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[과학 이야기] 가위개미, 농사에 박테리아 이용

버섯을 재배하는 것으로 유명한 중남미의 가위개미(leaf-cutter ants)가 사람과 마찬가지로 질소고정 박테리아를 이용해 농사를 짓는다는 사실이 새로 밝혀졌다고 사이언스 데일리가 보도했다. 매디슨 소재 위스콘신 주립대 연구진은 가위개미와 박테리아의 새로운 공생관계가 밝혀짐에 따라 이들이 어떻게 아메리카 대륙의 열대 및 아열대 지역을 성공적으로 지배하게 됐는지 더 나아가 질소 공급원이 부족한 열대 지방의 토양이 어디서 질소를 얻는지 단서를 찾을 수 있게 됐다고 사이언스지 최신호에 발표했다. '잎꾼개미'로도 불리는 가위개미들은 식물의 잎을 잘게 잘라 쌓은 위에 버섯을 재배해 먹으며 항생제를 만들어내는 박테리아와 공생관계를 유지해 질병의 확산을 막는 것으로도 알려져 있지만 박테리아와의 공생관계에서 질소를 얻는다는 사실은 처음 밝혀진 것이다. 연구진은 "생물은 질소가 없으면 살 수 없지만 초식 개미들이 먹이로 섭취하는 질소 양은 생존에는 매우 부족하다"면서 박테리아가 공기 중에서 빨아들인 질소 성분이 개미의 몸에 흡수되는 것으로 나타났다고 밝혔다. 질소 고정 박테리아와의 공생관계는 흰개미와 다른 개미들에서도 보고된 적이 있지만 가위개미와 이런 박테리아의 공생은 생태학적 측면에서 특별한 의미를 갖는다. 가위개미들은 땅 속에 사람 집만한 어마어마한 크기의 굴을 파고 수백만마리가 모여 살며 아마존 숲 속의 가위거미 군체를 모두 합하면 이 지역 육상동물 전체를 합한 생물체량의 4배에 달할 정도로 놀라운 생태계의 승자이다. 연구진은 개미와 박테리아의 공생관계가 아메리카 대륙의 열대 및 아열대 지역에 중요한 질소 공급원이 되고 있는 것으로 보인다면서 "이에 따른 질소고정은 생태계 전체에 걸쳐 영향을 미친다고 볼 수 있다"고 말했다.

2009-12-09

[과학 이야기] 미래 컴 기술 '스핀트로닉스' 진전

전자의 회전운동을 이용한 차세대 컴퓨터 기술 '스핀트로닉스(spintronics)'가 처음으로 상온에서 실현되는 진전을 이룩했다고 BBC 뉴스가 보도했다. 스핀트로닉스는 전자의 자기적 회전을 뜻하는 '스핀'을 조작해 정보를 지니도록 하는 기술로 종전에는 저온의 한정된 물질들에서만 가능했다. 그러나 네덜란드 트벤트대학 연구진은 상온의 실리콘에서 스핀분극화된 전자들을 처음으로 조작할 수 있게 됐다고 네이처지 최신호에 발표했다. 기존 컴퓨터 산업의 기반 물질인 실리콘에 이런 기술을 사용할 수 있다는 것은 상업적 규모의 생산이 쉬워졌음을 뜻하는 것으로 전력 소모량이 매우 적은 차세대 컴퓨터 등장이 한발짝 가까워졌음을 의미하는 것이다. 실리콘의 단점은 칩들이 점점 작아지면서 0과 1로 구성된 코드 주변에서 전하를 띤 전자들을 움직이는데 점점 더 많은 전력이 필요하다는 것이고 전력 소모량이 많아지면 가열로 인한 문제들이 생긴다는 것이다. 스핀트로닉스는 이런 문제를 해결할 미래의 기술로 기대를 모으고 있지만 지금까지는 진전이 매우 느렸다. 여러 실험에서 실리콘을 비롯한 일련의 물질들에 이런 기술을 실현할 수 있다는 것은 입증됐지만 모두 극저온에서만 가능했기 때문이다. 트벤트 대학 연구진은 전자가 실리콘에 진입하는 지점의 계면을 정밀하게 설계해 미세한 스핀분극화 운동을 보존함으로써 종전 기록보다 150℃나 높은 상온에서 스핀분극화된 전자들을 조작하고 포착할 수 있게 됐다고 밝혔다. 이들은 다음 목표는 스핀트로닉스를 사용하는 실물 전자회로를 만들어 기존 전자회로보다 우수함을 입증하는 것이라고 말했다.

2009-12-08

[과학 이야기] 오른손잡이 침팬지가 언어기원 단서

언어는 인간과 침팬지의 공동 조상이 의사소통에 사용하던 몸짓에 진화적 뿌리를 두고 있다는 사실이 침팬지의 몸짓으로 뒷받침된다는 연구가 나왔다고 사이언스 데일리가 보도했다. 조지아주 애틀랜타 소재 여크스 국립영장류연구센터 과학자들은 사육 중인 침팬지들을 관찰한 결과 이들 대부분이 몸짓으로 의사소통을 할 때 오른손을 사용한다는 사실을 발견했다. 인간의 언어 기능 중 대부분은 뇌의 좌반구에 의해 통제되고 있어 이는 인간의 언어 기능에서와 마찬가지로 침팬지들이 의사소통에 뇌 좌반구를 사용하는 '반구 기능의 비대칭성' 보여주고 있는 것으로 보인다고 연구진은 지적했다. 이 연구는 인지 및 신경ㆍ행동과학 저널 '피질(Cortex)' 최신호에 실렸다. 연구진은 70마리의 침팬지들이 어느 쪽 손을 사용하는지 10개월간 관찰하면서 침팬지 특유의 다양한 의사소통 제스처를 기록했다. 이렇게 기록된 동작에는 '팔을 사용한 위협'과 '팔 뻗치기' '손뼉치기' 등이 포함됐으며 이는 상호 관심 끌기 함께 흥분하기 위협 공격 인사 화해 털고르기나 놀이 권유 등 각기 다른 사회적 함의를 갖고 있는 것으로 나타났다. 침팬지들은 관찰하는 연구자들이나 다른 침팬지들을 향해 이런 몸짓들을 해 보였다. 연구진은 "침팬지가 몸짓을 할 때 오른손을 현저히 많이 사용하는 것은 소통과 관련되지 않은 손동작과 비교할 때 가장 두드러진 현상이다. 우리는 이미 침팬지들이 오직 사람을 대상으로 무언가 가리키는 동작을 할 때 이처럼 오른쪽을 주로 사용한다는 사실을 알고 있었다"고 밝혔다. 이는 침팬지의 몸짓에 오른손이 주로 사용된다는 것이 특별히 사람과의 상호작용과 관련된 것이 아니라 종내(種內) 소통에 일반적인 것임을 보여주고 있다고 이들은 설명했다. 연구진은 이밖에도 "이 연구는 말하기가 우리 조상들의 몸짓 소통 시스템으로부터 시작됐을 것이라는 가설을 뒷받침하는 새로운 증거"라고 지적했다.

2009-12-07

[과학 이야기] 고대 미라에도 동맥경화 흔적

3500년 전 미라에서 동맥경화의 흔적이 발견돼 이것이 패스트푸드에 길들여진 현대인만의 질병이 아니라는 추측을 낳고 있다. 캔자스시티 소재 미드아메리카 심장연구소 연구진은 이집트 국립유물박물관에 소장된 22구의 미라를 대상으로 CT 스캔 검사를 하고 이 가운데 16구의 심장과 혈관 조직을 분석한 결과 9구에서 동맥경화 확진 및 의심 증상이 나타났다고 밝혔다. 연구진은 "우리는 현대의 환자들과 이들 미라에서 나타난 혈관석회화 증상이 똑같은 데 놀랐다. 죽상동맥경화증은 아마도 사람에게 자연스럽게 나타나는 현상인 것 같다"고 말했다. 학자들은 "우리는 동맥경화가 패스트푸드와 흡연 운동 부족 등 현대적 위해요인 때문이라고 생각해 왔다"면서 이 연구는 동맥경화에 다른 요인이 작용할 가능성을 보여주는 것이라고 지적했다. 미라 가운데 한 구는 심장마비를 겪은 흔적이 있으나 학자들은 이것이 사인이었는지 또 미라의 주인이 생전에 체중이 얼마나 나갔는지는 알 수 없다고 밝혔다. 이들은 또 신원 확인이 가능했던 미라들은 모두 사회 고위층이었으며 이중 다수는 파라오의 궁정에서 봉직했거나 사제 또는 여사제 직을 맡았던 것으로 나타났다면서 "부유층은 고기를 먹었고 고기에 소금을 많이 쳐서 먹었다. 그 결과 고혈압 증상을 가졌을 것으로 보이지만 이는 추측에 불과하다"고 말했다. 연구진은 현대인들의 식습관이 마치 "파라오의 궁정에서와 같은 삶을 사는 셈"이라고 지적했다. 심장병을 가진 미라 가운데 연대가 가장 높은 것은 기원전 1530년께 죽은 아모세 네페르타리 왕비의 유모 라이 부인으로 밝혀졌다.

2009-12-03

[과학 이야기] 물 발견으로 달 개척 희망 부풀어

미국항공우주국(NASA)이 지난 달 실시한 달 충돌 실험에서 상당량의 물이 발견됨으로써 달 개척을 향한 희망과 꿈 현실적인 계획들이 일제히 부풀어 오르고 있다고 스페이스 닷컴이 보도했다. 달 충돌체 LCROSS(Lunar Crater Observation and Satellite)가 영원히 햇빛이 들지 않는 카베우스 크레이터에 충돌하면서 일어난 파편 기둥에서는 8ℓ들이 통을 12개나 채울만큼 많은 양의 얼음 형태 물이 발견됐다. 이에 앞서 다른 세 개의 우주 관측기구들도 달에서 물 분자를 포착하긴 했지만 이는 학자들의 예상을 뛰어넘을만큼 많은 양이다. 달에 언제든 쓸 수 있는 물이 있다는 것은 장차 설치될 달 영구 기지에는 어마어마한 희소식이다. 마실 물은 물론 수소와 산소로 분리하면 로켓 연료로 사용할 수도 있어 우주왕복선이 무거운 귀환용 연료를 싣고 갈 필요가 없을 뿐 아니라 해로운 우주광선을 차단하는 보호막으로 사용될 수도 있다. 한 마디로 달에서 살 수 있는 가능성이 한 단계 높아진 것이다. 달의 물 발견은 오바마 정부가 NASA의 차세대 달 착륙선을 예정대로 발사할 것인지를 놓고 고심하고 있는 중에 나온 것으로 사업 중단 쪽으로 쏠리던 무게 추를 추진 쪽으로 이동시키는 효과를 낳고 있다. NASA의 달탐사 시스템 수석과학자인 마이클 워고는 "이 시험 결과가 정부의 결정 과정에서 고려될 가능성이 크다"고 지적했다. 콜로라도 주립대 천체물리학센터의 잭 번즈 교수는 "앞으로 20~30년 안에 가장 현실적인 우주 탐사 목적지는 달이 될 수 밖에 없다"고 강조했다.

2009-12-02

[과학 이야기] 인류는 지금도 진화 중

흔히들 인류의 진화가 최근에는 멈춘 것으로 생각하지만 인류는 두뇌를 비롯 여러 방면에서 지금도 진화하고 있으며 심지어 진화에 가속도가 붙고 있다는 증거까지 나타나고 있다고 라이브사이언스 닷컴이 최신 연구를 인용 보도했다. 위스콘신 주립대의 존 호크스 교수는 광범위한 인간 게놈 연구를 통해 지난 1만년간 인류의 진화에 변화가 일어나고 있으며 두뇌는 특히 최근에 진화하고 있음을 알게 됐다고 밝혔다. 호크스 교수는 그러나 놀랍게도 사람의 두뇌 크기는 지난 5천년 동안 줄어든 것으로 나타났다면서 "유럽과 중국 남아프리카 호주 등지에서 수집된 고고학적 자료로 미뤄 볼 때 평균 뇌 크기는 1350cc에서 150cc가 줄어 평균 1200cc가 됐다"고 말했다. 그는 인류의 뇌가 이처럼 줄어든 이유는 과거 수렵-채집 사회와 달리 대규모 사회에 살면서 생활의 많은 부분을 다른 사람들에게 의존할 수 있게 됐고 행동의 분화도 광범위하게 일어나 전처럼 많은 뇌 용량이 필요 없게 됐기 때문인 것으로 보인다고 설명했다. 호크스 교수는 인류 두뇌가 최근에도 진화하고 있다는 가장 뚜렷한 증거는 말라리아에서 볼 수 있다면서 혈류 장애를 일으켜 조직에 손상을 가져오는 겸상(鎌狀)적혈구 빈혈증이 말라리아 병원충의 감염을 막아준다고 지적했다. 그는 "겸상세포 빈혈증은 아프리카에 흔한 것으로 알려져 있지만 인도-파키스탄 변종 역시 지난 3000~4000년 동안 함께 진화해 인구의 10~15%에 나타난다"고 지적했다. 이밖에 유당(乳糖) 허용도 비교적 최근에 일어난 진화적 변화의 예로 제시됐다. 이밖에 인체를 2형 당뇨병으로부터 보호하는 유전자와 관련된 농산물을 먹게 된 것도 인체 소화기관이 생존의 필요에 따라 적응하게 됐음을 보여주는 사례로 지적됐다.

2009-12-01

[과학 이야기] 인류의 멸종, 어떻게 진행될까?

인류는 언젠가 멸종할 지 모르지만 지구가 한꺼번에 완전히 파괴되지 않는 한 단번에 사라지지는 않을 것이며 미래학자들이 제시하는 여러 시나리오들은 한결같이 좋건 나쁘건 권력자의 의도가 개입할 것임을 예측하고 있다고 디스커버리 채널이 보도했다. 즉 인류는 궁극적으로 스스로의 운명을 결정하게 된다는 것이다. 콜로라도 주립대 연구진은 선물거래 잡지 퓨처스에 실린 연구 보고서에서 "매우 빠른 적응능력은 인간에게만 있는 것"이라면서 "인간은 달라진 환경에서 다르게 행동하는 것을 배울 능력이 있어 생존 능력을 갖게 될 것"이라고 지적했다. 연구진은 기업과 경제 등에 적용되는 `직관적 논리'를 이용해 "현재에서 출발 미지의 미래를 유추하는" 인류 멸망 시나리오를 작성했다. 이들은 기업이 경영 계획을 짤 때와 마찬가지로 투자자의 입장에서 부정적 영향을 미칠 수 있는 요인들을 가려내 영향력의 크기에 따라 순위를 매긴 뒤 모델에 입력했으며 이 모델은 공격-반응 시간과 이전의 대유행병 사망률 질병 탐지에서 치료까지 걸리는 시간 등 이미 알려진 사실들과 통합돼 세 종류의 인류 멸종 시나리오가 작성됐다. 각 시나리오는 대유행병과 전쟁 온난화 관련 사건 운석 충돌 등 여러 종류의 사건으로 구성됐으며 이런 사건들이 차례로 일어나 사회 붕괴와 경제 후퇴 테러 고조 등 도미노 효과를 일으키는 것으로 나타났다. 이런 사건들 가운데 어떤 것들이 복합적으로 일어나도 인류를 멸망시킬 수 있지만 연구진은 이런 시나리오들의 전개 신호 격인 네 종류의 보다 일반적인 사건들에 주목했다. 핵무기 발사와 질병 창궐 기술과 의학 발전의 예기치 못한 부작용 비정상적인 환경 변화가 일어날 경우에는 틀림없이 "전지구적으로 진지한 심사숙고"가 있게 된다. 연구진은 기술의 부작용과 환경 변화는 더디게 나타나지만 바로 이 때문에 이런 신호들의 위험도는 더 높아진다고 지적했다

2009-11-30

[과학 이야기] 행성 거느린 별의 비밀은 리튬

우리 태양처럼 행성들을 거느린 별들의 공통점은 '소량의 리튬' 이라는 사실이 밝혀져 외부행성 추적 범위가 좁혀지게 됐다고 BBC 뉴스와 스페이스 닷컴이 보도했다. 스페인 카나리아 천체물리학연구소 과학자들은 지금까지 발견된 행성계를 거느린 별들과 그렇지 않은 별들을 비교한 결과 전자의 리튬 농도는 우리 태양과 비슷하게 낮은 반면 후자의 리튬 농도는 훨씬 높다는 사실을 발견했다고 네이처지 최신호에 발표했다. 과학자들은 철보다 가벼운 다른 대부분의 원소와 달리 리튬은 별에서 직접 생성되지 않고 빅 뱅 직후 형성된 것으로 생각하고 있으며 따라서 대부분의 별들은 리튬이 별 내부에서 붕괴되지 않는 한 같은 양의 리튬을 갖고 있을 것으로 추정해 왔다. 별의 진화에 관한 모델에 따르면 우리 태양과 비슷한 질량과 나이의 별들은 리튬을 연소시킬 만큼 뜨겁거나 두터운 대기권을 갖고 있지 않기 때문에 비교적 높은 수준의 리튬이 존재하는 것이 마땅하다. 그러나 실제로는 우리 태양과 비슷한 별들이 갖고 있는 리튬의 양은 예상 수준의 10%에 불과하며 우리 태양처럼 단 1%만 갖고 있는 별들도 있어 과학자들을 곤혹스럽게 해 왔다. 스페인 연구진은 유럽남부천문대의 전파 행성추적장치 HARPS를 통해 60년 묵은 이 문제의 해답을 찾았다. 이들은 행성계를 거느린 항성 표본의 약 4분의 1을 HARPS로 관찰한 결과 궤도운동을 하는 행성들을 거느린 항성들은 리튬 농도가 우리 태양과 비슷하다는 사실을 발견했다. 이런 별들의 리튬 농도가 낮은 것은 바로 행성들 때문이라는 간단한 사실을 말해주는 것이다. 연구진은 행성계를 거느린 별들의 리튬 농도가 낮다는 사실은 장차 외부 행성을 보다 쉽고 효율적으로 찾는 열쇠가 될 것이라고 말했다.

2009-11-25

[과학 이야기] 말하기 관련 유전자 변이 발견

사람이 완벽한 음성 언어를 구사하는 반면 침팬지 등 다른 영장류가 그르렁대고 끽끽대는 수준의 언어적 표현만을 하는 차이는 두 종이 공유한 같은 유전자에서 일어난 두 가지 작은 변화 때문이라는 최신 연구가 나왔다. UCLA의 대니얼 게슈윈드 교수가 이끄는 연구진은 사람이 말하기 능력을 갖기 시작했을 무렵 FOXP2 유전자가 돌연변이를 일으켜 100여 개의 다른 유전자를 침팬지와 다른 방법으로 통제하게 됐음을 발견했다고 네이처지 최신호에 발표했다. 연구진은 이 연구를 바탕으로 정신분열증이나 자폐증처럼 언어 장애를 일으키는 난치성 질환을 치료할 신약 개발이 가능할 것이라고 말했다. 학자들은 10년 전 희귀한 유전적 언어장애를 가진 한 대가족 전원이 FOXP2 유전자에 똑같은 결함을 갖고 있음을 발견했고 이어 다른 종류의 언어장애인 발달성 부전실어증 환자들에게서도 같은 유전자의 돌연변이 현상을 발견했다. 한편 침팬지의 FOXP2 유전자를 분석한 별도의 연구에서는 이 유전자로 발현되는 수백 개의 아미노산 가운데 단 두개만이 사람의 것과 다르다는 사실이 발견됐다.이에 따라 일부 학자들은 이 두 종류의 아미노산이 인간의 급속한 언어 진화의 증거라고 주장하고 나섰지만 이에 동의하지 않는 학자들도 많았다. UCLA 연구진은 이를 가려내기 위해 침팬지 조상의 FOXP2 유전자를 인간의 돌연변이 유전자와 비교하는 최초의 실험을 실시했다. 이들은 이 유전자의 DNA 염기서열이 단백질로 전환되는 유전자 발현 과정을 집중 관찰하는 한편 FOXP2가 과연 다른 유전자들의 활동을 좌우하는 '마스터 유전자' 역할을 하는 지 여부도 관찰했는데 그 결과 예상대로 FOXP2가 사람과 침팬지의 다른 유전자들의 활동을 좌우하는 것으로 나타났다. 사람의 경우 이 유전자는 고도의 인지 기능과 언어를 통제하는 대뇌피질 영역에 변화를 일으킬 뿐 아니라 인지와 운동 협응에 다 같이 관여하는 선조체에도 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.

2009-11-25

[과학 이야기] 자연 운동 에너지화 기술 개발

일상생활에서 일어나는 다양한 운동을 에너지로 바꾸는 첨단 기술이 개발됐다고 사이언스 데일리가 보도했다. 자연의 움직임을 에너지로 전환하는 일은 풍력발전이 대표적인 사례이지만 최근에는 사람들의 걸음걸이에서 나오는 에너지를 전기로 바꿔 작은 전자기기들의 전원으로 사용하는 등의 새로운 움직임도 일고 있다. 그러나 이런 운동 에너지원이 무궁무진함에도 불구하고 실제로 전력화할 수 있는 비율은 극히 작았는데 미국 듀크대학 연구진은 이를 획기적으로 개선한 첨단장비를 개발했다고 응용물리학지 최신호에 발표했다. 자연의 움직임을 에너지화하는 기존 `선형(線形)' 장치는 사람의 걸음걸이처럼 움직임이 일정한 경우와 좁은 주파수대에서만 작용하는 단점을 갖고 있다. 연구진이 개발한 비(非)선형 장치는 이런 주파수대를 크게 넓힌 것으로 폭 1.3㎝ 길이 약 10㎝의 캔티레버의 끝에 주위의 자석과 상호작용하는 자석을 부착한 매우 단순한 것이다. 이 캔티레버의 밑부분은 압전물질로 이루어져 있어 압력을 받으면 전력을 방출하도록 돼 있는데 기술의 핵심은 캔티레버 끝의 자석 중 어느 한 쪽에 반대극의 이동가능한 자석을 부착하고 이동자석의 거리를 조정함으로써 주변 환경과의 상호작용 폭을 조절해 보다 넓은 주파수대의 전기를 생산하는 것이다. 연구진은 실험을 통해 비선형 장치가 같은 환경에서 더 많은 주파수대의 에너지를 포착한다는 사실이 입증됐다면서 장차 이것이 배터리와 경쟁할 수 있을 것이라고 말했다. 파도의 움직임을 이용해 부유장치 속에 들어있는 센서들에 동력을 공급하고 걷기 동작을 이용해 심박조절기 등에 전력을 공급하는 등 배터리가 필요하지만 접근이 어려운 곳이라면 어디서나 사용될 수 있다는 것이다.

2009-11-24

[과학 이야기] 우리 태양계 닮은 초기 행성계 발견

지구로부터 약 129광년 떨어진 별 주위에서 우리 태양계가 탄생했을 때처럼 혼란스럽고 역동적인 초기 행성계 형성 과정이 일어나고 있는 것으로 밝혀졌다고 스페이스 닷컴이 보도했다. 애리조나 주립대의 케이트 수 박사 등 연구진은 하와이의 케크 망원경과 제미니 망원경을 통해 항성 HR 8799의 주위를 도는 세 개의 어린 행성들이 이보다 작은 혜성과 같은 천체들의 운동을 방해해 서로 충돌하거나 거대한 먼지 무리를 일으키게 한다는 사실을 발견했다. 앞서 스피처 우주망원경으로 발견된 HR 8799는 나이가 45억년인 우리 태양보다 어리고 질량은 더 큰 항성으로 원반 주위에 매우 이례적인 거대한 고운 먼지 구름을 두르고 있는데 학자들은 이것이 작은 천체들과의 충돌에서 나온 것으로 보고 있다. 이런 천체들은 우리 태양계의 카이퍼 벨트를 형성하는 혜성이나 기타 얼어붙은 천체들과 비슷한 것으로 보인다. 연구진은 HR 8799의 세 행성들이 작은 천체들을 궤도 밖으로 밀어내 떠돌다 저희들끼리 충돌하도록 만들고 있다면서 이들 행성은 아직 최종적인 안정된 궤도에 이르지 못해 앞으로도 격렬한 운동이 계속될 것으로 보인다고 말했다. 스피처 우주망원경과 허블 우주망원경이 지난 해 지구로부터 25광년 떨어진 거리에서 발견한 별 포말하우트 역시 이와 비슷한 행성계를 거느리고 있다. 연구진은 HR 8799와 포말하우트가 지금까지 행성들의 위치와 원반 사이에 직접적인 관련이 있는 것으로 밝혀진 단 두 개의 별이라고 밝히고 우리 태양계도 형성 초기에 이들 별처럼 행성들을 이동시키는 과정을 겪었을 것으로 추정했다. 목성과 토성이 활발한 운동을 한 결과 혜성들이 주위로 밀려나고 때로 지구에 부딪히기까지 했다는 것이다. 이 연구는 천체물리학 저널 최신호에 발표됐다.

2009-11-23

[과학 이야기] 개미, 모래수렁 빠진 동료 구조

개미들은 위험을 무릅쓰고 모래 수렁에 빠진 동료를 구하려 애쓰며 그 방식이 놀랍도록 정교하다는 사실이 처음으로 밝혀졌다고 라이브사이언스 닷컴이 보도했다. 동물 세계에서 털고르기나 육아 돕기 등 동료를 돕는 행동은 일반적이지만 위험에 빠진 동료를 구하는 일은 흔치 않으며 돌고래와 카푸친원숭이 개미 정도에서만 간혹 보고되는 정도이다. 프랑스와 미국 과학자들은 개미가 모래 수렁에 빠지는 자연 속의 상황을 재현한 실험에서 이런 사실을 확인했다고 미국 공공과학도서관 학회지 플러스 원에 발표했다. 연구진은 사막개미의 일종인 카타글리피스 커서(Cataglyphis cursor)의 몸을 나일론 올가미로 고정시킨 뒤 동료들의 반응을 관찰했는데 동료들은 모래에 빠진 개미 주위의 모래를 파내고 이 개미의 사지를 잡아당기는 등 구조 노력을 하다 마침내 올가미를 발견하고는 올가미를 물어뜯는 행동을 보였다. 그러나 개미들은 한 둥지에 사는 개미들에게만 구조의 손길을 뻗쳤을 뿐 혈연관계가 없거나 다른 종의 개미에게는 관심을 보이지 않았다. 연구진은 개미가 한 번도 본 적이 없는 나일론 올가미를 알아보고 이를 공격하는 방식은 모래를 판다든가 팔다리를 잡아당기는 단순한 행동과 달리 복잡한 인지 및 행동 능력을 보여주는 것이라면서 이런 복잡성은 구조를 요청하는 화학물질 신호로 유발되는 것으로 보인다고 지적했다. 이들은 구조 행동이 다른 협력 행동과 구별되는 점은 혈연선택의 이점 외에는 아무런 보상의 가능성이 없음에도 불구하고 개미들이 자신이 모래에 갇힐 위험을 무릅쓰고 구조에 나서는 것이라고 지적했다.

2009-11-20

[과학 이야기]NASA, 2012년 종말론 진화 나서

미국항공우주국(NASA)은 최근 인터넷과 할리우드 영화 등을 통해 광범위하게 유포되고 있는 '2010년 지구 멸망'설을 공식 반박하는 유례없는 성명을 발표했다. 지난 13일 개봉된 '소니사의 블록버스터 2012'는 옛 마야 문명의 달력에 예시된 대로 2012년 지구가 종말을 맞는다는 내용을 담고 있으며 미지의 행성 니부루(플래닛 X)가 지구를 향해 돌진하는 상황을 설정하고 있다. 2012년 종말론을 신봉하는 사이비 과학자들과 공포영화 열광팬 인터넷 논객들은 먼 옛날 수메르인들이 이미 이 행성을 발견했다면서 NASA가 이 행성에 관한 진실을 은폐하고 있다고 비난을 퍼붓기도 한다. 그러나 NASA는 자체 웹사이트를 통해 이런 이야기가 "인터넷 괴담"일 뿐이라고 일축하면서 "이를 입증할 사실적 근거는 전혀 없다. 만일 플래닛 X가 지구와 충돌하는 것이 사실이라면 천문학자들이 최소한 10년 전부터 이 행성을 추적했을 것이며 지금쯤은 맨눈으로도 보일 것"이라고 지적했다. NASA는 "이런 행성은 분명 존재하지 않는다"면서 1문1답 형식으로 이런 낭설의 허점을 조목조목 짚어냈다. NASA 웹사이트는 "전 세계의 신망있는 과학자들은 2012년과 관련된 위협이 존재하지 않는다는 것을 알고 있다"면서 "우리 행성(지구)은 지난 40억여년 동안 아주 잘 지내왔다"고 강조했다. NASA는 '에리스'라는 이름의 왜행성이 우주 공간을 떠돌고 있긴 하지만 이 왜행성은 외태양계에 안전하게 머무르고 있으며 지구에 64억㎞ 이내로 접근하지는 않는다고 설명했다. 앞서 종말론자들은 마야 달력의 한 주기가 끝나는 2012년 동지를 지구의 마지막 날로 설정하고 있다. NASA는 이에 대해 마야의 달력은 2012년 12월21일에 끝나는 것이 아니라 곧바로 새 주기가 시작되는 것이라면서 앞으로 수십년동안 행성들이 수평선에 나란히 정렬하는 현상은 일어나지 않을 것이며 설사 이런 일이 일어난다 해도 지구에 미치는 영향은 "무시해도 좋을 정도"라고 단언했다.

2009-11-19

[과학 이야기] 거미 사회에도 족벌주의

팔이 안으로 굽고 남보다는 가족을 먼저 챙기는 족벌주의가 사람뿐 아니라 거미 사회에도 만연한다는 최신 연구가 나왔다고 라이브사이언스 닷컴이 보도했다. 독일 과학자들은 진화생물학 저널 최신호에 실린 연구 보고서에서 '스테고디푸스 텐토리콜라'라는 이름의 거미가 먹이를 채집할 때 형제끼리 협력하는 경우 효율성이 높아진다는 사실을 발견했다고 보고했다. 연구진은 이 거미들을 두 집단으로 나눠 한 집단은 형제들로만 구성하고 다른 집단은 형제가 아닌 거미들로만 구성해 작업 과정을 관찰한 결과 형제 집단은 보다 적극적으로 소화 효소를 나누어 먹이를 보다 빨리 소화시킨다는 사실을 발견했다. 이런 집단은 또 먹이를 찾아다닐 때도 공동의 이익을 위해 더 많이 움직여 집단 전체의 이익을 가져오는 것으로 나타났다. 이 연구는 또한 집단 규모가 커질수록 족벌주의가 집단의 화목을 유지하는 데 중요하다는 것을 보여주고 있다. 큰 집단에서는 본래 협력이 줄어들고 남을 이용하려는 경향이 점점 커지며 그 결과 분열과 경쟁이 일어나고 집단의 생산성이 줄어들게 된다. 그러나 한 배에서 난 형제들로 구성된 집단은 한데 뭉치려는 경향이 더 강하며 장기간 집단을 지속하기 위한 사회구조를 개발하는 것으로 나타났다.

2009-11-18

[과학 이야기] 영국서 거대 바다공룡 화석 발견

약 1억5천만년 전에 살았던 거대한 바다공룡 플리오사우르스의 두개골 화석이 영국 잉글랜드 남서부 도싯 카운티 해안지대에서 발견됐다고 BBC 뉴스가 보도했다. 아마추어 화석 수집가가 이 지역의 쥐라기 지층에서 발견한 이 두개골은 길이가 약 2.4m로 공룡의 몸 전체 길이는 10~16m 몸무게는 7~12t이었을 것으로 추정된다. 플리오사우르스는 쥐라기에 바다를 지배했던 거대한 해양 파충류인 플레시오사우르스의 일종으로 짧은 목과 악어처럼 생긴 거대한 머리 강력한 턱 면도날처럼 날카로운 거대한 이를 갖고 있다. 이들은 노처럼 생긴 네 개의 팔다리를 이용해 헤엄치고 다녔으며 어룡이나 다른 플레시오사우르스 등을 잡아먹었을 것으로 추정된다. 포츠머스 대학의 데이비드 마틸 교수는 "이 동물은 엄청난 목 근육을 갖고 있어 다른 동물을 한 입에 꽉 물고 휘둘러 동강 냈을 것"이라고 말했다. 그는 이 공룡의 몸 크기가 최근 스발바르 제도에서 발견된 길이 15m의 바다공룡 `몬스터'와 `포식자 X' 지난 2002년 멕시코에서 발견된 `아람베리의 괴물'과 비슷하며 "세계 최대급에 속하는 것으로 보인다"고 말했다. 과학자들은 산사태가 일어나면서 우연히 발견된 이 화석의 나머지 부분이 아직 바위 속에 묻혀 있을 가능성이 있지만 모습을 드러내기까지는 오랜 세월이 걸릴 것이라고 전망했다.

2009-11-17

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