과를 가져오게 한다. 한편 순수한 자극성 상호작용들은 그들의 입력 정보에서 사용가능한 것보다 더 낮은 수준으로 채널들의 독립성을 감소시킨다. 따라서 브한다왓 등의 결과는 후각엽의 네트워크 연결성은 그것의 부호화 용량을 최적화하기 위하여 정교하게 균형 잡혀 있음을 시사하고 있다.
그것의 부호화 용량을 최적화하고 있다는 것은, 그 시스템이 민감하고, 일관되고, 효율적이며, 신뢰성이 있다는 것을 의미한다. 그들은 그 시스템이 또한 '초파리들이 냄새를 맡았을 때 즉시 행동을 바꾸도록 해주는 ‘하이패스(high-pass)’ 여과 기능을 내포하고 있다고 말했다. 덧붙여서 입력신호의 시간적 변동성은 그 시스템에 부가적인 실시간 정보(real-time information)를 제공하고 있었다.
초파리의 후각 시스템을 연구함으로서 얻을 수 있는 유용성은 무엇인가? 간단히 말하자면, 여기에서 볼 수 있는 멋진 해결책은 비슷한 정보처리(information-processing) 문제들에 직면한 인간 공학자들에게 영감을 불어넣을 수 있다는 것이다 :
브한다왓 등의 연구는 후각회로의 디자인 뒤에 존재하는 논리학에 통찰력을 제공하고 있다. 이들 결과들이 더 많은 방향제들에 대해서, 그리고 다른 생물 종들에 대해서 일반적일 것인지를 분석해보는 것은 흥미로울 것이다. 이런 말초회로가 동물의 일생 동안에 걸쳐 생기는 후각수용뉴런(ORNs)의 개체 수에 일정한 변화로부터 신경신호 처리 엔진(neural signal-processing engine)을 분리시키는 데에 역할을 하고 있는지 여부를 관찰해 보는 것 또한 흥미로울 것이다. 이러한 기본적인 후각 프로세싱 원리들은 뇌가 어떻게 냄새 신호를 해석하는가를 이해하는데 중요할 뿐만 아니라, 고차원적이고 비선형적인 문제들을 처리하는 데에 있어서 생물학적 컴퓨터화를 통해 영감을 얻음으로서 공학적 해결책을 제시할 수도 있게 한다.
저자들은 초파리 후각계에서 발견된 부호화 시스템이 다른 많은 동물들이 사용하고 있는 시스템과 유사하다고 언급했다. 이것은 진화론 입장에서 당황스러운 추론을 하도록 하였다 :
"이 말초적 재편성 조직은 생물 종(species)과 문(phyla)들을 넘어 놀랍도록 유사하다. 이것은 공통적인 정보처리 문제를 해결하기 위해서 하나의 디자인이 진화론적 시간에 걸쳐서 최적화되었음을 가리키는 것이다."
[1] Baranidharan Ramana and Mark Stopfer, Olfactory Coding: Non-Linear Amplification Separates Smells, Current Biology, Volume 18, Issue 1, 8 January 2008, pages R29-R32; doi:10.1016/j.cub.2007.10.063.
하나의 디자인이 진화론적 시간에 걸쳐서 최적화되었다는 불완전하고, 쓸모없고, 어리석고, 무미건조하고, 무지한 논평을 제거해 버리라. 이러한 고도로 정교한 다중 시스템이 어떻게 우연한 무작위적인 돌연변이들로 생겨날 수 있었겠는가? 투입되는 극히 적은 량의 냄새로부터 최대량의 정보를 얻기 위해서, 비선형적 형태의 일련의 놀라운 단계들을 거치면서, 상호 관련 있는 것과 관련 없는 것으로 나눠지고, 모아지고, 배분되고, 걸러지고, 증폭되고 있었다. 만일 이들 단계 중에서 어느 하나라도 실패하면, 전 시스템은 작동하지 못할 것이다. 이것은 순차적으로 각종 부속들이 조립되어 자동차가 생산품으로 나오는 자동차 조립공정보다 더 정교한 과정이다. (따라서 이러한 시스템이 우연한 돌연변이로 작동되려면, 돌연변이로 모든 단계들이 생겨날 때까지 각 단계들은 기다려야(?) 하는데, 아니면 모든 공정이 동시에 돌연변이로 생겨나야 하는데, 이것이 가능할 수 있을까? 그리고 각 생물 문(phyla)을 넘어서 이러한 후각 시스템들이 유사하다면, 각종 생물들에서 이러한 고도로 정교한 후각시스템이 우연한 돌연변이들에 의해서 각각 독립적으로 여러 번 각 생물 문마다 일어났다는 것인가?)
오랜 시간만 있다면 무작위적이고, 목적이 없고, 생각이 없는 돌연변이로부터 최적화된 디자인이 기적과 같이 나타날 수 있다는 허튼 소리를 받아들이지 말라. 이 이야기는 처음부터 끝까지 지적설계(intelligent design)에 관한 이야기였다. 인간의 삶을 개선하기 위해서 생물들에 들어있는 경이로운 기술들을 모방하고 적용하는 동안, 우리는 그것을 지으신 창조주를 경외할 수밖에 없는 것이다. 그것이 과학의 향기이다.
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2008/02/nose_code_rockets_smell_discrimination/
출처 - CEH, 2008. 2. 1.
새들은 항공 기술을 진화시켰나?
(Did Birds Evolve Aeronautical Engineering?)
새들에 관한 2 가지의 새로운 뉴스는 서로 연관성이 없는 것처럼 보일지도 모른다. 하나는 최고의 항공기술에 관한 것이고, 다른 하나는 그들이 진화하였을 때에 관한 공상이다.
EurekAlert(2008. 2. 4)와 Science Daily(2008. 2. 9) 지에 실린 한 이야기는 엔지니어들이 비행 디자인을 위한 아이디어를 얻기 위해 새들, 박쥐, 곤충들을 주목하고 있음을 기술하고 있었다. 다음의 비교들에서 그들의 호소력은 분명해진다 :
시속 3,200km로 비행하는 블랙버드 제트기는 초당 몸길이의 32배를 날아간다. 그러나 시속 80km로 비행하는 보통의 비둘기(pigeon)는 초당 몸길이의 75배를 날아간다. 곡예비행을 하는 A-4 Skyhawk 기의 횡전율(roll rate)은 초당 720도 가량이다. 제비의 횡전율은 초당 5,000도를 초과한다. 선발된 군용기들은 8-10G의 중력을 견딜 수 있다. 많은 새들은 10G 이상 14G까지의 포지티브 G-force들을 일상적으로 경험한다.
그러므로 사람들이 새들의 이름을 따서 비행기의 이름을 붙이는 것은 뻔뻔스러운 것처럼 보인다. 여러 면에서 한 마리의 블랙버드(blackbird)는 초음속 제트기 블랙버드를 능가하는 비행체이며, 스카이호크(skyhawk)는 미국 항공모함 탑재기인 스카이호크를 능가하는 선회 기술을 가지고 있다. 어떤 곡예 비행기도 대담성에서 제비를 따를 수 없다. 인간이 만든 항공기들이 더 빠른 속도를 내고 더 무거운 짐을 나를 수 있을지는 몰라도, 비행 조정 면에서 볼 때 그것들은 초보 단계에 머물러 있는 것이다.
항공 공학자인 웨이쉬(Wei Shyy)는 날아다니는 동물들에 대해 경탄을 보내고 있었다. '그들은 더 가벼울 뿐만이 아니라, 항상 변화시킬 수 있는 날개와 몸체 형태를 갖춘 통합적 공기역학적 능력을 가지고 있고, 훨씬 잘 적응할 수 있는 구조들을 더 많이 가지고 있다. 자연계의 날짐승들은 바람, 돌풍, 비, 눈 속에서도 계속 비행할 수 있는 탁월한 능력을 가지고 있다.”고 그는 덧붙였다. 이것이 비행기에 날개짓 날개(flapping wings)의 사용 가능성을 연구하고 있는 이유라는 것이다. 재빨리 변형되는 새들의 날개 능력을 모방하는 것은 조종사들에게 실속(失速, stall)을 지연시키고, 안정성을 높이며, 추력(推力, thrust)을 증가시킬 수 있게 해준다. 날개짓 비행(flapping flight)의 일정치 않은 속도는 동물에게 돌풍에 즉시 적응하도록 해주고, 상황들을 바꿀 수 있는 능력을 제공한다는 것이다. 잠자리의 가벼움을 고려할 때, 바람 속에서도 잠자리들이 그들의 행로를 지탱하는 능력에 공학자들은 경탄하고 있었다. 그는 이런 날짐승들이 환경 친화적인 연료를 사용하며, 스스로 재생하며 사용할 수 있다는 것은 언급조차 하지 않았다.
한편 다른 사고 집단인 진화 생물학자들은 조류의 진화 시기에 대해서 곤혹스러워하고 있었다. Live Science(2008. 2. 8)와 PhysOrg(2008. 2. 5), 그리고 Science Daily(2008. 2. 8) 지는 현대 조류(modern birds)들은 백악기 말에 공룡으로부터 진화되었다는 것이 통상적인 합의라고 말한다. 그러나 이제 3개 대학의 연구원들은 연대 문제에 대한 싸움을 선포했다. 그들의 재분석은 '현대 조류들의 고대 기원에 관한 가장 강력한 분자적 증거를 제공하고 있는데, 이것은 현대 조류들이 화석들이 가리키고 있는 것처럼 6천만 년 전이 아니라, 1억 년 이상 전에 발생했음을 가리킨다”는 것이다. 다른 말로 하면, 화석기록과 분자적 진화로부터의 추론은 '서로 모순되는 결과”를 초래했다는 것이다. 그들은 화석기록의 부족과 분자시계는 신뢰할 수 없다는 깨달음에 호소함으로써 그 차이를 설명했다. 조셉 브라운(Joseph Brown)은 그 문제를 다음과 같이 설명했다. '다른 계통은 다른 속도로 진화를 작동시킬 수 있다. 그래서 하나의 전체 나무에서 같은 율을 적용하는 것은 매우 의심스러운 결과를 나을 수 있다.” 이것은 '암석 시계의 간격(rock-clock gap)”처럼 묘사되었다.
진화론적 추론이 공학적 기사만큼 당신에게 많은 전율을 주고 있는가? 공학자들은 미래를 생각하는 과학자들이다. 그들은 관측할 수 있고, 실험할 수 있고, 재현할 수 있는 증거를 사용한다. 그들은 1백여 년 전에 새들을 보고 영감을 얻었던 라이트 형제(Wright brothers)의 실행을 계속하고 있으며, 과학이 인류를 이끌어왔던 곳을 바라보고 있다. 인간이 항공기술을 개발하고 1세기가 지나 이제는 우주로까지 나아가고 있지만, 지금도 새들이나 박쥐, 곤충들이 가지고 있는 경이로운 비밀들에 대해 경탄하고 있는 것이다. 1억년 전에 도마뱀이 팔을 벌리고 나무에서 뛰어내리다가 우연한 돌연변이가 일어나 날게 되었다는 우스꽝스러운 이야기보다(01/25/2008), 이들 비행하는 생물체들은 고도의 지성에 의해 설계되었다는 이야기가 더 가치 있고, 영감 넘치고, 유용하지 않겠는가? 과학을 공상의 비행으로부터 제자리로 되돌려 놓아야할 것이다.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://creationsafaris.com/crev200802.htm#20080208a
출처 - Creation-Evolution Headlines, 2008. 2. 8.
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=4209
참고 : 3670|4193|4151|3394|3926|3912|3840|3839|3324|3318|3313|3105|2462|3649|3030|2700|2357
한 발 다가선 도마뱀붙이 모방 접착제
(A Step Closer to Gecko Adhesive)
David F. Coppedge
과학자들은 도마뱀붙이(geckos)의 벽을 타고 오르는 놀라운 능력을 모방하는 데 점점 다가서고 있다. Science Daily (2008. 1. 30)는 버클리 대학(UC Berkeley)의 한 연구팀이 도마뱀붙이의 발바닥에 있는 압설기(spatulae)를 모방한, 600 나노미터 직경의 단단한 고분자 섬유(polymer fibers)로 된 테이프를 제조해내었다고 보도했다. (나노구조의 미세섬유 사진을 볼 수 있음).
도마뱀붙이를 모방하려는 이 최근의 시도는 오직 매끄럽고 청결한 표면에서만 작동한다. 그러나 어떤 압력도 필요하지 않고, 미끄러짐을 견딘다. 그것은 쉽게 떨어지며, 어떤 잔재물도 남기지 않는다. 도마뱀붙이의 발과 새로운 테이프는 둘 다 가까운 범위에서만 기능하는 반데르발스 힘(van der Waals forces, 중성 원자 또는 분자 간의 비교적 약한 인력)이라 칭하는 분자간의 힘을 채용하여 작동한다. 미세한 섬유들은 이 힘이 작동케 되도록 넓은 표면적을 만들어낸다.
다음에, 연구팀은 그 테이프가 거칠고 지저분한 표면에서도 기능하며, 자체로 청소될 수 있도록 그것을 개량하기를 원하고 있다. 도마뱀붙이는 아직까지 이 기술보다 앞서 있다(Gecko Has Self-Cleaning Feet. 01/04/2005). 커다란 더러운 입자들은 발보다는 표면에 더 잘 달라붙기 때문에, 도마뱀붙이의 훨씬 작은 압설기들은(직경 200nm) 오염에 저항한다.
과학자들이 도마뱀붙이 발의 물리학적 원리를 이해하기 시작했던 것은 겨우 2000년 이후였다. 과학자들은 즉시 도마뱀붙이를 모방하기 시작했다. 이 기술에서 영감을 얻은 제품들이 머지않아 광범위하게 응용되는 것을 볼 수 있게 될 것이다. 자연의 설계에서 영감을 얻은 과학인 생체모방공학(biomimetics)은 진화론과는 달리 우리의 일상생활을 개선하는 연구의 최전선으로 등장하고 있다.
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2008/01/a_step_closer_to_gecko_adhesive/
출처 - CEH, 2008. 1. 30.
경도를 측정하며 항해하는 새들
(Migrating Birds Measure Longitude)
David F. Coppedge
장거리를 항해하는 새들은 심지어 그들의 정상적 이주 경로에서 1000km를 동쪽으로 벗어났다 하더라도 그들의 경로로 돌아갈 수 있었다. 이것은 장거리를 이주하는 새들이 진정한 이중좌표에 의한 항해(bicoordinate navigation) 능력, 즉 위도(latitude)와 경도(longitude)를 인식해서 항로를 수정할 수 있는 능력을 가지고 있음을 보여주는 것이다.
Current Biology (2008. 2. 12) 지에 게재된[1] 실험 결과들은 연구원들을 당혹시켰다 : "어떻게 새들은 그것을 수행하지?"
위도를 측량하는 것은 쉽다. 그것은 단지 하늘에서 태양의 높이를 판단하면 된다. 그러나 경도(동-서쪽 방위)는 훨씬 더 어렵다. 왜냐하면 그것은 정확한 시간유지를 필요로 하기 때문이다. 역사적으로 선원들이 경도를 측정하는 것이 얼마나 어려웠는지는 데이바 소벨(Dava Sobel)의 역사소설인 ‘경도(Longitude)’에 잘 기술되어 있다.
러시아와 독일 과학자들로 구성된 연구팀은 새들이 어떻든 그 비결을 알고 있다는 것을 발견했다. 한 떼의 이주하는 유라시안 개개비(reed warblers)들은 그들의 일상적 출발 지점에서 동쪽으로 1,000km가 이동되었다. 그러자 그들은 보통의 북동쪽 항로 대신에 북서쪽으로 항로를 변경함으로서 그들의 정상적 둥지가 있는 장소로 가는 길을 발견하였다. “연구자들은 이 발견으로 매우 놀랐으며, 이것은 새들의 항해에 대한 새로운 지적 도전을 하게하는 것이다. 즉, 어떤 단서에 의해서 새들은 동-서 위치를 결정할 수 있었을까?” 그들은 말했다.
그러나 새들은 알고 있었고, 그 비결은 습득되었음에 틀림없다. 왜냐하면, 프린스턴 과학자들에 의한 이전 연구는 새끼들의 경우 경로를 벗어났을 때, 경도를 수정할 수 없었음을 보여주었기 때문이다. (11/05/2007을 보라). 여전히 이 새로운 연구에 의해서도 새들이 어떻게 그러한 훌륭한 일을 수행할 수 있는지는 불분명하다. 그들은 별들을 보고 판단하는 것일까? 그들은 지구자기장을 감지하는 것일까? 그들은 그들의 비행시차(jet lag)를 측정하는 것일까? “새들이 그들의 동-서 위치를 결정하는 데에 사용한 방법이 무엇이었는지는, 이 분야 연구자들에게 앞으로 주어진 커다란 과제가 될 것이다.” 그들은 말했다.
[1] Chernetsov, Kishkinev and Mouritzen, “A Long-Distance Avian Migrant Compensates for Longitudinal Displacement during Spring Migration,” Current Biology, Volume 18, Issue 3, 12 February 2008, Pages 188-190.
많은 경이롭고 흥미로운 과학 프로젝트들이 수행되기 위해 남아있다. 이들 과학자들은 조금도 진화를 언급하지 않았다. 그리고 그럴 필요를 가지고 있지도 않다. 그들은 오늘날 관측할 수 있는 자연에서 놀라운 현상들을 보고 있다. 그리고 그 뒤에 숨어있는 설계를 이해하려고 노력하고 있는 것이다.
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2008/02/migrating_birds_measure_longitude/
출처 - CEH, 2008. 2. 13.
나비 날개의 경이로운 나노구조
(Butterfly Wings Flash Shiny Optical Tricks)
David F. Coppedge
당신도 빛의 파장에 가까운 형태들을 구축할 수 있다면, 색소를 가지지 않고도 화려한 색깔들을 얻을 수 있다. 나비(butterflies)들은 놀라운 과학적 재주를 가지고 있다. 그들의 날개는 과학자들이 모방하고 싶어하는 나노구조(nanostructures)들에 의해서 만들어진 영롱한 색깔들을 발하며 반짝거린다.
Science Daily 지(2008. 1. 22)는 어떻게 나비들과 나방들이(심지어 흰색 날개의 나비까지도) 나노구조들을 사용하여 찬란한 색깔들과 밝은 흰색들을 만들어내는지에 관한 기사를 보도하였다. 그로닝겐 대학(University of Groningen)의 마르코 지랄도(Marco Giraldo) 박사는 광학적 원리를 이해하기 위한 그의 프로젝트를 실시해왔다. 과학자들은 아직도 나노구조가 어떻게 작동되어지는지 정확히 이해하지 못하고 있다. 예를 들면, 과학자들은 어떻게 나비들이 정확한 파장의 빛만을 흡수하는지, 그리고 다른 파장의 빛들은 반사하는지 그 방법을 알지 못하고 있다. ”지랄도는 이들 나비들의 색깔이 어떻게 나노구조적 특성들에 의해서 영향을 받는지를 최초로 명확히 하였다” 그의 연구는 이미 몇몇 경이로운 디자인들로 나타나고 있다는 것이다 :
지랄도는 또한 흰나비(배추 흰나비)의 날개들이 놀랍도록 효율적 방법으로 건설되어 있다는 것을 발견하였다. 날개의 양 측면은 빛을 반사하는 두 층의 중복된 인분(overlapping scales)을 가지고 있었는데, 인분이 많으면 많을수록 더 많은 빛이 반사되고 있었다. 이 빛의 반사(light reflection)는 보여지기를 원하는 나비들에게는 매우 중요하다. 지랄도는 이들 두 층이 최상의 구조를 형성한다는 것을 발견하였다. 즉 두 개 보다 더 많은 층은 반사를 증진시킬 수는 있지만, 날개가 불균형적으로 무거워지게 된다는 것이다.
놀랍게도, 수컷과 암컷은 자외선(UV light)을 다르게 흡수하고 있었는데, 이것은 서로에게 자신의 성별을 알려줄 수 있게 한다.
패션 감각을 즐기는 젊은이들은 이 연구의 혜택을 받을 수도 있을 것이다. ”나비에서 관측되는 나노구조들을 응용한다면, 페인트, 광택제, 화장품, 포장재료, 옷 등에서 인상적인 광학적 효과를 만들어내는 것이 가능할 것이다” 그 기사는 끝을 맺고 있었다. ”산업체들은 나비날개의 연구에 매우 큰 관심을 가지고 있다.”
많은 훌륭한 과학적 연구들은 다윈과 그의 동화같은 이야기에 대한 어떠한 언급 없이도 이루어질 수 있다. 박테리아가 사람이 되었다는 진화 이야기를 사실로서 가르치지 않는다면, 과학은 후퇴할 것이라는 진화론자들의 말은 잘못된 것이다. 그 반대로 오래된 진화론이라는 사슬과 족쇄를 풀어낼 때 진정한 과학자들은 자유를 만끽할 것이다.
*참조 : 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/
Butterfly brilliance
http://creationontheweb.com/content/view/6156
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2008/01/butterfly_wings_flash_shiny_optical_tricks/
출처 - CEH, 2008. 1. 22.
철새들은 그들의 경로를 수정하며 날아간다.
(Winged Migration Grows Up)
David F. Coppedge
과학자들은 철새들의 이동이 어떻게 이루어지는 지를 알아보기 위하여 새들의 다리에 금속 밴드를 부착하곤 하였다. 이제 그들은 새들의 어깨에 소형 라디오 트랜스미터(radio transmitters)를 부착시켜서, 실시간으로 그들을 추적할 수 있게 되었다. 프린스턴의 과학자들은 30마리의 흰관참새(white-crowned sparrows)를 공중 납치하여, 그들을 시애틀에서 뉴저지로 옮겨간 다음 풀어주었을 때, 무슨 일이 발생했겠는가? 나이(age)가 장점을 가지고 있음이 입증되었다. PhysOrg(2007. 11. 5)와 EurekAlert(2007. 11. 5) 에서 보도하고 있는 기사들을 읽어보라.
어른 참새들은 곧 그들의 경로가 4,800 km 벗어났다는 것을 깨달았다. 그리고 겨울 숙소인 멕시코로 날아가던 그들의 이동을 남서쪽(southwest)으로 조정하였다. 그러나 이전에 겨울 숙소로 날아가 본적이 없었던 어린 참새들은 똑바로 남쪽(south)으로 날아갔다. 이것은 새끼들은 처음부터 잘 작동되는 선천적 나침반(innate compass)을 가지고 태어나지만, 경험을 통해 어른 참새들은 항로를 수정할 수 있는 전 지구적 지도(global map)를 발달시키고 있음을 가리키는 것이다.
흰관참새는 대개 밤에 혼자 날아간다. 풀려난 이후, 처음에 모든 새들은 약간 방향을 잃어버리는 듯 했다. 그러나 며칠 후에 어른 참새들은 올바른 방향으로 모아졌다.
그 논문에서 과학자들은 길을 잃어버린 어린 참새들이 숙소에 도착할 수 있었는지는 말하지 않고 있다. 왜냐하면 그 기계장치는 남서쪽으로 날아가라고 지시해줄 수 없기 때문이다. 그들이 멕시코 대신 플로리다에서 겨울을 잘 보낼 수 있기를 희망한다.
철새들의 이동에 관한 지속적인 연구는 그들의 항해가 자기장(magnetic fields), 천문항법(celestial navigation), 냄새, 시각적 경계표(visual landmarks), 기타 등과 같은 다방면에 걸친 복합적 기술임을 보여주고 있다. 어떻게 검은가슴물떼새(Pacific Golden Plover)의 새끼가 선천적 나침반만을 사용하여 홀로 알래스카로부터 대양을 건너서 바다 위의 한 점인 하와이 군도로 날아갈 수 있을까? 그것은 진화를 거부하는 자연의 놀라운 경이들 중의 하나이다. ‘철새들의 항해(Winged Migration)’를 다시 감상해볼 시간이다. 그 영상물은 철새들의 이동에 관한 놀라운 이야기들과 아름다운 장면들로 가득하다. HDTV에서는 더욱 멋지게 감상할 수 있다.
*관련기사 : 철새들은 어떻게 이동경로를 찾아갈까? 지자기장 감지가 이동의 핵심 요소인 것으로 밝혀져 (2021. 2. 15. ScienceTimes)
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/11/winged_migration_grows_up/
출처 - CEH, 2007. 11. 5.
폭격수 딱정벌레를 모방한 새로운 분무기
(New Atomizer Mimics Bombardier Beetle)
한 작은 곤충 덕분에 새로운 신기술이 시장에 등장하게 되었다. 폭격수 딱정벌레(bombardier beetle)는 진화론을 거부하는 놀라운 무기를 가지고 있는 생물체로서 오래 전부터 창조론자들에 의해서 사용되어 왔었다. 폭격수 딱정벌레의 통합적 연소기관은 모든 부분들이 출발 시점부터 완전하게 작동되지 않는다면, 그 구성 물질과 기관들은 딱정벌레에게 쓸모없거나 위험한 것이 될 것이다. 이것은 점진적 진화(gradual evolution)를 거부하는 증거라고 창조론자들은 주장해왔다.(e.g., AIG)
이제 창조론을 믿는 한 물리학자이며 리즈 대학(Leeds University, UK)의 열역학 및 연소론 교수인 앤디 맥킨토쉬(Andy McIntosh)는 딱정벌레의 조절된 폭발을 모방하였다. 그는 폭격수 딱정벌레에 기초하여 새로운 신기술을 개발하였는데, 그것은 더 효율적이고 환경 친화적인 차세대 미스트 운반 시스템(mist carrier systems)이 될 잠재력을 가지고 있다는 것이다. (맥킨토쉬에 대한 더 많은 것은 11/27/2006, 05/17/2002을 보라).
Engineering and Physical Sciences Research Council의 보도 자료(2007. 9. 26)는 이 발명의 중요성을 이렇게 설명하고 있었다 :
”그 미세 미스트 분무 기술(micro mist spray technology)은 미세한 물방울의 크기, 온도, 속도를 완전히 조절 가능하게 하였다. 이것은 미스트 성질이 중요한 광범위한 분야에서의 발전을 가져오게 할 것이다. 적용 가능한 분야로는 연료 분사, 의약품 전달 시스템, 소화기, 화재 진압, 그리고 효율적이며 적은 환경적 충격을 필요로 하는 여러 분야가 될 것이다...”
맥킨토쉬 교수는 폭격수 딱정벌레의 방어 메커니즘을 복잡한 밸브 시스템에 의해 제어되는 압력 밥솥(pressure cooker)에 비유하였다 : ”본질적으로 그것은 매우 강한 증기 케비테이션 폭발(high-force steam cavitation explosion)이다. 이 놀라운 생물체는 1mm 길이보다 작은 한 소실(a chamber)을 사용하여 분출물의 속도, 방향, 농도 등을 변화시킬 수 있는 능력을 가지고 있다.”
”아무도 우리가 한 것과 같은 물리학적 공학적 관점에서 이 딱정벌레를 연구하지 않았었다. 그리고 그 곤충으로부터 얼마나 많은 것을 배울 수 있는지에 대해 인식하지 못했다.”
그 발명은 단지 2cm 길이에 불과하다. 그것은 ”다양한 액체를 2 ㎛ 정도의 작은 액적들의 미스트로 만들어 4m 거리까지 분사하기 위해서 열과 섬광 증발 기술(heat and flash evaporation technique)을 사용한다.” 맥킨토쉬는 수년 동안 폭격수 딱정벌레의 메커니즘을 연구해 왔었다. (12/08/2003).
스웨덴 생물모방공학 3000 Ltd는 그 기술의 상용화와 개발을 위한 전 세계 독점적 라이센스 계약을 승인하였다고 언론 보도는 전하고 있었다. 잠재적 응용분야는 화재 진압, 연료 분사, 의약품 전달 시스템 등을 포함한다. 또한 영국의 Eureka Magazine은 새로운 발명은 한 곤충에서 영감을 받았다고 보도하고 있었다.
창조에 의해서 영감을 받은 멋진 발명에 대해 맥킨토쉬 박사에게 축하를 보낸다. 이것은 모터, 발전기, 반사 망원경, 현미경, 전보, 냉장고, 백신, 땅콩 버터... 등과 같은 작고 하찮은 것들을 포함하여 창조론자들에 의한 오래된 발명 계보를 잇고 있는 것이다. 그러나 Wired 잡지는 대담하게도 다음과 같이 말하고 있었다 : ”맥킨토쉬는 잘 알려진 창조론자이다. 그가 멋진 딱정벌레 대포를 만들어낸 것이 그의 신념 구조를 보증하는 것은 아니다.” 그러한 농담을 패러데이나 파스퇴르에게도 할 수 있을까? 만약 맥킨토쉬가 만든 발명품이 지적으로 설계된 것이라면, 폭격수 딱정벌레가 가지고 있는 기술은 어떻게 생겨난 것인가? 맥킨토쉬가 고안해낸 기술보다 더 경이로운 그 곤충의 기술이(그리고 이 기술은 스스로 복제되어 후손에게 물려줄 수 있다) 지적으로 설계되어진 것이 아니라고 주장하는 근거는 무엇인가?
반면에 몇몇 영국 과학자들은 다윈 당(Darwin Party)의 이야기 꾸며내기 연회(storytelling banquets, 12/22/2003을 보라)의 푹신한 의자에 눌러앉아 논리의 법칙을 위반하는(09/30/2007) 신화들을 만들어내고 있었다. 그들은 이 영국 과학자가 우리의 삶을 개선하기 위하여 자연(nature)을 모방하고 있는 중이라는 것이다. 미래의 어느 날 마이크로 미스트 기계에 의해서 의약품이 당신에게 투여되어 목숨을 구했을 때, 당신의 자동차가 적은 오염의 효율적 연료분사 장치를 사용하게 되었을 때, 당신 집의 화재가 이들 고안품에 의해서 초기 진화되었을 때, 한 창조론자에게 감사하라. 또한 그 기술을 생물체에 넣어주어 그것으로부터 배우고, 탐사하고, 영감을 받아 선을 위해 우리의 지식을 사용할 수 있도록 하신 창조주에게 감사하라.
덧붙여서, 폭격수 딱정벌레는 화석기록에서 어떠한 점진적인 진화도 보여주지 않고 있다.(09/23/2007을 보라). 대부분의 동물들이 가지고 있는 공학적 기술처럼, 그 놀라운 화학 무기는 갑자기 완전히 발달된 형태로 나타나고 있고, 최초 출현 이후 동일한 모습으로 지금까지 변함없이 내려오고 있다.
*참조 : Preliminary observations of the pygidial gland of the Bombardier Beetle, Brachinus sp.
http://creationontheweb.com/content/view/1591/
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.creationsafaris.com/crev200710.htm
출처 - Creation-Evolution Headlines, 2007.10. 2.
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=4056
참고 : 4030|3339|3050|377|1470|3069|3947|5438|5430|5426|5432|5335|5351|5359|5352|5317|5382|5327|5287|5247|5224|5158|5128|5104|5088|5014|5009|4764|4762|4849|4856|4759|4219|4212|4151
조개껍질과 나비를 모방한 나노제품
(Nanofabrication Imitates Shells, Butterflies)
David F. Coppedge
‘강철만큼 강한(strong as steel)‘ 새로운 플라스틱이 조개껍질(seashells)에 있는 미세한 구조들을 따라 만들어졌다고 PhysOrg(2007. 10. 4) 지는 보도하였다. ”바다조개 껍질에서 발견된 벽돌-회반죽(brick-and-mortar) 분자 구조를 모방하여, 미시간 대학의 연구자들은 강철만큼 강하면서도 더 가볍고 투명한 합성 플라스틱을 만들어내었다.” (바다조개들이 그들의 놀라운 껍질들을 어떻게 만들고 있는지에 관한 이전 글들을 보라. (Respect the Conch Shell (02/19/2004), How Cells Build Hard Parts(07/26/2004), Mother-of-Pearl Inspires Materials Science (07/05/2007)).
한편 나비(butterflies)들이 가지고 있는 ”특별하고 예상치 못한 광학적 특성(optical properties)”들은 새로운 물질들의 발달을 고무시켰다는 것이다. 나비 날개(butterfly wings)와 공작 깃털(peacock feathers)에서 반짝이는 빛들은 광학적 기교에 의한 것이라고 EurekAlert(October 05, 2007) 지는 보도했다. ”그들이 가지는 밝은 색의 무늬들은 빛을 흡수하거나 또는 반사하도록 하는 수많은 나노미터(nanometers) 수준의 구조적 변화(structural variations)에 기인한다”는 것이다. 노스웨스턴 대학의 연구자들은 이것들과 유사한 광학적 특성을 가지는 나노미터 크기의 물질들을 제조함으로서, ”흥미로운 성질들을 가진 매우 고품질의 광학 물질들을 만들고 있는 중”이라는 것이다.
조개들과 나비들은 어떻게 이러한 최첨단의 고도 기술들을 가지게 되었는가? 무작위적이고 목표가 없는 우연한 복제 실수가 이러한 나노 크기의 정밀한 구조들을 만들 수 있었을까? 그리고 이들 놀라운 구조들은 어떤 중간 단계들을 거쳐서 생겨난 것인가? 위의 기사 중 어느 곳에서도 '진화(evolution)'라는 단어는 언급되어있지 않았다.
*참조 : 강철보다 튼튼한 투명 플라스틱 개발 (2007. 10. 15. 동아경제)
http://daenews.co.kr/news/view.php?no=2262
Thanks to Clam Design, Stronger Materials Are Coming (CEH, 2008. 12. 6)
https://crev.info/2008/12/thanks_to_clam_design_stronger_materials_are_coming/
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/10/nanofabrication_imitates_shells_butterflies/
출처 - CEH, 2007. 10. 7.
철새들의 장거리 비행에 있어서 새로운 세계기록
: 흑꼬리도요는 11,500km를 논스톱으로 날아갔다.
(New World Record for Winged Migration)
David F. Coppedge
BBC News(2007. 9. 11)는 암컷 흑꼬리도요(godwit)가 알래스카로부터 뉴질랜드까지 11,500km (거의 7200 마일)를 쉬지 않고 논스톱으로 날아갔다고 보도하였다. 이 여행은 1주일이 걸렸다는 것이다. 뉴질랜드 매시(Massey) 대학의 연구자들은 새들의 여행 경로를 조사하기 위해서 전자 추적장치(electronic tags)를 사용하였다.
이 거리는 조류학자들이 극도의 장거리 비행으로 간주할 때 사용하던 거리의 거의 두 배였다. 이 거리는 흑꼬리도요를 장거리 이동에 있어서 새로운 세계 챔피언으로 만들었다. ”오랜 여행 동안에 먹이를 먹으며 휴식을 취하는 바다새(seabirds)들과 같지 않게, 또한 비행 중에 먹이를 먹는 칼새(swifts)와 같지 않게, 흑꼬리도요는 그들의 긴 여행 동안에 먹지도 않고 마시지도 않으며 그 먼 거리를 날아갔다.”
더욱 놀라운 것은, 어린 새끼들 중 일부는 몇 주 후에 어른 흑꼬리도요의 안내 없이 그 뒤를 따랐다. 그리고 1월과 2월이 오면, 흑꼬리도요들은 매년 세계를 한 바퀴 도는 승리의 경주를 완성하며 돌아갈 것이다.
동물 세계에서 밝혀지고 있는 놀랍고 경이로운 사실들은 계속되고 있다. 이들의 놀라운 비행 능력도 무작위적이고, 목표가 없고, 무계획적인, 우연한 복제 오류인 돌연변이로 생겨났는가? 진화론의 이야기가 우화(fable)임을 다시 한번 깨닫게 해준 그들의 연구에 감사한다.
*관련기사 : 도요새 1만㎞ 논스톱 비행 ‘세계 최고 마라토너!’ (2007. 4. 8. 한겨레)
https://www.hani.co.kr/arti/society/environment/201725.html
생후 5개월 도요새, 비행 ‘세계 신기록’…첫 도전에 1만3560㎞ (2022. 10. 27. 한겨레)
https://www.hani.co.kr/arti/animalpeople/ecology_evolution/1064465.html
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/09/new_world_record_for_winged_migration/
출처 - CEH, 2007. 9. 11.
