초강력 작살로 싸우는 것은? 해파리?
(Q; Who Fights With Supercharged Harpoons? A; Jellyfish?)
바닷물 속에 연약하고, 투명하며, 흐느적거리면서 부유하는 생물이 동물계에서 가장 강력한 무기 중에 하나를 가지고 있는 생물이라고 누가 생각할 수 있었겠는가? 해파리(jellyfish)와 히드라(hydras)는 자포(nematocysts)라고 불리는 매우 빠르게 쏘는 자세포(stinging cells)들을 가지고 있는데, 그것은 너무도 빨리 발사되어, 지금까지 어느 누구도 그 미세한 작살의 동작을 살펴볼 수 없었다.
EurekAlert는 Current Biology에 보고된 한 연구를 요약하였는데[1], 그들은 1초 당 1,430,000 토막을 찍는 초고속 촬영으로 그 장면을 촬영하였다. 그들은 자세포가 700 나노초(nanoseconds, 이는 백만분의 1초보다도 작은 수치임) 안에 발사하는 것으로 평가하였다. 폭발력은 그 찰나의 시간 동안 5,410,000 G(중력가속도)의 속도로 가속되었다. 무기의 무게가 단지 10억분의 1g 이라 할지라도, 그것은 단단한 갑각류의 껍질을 뚫기에 충분한 15 기가파스칼(giga-pascal, 총알의 압력과 같은 수준)의 엄청난 압력을 방출하는 것이다.
자포동물(Cnidarians)들은 먹이 포획과 방어를 위하여 이러한 무기를 사용한다. '초고속의 발사는 자포의 피막벽(capsule wall)에 있는 콜라겐-폴리머(collagen-polymer)의 늘어진 배열 속에 저장되어 있는 에너지의 급격한 방출에 기인한다고 연구원들은 제안하였다.” 리뷰 글은 설명하고 있다. '이러한 독창적인 해결책은 소낭 세포외배출(vesicle exocytosis)의 세포 과정이 강력한 분자방출 메커니즘을 통해서 나노초 범위 안에 운동에너지를 방출할 수 있도록 허락해준다.”
[1] Nuchter et al., 'Nanosecond-scale kinetics of nematocyst discharge,” Current Biology, Volume 16, Issue 9, 9 May 2006, Pages R316-R318, doi:10.1016/j.cub.2006.03.089.
하나님이 한 동물에게 이러한 기술을 주셨을 때, 어중간하게 주시지 않으셨다. (진화론자들은 해파리의 이러한 정교한 기술이 무작위적인 돌연변이들에 의해서 우연히 만들어졌다고 주장한다. 그러나 이 특별한 논문에서는 진화에 대한 어떠한 언급도 없다). 또 하나의 놀라운 사실은 갯민숭달팽이(nudibranch)라고 불리는 바다 민달팽이(sea slugs)들은 자포동물들의 공격을 무력화시키고 그들을 소화시킬 수 있는데, 자세포를 자신의 조직으로 흡수하여 그들의 기술을 빌려 자신을 보호하는 독을 그 등에서 분비시키고 있다. 생각해보라, 우연한 돌연변이에 의한 매우 느리고 점진적인 진화 과정으로 이러한 생물들이 생겨날 수 있는지를....
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.creationsafaris.com/crev200605.htm
출처 - CEH, 2006. 5. 8.
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3864
참고 : 3857|3855|3840|3839|3828|3817|3806|3803|3740|3690|3674|3670|3639|3638|3629|3624|3610|3402|3394|3358|3324|3318|3313|3276|3267|3269|3231|3143|3105|3075|3034|3005|2988|2952|2940|2920|2910|2899|2857|2733|2610|2606|2603|2475|2396|2393|2371|2340|2318|2299|2125|2133|2020|1896|957|668|4265|4246|4064|3977|1661|2777|3864
상자해파리는 사람의 눈처럼 물체를 구별한다.
(Box Jellyfish Sees Reacts with Human-Like Vision)
David F. Coppedge
해파리가 고도로 복잡한 눈들을 가지고 있을 것이라고 누가 예상했겠는가? 우리는 이전에 상자해파리(box jellyfish)의 24개 눈들에 대한 복잡한 광학에 대해서 보고했었다 (05/13/2005을 보라). 이것에 더해서, Live Science(2007. 4. 1. 눈 사진을 볼 수 있음)는 이 동물의 입방체 같은 머리(cube-like head)의 꼭대기와 바닥 부위에서 발견된 눈들은 가장 복잡한 것으로서, 그 눈들은 거의 물고기와 같은 시야를 갖게 해주고, 거의 물속 세계 전체를 볼 수 있도록 해준다는 것이다. 과학자들은 물탱크 안에 물체들을 집어넣고 실험을 했는데, 상자해파리들은 색깔과 모양에 근거하여 장애물들을 피할 수 있다는 것을 발견했다. ”해류를 타고 떠다니는 보통 해파리들과는 달리, 상자해파리는 빠르게 수영을 할 수 있고, 180도 회전을 할 수 있어서, 물체들 사이를 능숙하게 빠져나갔다.”라고 기사는 쓰고 있다. 그 기사는 마지막 한 줄을 제외하고 진화에 대한 어떠한 언급도 하고 있지 않다. ”해파리(자포동물문, phylum Cnidaria)는 눈을 진화시킨 최초의 동물 그룹들 중 하나이기 때문에, 해파리의 눈을 이해하는 것은 초기 진화 역사에서 눈들이 어떠했을 것인지를 이해하는 데에 도움을 줄 수 있을 것으로 과학자들은 기대하고 있다” 스웨덴 룬트 대학의 안데르스 가름(Anders Garm)은 말했다.
진화 이야기는 항상 과거 시제와 미래 시제로 이루어지고 있다는 것에 주목하라. 그들은 숙고해보기도 전에 먼저 진화를 가정하고서, 관측자들이 없었던 먼 과거에 일어났던 일이 미래의 어느 날에는 설명될 것이라고 말한다. 현재에, 사물들을 관측해볼 수 있는 지금 이 시점에서는, 진화하고 있는 것들을 볼 수 없다. 상자해파리의 매우 뛰어난 광학(optics)에 대한 이전의 글(05/13/2005)을 읽어보라. 복잡한 광학들을 가진 여러 동물 그룹들 사이에 어떠한 전이형태도 없다(no transitional forms). 진화론적 사고로서 가장 초기의 원시적 동물중 하나인 해파리가 ‘사람과 같은 눈(human-like eyes)’을 가지고 있었다는 것은 놀라운 반전이다. 이것은 마치 하나님께서 진화론적 개념이 등장하실 것을 아시고 이곳저곳에 놀라운 창조물들을 미리 만들어두신 것 같다.
지오프리 사이몬(Geoffrey Simmons)이 2006년에 출판한 책 ”수십 억의 잃어버린 고리들(Billions of Missing Links)”(ARN)을 읽어 보라.
*관련기사 : 해파리도 사람과 흡사한 눈 가져 (2011. 4. 29. 연합뉴스)
http://www.yonhapnews.co.kr/economy/2011/04/29/0303000000AKR20110429098700009.HTML
해파리 `눈` 사람과 비슷하다 (2011. 4. 29. 디지털타임스)
http://www.dt.co.kr/contents.html?article_no=2011042902019954627018
상자해파리 눈, 사람 눈과 닮아 (2007. 4. 3. ScienceTimes)
*box jellyfish eyes (구글 이미지)
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/04/box_jellyfish_sees_and_reacts_with_147humanlike_vision148/
출처 - CEH, 2007. 4. 1.
개구리와 파리의 발에서 발견된 놀라운 구조들
(Foot Facts : Frogs and Flies Fulfill Feet Feats)
David F. Coppedge
어떻게 개구리(frogs)들은 축축한 나뭇잎 위를 미끄러지지 않고 걸을 수 있는가? Science News(2006. 6. 7)에서 에릭 자페(Eric Jaffe)는 개구리의 놀라운 이중목적 신발에 대해서 기술하였가. 그의 보고에 의하면 개구리들은 젖은 면에 들러붙게 하는 점액질 막(mucous film)과, 마른 접촉면을 만들기 위해서 젖은 층 위로 튀어나온 미세한 돌기(microscopic bumps)가 나있는 발을 가지고 있다는 것이다. 개구리의 발이 도마뱀붙이(gecko)의 발만큼 환상적이지는 않다하더라도, ”이제 연구자들은 나무 개구리의 발이 놀랄 만큼 복잡할 수 있다는 증거를 가지게 되었다”는 것이다.
개구리의 먹이가 되는 파리 또한 환상적인 발을 가지고 있었다. LiveScience (2006. 6. 12) 지에서 코레이 빈스(Corey Binns)는 파리(flies)들이 어떻게 천정에서 뒤집어진 채로 걸어갈 수 있는지를 설명하였다. 그것은 단순한 능력이 아니다 : ”뒤집어진 채로 걸어간다는 것은 부착력과 무게 사이에 세심한 균형과, 끊임없이 밑에서 잡아당기고 있는 중력을 이기기 위한 특수화된 보행 도구들을 필요로 한다.” 파리는 접촉 표면적을 증가시키는 미세한 털(microscopic hairs, 도마뱀붙이에서 강모(setae)들과 같은)들로 이루어진 넓은 발싸개(broad footpads)로서 그 일을 수행한다.(그 논문은 파리 발에 대한 훌륭한 전자현미경 사진을 제공하고 있다). 그것뿐만 아니라, 그 털들은 당과 오일(sugars and oils)들로 이루어진 아교 같은 물질을 분비한다. 파리는 붙어있지 않기 위해서, 발싸개를 접착성 노트처럼 간단히 벗어버린다. ”발에 있는 털의 둥근 끄트머리, 기름기 있는 분비액, 그리고 네 발 접촉 규칙(four-feet-on-the-floor rule)의 결합은 이 뒤집혀진 곤충이 올바른 방향으로 나갈 수 있게 해 준다.”고 빈스는 요약하였다.
[1] Eric Jaffe, Walking on Water: Tree frog’s foot uses dual method to stick, Science News, Week of June 10, 2006; Vol. 169, No. 23 , p. 356.
개구리의 다리와 파리의 발에 정교한 설계가 들어 있다는 이야기는, 이제 말 안 해도 독자들은 벌써 그 내용을 예상할 수 있을 것이다. 그 대신, 파리에 관한 유머 하나를 소개하겠다.
3 마리의 배고픈 파리들이 한밤중에 부엌을 날아다니다, 소시지가 있는 프라이팬을 발견했다. 예상 외의 만찬을 배불리 먹고 난 후에, 그들은 급한 경보 소리를 듣게 되었다. 발자국 소리가 나는 것이었다. 한 마리가 소리쳤다. ”인간이 오고 있어, 그가 우리를 발견하면 파리채를 들고 와서 내리칠 것이 분명해” 그들은 너무도 많이 먹었기 때문에 뒤뚱거리며, 손잡이로 나아가 그것을 활주로로 삼아 날아오르려고 시도하였다. 그들의 얇은 날개들은 늘어난 몸무게를 더 이상 지탱할 수 없어서, 그들은 하나씩 마루 위로 떨어져 버렸다.
이 이야기가 주는 교훈은 이것이다. ”당신이 말도 안 되는 엉터리(baloney) 지식(진화론)으로 가득할 때, 흥분하지 말라”이다.
*다리 없는 개구리
한 과학자가 실험대 위에 개구리 한 마리를 올려놓고 실험을 실시했다. 먼저 그는 그 개구리의 키, 길이, 무게 등을 신중히 측정했다. 그는 ”뛰어” 라는 명령에 반응하여 개구리가 즉각적으로 도약하도록 훈련시켰다. 그는 몇 번의 세밀한 측정을 통해서 소리에 반응하여 도약하는 거리가 평균 14cm임을 측정했다. 그리고 과학자는 그 개구리의 다리 하나를 잘랐다. ”뛰어” 라는 소리에 개구리는 11cm를 도약했다. 그는 그의 실험 노트에 그 거리를 주의 깊게 기록했다. 그는 다른 다리 하나를 또 잘랐다. ”뛰어”라는 소리에 이번에는 6cm를 도약했다. 또 다른 다리 하나를 자르고 명령하자, 이번에는 단지 1cm 밖에 뛰지 못했다. 이 모든 데이터들은 충실하게 기록되었고, 그래프로도 그려졌다. 마지막으로 과학자는 네 번째 다리를 자르고, ”뛰어”라고 소리쳤다. 개구리는 아무런 반응이 없었다. 계속적으로 소리의 강도를 높여가면서 크게 ”뛰어, 뛰어”라고 소리쳤지만, 개구리는 도약하지 않았다. 그러자 그 과학자는 그의 실험에 마지막 데이터를 포함시킨 후 결론을 내렸다. 그의 결론은 무엇이었을까? ”개구리는 다리가 없어지면 귀머거리가 된다” 였다. 교훈 : 측정자료(raw data)들을 해석되어야만 하는 것이다.
*참조 : Walking up walls: Insects inspire a better ‘sticky tape’
http://creationontheweb.com/content/view/5711/
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2006/06/foot_facts_frogs_and_flies_fulfill_feet_feats/
출처 - CEH, 2006. 6. 13
경이로운 테크노 부리
: 비둘기는 최첨단 나침반을 가지고 있었다.
(The Amazing Techo-Beak)
David F. Coppedge
비둘기(pigeons)들은 어떻게 그들의 집으로 돌아올 수 있을까? 프랑크푸르트 대학의 과학자들은 그 답을 발견한 것처럼 보인다. Springer Publications의 언론 보도(2007. 3. 15)는 비둘기의 놀라운 테크노 부리(techno-beak)에 대해서 이렇게 기술했다.
독일 함부르그에 있는 입자가속기(synchrotron) 실험실인 HASYLAB와 협력하여 실시된 조직학적(histological) 생리화학적 검사에서, 철을 함유하는 자적철석(maghemite)과 자철광(magnetite)의 아세포성 입자(subcellular particles)들이 귀소성 비둘기(homing pigeons, 전서구)의 위쪽 부리의 피부 안쪽에 있는 감각 신경세포의 수상돌기(sensory dendrites)에서 발견되었다. 이 연구 프로젝트는 이들 수상돌기들이 독립적인 3개의 자기장 벡터 성분을 분석하기 위해서 디자인된 다른 공간적 방향성을 가지는 복잡한 3차원적 형태들로 정렬되는 것을 발견했다. 그것은 지구의 외부 자기장에 대해 매우 민감하게, 그리고 특별한 방법으로 반응하게 한다. 따라서 그것은 3차원적 자력계(three-axis magnetometer)로서 작용을 한다. 이 연구는 비둘기들이 그들의 움직임과 자세와 무관하게 자기장을 감지할 수 있으며, 따라서 그들의 지리적 위치를 파악할 수 있음을 가리킨다.
이 메커니즘은 아마도 귀소성 비둘기에서만 유일하게 있는 것이 아닐 것이라고 그 논문은 말한다. 그와 같은 최첨단 방향 탐지 장비는 항해를 하는 모든 새들, 심지어 다른 동물들에서도 발견될 수 있을 것이라는 것이다. 정말로 ”많은 동물들은 지구 자기장(Earth’s magnetic field)에 의해서 조절되고 방향을 수정하는 행동들을 나타낸다.” 여기에는 바다거북(sea turtles), 바닷가재(lobsters), 나비(butterflies) 등과 같은 다양한 동물들이 포함된다.
이 발견의 파생효과로서 사람들은 그 기술을 모방하고 싶어 한다. 미래의 어느 날 의사들은 이것과 유사한 나노기술을 사용하여 신체 내 원하는 장소에 약물을 보낼 수 있을지도 모른다. 그것은 새로운 데이터 저장 기법을 발명해내도록 인도할지도 모른다. 그것은 또한 항공기와 우주선에 사용되는 자력계의 크기를 극소화시키는 데에 도움을 줄지도 모른다. 아직은 너무 일러서 말할 수 없는가? 먼저 발명가들은 이들 감지장치(sensors)를 합성하는 방법을 발견해야만 한다. 프랑크푸르트 대학의 한 과학자는 논평했다 : ”새들은 이들 입자들을 수백만 년 동안 만들어왔지만, 이들 지자기를 이용한 방향 탐지 장치로부터 유익을 얻기 원하는 과학자들이 가지는 주요한 문제는 이들 입자들을 만드는 기술부터 있어야할 것이라는 것이다.”
*R. Wiltschko & W. Wiltschko. The magnetite-based receptors in the beak of birds and their role in avian navigation. Journal of Comparative Physiology A volume 199, pages 89–98 (2013).
비둘기의 최첨단 테크노 부리가 무작위적인 돌연변이들이 축적되어 우연히 생겨날 수 있었을까? 그리고 이러한 고도로 정밀한 방향 탐지 장치들이 비둘기, 거북, 가재, 나비, 박쥐..등에서 각각 독립적으로 우연히 생겨날 수 있었을까? 수백만 년이라는 시간도 이것을 만드는 데에 도움을 주지 못할 것이다. 진화론자들이 가지고 있는 약간의 허세를 제외하면, 이것은 놀라운 발표이다. 이것은 생물세계에서 볼 수 있는 놀라운 기능들이 단지 우연히 생겨난 것이 아님을 보여준다. 각 기능들이 발휘되기 위한 적절한 구조들이 존재함이 틀림없다. 집을 찾아 돌아오는 비둘기는 오래 전부터 알려져 왔었다. 사람들은 고대로부터 비둘기들의 항해 능력에 경탄을 보내왔었다. 그러나 지금에 와서야 어떤 장치가 그 안에 내재되어 있는지를 이해하기 시작했다. 부리에 철을 포함하고 있는 구조는 전체 시스템 내에서 단지 하나의 구조에 불과하다. 눈, 귀, 뇌...등은 지속적으로 전달되는 정보들을 처리하고 해독하고 빠른 결정을 내릴 수 있도록 체계적으로 작동되고 있음에 틀림없다. 비둘기 사육을 좋아했던 찰스 다윈은 이것을 알고 있었을까? 그랬다면 1859년에 상황은 달라졌을 수도 있었을 것이다.
*관련기사 : 새 부리는 내비게이터? (2007. 3. 18. 한겨레)
http://www.hani.co.kr/arti/international/international_general/197146.html
새 부리에 방향 감지 기관 있다 (2007. 3. 17. KBS News)
http://world.kbs.co.kr/service/news_view.htm?lang=k&Seq_Code=63755
먼곳 찾아가는 철새의 나침반은 눈에 있다 (2018. 4. 24. 한겨레)
https://www.hani.co.kr/arti/animalpeople/ecology_evolution/841812.html
생물나침반, 철새의 내비게이션 우리 몸 속에도 나침반이 있다면… (2016. 2. DBR)
https://dbr.donga.com/article/view/1206/article_no/7468/ac/a_view
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/03/the_amazing_pigeon_technobeak/
출처 - CEH, 2007. 3. 15.
박쥐는 공기 역학적 우월성을 보여준다.
(Bats Exhibit Aerodynamic Superiority)
David F. Coppedge
어두울 무렵 여명 속에서 박쥐들의 나는 모습은 서투른 날개 짓으로 보여 질지 모른다. 그러나 ”유연하고 관절로 잘 연결된 박쥐의 날개는 새들보다 비행에 있어서 더 많은 기능들을, 즉 더 큰 양력(more lift), 더 적은 항력(less drag), 더 우수한 조정력(greater maneuverability)을 가져다준다”. 브라운 대학(Brown University, 2007. 1. 18)의 언론 보도는 박쥐의 비행에 대해서 보도하면서 사진과 함께 이와 같은 소제목을 달았다. 브라운 대학의 연구원들은 박쥐의 날개, 곤충들의 날개, 그리고 새들의 날개에 있어서의 차이를 연구하고 있는 중이다. 연구원들은 박쥐는 독특한 능력들을 가지고 있으며, 양력을 발생시키는 새로운 메커니즘이 박쥐에서 작동되고 있음을 발견 중이라는 것이다. 그리고 연구원들은 작은 비행기계의 한 모델로서 이 고도의 조정력을 가지고 있는 포유류를 지적하고 있다. 박쥐의 독특한 비행 능력은 관절들로 잘 연결된 뼈들(articulated bones), 24개 이상의 독립적인 관절들(joints), 그리고 유연한 막(flexible membranes) 때문이다. 안개 속을 비행하는 박쥐들의 비디오 테이프를 살펴봄으로서, 과학자들은 많은 새로운 비행 메커니즘들을 식별해냈다 :
새(birds)들과 곤충(insects)들은 비행 동안에 그들의 날개를 접을 수 있고, 회전할 수도 있다. 그러나 박쥐는 더 많은 선택기능들을 가지고 있다. 박쥐의 유연한 피부(flexible skin)는 여러 다른 방법으로 공기를 붙잡고, 양력을 발생시키며, 항력을 감소시킬 수 있다. 똑바로 나아가는 비행 동안, 아래 날개 짓(down stroke)을 할 때 날개는 최대로 확장된다. 그러나 날개 표면은 새들이 하는 것보다 훨씬 더 휘어져 곡선을 이룬다. 이것은 박쥐에게 적은 에너지로 훨씬 큰 양력을 얻게 한다. 위쪽 날개 짓(up stroke)을 할 때, 박쥐는 다른 비행 동물 보다 자신의 날개를 훨씬 더 몸 쪽으로 가깝게 접는다. 이것은 그들이 경험하는 항력을 상당히 감소시킨다. 날개의 탁월한 유연성은 박쥐가 날개폭의 반보다도 적은 거리에서 180도 회전을 할 수 있도록 해준다.
또한 연구원들은 박쥐의 비행이 어떻게 진화되었을까를 숙고했다. 박쥐의 날개가 날다람쥐(flying squirrels)와 같은 활공하는 포유류(gliding mammals)로부터 발달될 수 있었을까?
브라운 대학의 생태학 및 진화생물학 부교수인 슈와츠(Sharon Swartz)와 오랜 동료인 브로이어(Kenneth Breuer)는 박쥐들이 그 비행 능력을 어떻게 진화로 얻게 되었는지에 대하여 특별한 관심을 가지고 있다. 슈와츠는 말한다. ”박쥐는 항상 어떤 종류의 날다람쥐 타입의 동물로부터 진화되었다고 가정되어 왔다. 활공(gliding)은 포유류에서 일곱 번이나 진화되었다. 그것은 피부를 가진 동물이 활강체(glider)로 진화한다는 것이 정말로 쉽다는 것을 우리에게 말해주고 있다. 그러나 정방형의 활강용 날개부터 피부를 펄럭이는 긴 날개로 되는 것은 일곱 번 일어나지는 않았다. 그것은 한 번 일어났을 것이다. 그리고 이제 박쥐는 이들 활공동물들과 어떠한 관계도 없는 것처럼 보인다.”
공군에서 자금이 지원된 이 연구는 Bioinspiration and Biomimetics 지에 게재되었다.
설계하는 일은 건설적이다. 그러나 진화론적 추론은 쓸데없는 일이다. 이 논문은 한 가지 면에서 유용하다. 즉 박쥐는 항상 해오던 ‘가정(assumption)’과 반대로 활공동물로부터 진화되지 않았다는 것을 보여주고 있다. 비디오 테이프를 통한 더 많은 관측들이 있다면, 진화론적 가정들은 더욱 적어질 것이다.
*참조 : Flying Foxesand Their Little Cousins
http://www.answersingenesis.org/articles/am/v3/n3/flying-foxes
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2002/01/bats_exhibit_aerodynamic_superiority/
출처 - CEH, 2007. 1. 20.
바다거북은 자기장을 이용하여 항해한다.
(Turtles Hurtle Through the Sea Magnetically)
바다거북(sea turtles)에 대한 한 실험은, 그들이 알을 낳기 위하여 지구 자기장(magnetic field)을 이용해서 그들이 태어난 해변에 정확히 도착하는 것을 보여주었다. ”바다거북들은 마치 문제의 해변 쪽을 가리키는 하나의 나침반(compass)을 장착하고 있는 것처럼 보입니다” EurekAlert기사(26 Feb. 2007)는 보도하고 있다. ”그들은 배로 인위적으로 운반되었거나, 해류에 의해서 이동된 경우에도 정확히 그 장소를 찾아갈 수 있었습니다.” 해류가 그들의 경로를 매우 벗어나게 했더라도, 자기장은 하나의 안내 표지판처럼 그들이 방향을 정확히 찾아가도록 해주고 있었다. 연구자들은 또한 냄새와 같은 다른 단서들도 그들을 고향으로 안내하고 있을 수 있다고 생각하고 있다.
Exploration Films의 영상물 Life’s Story 2 는 바다거북이 알을 낳는 장면과 새끼들이 바다로 가는 길을 발견하는 장면을 보여주고 있다.
바다는 길을 찾기에는 어마어마하게 커다란 장소이다. 수백 마일 떨어진 바다에서 어떤 해안의 한 해변은 단지 하나의 작은 점에 불과할 것이다. 누가 바다거북의 머리 안에 나침반을 갖다 놓았는가? 누가 바다거북이 그들의 고향을 떠나 수천 마일을 이동하도록 하드웨어와 소프트웨어를 주었는가? 누가 모래를 파고 알을 낳는 능력을 주었는가? 누가 어린 새끼들에게 만조 시에 부화하여 물로 나아가는 길을 찾을 수 있도록 가르쳐주었는가? 돌연변이로 방향을 찾는 법, 알을 낳은 법, 물로 돌아가는 법...등이 생겨났다면, 얼마나 많은 거북들이 해변에서 타죽거나 바다 바닥에 가라앉았겠는가?
*참조 : Fish and Reptiles Converge on Magnetic Navigation (CEH, 2008. 12. 11)
http://creationsafaris.com/crev200812.htm#20081211a
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.creationsafaris.com/crev200703.htm
출처 - CEH, 2007. 3. 6.
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3828
참고 : 3182|3267|2625|3313|1099|3803|2020|668|3005|3840|4070|4396|4475|4478|4776|5075|5188|5404|5388|5439|4584|5072|5252|5326|5407|5517|5687|6242|6492
잠수함을 물고기처럼 만들라.
(Submarine, Make Like a Fish)
David F. Coppedge
잠수함 설계자들은 물고기로부터 한 두 가지를 배우고 있는 중이다. 최근에 물고기를 모방하기 위한 계책은 물고기의 옆줄(lateral line, 측선)이다. 옆줄은 물고기의 특화된 감각기관(specialized sensors)으로서 측면을 따라 일렬로 나있다. 물고기는 이것으로 싱크로나이즈 수영을 하고, 포식자로부터 도망간다. EurekAlert(2007. 2. 21)는 어바나-상파뉴(Urbana-Champagne)에 있는 일리노이 대학 과학자들의 연구를 보고했다. 그들은 잠수함에 시각 및 음파탐지 시스템을 증폭시키기 위해서 인공 옆줄 센서(artificial lateral line sensors)들을 만들고 있는 중이다. 인공적인 옆줄 센서들은 물의 압력과 흐름의 변화를 감지한다. 미래의 어느 날 그것들은 잠수함 운항자들이 ”잠수함 주변의 유체역학적 상황을 자동 영상으로 파악”할 수 있게 해줄지도 모른다.
팀 리더인 창 리우(Chang Liu)는 그 연구를 하게 된 동기를 이렇게 표현했다 : ”생물체 내에 들어 있는 놀라운 공학 기술들은 인간의 공학 기술보다 매우 월등한 상태이다. 이러한 생물 시스템들을 모방함으로서 기초 과학과 공학에 있어서 많은 것들을 배울 수 있다. 분자 수준, 세포 수준, 조직 수준, 기관 수준에서 생물들의 기술을 적극적으로 습득하는 것은 많은 유용한 것들을 만들어낼 수 있게 한다.”
1960년대 슬로건은 ”화학을 통하여 더 나은 생활을” 이었다. 2005년도부터 슬로건은 ”생물학을 통하여 더 나은 생활을” 또는 ”동물을 모방하여 더 나은 생활을”이 되고 있다.
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/02/submarine_make_like_a_fish/
출처 - CEH, 2007. 2. 21.
가장 밝고 하얀 곤충
(This Bug Is Whiter than White, Brighter than Bright)
David F. Coppedge
세제(detergent) 제조자들은 이 딱정벌레(beetle, 풍뎅이)의 기술을 배워야할 것이다. 동남아시아에 살고 있는 Cyphochilus 딱정벌레는 알려진 것들 중에서 (두께 단위 당) 가장 밝고 하얀 표면(brightest white surfaces) 중 하나를 가지고 있다. 2007. 1. 19일자 Science 지에 보고한 영국 과학자들은[1] 어떻게 이 벌레가 이와 같은 빛나는 성과를 거둘 수 있었는지에 대해 호기심을 가지게 되었다. 가령 흰색 페인트나 흰색 종이와 같은 가장 밝고 하얀 표면들은 그러한 밝기에 도달하는 데에 1백 배 정도의 두께를 필요로 하고 있다.
일부 곤충들과 새들은 비늘 또는 날개 위에 규칙적인 간격의 구멍(pits) 또는 모양을 가지는 광결정(photonic crystals)들을 사용하여 특별한 색깔들을 강하게 증대시킬 수 있다. 미세한 기하학적 모양은 특별한 파장의 빛을 더하게 하거나, 다른 파장의 빛을 제거하는 역할을 한다. 그러나 밝고 하얀 빛은 스펙트럼을 가로질러 높은 수준의 분산(scattering)을 필요로 한다. 과학자들은 5㎛ 두께의 Cyphochilus 비늘은 '250nm 정도의 직경을 가지는 상호 연결된 표피 필라멘트(cuticular filaments)들의 무작위적 그물망”을 가지고 있음을 발견하였다.
이러한 기법의 모방은 몇 가지 응용을 할 수 있게 한다. 미래에 밝은 색의 페인트와 종이, 심지어 하얀 치아 등과 같은 것들은 이러한 딱정벌레의 기법에 의해서 영감을 받을 수도 있을 것이다. 또한 BBC News(2007. 1. 18)의 글들을 보라.
[1]Pete Vukusic, Benny Hallam, and Joe Noyes, Brilliant Whiteness in Ultrathin Beetle Scales, Science, 19 January 2007: Vol. 315. no. 5810, p. 348, DOI: 10.1126/science.1134666.
좋은 과학은 자연의 세계를 발견하고, 이해하고, 모방할 수 있게 한다. 여기에 진화론적 이야기들을 만들어내는 일은 조금도 필요하지 않다. 그것은 생체모방공학(biomimetics)이 진화론자들에게 환멸을 느낀 사람들에게 비종파적, 비철학적 탈출구를 제공할 수 있는 또 다른 이유인 것이다. 저자들은 진화(evolution)를 언급할 필요를 가지고 있지 않았다. 물론 지적설계(Intelligent design)도 언급되지 않았지만, 암시되어 있었다.
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/01/this_bug_is_whiter_than_white_brighter_than_bright/
출처 - CEH, 2007. 1. 19.
작은 물고기는 수마일 밖에서도 냄새를 맡는다.
(Tiny Fish Smell for Miles)
David F. Coppedge
James Cook University의 과학자들은 수 밀리미터 보다 적은 부화된 새끼 물고기들도 냄새로 그들의 고향으로 가는 길을 발견할 수 있다고 보고하였다. (ScienceDaily, 2007. 1. 22). 한 암초(reef)에서 부화한 후, 어린 물고기들은 자주 수마일 밖의 바다로 쓸려나간다. 과학자들은 어떻게 그들이 태어났던 특별한 장소로 돌아올 수 있는지 궁금해 했었다. '연구팀은 작은 물고기 유충들을 4가지 다른 암초들로부터 흘러나오는 물 탱크에 노출시켰다.” 그 기사는 말한다. '놀랍게도 수분 안에 높은 퍼센트의 어린 물고기들이 그들의 고향 암초에서 흘러나오는 물줄기에 몰려들었다” 모든 암초들은 하나의 독특한 화학적 서명(chemical signature)을 가지고 있다. 과학자들은 물고기들이 부화한 후 곧 그 화학적 서명을 탐지할 수 있으며, 그것을 고향으로 돌아가는 일에 사용할 수 있다는 것에 대해 놀라워하고 있었다.
언론 보도는 이 습성이 진화에 의한 생물다양성(biodiversity)에 어떻게 원인이 되었는지를 추정하고 있다. '우리는 일부 물고기들이 고향의 냄새를 내는 흐름을 선택하여, 그것을 거슬러 수영해 나간다고 생각한다. 이러한 일을 할 수 없는 물고기들은 사라졌다. 고향에 도착한 물고기는 그 독특한 종족을 그들 집단 내에 보강하여 가지게 하였다. 그렇게 해서 새로운 종들로 분리되어 나가는 진화의 과정은 지속되었다”
연구팀은 물고기가 분리된 종들로 진화되는 것을 보지 못했다. 만약 그들이 보았다 하더라도, 그것은 이것은 논쟁의 여지가 없는 소진화(microevolution)에 관한 이야기일 뿐이다. 그 글에서는 어떻게 물고기가 그들의 놀라운 냄새 맡는 능력을 처음 가지게 되었는 지에 관해서는 어떠한 언급도 하고 있지 않다.
어떻게 연어가 넓은 바다 가운데서 그들이 태어났던 특별한 강어귀로 가는 길을 냄새로 찾아갈 수 있는지에 관한 한 재미있는 다큐멘터리가 있다. 무디 비디오의 Wonders of God’s Creation 영상물들을 보라.
*관련기사 : 물고기, 후각으로 집 찾는다 (2007. 1. 10. MBC News)
http://imnews.imbc.com/news/health/1485268_1487.html
UNDERSTANDING A FISH’S SENSE OF SMELL (2014. 10. 25. AnglingTimes)
https://www.anglingtimes.co.uk/advice/tips/understanding-a-fishs-sense-of-smell/
How Sharks’ Amazing Seven Senses Actually Work
https://www.sciencefriday.com/articles/shark-seven-senses/
Can fish smell? 6 facts you didn’t know - The Pets and Love
https://www.thepetsandlove.com/can-fish-smell
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2007/01/tiny_fish_smell_for_miles/
출처 - CEH, 2007. 1. 24.
도마뱀붙이 발가락의 물리학
(The Physics of Gecko Toes)
David F. Coppedge
왜 사람들은 도마뱀붙이(gecko)가 유리 위를 걸어갈 때, 그 구체적인 물리력에 대해서 알고 싶어하는 것일까? 이유는 여기에 있다 : ”도마뱀붙이의 이동 메커니즘은 건성 접착제(dry adhesives)와 로봇 시스템의 제작에 있어서 분명한 암시를 주고 있다.” 산타 바바라와 중국의 한 팀의 과학자들은 도마뱀붙이 발가락들이 유리 위에서 붙었다 떨어지는 과정을 관측하고 그 결과를 PNAS 지에 보고하였다.[1] 그 논문은 ”도마뱀붙이의 뛰어난 등반 능력은 그 발가락들의 미세한 구조에 기인한 것으로, 자연(nature)의 놀라운 하나의 디자인으로 보여진다.” 라는 말로 시작한다. 요약 글에 의하면, 그 속에 들어있는 물리학은 사람들이 생각했던 것보다 훨씬 더 복잡하다는 것이다 :
도마뱀붙이는 대략 20 ms의 보폭 간격을 가지고 벽과 천정을 빠르게 달릴 수 있다. 이것은 매우 높은 마찰력(벽에서)과 부착력(천정에서)을 요구한다. 도마뱀붙이 발의 접착과 분리 사이의 빠른 교대(switching)는 한 테이프 모델(tape model)에 기초하여 이론적으로 분석되어졌다. 그 모델은 미세한 압설기(spatulae)와 물체 사이의 반데르발스 힘(van der Waals forces)에서 기원된 부착력과 마찰력을 반영한 것이다. 부착력과 마찰력은 도마뱀붙이 발가락들의 움직임에 의해서 조절되는데, 물체와 0-90° 사이의 각도로 그 축을 따라 가해지는 압설기의 잡아당기는 힘은 압설기-물체의 분기 지점(bifurcation zone)에서 만들어지는 ”정상적인 부착력”을 가지게 하고, 물체와 아직 접촉하고 있는 압설기 부분에서 ”측면 마찰력”을 가지게 한다. 전체 도마뱀붙이에 대한 높은 순전한 마찰력과 부착력은 발가락을 안쪽으로 회전하며 쥐는 것에 의해서 얻어진다. 이것은 물체와 접촉하는 많은 수의 압설기들 사이에 작은 잡아당기는 각도에 의해서 실현된다. 분리 시에, 높은 부착력과 마찰력은 발가락을 위쪽과 뒤쪽으로 회전시킴에 의해서 매우 낮은 수치로 빠르게 감소된다. 이것은 강모축(setal shaft)의 레버 기능(lever function)에 의해서 조정되는데, 압설기가 물체로부터 수직적으로 떨어지게 한다. 이러한 메커니즘에 의해서, 도마뱀붙이의 부착력과 마찰력은 3 자릿수 이상의 크기로 변화될 수 있고, 이것은 도마뱀붙이가 이동하는 동안 신속한 부착과 분리를 가능하게 하는 것이다.
[1] Tian et al, Adhesion and friction in gecko toe attachment and detachment, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 10.1073/pnas.0608841103, published online before print December 5, 2006.
당신은 아마도 도마뱀붙이가 이와 같은 장치를 발명해낸 훌륭한 물리학자라고 생각하지는 않을 것이다. 무계획적이고 무작위적인 우연한 실수들이 이러한 놀라운 발을 탄생시킬 수 있었을까? 언젠가 도마뱀붙이 장화를 신고 스파이더맨(Spiderman)처럼 건물 벽을 걸어 올라갈 수 있을 멋진 날이 올 지도 모르겠다.
*관련기사 : 도마뱀 로봇 만든 타임지 발명왕 김상배씨 (2006. 11. 20. 중앙일보)
https://www.joongang.co.kr/article/2512373#home
도마뱀·거미 벽위를 걷는 것‘原子결합’ 미세한 털이 비밀(2007. 1. 14. 경향신문)
http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=200701141831251&code=970100
벽을 오르내릴 수 있는 발바닥 개발 (2017. 5. 17. ScienceTimes)
번역 - 미디어위원회
주소 - https://crev.info/2006/12/the_physics_of_gecko_toes/
출처 - CEH, 2006. 12. 6.
