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[과학 이야기] 운석에서 무수한 유기물 발견

40년 전에 떨어진 운석에서 무수히 많은 종류의 유기화합물이 발견됐다고 BBC 뉴스가 보도했다. 독일 노이어베르크 소재 생태화학연구소 과학자들은 지난 1969년 호주 머치슨 마을에 떨어진 운석 표본을 분석한 결과 70종의 아미노산을 비롯 1만4000 종의 탄소 화합물이 발견됐다고 미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 연구진은 이 운석이 태양보다 나이가 많을 가능성이 있다면서 이는 "태양계 탄생 과정에서 어떤 일이 있었는지 말해주는 일종의 화석 같은 것"이라고 지적했다. 이들은 이처럼 많은 화합물이 발견된 것은 원시 태양계의 분자 다양성이 지구보다 더 풍부했음을 보여주는 것이라고 말했다. 머치슨 운석은 특정 화합물을 찾는 과학자들에게 이전에도 분석 대상이 됐으나 이번 연구는 특정 물질을 겨냥하지 않은 최초의 분석 작업이다. 연구진은 우주에서 단순한 유기물들이 어떤 식으로 배열되는지에 대한 지식을 바탕으로 운석에 수백만 종의 화학물질이 함유돼 있을 것으로 계산했으며 분광계를 비롯한 고해상도 분석 도구를 사용해 이런 추론을 확인했으나 극히 작은 표본만을 사용해야 하는 여건상 아직도 분석 기술은 제한돼 있다고 밝혔다. 이들은 머치슨 운석이 태양이 탄생한 46억5000년전보다 더 일찍 생겼을 가능성이 있다면서 이 운석은 아마도 초기 태양계의 원시 구름을 헤치고 지나오면서 유기물을 흡수한 것으로 보인다고 말했다.

2010-03-11

[과학 이야기] 빅뱅 직후 온도 실험실서 도달

'빅 뱅' 직후 우주를 가득 채웠을 것으로 생각되는 '쿼크-글루온 플라즈마(QGP)'를 탄생시키고도 남을만큼 뜨거운 온도가 실험실에서 만들어진 것으로 측정됐다고 사이언스 데일리가 보도했다. 미국 에너지부 산하 브룩헤이븐 국립실험소 과학자들은 둘레 4㎞의 입자가속기인 '상대론적 중이온충돌기'(RHIC)에서 광속에 가깝게 일어난 금 이온 충돌 당시 온도가 섭씨 4조도에 도달한 것으로 측정됐다고 물리학 리뷰 레터스 최신호에 발표했다. 이는 태양 중심부 온도보다 25만배나 높은 것으로 양성자와 중성자를 녹여 '쿼크 수프'로 불리기도 하는 QGP를 만들어내는 데 필요한 것보다 더 높은 온도이다. RHIC에서 측정된 이런 초고온 상태는 빛이 양성자 한 개를 통과하는 시간보다 더 짧은 찰나에 금 입자끼리 충돌하면서 쿼크와 글루온으로 구성된 액체가 형성됐음을 시사하는 것이다. 쿼크는 양성자ㆍ중성자와 같은 소립자를 구성하고 있다고 생각되는 기본적인 입자를 가리키며 글루온은 쿼크 사이의 상호작용을 매개하는 입자를 뜻한다. 과학자들은 우주의 이론적 탄생 기원인 빅 뱅 직후 수백만분의 1초 만에 QGP가 우주를 채웠으며 이것이 식으면서 응축돼 만물을 구성하는 양성자와 중성자를 만들었을 것으로 생각하고 있다. RHIC에서 생성된 물질은 수억조분의 1초 동안만 존재하고 소멸됐지만 찰나 동안 방출된 수천개의 입자가 RHIC의 최첨단 감지기에 의해 그 특성이 포착된 것이다. 학자들은 지난 2000년 RHIC를 처음 가동하면서 QGP가 기체 상태로 존재할 것으로 예상했었으나 지난 2005년 발표된 연구 보고서에 따르면 이것은 액체 운동을 하는 것으로 나타났다.

2010-03-10

[과학 이야기] 동성애 삼촌도 유전자 계승에 한몫

동성애 남성들은 조카들을 돌봄으로써 자신의 유전자를 대물림하는데 일조하는 것으로 보인다는 최신 연구가 나왔다고 라이브사이언스 닷컴이 보도했다. 캐나다 레스브리지대학 진화심리학 연구진은 태평양 섬나라 사모아에서 `제3의 성'으로 통하는 남성 동성애자 `파아파피네(Fa'afafine)'들의 생활을 연구한 결과 이들은 조카들을 헌신적으로 돌봄으로써 자신의 형제가 더 많은 자식을 낳도록 돕는 것으로 나타났다고 사이콜로지컬 사이언스 최신호에 발표했다. 파아파피네는 남성에게만 성적으로 끌리는 여성적인 남성들로 어릴 적에 자신의 성적 정체성을 스스로 선택하는 집단을 가리키는데 사모아에서는 남성도 여성도 아닌 이런 제3의 성이 일반적으로 용인되고 있다. 연구진은 약 300명의 파아파피네를 대상으로 조사한 결과 이들이 독신 남녀나 자식을 둔 남녀보다 조카들에 대해 훨씬 더 이타적인 태도를 보인다는 사실을 발견했다. 이런 행동은 학자들에게 '삼촌같은' 행동으로 불린다. 연구 결과 파아파피네들은 조카들의 교육비와 의료비를 기꺼이 지불하고 이들의 숙제를 도와주거나 돌봐주고 노래와 춤을 가르치는 경향이 강하게 나타났으며 실제로도 이성애자들에 비해 조카들을 위해 더 많은 돈을 쓴다는 사실이 확인됐다. 연구진은 이들이 모든 사람들에 대해 보다 이타적인 태도를 취하는지 아니면 조카 등 혈육에 대해서만 그런지 조사해 후자라는 사실도 확인했다. 연구진은 이성애자들이 혈연관계에 있거나 그렇지 않은 어린이들에 대해 상대적으로 더 동등한 수준의 이타심을 보이는 것을 볼 때 이런 행동은 진화적 적응이라고 볼 수 있다고 지적했다.

2010-03-09

[과학 이야기] 암흑물질 시사하는 신호 발견

암흑물질 입자의 존재를 시사하는 것일지도 모르는 두 개의 신호가 미국의 실험실에서 포착됐다고 BBC 뉴스가 보도했다. 암흑물질을 연구하는 극저온암흑물질탐색(CDMS) 실험에 참여한 과학자들은 미네소타주의 깊은 지하 폐광을 이용한 실험실에서 지난 2003년부터 추적해 온 윔프(WIMP: 약한 상호작용을 하는 큰 질량의 입자)가 남긴 것으로 추정되는 두 개의 미세한 진동을 포착했다고 사이언스지 최신호에 발표했다. 이들은 그러나 암흑물질 입자를 실제로 발견할 통계학적 확률은 23%에 불과한 "난처한 상황"이라고 밝히고 보다 민감한 실험을 개발 중이라고 덧붙였다. 연구진은 "어떤 의미에서 우리는 운이 나빴다는 느낌이 든다. 이는 배경의 통계학적 변화일 수도 있고 암흑물질의 증거일 수도 있지만 확신하기에 충분한 정도는 아니어서 신호가 아니라고 단정할 수도 신호라고 단언할 수도 없는 수준"이라고 말했다. 이들은 암흑물질에 대해 "일반물질이 우리 눈에 보이는 은하로 합쳐지도록 만드는 중력 얼개"라고 설명했다. 일부 과학자들은 암흑물질이 원자보다 작은 윔프 입자로 이루어져 있다고 믿고 있는데 윔프는 원자 하나하나에 질량의 대부분을 부여하는 핵과 똑같은 질량을 갖고 있지만 일반물질과의 상호작용이 극도로 미미해 빛 반응을 일으키지 않고 튕겨져 나가는 것으로 추측된다. 따라서 윔프를 발견하기는 불가능하기 때문에 CDMS 검출기들은 윔프가 확산되면서 남기는 유일한 흔적인 극미량의 에너지를 포착하도록 설계됐다.

2010-03-08

[과학 이야기] 새 종 분화의 규칙은 '가위-바위-보'

하나의 생물 종(種) 안에 존재하는 서로 다른 형태(morph)는 새로운 종으로 분화하는 원료가 되며 이런 형태 간 진화 경쟁은 마치 '가위-바위-보' 게임처럼 하나가 다른 하나를 이기지만 또 다른 하나에게는 지는 삼각 관계를 이룬다는 사실이 도마뱀 연구에서 확인됐다고 사이언스 데일리가 보도했다. 샌타크루즈 캘리포니아 대학 연구진은 지난 20여년간 캘리포니아주 로스 바뇨스 부근에서 목무늬도마뱀(Uta stansburiana)의 생태를 연구한 결과 이런 게임의 법칙에 변화가 생길 때 일부 개체군에서 특정 형태가 사라지고 새로운 종이 탄생한다는 사실을 발견했다고 미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 즉 목의 색깔이 주황색인 수컷은 몸집도 크고 공격적이어서 푸른 수컷들의 세력권을 침범해 많은 암컷을 차지한다. 그러나 푸른 수컷들은 협력심이 강해 노란색 수컷들의 잠입 전략을 물리침으로써 영토와 암컷을 지킬 수 있다. 반면 노란 수컷들은 세력권 다툼이 심하지 않은 대신 암컷의 행동과 몸 색깔을 위장해 주황색 수컷들의 넓은 세력권에 잠입해 그 곳의 암컷들과 짝짓기를 한다는 것이다. 이런 기존 연구를 바탕으로 한 새로운 관찰에서 연구진은 많은 목무늬도마뱀 개체군에서 세 가지 색깔이 발견되지만 어떤 경우엔 특정색이 빠져 있다는 사실을 알게 됐다. 연구진은 모든 개체군의 도마뱀들로부터 DNA 표본을 채취한 뒤 도마뱀 집단들의 가계도를 재구성 어떤 집단끼리 가장 가까운 지를 비교해 짝짓기 전략이 어떻게 진화했는지 조사했다. 그 결과 세가지 색깔 모두 수백만년 전부터 존재했고 많은 개체군에서 유지돼 왔으나 어떤 가계에서는 특정 색깔이 사라지기도 했다.

2010-03-04

[과학 이야기] 바이러스 인간 유전적 다양성에 한몫

지금과 같은 인간의 유전적 다양성을 형성하는 데는 바이러스가 한몫을 했다는 새로운 연구가 나왔다고 사이언스 데일리가 보도했다. 이탈리아 과학자들은 집단 유전학 기법으로 바이러스 감염 민감성을 높이는 변형 유전자와 반대로 바이러스 감염으로부터 인체를 보호하는 변형 유전자들을 가려내는 연구 결과 이런 사실을 발견했다고 미국 공공과학도서관 온라인 학술지 플러스 지네틱스에 발표했다. 오랜 역사에 걸쳐 바이러스는 인류 집단을 위협해 왔으며 지금도 질병과 죽음을 가져오고 있어 바이러스 감염 민감성을 조절하는 다양한 유전자들을 가려내는 것은 새로운 치료법과 백신 개발의 핵심이 되고 있다. 워낙 오랫동안 공존해 온 인간과 바이러스의 관계로 볼 때 바이러스 저항력을 높이는 데 관여하는 변형 유전자는 자연 선택의 결과로 보이는데 연구진은 이런 가정을 토대로 바이러스 감염 민감도 또는 이에 따른 질병의 정도를 조절하는 변형 게놈을 추적했다. 연구진은 특히 각기 다른 지역에 살고 있는 집단이 각기 다른 바이러스 부하(viral load)에 노출돼 왔으며 따라서 바이러스로 인한 다양한 선택 압력을 받아 왔을 것이라는 데 중점을 두었다. 이들은 세계 전역의 52개 집단에서 수집한 유전자 자료를 분석함으로써 바이러스 부하가 높은 지역에서 자주 등장하는 변형 유전자들을 가려냈으며 그 결과 바이러스 감염 민감도를 조절하는 139개의 인간 유전자를 찾아냈다. 이들 유전자 가운데 일부가 만들어내는 단백질은 다른 단백질과 상호작용을 하며 때로는 바이러스와 상호작용도 하는 것으로 밝혀졌다

2010-03-03

[과학 이야기] 원자 간섭계로 '시간 상대성' 검증

아인슈타인이 일반 상대성 이론의 핵심으로 제시한 시간의 상대성 즉 "중력의 세기에 따라 시간의 흐름이 달라진다"는 가설이 기존 연구보다 1만배나 정확한 방식으로 새로 검증됐다고 사이언스 데일리가 보도했다. 시간의 상대성은 이미 항공기나 로켓 실험으로 입증되긴 했지만 미국 버클리 캘리포니아대학 연구진은 중력장을 측정하는 원자간섭계를 이용해 이를 보다 확실하게 입증했다고 네이처지 최신호에 발표했다. 원자간섭계 개발의 주역인 스티븐 추 에너지부 장관을 포함한 연구진은 `물질은 입자인 동시에 파동'이라는 양자역학 원리를 응용 세슘 원자의 파동을 초당 3X10의 25제곱번씩 진동하는 시계로 사용하고 세 가닥의 레이저로 원자를 자극해 동시에 두 가지 상태로 운동하게 만들었다. 즉 한 상태에서 레이저파로 원자를 0.1㎜ 밀면 자기장으로부터 미세한 수준으로 떠오르지만 또 다른 상태에서는 중력 우물 안에 정지한 채 가만히 있어 시간의 흐름이 느려지게 된다. 세슘 물질파의 주파수는 너무 높아 측정이 불가능하기 때문에 연구진은 두 상태에 있는 물질파 사이에서 간섭계를 이용해 진동의 차이 즉 적색이동을 측정했다. 시간의 상대성은 중력적색이동으로 불리기도 하는데 이는 광파의 진동이 중력에 의해 끌려갈 때는 속도가 느려져 더 붉은 색을 띠게 되기 때문이다. 그 결과 0.3초 간의 자유낙하에서 물질파는 약 100만번 더 진동하는 것으로 나타났다. 다시 말해 중력이 잠시 줄어들자 더 오랜 시간이 경과한 것이다. 이런 실험 결과는 일반상대성 이론의 공식으로 예상되는 시간 지연 효과와 정확히 일치하는 것으로 나타났다.

2010-03-02

[과학 이야기] 우리은하 부근서 최고령 별 발견

칠레 소재 유럽 남부천문대(ESO) 과학자들이 빅 뱅 직후 탄생한 최고령의 별을 우리은하 가까이서 발견했다고 17일 발표했다. ESO는 성명을 통해 "우리은하 바깥에서 가장 원시적인 별을 발견했다는 것은 우주 최초의 별들을 이해하는 데 결정적인 단서"라고 밝혔다. 연구진은 칠레 수도 산티아고에서 북쪽으로 1천200㎞ 떨어진 아타카마 사막에 세워져 있는 극대망원경(VLT:Very Large Telescope)을 이용해 이 별을 발견했는데 이 우주망원경은 지름이 8.2에 달한다. 연구진에 따르면 금속 성분이 극도로 희박한 원시 항성들은 137억년 전 빅 뱅이 일어난 직후 형성된 것인데 지금까지는 흔한 별들 틈에 섞여 눈에 띄지 않았으나 이번엔 첨단 기술을 이용해 발견됐다. 연구진은 "이제 별들은 숨을 곳이 없다"면서 "VLT의 첨단 광학장치로 본 우주는 이전에는 흐릿하던 지문을 마치 현미경으로 들여다본 것과 같다"고 말했다. 유럽 14개국이 참여하는 천문과학연구단 ESO는 내년 중 세계 최대 규모인 지름 42m의 유럽초극대망원경(E-ELT:European Extremely Large Telescope)을 건설할 계획이다.

2010-03-01

[과학 이야기] "투투 대주교는 부시맨 혈통"

1984년 노벨 평화상 수상자인 데스몬드 투투 대주교를 비롯해 80살이 넘은 남아프리카인 5명을 대상으로 한 게놈 비교 분석 결과 아프리카인들의 유전적 다양성이 이미 알려진 것보다 더욱 풍부하다는 사실이 밝혀졌다고 BBC 뉴스와 AP 통신이 보도했다. 아프리카와 미국 및 호주 과학자들로 이루어진 연구진은 투투 대주교의 게놈을 칼라하리 사막의 각기 다른 4개 지역에 사는 부시맨족(산족) 원로들의 게놈과 비교한 결과 농경민인 반투족에 속하는 투투 대주교가 모계 쪽으로는 수렵채취민인 부시맨과 혈연관계에 있는 것으로 나타났다고 네이처지 최신호에 발표했다. 이들은 반투족으로만 알고 있던 투투 대주교의 모계 혈통에 최소한 한 명의 부시맨 여성이 포함돼 있는 것으로 나타났으나 이 여성이 몇 대 조상인지는 분명치 않다고 말했다. 연구진은 "츠와나족과 은구니족의 혈통을 물려받은 투투 대주교는 대부분의 남아프리카인을 대표할만한 이상적인 인물"이라고 강조했다. 이들은 "서로 다른 언어를 사용하는 두 명의 부시맨 사이에는 유럽인과 아시아인 사이의 유전적 차이보다 더 큰 차이가 있다. 이들이 도보로 왕래할 수 있을 정도의 거리에 살아도 이런 차이는 마찬가지"라고 지적했다. 투투 대주교는 이 연구 결과에 대해 "바위에 채색화를 그렸던 지혜로운 사람들과 혈연관계가 있다니 매우 영광스럽고 축복받은 느낌"이라고 소감을 밝혔다. 그는 또 "개인적으로는 결핵과 암을 앓았던 흔적이 드러났지만 유전적 질환은 없는 것으로 밝혀져 매우 다행"이라고 말했다. 한편 연구진은 이번 게놈 분석을 통해 지금까지 밝혀지지 않은 인간의 미세한 변형 DNA 130만 개를 찾아냈다고 밝혔다.

2010-02-28

[과학 이야기] 개미 영웅, 외롭게 죽다

개미들이 집단의 이익을 위해 봉사한다는 것은 잘 알려진 사실이지만 어떤 개미들은 죽을 때조차도 집단을 위해 집을 떠나 먼 곳에서 최후를 맞이하는 것으로 밝혀졌다고 BBC 뉴스가 스위스 과학자들의 연구를 인용 보도했다. 로잔 대학 연구진은 템노토락스 우니파스치아투스(Temnothorax unifasciatus)라는 개미들이 전염병에 걸려 죽을 때 병을 퍼뜨리지 않기 위해 되도록 멀리 떨어진 곳으로 떠난다는 사실을 확인했다고 커런트 바이올로지 최신호에 발표했다. 연구진은 이들 개미 중 일부가 별다른 이유 없이 무리를 떠나는 데 주목해 이것이 종종 개나 고양이 코끼리 심지어 사람에게서도 관찰되는 '최후의 단독 여행'이 아닌가 의심했다. 이들은 이를 확인하기 위해 실험실에서 치명적인 곤충병원성 곰팡이에 개미들을 노출시켰는데 병에 걸린 일개미의 대부분은 죽기 며칠 전 또는 몇 시간 전에 집을 떠나 무리가 먹이를 찾는 곳으로부터 멀리 떨어진 곳에서 죽음을 맞이하는 것으로 밝혀졌다. 연구진은 그러나 일부 병원균이 감염된 개미의 행동을 조종해 멀리 돌아다니도록 함으로써 병을 확산시키는 경우도 있다는 점을 염두에 두고 이를 확인하기 위한 또 다른 실험을 했다. 이들은 개미들을 이산화탄소에 노출시켜 수명을 인위적으로 단축시키는 실험을 했는데 이 때도 죽지 않고 살아남은 개미들은 자신의 수명이 얼마 남지 않았음을 알고 집을 떠나는 것으로 나타났다. 연구진은 "흥미로운 일은 개미들이 다른 개미들에 실려 나가는 것이 아니라 자발적으로 집을 떠난다는 사실"이라면서 이들은 홀로 죽기를 택함으로써 자신을 죽음으로 내몬 병이 무리에까지 퍼지지 않도록 끝까지 이타적인 행동을 하는 것이라고 설명했다.

2010-02-25

[과학 이야기] 인류-연충 공동 조상 발달된 뇌 가져

약 6억년 전 바다 밑바닥을 기어다니던 인류와 벌레의 공동 조상은 이미 호르몬을 혈액 속으로 방출하고 다양한 감각기관과 연결된 발달된 뇌를 갖고 있었던 것으로 밝혀졌다고 사이언스 데일리가 보도했다. 독일 하이델베르크 소재 유럽 분자생물학실험실(EMBL) 과학자들은 현존하는 여러 동물의 마이크로RNA(μRNA)를 통해 이런 사실을 발견했다고 네이처지 최신호에 발표했다. 연구진은 유전자 발현을 조절하는 μRNA가 말미잘과 연충(거머리 지렁이 등 꿈틀거리며 기어다니는 벌레의 통칭) 사람 등 다양한 동물의 똑같은 조직에서 발견돼 이런 조직이 동물 진화 역사에서 매우 초기에 발생했음을 시사한다고 밝혔다. 각기 다른 진화 계통에 속하는 동물들은 자신의 계통 안에서만 진화하는 특정 μRNA를 갖고 있지만 마지막 공동조상으로부터 물려받은 μRNA는 공유하며 이런 현상은 동물의 진화 역사상 계속 보존돼 오고 있다. EMBL 연구진은 지난 6억년간 거의 변화하지 않은 환형동물 플라티네레이스 두메릴리(갯지렁이와 유사한 다모류 동물)의 몸 어느 부위에서 이런 μRNA가 발현되는지를 알아낸 뒤 다른 동물들과 비교했다. 그 결과 플라티네레이스의 μRNA는 특정 조직과 세포 유형을 매우 구체적으로 결정하며 이런 조직의 특성은 수억년이 지나도 그대로 보존되는 것으로 밝혀졌다. 연구진은 만일 이런 μRNA가 한 종의 뇌 속 특정 영역에서 발견되고 다른 종의 매우 유사한 영역에서 발견된다면 이 뇌 부위는 아마도 이들 종의 마지막 공동 조상에 이미 존재했을 것으로 유추했다. 이들은 이런 방식으로 서로 다른 μRNA가 진화한 신체 부위를 찾아냄으로써 화석이 존재하지 않는 고대 동물의 모습을 짜맞추고 화석에서는 찾을 수 없는 특성까지 발견할 수 있을 것이라고 말했다.

2010-02-24

[과학 이야기] NASA, 지구탐사 비중 늘린다

미국항공우주국(NASA)은 달 유인 탐사를 위해 새로운 우주선과 로켓을 제작하는 '컨스털레이션'계획을 취소하는 대신 지구 탐사 사업을 본격 강화할 계획이라고 라이브사이언스 닷컴이 보도했다. NASA가 1일 의회에 제출한 2011회계연도 예산안은 컨스털레이션 비용이 빠졌음에도 불구하고 향후 5년간 60억달러의 증액을 요구하고 있는데 이 가운데 20억달러는 이미 진행 중이거나 구상 단계에 있는 기후 연구 등 지구 탐사에 투입될 예정이라고 관계자들은 밝혔다. 에드워드 웨일러 NASA 과학탐사 이사국장은 "이로써 많은 전문지식을 기후변화 연구와 관찰 쪽으로 돌릴 수 있게 됐다"면서 특히 1년 전 발사 직후 남극해에 추락한 궤도탄소관측위성(OCO)과 똑같은 위성을 다시 발사할 수 있게 된 것이 큰 성과라고 강조했다. 그는 지구 대기권의 이산화탄소 농도를 측정하기 위해 9년간 2억8000만달러를 들여 제작한 OCO는 "지구의 탄소 순환과 그것이 기후변화에 미치는 영향을 이해하는 데 결정적으로 중요하기 때문에 NASA는 이를 다시 만들기로 결정했다"고 밝혔다. NASA와 의회가 새로운 OCO 발사 가능성을 항상 열어두고 있었던 덕분에 이 계획은 오는 10월 의회 승인이 나는 즉시 시행돼 28개월 후엔 재건이 완료될 예정이다. OCO 사고 원인을 조사해 온 NASA 제트추진연구소의 데이비드 크리스프 조사관은 NASA의 OCO 재건 예산안이 발표된 직후 전 세계 기후 과학자들로부터 축하 이메일이 쇄도했다고 밝히고 "이들이 보여준 열정은 정말로 가슴 뜨거운 것이었다"고 덧붙였다.

2010-02-22

[과학 이야기] 우주 엔트로피 기존 측정치의 30배

우주의 엔트로피는 지금까지 측정된 것보다 30배나 크다는 최신 연구가 나왔다고 사이언스 데일리가 보도했다. 이는 우주의 에너지 소모량이 그만큼 크다는 것을 의미한다. 호주국립대학 연구진은 블랙홀의 수와 크기에 관한 첨단 자료를 토대로 우주의 엔트로피를 계산해 이런 수치를 얻었다고 발표했다. 엔트로피는 물질계의 열적 상태를 나타내는 물리량의 하나로 우주의 전체 에너지양은 일정하지만 엔트로피는 증가한다. 즉 자동차나 별의 연료가 소모되거나 은하가 블랙홀 안으로 붕괴될 때 우주의 엔트로피는 증가하는 것이다. 과학자들은 엔진의 효율이 얼마나 높은지 연료로부터 얼마나 많은 운동을 이끌어낼 수 있는지 또는 어떤 시스템이 얼마나 소모됐고 얼마나 많은 장애가 있는지 알아보기 위해 엔트로피를 계산한다. 연구진은 별과 별빛 우주마이크로파배경 등 관측 가능한 우주의 엔트로피에 기여하는 모든 요소를 측정하고 심지어 암흑물질의 엔트로피까지 측정했지만 우주 엔트로피를 지배하는 초거대 블랙홀의 엔트로피가 기존 측정치의 30배나 된다는 사실을 발견했다고 밝혔다. 이들은 "상식과는 반대로 주위에 보이는 모든 것 이를테면 은하나 별 허리케인 캥거루 등 모든 복잡한 구조물이 유지되는 것은 우주 엔트로피의 증가라는 순효과를 낳는다. 그럼에도 불구하고 이런 것들이 내는 효과는 초거대 블랙홀의 엔트로피에 비하면 무시할만한 수준"이라고 설명했다. 연구진은 이 연구가 지구와 지구 밖 생명체에 중요한 의미를 갖는 것이라고 지적했다.

2010-02-21

[과학 이야기] 미국 원주민 2800년전 칠면조 사육

아메리카 원주민들은 기원전 800년께 지금의 멕시코 중남부 지역에서 칠면조를 사육했고 이보다 600년 뒤 지금의 미국 남서부 지역에서도 칠면조가 사육됐다는 증거가 발견됐다고 디스커버리 채널이 최신 연구를 인용 보도했다. 캐나다 사이먼 프레이저 대학과 미국 워싱턴 스테이트 대학의 두 연구팀은 고대 칠면조의 DNA를 분석한 각자의 연구를 종합한 결과 이 두 사건은 시간도 장소도 다른 곳에서 일어났지만 두 원주민 집단이 서로 접촉해 칠면조 사육에 관한 정보를 교환했을 가능성도 있다고 미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 연구진은 처음 원주민들이 칠면조를 사육한 목적은 의식이나 행사 옷 담요 등에 사용할 깃털을 얻기 위한 것이었으며 칠면조 고기를 먹기 시작한 것은 기원후 100년께 푸에블로 인디언이 처음이었던 것으로 보인다고 지적했다. 이들은 아메리카 대륙의 38개 장소에서 수집한 칠면조 뼈 149개와 분석(糞石) 29개에서 얻은 DNA를 분석해 아스텍 문명 이전에 멕시코 중남부에 살았던 원주민들이 처음 칠면조를 사육했음을 밝혀냈으며 "칠면조들은 우리에서 키워졌거나 마을 주변에서 방사된 것으로 보인다"고 덧붙였다. 연구진은 DNA 분석 결과 현재 미국 남서부 지역에서 사육된 칠면조는 오늘날도 미국내에서 발견되는 리오 그란데 지역의 야생 칠면조와 가장 가까운 유연관계가 있는 것으로 보이지만 고대 칠면조 종은 멸종했을 가능성이 있다고 밝혔다. 이들은 현재 살아남은 유일한 칠면조는 아스텍 시대 칠면조이지만 16세기부터 스페인 정복자들이 아스텍 칠면조를 유럽에 가져갔고 18세기엔 유럽에서 사육된 몇 종류의 칠면조가 다시 미국에 들어와 오늘날 식탁에 오르는 칠면조의 조상이 됐기 때문에 고대 칠면조와 현대 칠면조의 관계를 밝히기는 매우 복잡한 일이라고 했다.

2010-02-18

[과학 이야기] 폴란드서 네안데르탈인 치아 발견

폴란드의 고대 동굴에서 10만~8만년 전 네안데르탈인의 치아 3개가 발견돼 이들과 현생인류의 유사성이 어느 정도였는 지에 관한 단서를 제공할 것으로 기대되고 있다. 슈체친 대학 고고학 연구진은 지난 2008년 남중부 카르파티아 산맥 북쪽에 있는 슈타이나 동굴에서 네안데르탈인의 치아와 함께 부싯돌 털매머드와 털코뿔소 등 지금은 멸종한 동물들의 뼈를 발견했으며 여러 검사를 통해 이것이 네안데르탈인의 치아임을 확인했다고 독일 과학 학술지 나투어비센샤프텐지 최신호에 발표했다. 이들 치아는 무덤처럼 생긴 곳에서 발견됐는데 이는 네안데르탈인이 죽은 사람을 땅에 묻었고 종교적인 개념도 갖고 있었음을 시사하는 것으로서 이들이 생각보다 발달된 문명을 갖고 있었음을 짐작케 하는 것이라고 연구진은 지적했다. 이들은 이 곳에서 순록 뿔로 만든 망치와 절단 흔적이 있는 동굴곰의 뼈도 발견돼 네안데르탈인들이 이들 동물을 잡아먹은 것으로 보인다면서 "동굴곰은 몸집이 크고 위험한 동물이었던 것으로 미뤄볼 때 네안데르탈인들은 매우 숙달된 사냥꾼이었음이 분명하다"고 말했다. 연구진은 발견된 세 개의 치아 가운데 특히 한 개를 집중적으로 연구해 이것이 사망 당시 20세 정도였던 젊은이의 것임을 밝혀냈다. 네안데르탈인의 치아가 발견된 곳은 크라쿠프시를 가로지르는 `폴란드 쥐라기 고원'에 속하는 수백개의 동굴 가운데 하나이다. 폴란드에서는 전에도 네안데르탈인의 유물이 발견됐으나 신체 일부가 발견되기는 처음이다.

2010-02-17

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