과학 포털 iKAOS

79 Contents

과학자들이 수컷을 암컷으로 태어나게 만들었다

최근 일본 연구진은 수컷 생쥐의 배아를 활용하여 암컷 복제 생쥐를 탄생시키는 획기적인 실험에 성공했습니다. 전통적인 생물학적 관점에서는 수컷 세포를 복제할 경우 수컷만이 태어나는 것이 원칙이지만, 연구 과정에서 우연히 발생한 돌연변이를 통해 Y 염색체가 소실된 XO형 암컷이 복제된 것입니다. 인간의 경우 이러한 XO형 염색체 구성은 터너 증후군을 유발하여 대부분 불임으로 이어지지만, 생쥐는 해부학적으로 정상적인 생식 능력을 유지하는 독특한 특성을 보였습니다. 실제로 이 암컷 복제 생쥐는 일반 수컷 생쥐와의 자연 교배를 통해 건강한 새끼를 낳음으로써 수컷 세포로부터 번식 가능한 암컷을 얻을 수 있다는 놀라운 가능성을 입증했습니다. 이러한 우연한 발견을 정밀한 기술로 승화시킨 성과가 바로 야마나시 대학교 연구팀의 'Y-컷' 기술입니다. 연구진은 크리스퍼 유전자 가위를 활용하여 세포 분열 과정에서 수컷의 상징인 Y 염색체만을 선택적으로 제거하는 방식을 도입했습니다. 이를 통해 초기 수컷 배아에서 유동적으로 성별을 전환하여 건강한 XO형 암컷을 만들어내는 데 성공했습니다. 특히 주목할 점은 냉동 보존된 수컷 세포 시료를 활용해서도 암컷 복제 생쥐를 생성할 수 있었다는 사실입니다. 이는 단순한 복제를 넘어 멸종 위기에 처한 종의 복원이나 생태계의 유전적 균형을 맞추는 데 있어 매우 강력한 도구가 될 수 있음을 시사하며 과학계의 큰 주목을 받고 있습니다. 물론 이 기술이 완성 단계에 이르기 위해서는 타종의 난자가 필요하다는 점과 유전적 다양성 확보라는 숙제가 남아 있습니다. 하지만 과학자들은 단순히 성별을 바꾸는 것을 넘어, 세포에 X 염색체를 추가하여 완벽한 XX형 암컷을 구현함으로써 번식 능력을 극대화하는 연구를 지속하고 있습니다. 하야시 교수의 연구처럼 이러한 시도는 인간의 불임 문제, 특히 터너 증후군을 겪는 환자들에게 새로운 희망을 주기 위한 의학적 목적을 지니고 있습니다. 향후 수컷 세포 자체를 난자로 변환시키는 기술과 이번 복제 기술이 결합된다면, 성별의 경계를 허물고 생명의 탄생을 돕는 보조 생식 기술 분야에서 유례없는 혁신이 일어날 것으로 전망됩니다.

지식인미나니미나니의 스낵교양

생명과학
융합
공학·기술

과학관에 뜬 비밀결사대의 정체는? 디노의 [디스포~유] | 디소포유 6월호

국립과학교육의 산실인 국립중앙과학관 생태공원에서 특별한 활동이 시작되었습니다. 바로 '어린이 생태 탐사대'라는 이름의 동아리 수업인데요. 평소 조용하던 생태공원은 호기심 가득한 아이들의 눈빛과 진지한 관찰 태도로 활기가 넘칩니다. 총 12명의 선발된 대원들은 언덕, 연못, 나무 지역으로 나뉘어 각자의 구역에서 살아가는 곤충들을 탐구합니다. 이번 활동은 단순히 곤충을 구경하는 것에 그치지 않고, 우리 주변의 자연환경을 직접 조사하며 생태계의 소중함을 몸소 체험하는 소중한 기회를 제공합니다. 탐사대 활동은 일회성 체험이 아니라 5월부터 10월까지 6개월이라는 긴 시간 동안 지속된다는 점에서 특별합니다. 특정 구역을 정기적으로 방문하여 시간의 흐름에 따른 생태계의 변화를 정밀하게 추적하는 방식입니다. 대원들은 매달 달라지는 자연의 모습을 꼼꼼하게 일지에 옮기며, 곤충들의 삶의 주기를 심도 있게 이해하게 됩니다. 이러한 장기적인 프로젝트는 단순한 지식 습득을 넘어 데이터가 축적되는 과학적 과정의 가치를 깨닫게 해주는 소중한 시간이 될 것입니다. 이 프로젝트의 핵심 목적은 두 가지로 요약됩니다. 첫째는 환경 변화에 민감하게 반응하는 곤충 데이터를 축적하여 생태계 보존의 기초 자료를 만드는 것이며, 둘째는 아이들이 미래 과학자로서 필요한 탐구 역량을 기르는 것입니다. 35 대 1이라는 높은 경쟁률을 뚫고 선발된 만큼, 대원들은 관찰한 내용을 분석하고 발표하는 과정을 거치며 과학적 사고력을 키워나갑니다. 비록 올해 함께하지 못한 친구들이라도 내년에 또 다른 기회가 열려 있으니, 자연을 향한 지속적인 관심과 열정이 이어지기를 기대해 봅니다.

국립과천과학관🤖AI싸돌이

생명과학
지구환경과학

421명 중 단 12명! 🔍 국립과천과학관 어린이 생태 탐사대 5월 첫 탐사 시작! 🐞🌿

국립과천과학관의 어린이 생태 탐사대는 생명을 소중히 여기고 자연을 함부로 대하지 않겠다는 진지한 마음가짐으로 탐사를 시작합니다. 아이들은 단순한 관찰자를 넘어 과학자의 마음으로 자연을 탐구하겠다는 선서를 통해 생태학적 호기심을 일깨웁니다. 생동감 넘치는 자연 현장에서 생명의 가치를 배우는 과정은 아이들에게 매우 특별한 경험이 됩니다. 이러한 진지한 태도는 탐사 활동 전반의 기초가 되며, 우리 주변의 환경을 더욱 깊이 있고 따뜻한 시선으로 들여다보는 원동력이 됩니다. 자연과 하나가 되는 이 시간은 아이들이 생태계의 구성원임을 깨닫는 소중한 기회가 됩니다. 탐사를 위해 구성된 팀들은 각자 안전 수칙과 생명 보호를 위한 구체적인 약속을 정하며 본격적인 활동을 준비합니다. 곤충을 관찰한 후에는 반드시 원래 있던 곳으로 무사히 놓아주고, 생물들의 보금자리인 서식지를 파괴하지 않는다는 원칙을 세우는 것입니다. 아이들은 팀원들과 서로 배려하며 그늘진 곳의 지렁이나 이끼를 살피는 등 아주 작은 생명체의 흔적까지 세심하게 찾아 나섭니다. 이러한 과정에서 기록의 중요성과 협력의 즐거움을 동시에 경험하며, 혼자가 아닌 함께하는 과학 탐구의 가치를 몸소 깨닫게 됩니다. 본격적인 탐사가 시작되자 풀숲과 나무 사이에서 숨어 있던 다양한 생물들이 아이들의 시선에 포착되기 시작합니다. 남방부전나비의 가벼운 날갯짓부터 넓적배사마귀의 단단한 알집까지, 아이들의 눈에는 자연의 모든 것이 신비로운 연구 대상입니다. 특히 나방 애벌레가 실을 토해 자신을 보호하는 고치를 만드는 정교한 과정이나, 회양목명나방 애벌레가 서식하는 방식을 직접 확인하며 생태계의 경이로움을 배웁니다. 썩어버린 매실조차 벌레들에게는 소중한 보금자리일 수 있다는 사실은 생태계 순환의 중요성을 다시금 일깨워 줍니다. 생태 연못 주변은 수중 생물과 육상 생물이 어우러져 공존하는 풍요로운 관찰의 장을 제공합니다. 아이들은 물방개와 참개구리, 땅거미 등 다양한 종이 서식하는 것을 직접 확인하며 생물 다양성의 현장을 생생하게 체험합니다. 발견한 생물들의 개체 수를 세고 서식 환경을 꼼꼼하게 기록하는 활동을 통해, 각 생물들이 어떤 먹이사슬을 형성하며 살아가고 있는지 자연스럽게 이해하게 됩니다. 연못 가장자리를 따라 걷는 발걸음마다 마주치는 작은 생명체들은 아이들에게 그 어떤 책보다 훌륭한 살아있는 과학 교과서가 되어 줍니다. 생태 탐사 활동을 성공적으로 마친 아이들은 이제 단순한 관찰을 넘어 더 큰 미래의 꿈을 가슴에 품습니다. 직접 자연을 만지고 관찰하며 얻은 소중한 경험들은 과학과 생태를 연결하는 든든한 자산이 될 것입니다. 어린 탐사대원들이 흘린 땀방울과 호기심 어린 눈빛은 미래의 위대한 생물학자가 탄생하는 소중한 밑거름이 됩니다. 생태계의 비밀을 하나씩 알아가며 성장하는 아이들의 모습에서 우리 환경의 밝은 미래를 엿볼 수 있습니다. 자연을 사랑하는 마음으로 시작된 이 작은 걸음이 세상을 바꾸는 큰 힘이 되기를 기대해 봅니다.

국립과천과학관문화행사🎆

생명과학
지구환경과학

기후위기 시대, 종자🫘 저장으로 식량🍚 재난을 막는 방법을 알아보자! l 2026 미래 과학 트렌드 북콘서트

식물의 종자를 보존하는 일은 인류의 미래를 지키는 가장 확실한 방법 중 하나입니다. 흔히 '시드뱅크'라고 하면 금융기관을 떠올리기 쉽지만, 사실 이곳은 식물의 유전 자원을 안전하게 보관하는 생명의 은행입니다. 특히 '시드볼트'는 지구 대재앙에 대비하여 종자를 영구적으로 저장하기 위해 만들어진 거대한 금고와 같습니다. 최근 연구에 따르면 전 세계 식물의 약 40%가 멸종 위기에 처해 있으며, 식물 한 종의 멸종은 생태계의 연쇄적인 붕괴를 초래하여 결국 우리 인류에게까지 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 전 세계에 단 두 곳뿐인 시드볼트는 노르웨이의 스발바르 글로벌 시드볼트와 대한민국의 백두대간 글로벌 시드볼트입니다. 시드뱅크가 연구나 재배를 위해 종자를 입출금하듯 활용하는 곳이라면, 시드볼트는 국가적 재난이나 기후 위기 상황에서 종자를 보존하기 위한 최후의 보루입니다. 실제로 시리아 내전 당시 폭격으로 전력이 끊겨 종자 연구소가 위기에 처했을 때, 미리 스발바르 글로벌 시드볼트에 중복 저장해 두었던 종자들을 반출하여 연구를 재개할 수 있었던 사례는 이 시설의 실질적인 가치를 증명해 줍니다. 경상북도 봉화군에 위치한 백두대간 글로벌 시드볼트는 국가 보안 시설로 지정되어 철저하게 관리되고 있습니다. 스발바르 글로벌 시드볼트가 주로 작물 종자를 다룬다면, 백두대간 글로벌 시드볼트는 야생 식물을 중심으로 보존한다는 점에서 차별화됩니다. 생물 다양성을 회복하고 생태계를 복원하기 위한 기반을 마련하는 이곳은, 시드볼트와 시드뱅크를 동시에 운영하며 종자 저장뿐만 아니라 건강한 종자를 선별하고 연구하는 일에도 박차를 가하고 있습니다. 시드볼트에 저장될 종자는 아주 먼 미래에도 싹을 틔울 수 있을 만큼 건강해야 합니다. 이를 위해 현미경으로 미세한 무늬와 구조를 판별하고, 챔버 시설을 이용해 발아율을 확인하는 등 까다로운 검증 과정을 거칩니다. 최근에는 희귀 식물의 종자를 훼손하지 않기 위해 엑스레이를 활용한 비파괴 검사를 시행하기도 합니다. 1mm보다 작은 종자의 내부까지 꼼꼼히 살피는 이러한 정밀한 연구 과정은, 단 하나의 생명도 놓치지 않으려는 과학적 노력의 산물입니다. 우리가 야생 종자를 보존해야 하는 이유는 단순히 현재의 경관을 유지하기 위함이 아닙니다. 야생 식물은 우리가 먹는 작물의 병해충 저항성을 개선할 수 있는 중요한 원종이자 유전적 자산입니다. 우리나라 특산 식물인 구상나무처럼 기후 변화로 서식지를 잃어가는 생물들을 지켜내지 못한다면, 미래 세대가 활용할 수 있는 생태적 선택지는 급격히 줄어들게 될 것입니다. 결국 종자를 지키는 일은 다가올 미래의 식량 안보와 생태계 건강성을 담보하는 숭고한 약속입니다.

국립과천과학관과학강연👨‍🏫

생명과학
지구환경과학

푸바오는 왜 중국으로 가야하는가?

푸바오는 한국에서 태어나 큰 사랑을 받은 대왕판다로, '행복을 주는 보물'이라는 이름처럼 많은 이들에게 기쁨을 선사했습니다. 하지만 2024년 4월, 푸바오는 정들었던 한국을 떠나 중국으로 돌아가게 되었습니다. 이는 대왕판다의 소유권이 중국 정부에 있으며, 한국에는 대여 형식으로 머물렀기 때문입니다. 중국은 1984년부터 기증 대신 대여 방식을 채택하여 판다 외교를 이어오고 있으며, 해외에서 태어난 새끼 판다 역시 종 보존을 위해 일정 연령이 되면 중국으로 반환되어야 하는 원칙이 존재합니다. 중국이 판다를 대여 방식으로 관리하는 데에는 생물학적인 보전 목적이 매우 큽니다. 대왕판다는 현재 국제자연보전연맹(IUCN)이 지정한 멸종위기종으로, 야생과 시설을 통틀어 개체 수가 약 2,500마리에 불과합니다. 이들은 서식지가 중국 내륙의 특정 산맥으로 한정되어 있고, 대나무만을 섭취하는 까다로운 식성을 지니고 있습니다. 또한 암컷의 번식 주기가 길고 번식률이 다른 곰들에 비해 현저히 낮아, 개체군 유지를 위해서는 국가 차원의 체계적이고 집중적인 관리가 필수적입니다. 개체 수가 적고 서식지가 제한된 생물종은 '멸종의 소용돌이'라는 위험에 직면하기 쉽습니다. 스웨덴의 남부민물도요 사례를 보면, 서식지 단절로 인해 격리된 개체군 내에서 근친교배가 빈번해졌습니다. 유전적으로 유사한 개체끼리 교미하면 자손의 생존율과 부화율이 급격히 떨어지는 '근교약세' 현상이 나타납니다. 이러한 악순환이 반복되면 개체군은 스스로 회복하지 못하고 점차 쇠퇴하게 되는데, 이는 특정 지역에 고립된 생물들이 겪는 가장 치명적인 위협 중 하나로 꼽힙니다. 멸종의 소용돌이에서 벗어나기 위해서는 인간의 적극적인 개입이 필요합니다. 유전적 다양성을 확보하기 위해 서로 다른 지역의 개체들을 인위적으로 짝짓기시키고, 부상당한 개체를 치료하여 번식 가능한 개체 수를 최대한 늘려야 합니다. 푸바오가 중국으로 돌아간 결정적인 이유도 바로 여기에 있습니다. 유전적으로 거리가 먼 짝을 찾아 근친교배를 방지하고, 대왕판다라는 종의 유전정보 총량을 건강하게 유지하기 위한 과학적 노력의 일환인 것입니다. 이러한 헌신적인 노력 덕분에 대왕판다의 멸종위기 등급은 '위기'에서 '취약'으로 한 단계 완화되는 성과를 거두었습니다. 이는 인간의 의지와 노력이 있다면 멸종의 위기를 극복할 수 있다는 희망적인 사례를 보여줍니다. 비록 푸바오를 가까이서 볼 수 없는 아쉬움은 크지만, 이러한 과정은 대왕판다라는 종을 지구상에서 더 오래 만나기 위한 필수적인 여정입니다. 이제 우리는 판다를 넘어 더 다양한 멸종위기종에 관심을 기울여 건강한 생태계를 만들어가야 합니다.

과학플랫폼 SOAK

생명과학
지구환경과학

가장 다양한 종을 가진 딱정벌레🪲 생태계와 우리에게 어떤 영향을 미쳤을까요? l 곤충진화사 : INSECTA

딱정벌레는 완전탈바꿈을 하는 곤충으로, 현재까지 약 40만 종이 발견되어 전체 곤충의 40%에 달하는 종 다양성을 자랑합니다. 이들은 색, 모양, 크기, 먹이, 습성, 서식 환경 등에서 매우 다양한 특성을 보이며, 각기 다른 생태계의 작은 틈새에서 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 이러한 다양성 덕분에 인류는 오랜 시간 동안 딱정벌레에 매료되어 왔으며, 고대 이집트에서는 소똥구리가 신성시되어 태양신의 상징으로 여겨지기도 했습니다. 고대 이집트인들은 소똥구리가 구를 굴리는 모습을 떠오르는 태양에 비유하여 신의 화신으로 숭배하였습니다. 벽화, 조각상, 장신구 등 다양한 유물에서 소똥구리의 모습이 발견되며, 이는 곤충의 생태에 대한 이해가 부족했던 시절에도 딱정벌레가 인류 문화에 깊이 자리 잡았음을 보여줍니다. 특히, 소똥구리가 똥 공 속에서 갑자기 나타나는 현상은 부활의 상징으로 해석되기도 했습니다. 딱정벌레는 고생대 페름기부터 화석이 발견되며, 쥐라기 이후 종분화가 급격히 증가한 것으로 알려져 있습니다. 이들은 크기, 색, 신체 구조, 먹이 등에서 다양한 적응을 이루었으며, 나무, 풀숲, 땅, 물속 등 다양한 환경에 적응하여 살아갑니다. 이러한 적응방산 덕분에 딱정벌레목은 폭발적인 종 다양성을 이루게 되었습니다. 이 딱딱한 날개는 몸을 보호하고 생존율을 높이는 데 중요한 역할을 하며, 금속성 구조색은 빛을 산란시켜 천적의 눈을 피하는 데 유리합니다. 일부 물방개류는 딱지날개에 공기를 저장해 물속에서 숨을 쉬기도 하며, 날 때는 딱지날개를 열고 속날개로 비행합니다. 딱정벌레의 학명도 이 딱지날개에서 유래하였습니다. 딱정벌레는 아름다운 색과 형태, 그리고 다양한 뿔과 턱 등으로 인해 인류에게 꾸준히 사랑받아 왔습니다. 특히 장수풍뎅이나 사슴벌레류 수컷의 큰 뿔과 턱은 성선택의 결과로 점점 커진 것으로 보이며, 이는 종 내에서 다양한 형태변이를 만들어냅니다. 매일 새로운 딱정벌레 종이 발견되고 있으며, 실제로는 백만 종 이상이 존재할 것으로 추정됩니다. 딱정벌레는 동물 전체의 25%를 차지하는 분류군으로, 생물다양성의 대표적인 예시이자 환경 적응과 진화의 과정을 이해하는 데 중요한 생물입니다.

국립과천과학관👉기획·특별전

생명과학

[댓글이벤트🎁] 카카오 나무가 사라진다? 🍫초콜릿 가격이 오르는 진짜 이유 l 요즘과학

카카오나무는 현재의 기후위기가 지속된다면 2050년경 주 생산지에서 완전히 사라질 위험에 처해 있습니다. 세계자연보전연맹(IUCN)은 생물종의 멸종 위협을 평가하여 '적색목록'을 발표하는데, 카카오는 현재 '위기' 등급에 해당하며 머지않아 절멸될 가능성이 큽니다. 멸종이란 단순히 개체수가 줄어드는 것을 넘어 한 종이 지구상에서 완전히 자취를 감추는 것을 의미하기에, 생물다양성 보존을 위한 경각심이 그 어느 때보다 필요한 시점입니다. 카카오나무는 북위와 남위 20도 사이의 습하고 그늘진 열대 지방에서만 자라는 까다로운 식물입니다. 수천 개의 꽃 중 단 1~2%만이 열매를 맺을 정도로 번식이 어렵고, 최근에는 지구온난화로 인한 수분 부족과 곰팡이병 확산으로 생산량이 급감하고 있습니다. 이러한 공급 부족은 코코아 가격을 수십 년 전보다 5~6배 이상 폭등시켰으며, 이는 우리가 즐기는 초콜릿뿐만 아니라 커피와 차 같은 기호 식품 전반의 위기로 이어지고 있습니다. 멸종 위기에 대응하기 위해 과학계는 서식지 내 보존과 서식지 외 보존이라는 두 가지 전략을 사용합니다. 서식지 내 보존은 카카오가 자생하는 지역을 보호구역으로 지정해 인간의 접근을 제한하는 방식이며, 서식지 외 보존은 수목원이나 종자은행, 유전자은행 등으로 개체를 옮겨 안전하게 보호하는 방법입니다. 최근에는 기후 변화에 적응할 수 있도록 카카오나무 주변에 키 큰 나무를 심어 그늘을 만들거나, 고온 건조한 환경에서도 잘 견디는 새로운 품종을 개발하는 연구도 활발히 진행 중입니다. 미래의 초콜릿을 지키기 위한 혁신적인 기술로 '실험실 초콜릿'과 '코코아 없는 초콜릿'이 주목받고 있습니다. 실험실 초콜릿은 카카오 콩에서 추출한 세포를 배양기에서 키워 원료를 얻는 방식으로, 단 며칠 만에 수확이 가능하다는 장점이 있습니다. 반면 코코아 없는 초콜릿은 보리, 해바라기 씨, 귀리 등 다른 식물 원료를 조합해 초콜릿 특유의 맛을 재현합니다. 이러한 기술적 대안은 카카오 멸종이라는 최악의 시나리오 속에서도 우리가 초콜릿의 달콤함을 잃지 않게 해줄 중요한 열쇠가 될 것입니다. 기후 변화의 영향은 카카오에만 국한되지 않고 우리 주변의 농작물 지도까지 바꾸고 있습니다. 과거 사과의 주 생산지였던 대구 지역은 기온 상승으로 인해 재배지가 강원도까지 북상했으며, 제주도와 충청도에서는 바나나 재배가 성공하기도 했습니다. 우리가 일상에서 실천하는 플라스틱 줄이기나 대중교통 이용 같은 작은 노력들은 단순히 환경을 보호하는 것을 넘어, 익숙한 과일과 식물들이 우리 곁에서 사라지지 않도록 지키는 숭고한 행동입니다. 미래 세대에게 풍요로운 자연을 물려주기 위한 실천이 절실합니다.

국립과천과학관요즘과학👏

생명과학
지구환경과학
융합

🐛🦋생물들의 삶과 죽음의 흔적이 가득한 지구🌏 l 곤충진화사 : INSECTA

인류세라는 용어는 인간의 활동이 지구 환경에 미치는 영향이 지질학적 수준에 도달했음을 시사합니다. 지질학자들은 46억 년 지구 역사를 누대, 대, 기, 세로 구분하며, 각 시대를 나누는 주요 기준은 생물군의 대멸종입니다. 하나의 시대가 저물고 새로운 생태계가 등장할 때마다 지구는 이전과는 전혀 다른 환경으로 변모해 왔습니다. 이러한 변화는 단순한 시간의 흐름을 넘어 기후와 지리, 생물 분포의 근본적인 전환을 의미하며, 현재 우리가 논의하는 인류세 또한 그 연장선에 있습니다. 초기 지구는 다른 행성들과 충돌하며 몸집을 불려 나갔으며, 특히 테이아와의 거대한 충돌은 달을 탄생시킨 결정적인 사건이었습니다. 당시 지구는 끊임없는 용암 분출과 지각 변동으로 인해 매우 역동적인 상태였습니다. 암석들은 녹았다가 굳기를 반복하며 대기에 노출되었고, 물과 공기의 흐름에 깎여 나가며 본래의 성질을 잃어갔습니다. 이러한 격렬한 순환 과정 때문에 지구 탄생 초기의 암석을 발견하는 것은 매우 어렵지만, 그 뜨거웠던 시절의 흔적은 대기권 형성의 기초가 되었습니다. 시생누대에 접어들며 따뜻한 바다에서 최초의 생명체가 탄생했습니다. 약 38억 년 전의 단세포 생물을 시작으로, 35억 년 전에는 광합성을 통해 산소를 배출하는 시아노박테리아가 등장했습니다. 이들이 배출한 산소는 오랜 시간 동안 지표면의 철과 황을 산화시킨 후 대기 중으로 퍼져나갔습니다. 이는 지구 환경을 근본적으로 뒤바꾼 사건이었으며, 오존층 형성과 자기장의 보호 아래 생명체가 물 밖으로 진출하여 종의 다양성을 꽃피울 수 있는 결정적인 계기가 되었습니다. 지구 내부의 끊임없는 움직임은 대륙을 모으고 흩뜨리며 해안선과 기후를 변화시켰습니다. 판게아와 같은 초대륙의 형성과 분리는 생물들에게 가혹한 시련인 동시에 진화의 기회가 되었습니다. 캄브리아기에 이르러 기상천외한 형태의 바다 생물들이 폭발적으로 등장했고, 이들은 점차 육지로 올라와 복잡한 생태계를 구성하기 시작했습니다. 대륙과 해양의 분포 변화는 해류와 바람의 방향을 바꾸어 다채로운 지리적 환경을 조성했으며, 이는 오늘날 우리가 마주하는 수많은 생명체의 기틀이 되었습니다. 지구의 역사는 다섯 번의 대멸종을 거치며 삶과 죽음의 흔적들로 채워져 왔습니다. 대멸종은 생물종의 70% 이상을 사라지게 했지만, 남은 종들이 새로운 생태적 지위를 차지하며 더욱 풍성한 생물 다양성을 만들어냈습니다. 138억 년이라는 우주의 시간 속에서 인류의 시간은 찰나에 불과하지만, 원소들이 모여 행성을 이루고 생명이 태어난 과정은 경이롭기만 합니다. 우리는 별에서 온 원소들로 이루어진 존재로서, 지구라는 작은 구역에서 수많은 생명과 함께 이 거대한 역사를 공유하고 있습니다.

국립과천과학관👉기획·특별전

물리학
생명과학
지구환경과학
천문학

전설의 로드맵🗺️🧭 완~~성!! 올 한해 싸돌이의 활약을 만나보세요❤️l 싸돌이가 간다 #하이라이트 #셔츠 #국립과천과학관 #서울대공원 #국립생물자원관 #국립어린이과학관

서울 대공원에서는 멸종 위기종을 보호하기 위한 사이테스 표식을 직접 확인하며 귀여운 레서팬더를 찾아보는 특별한 경험을 할 수 있습니다. 국립생물자원관에서는 멸종 위기에 처한 곤충인 비단벌레를 실제로 관찰하며 자연의 소중함을 다시 한 번 느끼게 됩니다. 이러한 체험은 생물 다양성의 중요성을 깨닫게 해주며, 우리 주변의 생명체를 보호해야 한다는 책임감을 심어줍니다. 국립어린이과학관에서는 마스코트 친구와의 만남을 통해 과학 체험의 즐거움을 만끽할 수 있습니다. 다양한 체험 활동을 통해 과학에 대한 흥미를 높이고, 어린이뿐만 아니라 모든 방문객이 과학의 세계에 한 걸음 더 다가갈 수 있습니다. 서울시립과학관에서는 큐폴라를 관람하며 영화 속 주인공이 된 듯한 기분을 느낄 수 있고, 실제로 거대한 티라노사우루스와 마주하며 압도적인 분위기를 경험할 수 있습니다.

국립과천과학관💙싸돌이💙

생명과학
지구환경과학

[댓글 이벤트] 전설의 로드맵🗺️, 완성되었나요?! 올 한해 싸돌이의 활약상을 한 눈에! l 싸돌이가 간다

한 해가 저물어가는 시점에서, 과학에 대한 열정으로 다양한 과학관과 박물관을 누비며 보낸 시간들이 떠오릅니다. 처음에는 과학 천재가 되겠다는 다짐으로 시작했지만, 1년이 지난 지금도 여전히 배울 것이 많다는 사실을 깨닫게 됩니다. 그럼에도 불구하고, 여러 기관을 방문하며 쌓은 경험과 추억은 소중한 자산이 되었습니다. 연말을 맞아 과학관 곳곳이 아름답게 꾸며진 모습을 보며, 그동안의 여정을 되돌아보는 시간이 특별하게 느껴집니다. 과학관에서의 추억 중 가장 인상 깊었던 순간은 서울대공원에서 조류가 공룡의 후예임을 처음 알게 되었던 경험입니다. 타조와 인사를 나누고, 멸종위기종인 레서팬더를 찾아보며 생물 다양성의 소중함을 직접 느꼈습니다. 국립생물자원관에서는 비단벌레 표본을 직접 관찰하고, 생물자원 보호의 중요성을 체험할 수 있었습니다. 이처럼 다양한 생물과의 만남은 과학에 대한 호기심을 더욱 자극해 주었습니다. 국립어린이과학관에서 마스코트 친구와 함께한 체험은 특별한 선물처럼 기억에 남습니다. 친구와의 약속, 그리고 과거로 돌아가는 모스부호 체험 등은 과학이 단순한 지식이 아니라, 직접 경험하고 느끼는 즐거움임을 일깨워 주었습니다. 우주를 주제로 한 전시에서는 자신의 고향이 우주 어딘가일지도 모른다는 상상을 하며, 과학관이 주는 무한한 상상력의 세계에 빠져들었습니다. 서울시립과학관에서는 큐폴라를 통해 영화의 주인공이 된 듯한 기분을 느꼈고, 소행성 전시에서는 우주의 신비로움과 위험성을 동시에 체험할 수 있었습니다. 특히 티라노사우르스 스코티의 압도적인 크기와 존재감은 자연사에 대한 경외심을 불러일으켰습니다. 연말이 되니 크리스마스 분위기와 함께, 평소 접하지 못했던 다양한 과학 기관들이 더욱 그리워집니다. 서울로봇인공지능과학관에서는 다양한 로봇들과의 만남이 인상적이었습니다. 메타 휴머노이드 마스크봇과의 대화는 인간과 기계의 경계에 대해 다시 생각하게 했고, 전곡선사박물관에서는 고고학자의 꿈을 잠시나마 실현할 수 있었습니다. 국립현대미술관에서는 과학관이 아닌 곳에서도 새로운 시각을 얻으며, 집과 과학관의 의미를 다시 한 번 되새길 수 있었습니다. 지난 1년간의 여정은 과학 천재가 되기 위한 값진 경험이었으며, 앞으로도 새로운 추억을 쌓아가고 싶다는 다짐을 하게 됩니다.

국립과천과학관💙싸돌이💙

생명과학
지구환경과학
천문학
융합

바나나🍌는 곰팡이가 참.. 밉다...😭 바나나 전염병 파나마병 | 요즘과학

우리가 일상에서 흔히 접하는 바나나는 사실 자연적인 번식 과정을 거친 결과물이 아닙니다. 전 세계에서 소비되는 대부분의 바나나는 '캐번디시'라는 단일 품종으로, 모든 개체가 유전적으로 동일한 복제본입니다. 씨가 없는 바나나를 만들기 위해 인위적으로 개량된 이 식물은 뿌리줄기를 잘라 심는 방식으로 번식합니다. 이러한 유전적 균일성은 대량 생산에는 유리하지만, 치명적인 질병이 발생했을 때 전체 종이 한꺼번에 멸종할 수 있는 위험성을 내포하고 있습니다. 과거 우리가 먹었던 바나나는 지금보다 훨씬 달고 향이 진했던 '그로 미셸' 품종이었습니다. 하지만 1950년대에 발생한 파나마병이라는 곰팡이 질환은 전 세계의 그로 미셸 농장을 초토화시켰습니다. 토양에 서식하는 이 곰팡이는 바나나 나무의 물관을 막아 말라 죽게 만드는데, 유전적으로 동일했던 그로 미셸은 아무런 저항력을 갖지 못했습니다. 결국 이 품종은 상업적 재배가 불가능해졌고, 우리는 그 대안으로 질병에 강했던 캐번디시를 선택하게 되었습니다. 캐번디시는 그로 미셸보다 맛은 덜하지만 파나마병에 저항력이 있어 전 세계 바나나 시장의 99%를 차지하게 되었습니다. 그러나 최근 '변종 파나마병(TR4)'이 등장하면서 상황은 다시 급변하고 있습니다. 과거의 질병을 이겨냈던 캐번디시조차 이 새로운 변종 앞에서는 속수무책으로 무너지고 있기 때문입니다. 아시아에서 시작된 이 병은 이제 아프리카와 남미까지 확산되며, 우리가 아는 노란 바나나가 식탁에서 사라질지도 모른다는 공포를 현실로 만들고 있습니다. 바나나의 위기는 현대 농업이 추구해온 단일 재배 방식의 한계를 극명하게 보여줍니다. 생산 효율성을 극대화하기 위해 특정 품종만을 대규모로 재배하는 방식은 생태계의 회복력을 약화시킵니다. 자연 상태의 야생 바나나는 수많은 씨앗과 다양한 유전자를 보유하고 있어 질병에 대응할 수 있는 능력이 있지만, 개량된 바나나는 그렇지 못합니다. 유전적 다양성의 결여는 결국 외부 환경 변화에 대한 대응력을 상실하게 만들며, 이는 식량 안보에 심각한 위협이 됩니다. 과학자들은 이제 바나나를 구하기 위해 유전자 편집 기술이나 야생종과의 교배 등 다양한 방법을 시도하고 있습니다. 질병에 강한 유전자를 찾아내어 캐번디시에 주입하거나, 아예 새로운 품종을 개발하여 시장에 보급하려는 노력이 이어지고 있습니다. 우리가 미래에도 바나나를 즐기기 위해서는 단순히 기술적인 해결책을 넘어, 생물 다양성의 가치를 보존하려는 근본적인 태도 변화가 필요합니다. 멸종의 문턱에 선 바나나는 우리에게 자연과의 공존이라는 중요한 숙제를 던져주고 있습니다.

국립과천과학관요즘과학👏

생명과학
지구환경과학
융합

누구도 쉽게 들어갈 수 없는 수장고 속!🔎 어떤 곤충표본들이 있는지 싸돌이가 직접 보고 왔습니다🫡 l 싸돌이가 간다

비단벌레의 아름다움에 감탄하며 시작된 탐험은 살아 있는 생물을 직접 관찰할 수 있는 특별한 공간으로 이어집니다. 이전까지는 죽은 표본만을 접했지만, 이곳에서는 생생한 생물의 모습을 가까이에서 볼 수 있습니다. 곤충 건조 표본 수장고에 들어서면, 다양한 곤충 표본들이 체계적으로 보관되어 있는 모습을 확인할 수 있습니다. 공간을 효율적으로 활용하기 위해 특별한 방식으로 표본이 정리되어 있어, 관람객들은 평소 쉽게 볼 수 없는 희귀 곤충들을 직접 마주할 수 있습니다. 비단벌레와 소똥구리 등 멸종 위기종 곤충 표본을 살펴보면서, 이들이 왜 사라지게 되었는지 그 배경에 대한 설명도 이어집니다. 소똥구리는 과거에는 흔했으나, 축산 환경의 변화로 인해 1970년대 이후로는 표본조차 남아 있지 않다는 사실이 밝혀집니다. 이러한 곤충 표본 수장고는 단순한 전시 공간을 넘어, 생물 다양성 보전의 중요성을 일깨워주는 역할을 하고 있습니다. 또한, 무척추동물 표본 수장고에서는 다양한 건조 표본과 액침 표본을 통해 생물의 다양한 형태와 보존 방법을 경험할 수 있습니다. 액체 질소 탱크를 활용한 생물 소재의 보존 방식도 소개됩니다. 이 탱크는 -196℃의 극저온 환경을 유지하여, 다양한 생물 자원을 오랜 기간 안전하게 보관할 수 있도록 해줍니다. 국가 야생 생물 소재 은행에서는 이러한 첨단 보존 기술을 통해 야생 생물 자원과 종자 등을 관리하고, 필요로 하는 연구자들에게 분양하는 역할을 담당합니다. 보존 기간은 소재의 종류에 따라 다르지만, 일부는 영구적으로 보존이 가능하다는 점이 인상적입니다. 실내 공기 정화 효과가 있는 자생식물의 실험도 진행되고 있습니다. 자생식물은 한반도에서 자연적으로 자라는 식물로, 실내 환경에서도 잘 적응할 수 있는지 다양한 실험이 이루어지고 있습니다. 이는 도시 환경에서의 생태적 가치 증진과 더불어, 우리 고유의 식물을 널리 보급하기 위한 중요한 시도입니다. 이러한 연구와 실험을 통해 실내에서도 자연의 푸르름을 느낄 수 있는 기회가 확대되고 있습니다. 마지막으로, 새 둥지와 야생동물의 흔적을 주제로 한 기획전이 소개됩니다. 다양한 새들이 어떻게 둥지를 만들고 살아가는지, 그리고 야생동물들이 남기는 흔적을 통해 그들의 생태를 이해할 수 있도록 전시가 구성되어 있습니다. 방울새가 포유류의 털을 이용해 둥지를 만드는 등, 자연의 신비로운 적응 방식을 직접 확인할 수 있습니다. 이러한 전시는 관람객들에게 자연과 생물 다양성의 소중함을 다시 한 번 일깨워 주며, 미래 세대를 위한 보전의 필요성을 강조합니다.

국립과천과학관💙싸돌이💙

물리학
생명과학
지구환경과학
융합

생명의 보물창고! 국립생물자원관으로 출똥!ㅣ싸돌이가 간다

국립생물자원관은 자연의 다양한 생명체를 체계적으로 분류하고 연구하는 중요한 기관입니다. 이곳에서는 우리나라뿐만 아니라 전 세계의 생물들을 일곱 개의 계로 분류하여 관리하고 있습니다. 생물 분류의 가장 기본 단위는 종이며, 종에서 시작해 속, 과, 목, 강, 문, 계로 점차 범위를 넓혀가며 분류합니다. 최근 연구 결과에 따라 생물들은 총 7개의 계로 나누어지며, 이는 생물의 다양성과 복잡성을 이해하는 데 큰 도움이 됩니다. 이 중 동물계의 절지동물문, 특히 곤충강은 전체 동물계에서 4분의 3, 전체 생물 중 절반 이상을 차지할 정도로 매우 풍부한 종을 보유하고 있습니다. 세균계와 고균계는 세포벽 구조의 차이로 구분되며, 고균계는 극한 환경에서 주로 서식합니다. 원생동물계부터는 진핵세포로 이루어져 있어 세포 구조가 더욱 복잡해집니다. 균계에는 곰팡이, 버섯, 지의류 등이 포함되며, 유색조식물계와 식물계는 각각 미세조류와 광합성을 하는 다양한 식물들을 포괄합니다. 육상식물은 포자로 번식하는 이끼와 양치식물, 종자로 번식하는 나자식물과 피자식물로 나뉩니다. 나자식물은 바람에 의해 꽃가루가 퍼지지만, 피자식물은 곤충에 의해 수정이 이루어집니다. 국립생물자원관에는 이처럼 다양한 생물의 표본이 전시되어 있어, 한때 살아있던 생물들의 모습을 가까이에서 관찰할 수 있습니다. 특히 포유류와 조류의 박제 표본은 실제와 매우 흡사하게 제작되어 관람객들에게 생생한 경험을 제공합니다. 박제는 동물의 가죽과 뼈, 일부 신체 부위를 사용해 살아있는 모습을 재현하는 기술입니다. 눈동자 등 일부는 유리나 아크릴로 만든 모형을 사용하지만, 깃털이나 털 등은 실제 동물의 것을 그대로 활용합니다. 박제의 자세는 다양한 자료를 분석해 실제 동물의 자연스러운 모습을 최대한 반영하여 제작됩니다. 견고함과 사실성이 중요시되며, 국립생물자원관의 박제 표본 대부분은 전문 박제사가 직접 제작한 결과물입니다. 국립생물자원관에는 디지털 수장고도 마련되어 있습니다. 이곳에서는 370여 종의 자생생물에 대한 동영상과 사진 등 다양한 기록 자료를 디지털로 보관하고 있습니다. 이를 통해 누구나 원하는 생물 정보를 쉽게 검색하고 체험할 수 있습니다. 국립생물자원관은 매년 생물 다양성 현황을 조사하며, 2023년 12월 기준으로 국가생물종목록에 6만 종을 기록하고 있습니다. 이러한 노력은 우리나라 생물 다양성 보전과 연구에 큰 기여를 하고 있습니다.

국립과천과학관💙싸돌이💙

생명과학

[댓글 이벤트] 돌고래와 인간의 공존! 건강한 바다🌊를 위해!🐬마린걸스 Part.2ㅣ선을 넘는 과학자들

산업 혁명 이후 인간의 활동 범위가 바다로 확장되면서 해양 생태계는 전례 없는 위기에 직면했습니다. 특히 제주 연안에 서식하는 남방큰돌고래들은 해양 쓰레기로 인해 직접적인 생존 위협을 받고 있습니다. 돌고래들이 플라스틱을 먹이로 착각하거나 장난감처럼 가지고 놀다가 주둥이에 끼는 사고가 빈번하며, 이는 영양 섭취 방해와 건강 악화로 이어집니다. 더욱 심각한 것은 버려진 낚싯줄이나 그물 같은 어업 쓰레기입니다. 꼬리나 지느러미에 얽힌 낚싯줄은 돌고래의 추진력을 앗아가고 신체 일부를 절단시키는 치명적인 상처를 남기며, 결국 개체군의 생존을 위태롭게 만드는 주요 원인이 되고 있습니다. 최근 대중 매체의 영향으로 돌고래에 대한 관심이 높아지면서 관광 선박을 이용한 돌고래 관찰 활동이 급증했습니다. 하지만 무분별한 관광은 돌고래에게 심각한 스트레스를 유발합니다. 선박이 너무 가까이 접근하면 돌고래는 선박의 스크루에 부딪혀 큰 상처를 입을 수 있으며, 이는 단순한 외상을 넘어 행동 패턴의 변화를 가져옵니다. 사냥이나 휴식, 사회적 교류를 해야 할 시간에 선박을 피하거나 쫓아다니느라 에너지를 낭비하게 되는 것입니다. 이러한 단기적인 영향이 누적되면 개체군의 번식률이 감소하고 서식 범위가 축소되는 등 장기적인 생태적 변화로 이어질 수 있어 주의가 필요합니다. 제주 바다에서 진행되는 해상 풍력 발전이나 항만 건설 같은 대규모 해양 개발은 돌고래의 서식지를 더욱 좁히고 있습니다. 특히 수중 소음은 소리를 통해 소통하고 사냥하는 돌고래에게 치명적인 공해입니다. 발전 시설에서 발생하는 지속적인 저주파 소음은 돌고래의 의사소통을 방해하여 신호 전달에 혼선을 줍니다. 시끄러운 환경에서 대화하기 위해 더 큰 소리를 내야 하듯, 돌고래들도 소음 속에서 자신의 존재를 알리기 위해 과도한 에너지를 소모하게 됩니다. 이러한 소음 마스킹 현상은 먹이 활동과 사회적 관계 형성을 방해하여 결국 개체군 전체의 건강성을 악화시키는 심각한 위협 요소로 작용합니다. 남방큰돌고래는 단순히 보호해야 할 동물을 넘어 해양 생태계의 건강성을 유지하는 핵심적인 역할을 수행합니다. 이들은 최상위 포식자로서 생태계의 균형을 조절하며, '고래 펌프'라 불리는 영양분 순환 과정을 주도합니다. 깊은 바다와 연안을 오가며 먹이 활동과 배설을 통해 영양분을 공급함으로써 바다의 생산성을 높이는 것입니다. 또한 고래가 죽어 심해로 가라앉을 때 발생하는 탄소 격리 효과는 지구 온난화 완화에도 기여합니다. 제주 연안의 돌고래들은 섬 전체를 돌며 물질 순환의 연결 고리가 되어주고 있으며, 이들의 존재 자체가 우리 바다가 살아있음을 증명하는 중요한 지표가 됩니다. 돌고래와 인간이 공존하기 위해서는 기존의 보호 방식을 넘어선 혁신적인 접근이 필요합니다. 현재 제주도에서는 남방큰돌고래를 국내 1호 '생태법인'으로 지정하여 법적 권리를 부여하려는 노력이 진행되고 있습니다. 이는 자연물에 인격을 부여함으로써 보다 적극적이고 역동적인 보전 활동을 가능하게 하는 제도적 장치입니다. 과거 우리 바다를 누비던 귀신고래나 강치가 사라진 아픈 역사를 반복하지 않기 위해서는 지금 우리 곁에 있는 남방큰돌고래를 지키는 것이 무엇보다 중요합니다. 건강한 바다 생태계가 유지될 때 비로소 인간과 자연이 조화롭게 공존하는 지속 가능한 미래를 꿈꿀 수 있을 것입니다.

국립과천과학관선을 넘는 과학자들🔬

생명과학
지구환경과학

관장님의 마음까지 사로잡은 싸돌이❤️ 과학관의 명예 홍보대사가 되기 위한 첫걸음!😆ㅣ과학관에 산다

싸돌이는 새로운 과학관에서의 첫날을 맞이하며 활기차게 인사를 건넵니다. 그는 관장님과 동료들에게 자신을 소개하고, 앞으로 과학관에서 열심히 일하겠다는 포부를 밝힙니다. 싸돌이는 자신이 맡은 역할에 자부심을 느끼며, 과학관의 발전을 위해 최선을 다하겠다는 다짐을 전합니다. 이러한 긍정적인 태도는 주변 사람들에게도 좋은 영향을 주며, 과학관의 분위기를 한층 밝게 만듭니다. 과학관에서의 첫 업무로 싸돌이는 관장님을 만나 인사를 드리기 위해 예약을 시도합니다. 관장님과의 만남에서 그는 과학관을 위해 헌신할 준비가 되어 있음을 강조하며, 자신의 열정을 보여줍니다. 관장님은 싸돌이의 노력을 높이 평가하며, 그를 국립과천과학관의 명예 홍보대사로 임명합니다. 이로써 싸돌이는 과학관의 대표 얼굴로서 새로운 책임을 맡게 됩니다. 홍보대사로 임명된 싸돌이는 곧바로 본격적인 활동에 나섭니다. 그는 과학관에서 열릴 예정인 '해피 사이언스 축제'를 알리기 위해 영상을 촬영합니다. 축제는 2023년 4월 22일부터 23일까지 이틀간 진행되며, 올해의 주제는 '그린사이언스'와 '탄소 중립', 그리고 '생물의 다양성'입니다. 싸돌이는 다양한 체험거리와 볼거리가 준비되어 있음을 강조하며, 많은 사람들이 과학관을 방문해 즐거운 시간을 보내길 바란다고 전합니다.

국립과천과학관💙싸돌이💙

생명과학
지구환경과학

나도 일상 속의 과학자가 될 수 있다!😏 누구나, 직접 참여할 수 있는 💚시민과학 프로젝트💚ㅣ2023 미래 과학 트렌드 출간기념 강연

과학 교육은 오랫동안 엘리트 중심의 분위기와 우월감이 강조되는 경향이 있었습니다. 많은 이들이 과학을 전공하거나 영재로 불리며, 과학고나 영재고 진학을 목표로 삼는 경우가 많았지요. 그러나 실제로 과학을 좋아하게 된 계기나, 과학을 어떻게 하면 더 많은 사람들이 즐길 수 있을지에 대한 고민은 쉽게 접하기 어렵습니다. 과학이란 과연 누구의 것일까요? 전공자나 박사 학위를 가진 사람만이 과학을 할 수 있는 것인지, 아니면 일상 속에서도 과학적 태도와 창의성을 발휘하는 이들이 과학자일 수 있는지에 대한 질문이 자연스럽게 떠오릅니다. 이러한 고민은 과학이 학교나 연구실을 벗어나 사회 전반에 어떻게 스며들 수 있는지에 대한 관심으로 이어집니다. 최근에는 과학자들이 대중매체나 유튜브 등 다양한 채널을 통해 대중과 소통하는 일이 많아졌습니다. 하지만 여전히 과학은 일반인에게는 다소 멀게 느껴질 수 있습니다. 일상에서 만난 작은 가게의 주인이나 해변에서 유리 조각을 모으는 이들, 혹은 자연을 관찰하며 기록하는 시민들 역시 과학적 실천을 하고 있다는 점에서, 과학은 특정 집단의 전유물이 아님을 알 수 있습니다. 이처럼 과학은 지식의 축적뿐 아니라 실천과 경험을 통해 누구나 참여할 수 있는 활동임을 보여줍니다. 시민과학의 사례는 우리 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 예를 들어, 해운대에서 비치코밍을 하거나, 서산에서 조류를 관찰하고 기록하는 자원봉사자들의 활동이 그렇습니다. 이들은 단순히 자연을 관찰하는 데 그치지 않고, 오랜 시간에 걸쳐 자료를 축적하며 지역사회에 기여하고 있습니다. 또한, 네이처링과 같은 온라인 플랫폼을 통해 생물다양성 모니터링에 참여하거나, 수원시의 기후변화체험 교육관 등에서 다양한 시민참여 프로그램이 운영되고 있습니다. 이러한 활동들은 시민들이 자발적으로 지식을 생산하고, 그 결과가 정책이나 제도 마련에도 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다. 시민과학은 단순한 자료 수집을 넘어, 과학적 탐구와 실천의 다양한 형태로 발전하고 있습니다. 과학자와 시민의 역할에 따라 기여형, 협력형, 공동창작형 등 여러 유형으로 구분할 수 있으며, 참여의 정도와 목적에 따라 다양한 방식으로 이루어집니다. 예를 들어, 일부 프로젝트는 시민이 자료 수집에만 참여하는 반면, 다른 프로젝트에서는 문제 인식부터 해결까지 전 과정을 시민과 과학자가 함께 수행하기도 합니다. 이러한 시민과학의 확장은 과학이 사회와 더욱 밀접하게 연결되고, 시민이 과학의 수혜자에서 적극적인 참여자로 변화하는 흐름을 반영합니다. 과학을 한다는 것은 단순히 이론을 배우는 것이 아니라, 실제로 탐구하고 실천하는 과정입니다. 과학적 실천은 관찰, 측정, 추리, 의사소통 등 다양한 탐구 방법을 포함합니다. 일상에서 꽃이나 새, 고양이 등을 관찰하거나, 간단한 실험을 통해 데이터를 수집하는 것 역시 과학적 활동의 한 부분입니다. 이러한 경험은 과학을 더욱 친근하게 만들고, 누구나 과학적 사고와 탐구에 참여할 수 있는 기회를 제공합니다. 시민과학의 활성화는 과학의 문턱을 낮추고, 더 많은 이들이 과학의 즐거움과 의미를 발견할 수 있도록 돕습니다.

국립과천과학관책📖저자강연

생명과학
지구환경과학
융합

[석학 인터뷰] 진화론의 과학적 증거는 충분할까?📖🔍 | 2022 '진화가 필요한 순간'

진화론은 오랜 연구를 통해 방대한 정보가 축적된 현대 과학의 견고한 패러다임입니다. 토마스 쿤의 개념을 빌리자면, 진화론은 단순한 가설을 넘어 생명 현상을 설명하는 가장 강력한 틀로 자리 잡았습니다. 특히 DNA와 RNA 구조에서 비롯되는 변이와 종의 다양성은 실험실과 야외 모두에서 충분히 입증되고 있습니다. 현재의 진화론 외에 지구의 생물 다양성을 이토록 명쾌하게 설명할 수 있는 경쟁 이론은 존재하지 않으며, 우리는 끊임없이 다윈의 통찰이 옳았음을 증명해 나가는 과정에 있습니다. 진화 원리는 생물학적 영역을 넘어 문화적 차원으로까지 확장되고 있습니다. 규범이나 새로운 아이디어, 개인의 선호가 전파되는 속도는 유전적 진화보다 훨씬 빠르며, 이러한 문화적 진화가 유전적 진화와 어떻게 상호작용하는지를 규명하는 것은 현대 과학의 흥미로운 과제입니다. 비록 종의 분화를 실험적으로 완벽하게 재현하는 데는 시간이 더 필요하겠지만, 생명의 기원과 상세한 진화 메커니즘을 밝히려는 노력은 계속되고 있습니다. 이는 진화생물학이 정체된 학문이 아니라 여전히 역동적으로 발전하고 있음을 보여줍니다. 과학은 고정된 진리가 아니라 증거를 바탕으로 끊임없이 자기 발전을 거듭하는 학문입니다. 지금까지 쌓아온 수많은 증거가 진화론을 강력하게 뒷받침하고 있지만, 과학자들은 100% 완벽한 결론에 안주하지 않고 새로운 가능성을 열어둡니다. 만약 진화론보다 생명 현상을 더 잘 설명할 수 있는 새로운 증거와 이론이 등장한다면, 과학계는 기꺼이 그 방향으로 나아갈 것입니다. 사회적 평판이나 소문의 확산 과정에서도 진화 메커니즘이 작동하듯, 진화에 대한 탐구는 앞으로도 다양한 분야에서 새로운 증거를 찾아내며 그 지평을 넓혀갈 것입니다.

신승관, 이대한, 이상임, 이수지, 이융남, 이현숙, 정충원, 최정규

카오스재단석학인터뷰

생명과학
지구환경과학
융합

[석학 인터뷰] 외계 생명체 진화 원리에 대한 생각🤔💭 | 2022 '진화가 필요한 순간'

인간이 지구라는 행성에 지금의 모습으로 존재하는 것은 실로 경이로운 행운의 결과입니다. 지구에서 생명이 탄생하고 스스로를 복제하는 원리는 수많은 과학적 시도에도 불구하고 아직 완벽히 재현되지 못한 신비의 영역입니다. 38억 년이라는 유구한 시간 동안 이어진 진화의 과정은 결코 정해진 방향이나 일정한 패턴을 따르지 않았습니다. 따라서 다른 행성에서 지구와 똑같은 진화의 경로가 반복되어 우리와 닮은 생명체가 존재할 확률은 사실상 제로에 가깝다고 볼 수 있습니다. 우리가 목격하는 생물 다양성은 지구만의 고유한 역사적 산물이기 때문입니다. 하지만 이것이 우주에 다른 생명체가 존재하지 않는다는 의미는 아닙니다. 광활한 우주에는 지구와 유사한 환경을 가진 행성이 수억 개 존재할 것이며, 그곳에서는 우리가 상상하지 못한 형태의 생명체가 진화했을 가능성이 큽니다. 비록 외형은 다를지라도 생명이 존재하는 곳이라면 자연선택이라는 보편적인 진화의 원리는 동일하게 작동할 것입니다. 개체 간의 변이가 존재하고 그것이 유전되며 환경에 적응한 개체가 살아남는 과정은 우주 어디에서나 통용되는 일반적인 이론입니다. 이러한 진화의 메커니즘은 지구를 넘어 우주 전체를 관통하는 생명의 법칙이라 할 수 있습니다. 외계 생명체가 어떤 화학적 기반을 가졌든, 그들이 복잡한 사회나 집단을 이루어 생존하기 위해서는 협력이라는 요소가 필수적일 것입니다. 개체들 사이의 차이가 유전되고 환경적 압력이 존재하는 한, 자연선택에 의한 진화는 필연적으로 발생합니다. 그 과정에서 생명체들은 어떻게 협력을 구축하고 유지할 것인가에 대해 끊임없는 생존 전략을 모색했을 것입니다. 어쩌면 우주 어딘가에 존재할 그들도 우리처럼 더 나은 공동체를 만들기 위한 사회적 실험을 지속하고 있을지도 모릅니다. 생명은 결국 고립된 개체가 아닌, 협력과 적응을 통해 완성되는 존재이기 때문입니다.

신승관, 이대한, 이상임, 이수지, 이융남, 이현숙, 정충원, 최정규

카오스재단석학인터뷰

생명과학
지구환경과학
융합

[강연] 곤충은 왜 해충이 되었을까? _ by신승관 ㅣ 2022 '진화가 필요한 순간' 7강 | 7강

곤충은 지구상에서 가장 번성한 동물군이지만, 인간의 관점에서는 종종 '해충'이라는 부정적인 이름으로 불리곤 합니다. 우리가 곤충을 해충으로 규정하는 기준은 대개 농작물에 피해를 주거나 질병을 매개하는 등 인간의 경제 활동과 보건에 끼치는 영향에 근거합니다. 하지만 진화의 관점에서 보면 이들은 단지 생존을 위해 환경에 적응해 온 생명체일 뿐입니다. 인간과 곤충은 같은 자원을 두고 경쟁하는 관계에 놓여 있으며, 이러한 경쟁은 양측 모두에게 끊임없는 진화적 변화를 요구해 왔습니다. 대표적인 해충인 모기는 인류에게 가장 치명적인 동물 중 하나로 꼽힙니다. 모기는 말라리아나 일본뇌염 같은 질병을 매개하며 인간의 생존을 위협해 왔습니다. 흥미로운 점은 바이러스의 진화 방식입니다. 직접 전파되는 바이러스는 숙주가 죽으면 전파가 중단되기에 독성이 약해지는 경향이 있지만, 모기와 같은 매개자가 있는 경우에는 숙주의 상태와 상관없이 전파될 수 있어 독성이 강하게 유지되기도 합니다. 이처럼 곤충은 미생물과 결합하여 생태계 내에서 강력한 영향력을 행사하며 자신들만의 생존 전략을 구축해 왔습니다. 겉모습이 징그럽다는 이유로 해충으로 오해받는 곤충들도 많습니다. 그리마는 바퀴벌레 알이나 파리를 잡아먹는 포식자로 실질적으로는 인간에게 도움을 주는 익충에 가깝습니다. 최근 대발생하여 주목받은 '러브버그' 역시 낙엽을 분해해 토양을 비옥하게 만드는 숲의 청소부 역할을 수행합니다. 이들은 단지 인간의 생활권에 대량으로 나타나 불편을 준다는 이유로 방제의 대상이 되곤 합니다. 하지만 이들을 무분별하게 살충하는 것은 생태계의 순환 고리를 끊고 천적 관계를 무너뜨리는 결과를 초래할 수 있음을 인지해야 합니다. 인간은 곤충에 맞서기 위해 화학 살충제라는 강력한 무기를 개발했습니다. 20세기 중반 DDT의 등장은 해충 박멸의 혁명처럼 여겨졌으나, 레이첼 카슨의 '침묵의 봄'은 화학 물질이 생태계 전체에 미치는 위험성을 경고했습니다. 더욱이 곤충은 살충제에 대한 저항성을 진화시키며 대응했습니다. 일부 개체가 우연히 가진 저항성 유전자가 생존을 통해 후대에 전달되면서, 웬만한 살충제로는 죽지 않는 '슈퍼 곤충'이 탄생하게 된 것입니다. 이는 인간의 기술 발전과 곤충의 진화가 벌이는 끝없는 군비 경쟁의 단면을 보여줍니다. 식물과 곤충의 관계는 단순한 먹이사슬을 넘어 정교한 공진화의 역사를 담고 있습니다. 식물은 곤충의 공격을 막기 위해 타닌이나 니코틴 같은 화학 독소를 개발했고, 곤충은 이를 극복하거나 오히려 이용하는 방식으로 진화했습니다. 반면 꽃과 화분 매개 곤충은 서로의 생존을 돕는 협력 관계를 구축했습니다. 특정 곤충만이 꿀을 먹을 수 있도록 꽃의 구조가 길어지면, 곤충의 주둥이도 그에 맞춰 길어지는 식입니다. 이러한 상호작용은 생물 다양성을 폭발적으로 증가시키는 핵심 동력이 되었으며 오늘날의 풍요로운 자연을 만들었습니다. 곤충 중에서도 가장 성공한 그룹으로 꼽히는 딱정벌레는 전체 동물의 약 25%를 차지할 정도로 다양성이 높습니다. 이들의 성공 비결 중 하나는 '딱지날개'라는 견고한 몸 구조에 있습니다. 부드러운 속날개를 보호하는 딱딱한 딱지날개 덕분에 딱정벌레는 거친 환경에서도 살아남아 대멸종의 위기를 극복할 수 있었습니다. 특히 속씨식물의 번성 시기와 맞물려 식물을 먹는 딱정벌레 그룹이 폭발적으로 분화했는데, 이는 새로운 먹이 자원을 확보하는 능력이 종의 번영에 얼마나 중요한지를 잘 보여주는 사례입니다. 딱정벌레가 식물을 효과적으로 섭식할 수 있게 된 결정적인 계기는 미생물로부터 유전자를 획득한 '수평 유전자 이동'에 있습니다. 본래 동물은 식물의 섬유질인 셀룰로스를 스스로 분해하기 어렵지만, 딱정벌레는 과거 어느 시점에 미생물의 분해 효소 유전자를 자신의 유전체로 받아들였습니다. 이 '훔친 유전자' 덕분에 딱정벌레는 공생 미생물에만 의존하지 않고도 직접 나무와 잎을 소화할 수 있는 강력한 능력을 갖게 되었습니다. 이러한 유전적 혁신은 딱정벌레가 지구상의 수많은 식물 자원을 점유하며 번성하게 만든 진화적 열쇠였습니다.

신승관

카오스재단카오스강연

생명과학

[강연] 할머니는 인류 진화의 원동력 _ by이수지 ㅣ 2022 '진화가 필요한 순간' 5강 | 5강

생물학에서 '생애사'는 개체가 태어나 성장하고 번식하며 죽음에 이르기까지의 전 과정을 의미합니다. 이는 단순히 시간의 흐름을 나열하는 것이 아니라, 각 종이 생존과 번식을 위해 선택한 일종의 '생애사'라고 할 수 있습니다. 문어처럼 짧은 생애 동안 단 한 번의 번식에 모든 에너지를 쏟는 종이 있는가 하면, 수백 년을 살며 매년 씨앗을 퍼뜨리는 삼나무처럼 종마다 그 양상은 매우 다양하게 나타납니다. 이러한 차이는 진화의 과정에서 각 환경에 적응하며 만들어진 결과물입니다. 인간의 생애사를 깊이 이해하기 위해서는 우리가 영장류라는 사실을 기억해야 합니다. 약 7,500만 년 전 공통 조상에서 갈라져 나온 영장류는 다른 포유류에 비해 유독 '느리고 긴' 생애를 사는 특징이 있습니다. 특히 인간은 침팬지나 보노보 같은 가까운 친척들과 많은 특징을 공유하면서도, 진화 과정에서 독특한 변화를 겪어왔습니다. 다른 영장류와의 공통점은 조상의 흔적을 보여주며, 차이점은 인간이 환경에 적응하며 겪었던 특별한 선택의 압력을 유추하게 하는 중요한 단서가 됩니다. 인간은 영장류 특유의 느린 생애 주기를 유지하면서도, 역설적으로 번식 속도는 다른 대형 유인원보다 빨라지는 방향으로 진화했습니다. 가장 눈에 띄는 특징은 출산 간격이 짧아졌다는 점입니다. 보통 수유 기간이 길면 다음 임신까지 시간이 오래 걸리지만, 인간은 젖을 떼는 시기를 앞당겨 출산 간격을 줄였습니다. 이는 인구학적으로 개체군을 빠르게 늘릴 수 있는 이점이 되지만, 동시에 산모와 아이의 건강에 위험을 초래할 수 있는 진화적 비용을 수반하는 선택이기도 했습니다. 짧은 출산 간격으로 인한 위험을 극복하기 위해 인간은 '협력 육아'라는 독특한 시스템을 발전시켰습니다. 포유류 전체에서 드물게 아버지가 양육에 적극적으로 참여하며, 가족을 넘어 집단 구성원들이 함께 아이를 돌보는 문화가 정착된 것입니다. 이러한 협력은 아이의 사망 위험을 낮추고 산모의 부담을 덜어주어, 인간이 가진 독특한 생애 주기가 안정적으로 유지될 수 있도록 도왔습니다. 이는 인간이 사회적 유대감을 바탕으로 생존 확률을 높여온 진화적 전략의 핵심이라 할 수 있습니다. 인간의 생애사에서 또 다른 미스터리는 번식 능력이 사라진 뒤에도 오래 생존하는 '폐경 후 수명'입니다. 진화적 관점에서 번식하지 않는 개체의 생존은 난제였으나, '할머니 가설'은 이를 명쾌하게 설명합니다. 할머니들이 축적된 지식과 자원을 바탕으로 손주들의 양육을 도움으로써, 딸이 더 빨리 다음 자녀를 가질 수 있게 하고 손주의 생존율을 높였다는 것입니다. 최근에는 범고래나 일부 코끼리 종에서도 유사한 사례가 발견되며, 이 가설은 생애사 연구의 중요한 축으로 자리 잡았습니다. 진화의 거대한 흐름을 이해하기 위해서는 출산율, 생존율, 이주율이라는 인구학적 지표를 분석하는 것이 필수적입니다. 특정 유전적 형질이 집단 내에서 어떻게 퍼져나가는지는 결국 개별 개체들이 얼마나 살아남고 자손을 남기는가에 달려 있기 때문입니다. 인구학은 단순히 숫자를 세는 학문이 아니라, 연령별로 변화하는 생물학적 사건들을 통해 진화의 동력을 구체적으로 파악하게 해주는 도구입니다. 이를 통해 우리는 노화의 패턴이나 집단의 성장 가능성을 과학적으로 예측할 수 있습니다. 느리고 긴 생애사를 가진 영장류는 개체군 증가 속도가 매우 느려 멸종 위기에 취약한 특성을 보입니다. 현재 많은 영장류가 서식지 파괴와 환경 변화로 사라질 위험에 처해 있으며, 이는 인간 자신을 이해할 소중한 비교 대상을 잃는 것과 같습니다. 전 생애에 걸친 방대한 데이터를 수집하고 분석하는 연구는 인간과 영장류의 공존을 위한 기초가 됩니다. 생물 다양성을 보존하고 각 종의 독특한 생애사를 연구하는 일은, 결국 우리 인류가 걸어온 길과 나아갈 미래를 밝히는 과정입니다.

이수지

카오스재단카오스강연

생명과학

[석학 인터뷰] 캄브리아기 대폭발이 결정적 시기인 이유!?🌎 | 2022 카오스강연 '진화'

약 5억 4천만 년 전, 지구 생태계에는 '캄브리아기 대폭발'이라 불리는 경이로운 사건이 일어났습니다. 이는 오늘날 우리가 알고 있는 모든 동물의 기본 설계도인 '바디 플랜'이 완성된 시기로, 생명 진화의 역사에서 가장 중요한 기점으로 평가받습니다. 당시 바다에는 산소 농도가 급격히 증가하며 생명체가 활동하기에 최적의 환경이 조성되었고, 이를 바탕으로 수많은 종이 폭발적으로 분화하기 시작했습니다. 다윈조차 의문을 가졌을 만큼 이 갑작스러운 변화는 현대 고생물학에서도 여전히 핵심적인 연구 주제로 다뤄지고 있습니다. 화석 기록에 따르면 이 시기에 동물의 골격과 같은 단단한 부위가 갑자기 등장합니다. 이는 단순히 생명체가 늘어난 것을 넘어, 개체 간의 치열한 생존 경쟁이 시작되었음을 의미합니다. 먹고 먹히는 관계가 빈번해지면서 자신을 보호하기 위한 외골격이나, 더 빠르게 헤엄치기 위한 내골격의 진화가 필수적이었습니다. 즉, 공격과 방어라는 생존 전략이 맞물리며 화석으로 남을 수 있는 신체 구조가 동시다발적으로 발달하게 된 것입니다. 이러한 변화는 생명체가 환경에 수동적으로 적응하는 단계를 넘어 복잡한 생태계를 형성했음을 보여줍니다. 캄브리아기 대폭발의 가장 흥미로운 지점 중 하나는 바로 '눈'의 진화입니다. 이전의 생명체들이 단순히 빛을 감지하는 수준이었다면, 이 시기에는 사물을 구체적으로 인식할 수 있는 정교한 눈이 등장했습니다. 시각의 발달은 본격적인 포식자의 출현을 이끌었고, 이는 생태계에 거대한 파장을 일으켰습니다. 포식자로부터 살아남기 위해 동물들은 더욱 다양하고 새로운 생존 전략을 세워야 했으며, 이 과정에서 완전히 새로운 형태의 동물문들이 탄생하게 되었습니다. 눈의 진화가 생명의 다양성을 촉발한 결정적인 방아쇠 역할을 했을 가능성이 큽니다. 우리는 흔히 진화의 과정을 현대의 지식 체계 안에서만 이해하려 하지만, 진정한 진화를 이해하기 위해서는 35억 년이라는 방대한 시간의 개념을 먼저 받아들여야 합니다. 인간의 관점에서 1억 분의 1이라는 확률은 불가능에 가깝지만, 지질학적 시간의 흐름 속에서는 충분히 일어날 수 있는 필연적인 사건이 됩니다. 캄브리아기의 폭발적 변화 역시 우연한 미스터리가 아니라, 오랜 시간 축적된 환경적 요인과 생물학적 실험이 맞물려 나타난 결과입니다. 따라서 우리는 불완전한 지식의 한계를 인정하고, 당시의 환경이 왜 그런 변화를 가능하게 했는지 탐구하는 자세가 필요합니다. 캄브리아기에는 현재 우리가 볼 수 있는 형태보다 훨씬 더 기기묘묘하고 다양한 '바디 플랜'이 존재했습니다. 생명은 끊임없이 분화하며 스스로를 실험했고, 그 과정에서 나타난 수많은 형태 중 자연 선택을 통해 살아남은 것들이 오늘날 동물의 기틀이 되었습니다. 당시의 폭발적인 다양성은 생태계가 최적의 생존 모델을 찾아가는 거대한 시행착오의 과정이었던 셈입니다. 결국 캄브리아기 대폭발은 생명이 주어진 환경에서 어떻게 분화하고 적응하는지를 보여주는 가장 역동적인 사례이며, 지구 역사의 흐름 속에서 언젠가는 일어날 수밖에 없었던 필연적인 축제였습니다.

김상욱, 김영준, 김유섭, 박정재, 이준호, 장대익, 장이권, 전중환, 최재천, 한창석

카오스재단석학인터뷰

생명과학
지구환경과학

[강연] Acts of a Darwin’s Apostle [다윈 사도 행전] _ by최재천 ㅣ 2022 가을 카오스강연 '진화' 10강 | 10강

진화라는 학문은 단순히 생명의 역사를 나열하는 데 그치지 않습니다. 그것은 우리가 지구라는 행성에서 다른 생명체들과 어떻게 상호작용하며 살아가야 하는지를 가르쳐 줍니다. 진화를 공부하며 우리는 더 나은 사람이 되고 싶다는 열망을 품게 됩니다. 여기서 더 나은 사람이란 사회적 성취를 이룬 사람이 아니라, 생명의 공생 원리를 이해하고 타자에게 더 다정한 존재가 되는 것을 의미합니다. 이러한 깨달음은 우리 삶을 지탱하는 강력한 힘이 됩니다. 서구 사회에서 찰스 다윈은 인류 역사상 가장 영향력 있는 인물 중 하나로 손꼽히지만, 한국에서의 위상은 상대적으로 낮었습니다. 다윈의 진화론은 단순한 과학 이론을 넘어 인류의 사고방식을 송두리째 바꾼 위대한 아이디어입니다. 하지만 한국은 오랫동안 다윈의 사상을 깊이 있게 수용하지 못한 '다윈 후진국'에 머물러 있었습니다. 이를 극복하기 위해 학계에서는 다윈의 저서들을 제대로 번역하고 그의 이론을 대중에게 알리려는 노력을 지속해 왔습니다. 과학계의 거두인 제임스 왓슨과 에드워드 윌슨의 일화는 진화론이 가진 통합의 힘을 잘 보여줍니다. 분자생물학과 자연주의라는 서로 다른 길을 걷던 두 천재는 한때 극심한 갈등을 겪기도 했습니다. 그러나 결국 왓슨은 윌슨이 연구하는 생물 다양성과 진화의 중요성을 인정하며 화해를 청했습니다. 이는 미시적인 유전자 연구와 거시적인 생태 연구가 결국 다윈이라는 거대한 줄기 아래에서 하나로 만날 수 있음을 시사하는 상징적인 사건입니다. 다윈의 사상을 온전히 이해하기 위해서는 그의 원전을 정확하게 읽는 과정이 필수적입니다. 하지만 다윈 특유의 만연체 문장과 방대한 분량은 번역가들에게 큰 도전이었습니다. 한국의 학자들은 '다윈 포럼'을 결성하여 《종의 기원》을 비롯한 주요 저서들을 현대적인 언어로 다시 번역하는 고된 작업을 이어왔습니다. 이러한 노력은 한국 사회가 다윈 중진국을 넘어 선진국으로 나아가는 학문적 토대가 되었으며, 대중이 진화론의 정수에 더 가까이 다가갈 수 있게 했습니다. 리처드 도킨스의 《이기적 유전자》는 많은 이들에게 세상을 바라보는 새로운 렌즈를 제공했습니다. 유전자의 관점에서 생명 현상을 바라보는 방식은 처음에는 다소 충격적이고 허무하게 느껴질 수 있습니다. 하지만 이 일관된 논리 체계는 복잡한 세상의 문제들을 명쾌하게 설명해 주는 힘이 있습니다. 유전자 렌즈를 통해 우리는 인간의 행동과 사회 구조를 더 깊이 이해하게 되며, 이는 개인의 인생관과 가치관을 송두리째 바꾸는 지적인 희열을 선사합니다. 진화론의 진정한 가치는 상아탑을 넘어 우리 삶의 현장에 적용될 때 빛을 발합니다. 통섭적 사고를 바탕으로 한 진화학은 의학, 사회학, 심지어 법률 분야에까지 깊은 영감을 줍니다. 호주제 폐지 과정에서의 진화론적 변론이나, 감염병 예방을 위한 '생태 백신' 개념은 그 좋은 예입니다. 자연을 보호하는 것이 곧 인류를 보호하는 길이라는 깨달음은 진화론이 우리에게 주는 실천적인 지혜입니다. 이는 기후 위기 시대에 인류가 나아가야 할 방향을 제시합니다. 진화론을 깊이 공부하다 보면 마주하게 되는 허무주의는 역설적으로 우리에게 해탈과 같은 평온함을 줍니다. 우리가 유전자에 의해 만들어진 존재라는 사실을 받아들이는 순간, 지나친 욕심을 내려놓고 주어진 삶에 충실할 수 있는 자유를 얻게 됩니다. 진화의 관점에서 삶을 바라보는 것은 결코 무책임한 태도가 아닙니다. 오히려 생명의 거대한 흐름 속에서 자신의 위치를 파악하고, 하루하루를 더 소중하고 다정하게 살아가게 하는 숭고한 철학적 태도입니다.

최재천

카오스재단카오스강연

생명과학

[강연] 매머드는 왜?_ 멸종, 인간, 기후 _ by 박정재 ㅣ 2022 가을 카오스강연 '진화' 9강 | 9강

진화와 멸종은 생명 역사를 이끄는 두 축입니다. 흔히 진화를 새로운 환경에 적응하여 종 분화가 일어나는 과정으로 이해하지만, 그 이면에는 경쟁에서 밀려난 종의 멸종이 필연적으로 존재합니다. 특정 지역에서 생존 가능한 종의 수는 한정되어 있기에, 새로운 종의 출현은 곧 다른 종의 퇴장을 의미하기도 합니다. 따라서 현재 우리가 직면한 생물 다양성 감소 문제를 해결하기 위해서는 과거의 멸종 사례를 면밀히 검토하고, 그 원인이 기후 변화인지 혹은 인간의 개입이었는지를 분석하는 과정이 반드시 필요합니다. 마지막 빙기 말, 지구 기온이 급격히 상승하던 시기에 매머드를 비롯한 수많은 대형 포유류가 사라졌습니다. 학계에서는 이를 두고 기후 변화 가설에 따른 식생의 변화가 원인이라는 주장과 인간의 과잉 사냥 가설이 결정적이었다는 주장이 팽팽하게 맞서고 있습니다. 기후 변화 가설은 초원이 숲으로 변하며 먹이가 부족해졌음을 강조하고, 인간의 과잉 사냥 가설은 인간이 진출한 시점과 멸종 시기가 일치함을 근거로 듭니다. 이 논쟁은 오늘날 인위적인 기후 위기와 서식지 파괴가 생태계에 미치는 영향을 이해하는 데 중요한 시사점을 제공합니다. 대멸종의 소용돌이 속에서도 아메리카들소처럼 살아남은 종들이 존재합니다. 이들은 변화하는 환경에 맞춰 먹이 습성을 바꾸는 등 놀라운 적응력을 보여주었습니다. 나무가 내뿜는 독성 방어 물질을 중화할 수 있는 반추 능력을 갖춘 덕분에, 초원이 사라지고 숲이 들어서는 환경에서도 생존을 이어갈 수 있었습니다. 이는 생물의 생존이 단순히 힘의 논리가 아니라, 변화의 속도에 얼마나 유연하게 대응할 수 있느냐에 달려 있음을 보여줍니다. 하지만 현재의 온난화 속도는 생물의 자연적인 적응 한계를 위협하고 있습니다. 섬이라는 고립된 환경은 생물에게 독특한 진화의 기회를 제공하지만, 동시에 멸종의 함정이 되기도 합니다. 자원이 한정된 섬에서 매머드는 몸집을 줄이는 왜소화 과정을 거쳤고, 반대로 포식자가 없는 곳에서는 도마뱀이 거대해지기도 했습니다. 그러나 이러한 고립된 종들은 인간과 함께 유입된 외래종이나 급격한 환경 변화에 매우 취약합니다. 모리셔스의 도도새나 마다가스카르의 코끼리새 사례는 인간의 등장 이후 고립된 생태계가 얼마나 빠르게 붕괴할 수 있는지를 극명하게 보여주는 아픈 역사입니다. 과거의 대멸종이 화산 폭발이나 운석 충돌 같은 자연재해에 의한 것이었다면, 현재 진행 중인 '여섯 번째 대멸종'은 인류의 활동이 주원인이라는 점에서 차이가 있습니다. 산업화 이후 급증한 이산화탄소 농도는 지구의 온도를 전례 없는 속도로 높이고 있으며, 이는 생물의 이동과 적응을 가로막고 있습니다. 인간이 만든 도로와 도시는 생태 통로를 단절시켜 생물들이 적합한 서식지를 찾아 북상하는 것을 방해합니다. 결국 인위적인 기후 변화와 서식지 파괴의 결합은 생태계의 복원력을 심각하게 훼손하고 있습니다. 생물 다양성을 보존해야 하는 이유는 단순히 도덕적인 차원을 넘어 인류의 생존과 직결됩니다. 생태계 내의 모든 종은 고유한 기능을 수행하며 서로 얽혀 있습니다. 예를 들어 숲코끼리가 사라지면 그들이 퍼뜨리던 식물의 씨앗도 발아하지 못해 숲 전체가 변하게 됩니다. 이러한 연쇄 반응은 결국 지구 전체의 복원력을 약화시킵니다. 또한 자연은 인류에게 식량과 의약품의 원천이자 기술 혁신의 아이디어를 제공하는 거대한 창고입니다. 생물 다양성이 높을수록 지구는 외부 충격으로부터 스스로를 보호할 힘을 갖게 됩니다. 우리는 이제 생물 다양성 핫스팟을 설정하고 멸종 위기 지역을 집중적으로 관리하는 등 창의적이고 적극적인 해결책을 모색해야 합니다. 기후 위기와 생물 다양성 감소는 서로 악순환을 일으키는 관계이지만, 반대로 생태계를 복원함으로써 기후 위기를 완화하는 선순환을 만들 수도 있습니다. 인류는 과거 오존층 파괴 문제를 협력을 통해 해결했던 경험이 있습니다. 비관론에 빠져 무기력해지기보다는, 과학적 데이터를 바탕으로 생태계와 공존할 수 있는 길을 찾는 혁신적인 노력이 필요한 시점입니다.

박정재

카오스재단카오스강연

생명과학
지구환경과학

[인터뷰] 장이권 _ 개구리가 동굴저음을 좋아하는 이유? | 2022 카오스강연 '진화'

동물의 세계에서 소리는 단순한 울림 이상의 의미를 지닙니다. 개구리나 귀뚜라미 같은 동물들에게 청각적 의사소통은 종을 식별하고 최적의 짝을 찾는 핵심적인 수단입니다. 암컷은 수컷의 노랫소리를 통해 상대가 자신과 같은 종인지, 그리고 얼마나 건강한지를 판단합니다. 특히 암컷은 저음이면서도 빠르고 힘찬 소리를 내는 수컷을 선호하는 경향이 있는데, 이는 수컷의 에너지가 넘치는 생명력과 활동성을 상징하기 때문입니다. 이러한 소통의 과정은 생존과 번식을 위한 진화적 전략의 정수를 보여주며 동물의 생태를 이해하는 첫걸음이 됩니다. 의사소통은 동물의 닫힌 내면을 들여다볼 수 있는 유일한 창구이기도 합니다. 평소 동물의 생각이나 감정은 외부에서 알기 어려운 '블랙박스'와 같지만, 그들이 신호를 주고받을 때 비로소 그 내면이 드러납니다. 인간이 대화를 통해 자신의 감정을 표현하듯, 동물 역시 의사소통을 통해 자신의 상태와 의도를 밖으로 표출합니다. 이러한 상호작용을 관찰함으로써 우리는 동물이 단순히 본능에만 의존하는 존재가 아니라, 고유한 내면을 지닌 생명체임을 깊이 이해하게 됩니다. 이는 동물의 행동 연구가 매력적인 이유이기도 합니다. 현대 과학은 전문가들만의 전유물에서 벗어나 시민들이 주도하는 '시민과학'의 시대로 나아가고 있습니다. 과거에는 고가의 장비와 박사 학위가 필수적이었지만, 이제는 일반인들도 일상에서 과학적 탐구에 참여할 수 있습니다. 시민과학은 과학의 민주화와 대중화를 이끌며, 과학자들이 놓치기 쉬운 현실적인 문제들을 해결하는 데 기여합니다. 시민들의 자발적인 참여는 과학 연구의 지평을 넓히고, 우리 사회 전반에 걸쳐 과학적 사고가 뿌리내리는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 기술의 발전보다 중요한 것은 자연을 향한 시민들의 진지한 관심입니다. 기술의 비약적인 발전은 우리 삶을 편리하게 만들었지만, 동시에 인간을 자연으로부터 소외시키기도 했습니다. 무분별한 개발과 환경 파괴로 인해 수많은 생명체가 멸종의 위기에 처해 있으며, 이는 결국 인간의 삶을 지탱하는 기반마저 위협하고 있습니다. 우리가 누리는 쾌적함이 다른 생명의 희생 위에 세워진 것임을 인지해야 합니다. 주변의 작은 생명체들에 관심을 기울이고 환경의 소중함을 깨닫는 것은, 다가올 생태적 위기를 극복하기 위해 지금 당장 실천해야 할 과제입니다. 자연과의 공존은 선택이 아닌 생존을 위한 필수적인 가치입니다. 진화는 먼 과거의 이야기가 아니라 지금 이 순간에도 우리 몸 안과 지구 곳곳에서 끊임없이 일어나고 있는 현재진행형의 사건입니다. 맹금류가 새끼의 성장 단계에 맞춰 먹이의 크기를 조절하며 정성껏 먹이는 모습에서 알 수 있듯이, 동물들은 각자의 영역에서 놀라울 정도로 뛰어난 인지 능력과 지혜를 발휘하며 살아갑니다. 생명체가 지구상에 존재하는 한 진화의 수레바퀴는 멈추지 않으며, 그 양상은 늘 변화합니다. 이러한 생명의 경이로움은 우리가 자연을 존중하고 연구해야 할 가장 큰 이유가 되며, 우리를 더 넓은 세계로 안내합니다.

장이권

카오스재단석학인터뷰

생명과학

[인터뷰] 김유섭 _ '진화는 어떻게 일어나는가?'를 푸는 집단유전학 | 2022 카오스강연 '진화'

진화생물학은 생명체가 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 탐구하는 학문으로, 무생물과는 비교할 수 없을 만큼 복잡한 생명의 신비를 다룹니다. 이 분야의 매력은 연구 방법의 다양성에 있습니다. 자연 속에서 동식물을 관찰하는 현장 연구자부터 실험실에서의 정밀한 분석을 즐기는 학자, 그리고 고도의 수학적 모델을 설계하는 이론가까지 각기 다른 배경을 가진 이들이 모여 학문적 토대를 쌓아 올립니다. 이러한 다학제적 성격은 진화생물학만이 가진 독창적인 면모이자 연구자들을 매료시키는 핵심 요소입니다. 지구상의 거대한 생물다양성을 설명하는 핵심 열쇠임에도 불구하고, 그동안 국내 진화생물학계의 규모는 주요 선진국에 비해 상대적으로 작았습니다. 생물학 커뮤니티 내에서 진화생물학의 중요성은 인지되어 왔으나, 이를 뒷받침할 체계적인 학술 조직의 부재가 아쉬움으로 남았습니다. 다행히 최근 뜻을 함께하는 연구자들이 모여 한국진화학회를 창립하며 새로운 전기를 마련했습니다. 약 40여 명의 정회원이 힘을 모은 이번 학회 설립은 국내 진화생물학 연구의 구심점 역할을 할 것으로 기대됩니다. 현재 우리나라 진화생물학 분야에는 흥미로운 불균형이 존재합니다. 대중 과학 서적 시장에서는 진화생물학 관련 도서가 큰 인기를 끌고 독자들의 관심도 매우 높지만, 정작 새로운 지식을 창출하는 전문 연구 인력은 턱없이 부족한 실정입니다. 이는 마치 관객과 평론가는 넘쳐나는데 정작 영화를 만드는 감독과 배우가 부족한 영화계의 모습과도 같습니다. 따라서 이제는 연구자 간의 네트워크를 공고히 구축하고, 차세대 진화생물학자들을 체계적으로 육성하여 학문의 내실을 다지는 노력이 절실한 시점입니다. 진화생물학은 더 이상 다른 생물학 분야와 동떨어진 고립된 학문이 아닙니다. 유전체학, 분자생물학, 바이러스학 등 현대 생물학의 주류 분야들과 긴밀하게 상호작용하며 함께 발전하는 단계에 접어들었습니다. 특히 호모 사피엔스가 어떻게 독보적인 생존 능력을 갖추게 되었는지, 그리고 다른 호미닌 종들의 멸종과 현재의 생태계 변화에 어떤 영향을 미쳤는지를 이해하는 데 진화적 관점은 필수적입니다. 한국진화학회는 이러한 학문 간 경계를 허물고 다양한 협력 과제를 수행하며 진화생물학의 지평을 넓혀갈 계획입니다. 진화의 구체적인 기제를 다루는 집단유전학은 진화가 어떤 방식으로 일어나는지를 과학적으로 규명하는 학문입니다. 20세기 초중반 기초를 닦은 창시자들의 시대를 지나, 현재는 방대한 유전 데이터를 바탕으로 '집단유전학의 르네상스'라고 불릴 만큼 눈부신 발전을 거듭하고 있습니다. 집단유전학의 탄생 배경부터 그 과정에서 발생한 학술적 갈등, 그리고 오늘날 현대 생물학에서 꽃을 피우기까지의 전 과정을 살펴봄으로써, 진화라는 거대한 흐름을 이해하는 유익한 토대를 마련할 수 있습니다.

김유섭

카오스재단석학인터뷰

생명과학

[과학관 Life] 물속의 청소부 물방개

생태 연못은 다양한 생명체들이 어우러져 살아가는 신비로운 공간입니다. 이곳에서는 물 위를 유유히 헤엄치는 오리 가족뿐만 아니라, 수면 아래에서 분주하게 움직이는 수서 곤충들을 만날 수 있습니다. 뾰족한 입을 가진 게아재비부터 알을 등에 짊어지고 다니는 헌신적인 물자라, 그리고 매끄러운 몸을 자랑하는 물방개까지 그 종류도 매우 다양합니다. 이러한 곤충들은 각기 독특한 생존 전략을 가지고 연못 생태계의 일원으로 살아갑니다. 자연 속에서 이들을 관찰하는 것은 생명의 소중함과 자연의 신비를 배우는 소중한 기회가 됩니다. 물방개는 특유의 녹색 광택이 감도는 검은색 몸을 가지고 있어 물속에서도 쉽게 눈에 띕니다. 이를 클레이로 재현할 때는 노란색, 파란색, 검은색을 적절히 섞어 오묘한 색감을 만들어내는 것이 중요합니다. 먼저 머리 부분은 클레이를 물방울 모양으로 다듬어 반달 형태로 만들고, 가슴 부분은 약간 네모진 형태로 빚어 머리와 연결합니다. 수서 곤충의 신체 구조를 하나씩 만들어가다 보면 자연스럽게 그들의 생물학적 특징을 이해하게 됩니다. 단순한 만들기를 넘어 곤충의 외형적 특징을 세밀하게 관찰하고 표현하는 과정은 과학적 사고력을 길러줍니다. 곤충의 몸에서 배 부분은 생명 활동에 필요한 주요 기관들이 들어있는 중요한 부위입니다. 물방개의 배는 수중 생활에 적합하도록 큼직하게 만들고, 도구를 이용해 날개 선을 그려 넣어 사실감을 더해줍니다. 머리에는 시각을 담당하는 두 개의 눈과 주변 환경을 감지하는 한 쌍의 더듬이를 붙여줍니다. 더듬이는 곤충에게 매우 중요한 감각 기관이므로 너무 크지 않게 세밀하게 표현하는 것이 포인트입니다. 이러한 세밀한 작업은 곤충의 해부학적 구조를 머릿속에 각인시키며, 생물에 대한 호기심을 자극하는 즐거운 학습 경험이 됩니다. 물방개는 겉보기와 달리 매우 용맹한 포식자입니다. 애벌레 시절부터 성충이 되어서까지 일관되게 육식을 즐기는데, 작은 물고기나 올챙이 같은 수중 생물을 사냥합니다. 흥미로운 점은 살아있는 먹잇감뿐만 아니라 죽은 동물의 사체도 먹어치운다는 사실입니다. 이러한 습성 덕분에 물방개는 연못의 오염을 방지하는 '물속의 청소부'라는 중요한 별명을 가지고 있습니다. 생태계 내에서 에너지가 순환되는 과정을 몸소 실천하는 셈입니다. 이처럼 곤충의 식성을 이해하는 것은 먹이사슬과 생태계의 균형을 배우는 핵심적인 단계입니다. 마지막으로 곤충의 특징인 여섯 개의 다리를 만들어 가슴 부위에 부착합니다. 뒷다리에는 잔털을 표현해 물속에서 효율적으로 헤엄칠 수 있는 구조를 재현합니다. 특히 물방개는 공기가 부족할 때 날개와 배 사이에 공기 방울을 매달고 다니며 숨을 쉬는 놀라운 능력을 갖추고 있습니다. 이러한 생존 지혜를 담아 다리를 살짝 구부려 헤엄치는 역동적인 모습을 완성하면 나만의 물방개 모델이 탄생합니다. 직접 만든 곤충을 연못 환경에 놓아보며 수서 생태계의 일원이 된 기분을 느껴보는 것은 자연과 교감하는 특별한 방법입니다.

국립과천과학관곤충 Life🐝

생명과학

[강연] 식물다양성과 인간의 공존스토리 _ 곽명해ㅣ 2022 카오스강연 '생명행성' 5강 | 5강

생물다양성은 단순히 종의 수를 넘어 생태계 다양성, 종 다양성, 유전적 다양성을 모두 아우르는 복합적인 개념입니다. 1980년대 에드워드 윌슨 교수에 의해 대중화된 이 용어는 생물체 간의 변이성을 핵심으로 합니다. 육상과 해상을 가리지 않고 모든 생태계 속 생물들이 보여주는 차이가 곧 지구의 생명력을 지탱하는 힘이 됩니다. 하지만 이를 정량화하여 측정하는 것은 과학적으로 매우 도전적인 과제이며, 관점에 따라 다양성의 가치는 다르게 평가될 수 있습니다. 생물다양성의 진정한 의미는 생명체들이 맺고 있는 복잡한 관계망 속에 존재하기 때문입니다. 생물다양성을 효율적으로 보전하기 위해 과학자들은 '생물다양성 핫스팟'이라는 개념을 도입했습니다. 이는 고유종이 풍부하지만 서식지 훼손 위험이 큰 지역을 우선순위로 정해 보호하려는 노력의 일환입니다. 특히 식물은 연구 역사가 길고 데이터가 풍부하여 전 지구적 다양성을 평가하는 핵심 지표로 활용됩니다. 특정 지역에만 서식하는 고유종은 그 지역의 생태적 독특성을 대변하며, 이들이 사라지는 것은 곧 지구상에서 해당 생명체가 영원히 멸종함을 의미합니다. 따라서 이러한 핫스팟을 식별하고 관리하는 것은 사회경제적으로도 매우 중요한 결정이 됩니다. 단순히 종의 숫자만 세는 방식은 생태계의 진정한 가치를 놓칠 위험이 있습니다. 예를 들어 갯벌이나 습지는 식물의 종 수는 적을지 몰라도 탄소 흡수 능력이 뛰어나 지구 온도를 조절하는 중요한 역할을 수행합니다. 이러한 곳을 '콜드스팟'이라 부르는데, 종 다양성 수치는 낮더라도 생태계 서비스 가치는 매우 높습니다. 따라서 생물다양성을 평가할 때는 눈에 보이는 개체 수뿐만 아니라 해당 지역이 지구 전체에 기여하는 기능적 측면까지 폭넓게 고려해야 합니다. 이는 보전의 우선순위를 정할 때 우리가 반드시 견지해야 할 균형 잡힌 시각입니다. 최근에는 진화적 역사를 반영한 '계통 다양성'이 중요한 측정 기준으로 떠오르고 있습니다. 이는 생물들이 공통 조상으로부터 갈라져 나온 시간의 길이를 합산하여 다양성을 측정하는 방식입니다. 종의 수가 같더라도 유전적으로 멀리 떨어진 종들이 모여 있는 지역이 진화적 독특성과 회복력이 더 높다고 평가받습니다. 식물의 경우 유전자 분석 기술의 발달로 전 세계적인 계통수가 완성되어 가고 있으며, 이를 통해 우리는 생명 탄생의 궤적과 분포의 역사를 더욱 정밀하게 이해할 수 있게 되었습니다. 이는 단순한 숫자를 넘어 생명의 깊이를 측정하는 도구가 됩니다. 식물의 계통 다양성이 높다는 것은 인간이 이용할 수 있는 생물 자원의 범위가 넓어진다는 것을 의미합니다. 연구에 따르면 계통적으로 다양한 식물군을 보유할수록 원예, 약용, 식료 등 여러 분야에서 활용 가능한 재료를 확보할 확률이 유의미하게 높아집니다. 이는 생물다양성 보전이 단순히 자연 보호라는 윤리적 차원을 넘어, 인류의 생존과 번영을 위한 실질적인 자산 확보와 직결됨을 보여줍니다. 즉, 자연의 진화적 유산을 지키는 것이 곧 미래의 신약이나 식량 자원을 지키는 길입니다. 생물다양성은 인류의 지속 가능한 미래를 위한 가장 거대한 도서관과 같습니다. 인류는 역사적으로 주변의 야생 식물을 길들여 작물화하며 문명을 발전시켜 왔습니다. 콩이나 쌀과 같은 주요 작물들은 각 지역의 야생 조상 종으로부터 유래했으며, 오늘날에도 버드나무의 아스피린이나 개똥쑥의 말라리아 치료제처럼 식물은 현대 의학의 핵심 원천이 되고 있습니다. 과거에는 생물 자원을 인류 공통의 자산으로 여겼으나, 이제는 '생물 주권'의 개념이 강화되면서 자원 원산지국의 권리를 인정하고 이익을 공평하게 나누는 국제적 합의가 중요해지고 있습니다. 이는 자원 이용의 투명성을 높이고 국가 간의 공정한 협력을 이끌어내는 기반이 됩니다. 현대 생물학의 쟁점은 물리적 자원을 넘어 '디지털 서열 정보(DSI)'로 확대되고 있습니다. 유전자 정보만으로도 유용한 성분을 합성할 수 있게 되면서, 자원 보유국과 이용국 사이의 새로운 갈등이 발생하고 있습니다. 과학 기술의 발전과 자원 주권 보호라는 두 가치가 충돌하는 지점에서 우리는 지속 가능한 공존을 위한 해법을 찾아야 합니다. 생물다양성을 지키는 일은 결국 우리 주변의 생명에 관심을 갖는 것에서 시작되며, 이는 지구라는 생명 행성의 미래를 결정짓는 가장 중요한 발걸음이 될 것입니다. 우리 모두가 생태계의 일원으로서 책임감을 가질 때 비로소 공존은 가능해집니다.

곽명해

카오스재단카오스강연

생명과학

[인터뷰] 곽명해_생물다양성을 유지하려면? / Bend the Curve를 위해 다 같이 노력 | 2022 카오스강연 '생명행성(Life planet)'

식물 분류학은 과학의 역사와 궤를 같이하는 유서 깊은 학문입니다. 전통적으로는 식물을 관찰하여 이름을 붙이고 학명을 부여하며, 그 형태적 특징을 기술하는 역할을 수행해 왔습니다. 하지만 현대의 식물 분류학은 단순히 이름 찾기에 그치지 않습니다. 과거 지역 간 교류가 적어 발생했던 명칭의 혼선을 방대한 데이터를 통해 재정의하고 정리하는 작업을 진행합니다. 최근에는 유전자 분석과 유전체 연구를 도입하여 식물 간의 유연관계를 밝히고, 과거 기후 변화에 따른 종의 이동 경로를 추적하는 등 정밀한 과학적 탐구를 이어가고 있습니다. 생물 다양성은 인간의 모든 활동 및 과학 기술과 긴밀하게 연결된 포괄적인 개념입니다. 자동차의 연비를 개선하거나 화석 연료를 대체할 에너지를 개발하는 공학적 노력 또한 넓은 의미에서는 생물 다양성을 유지하기 위한 활동이라 할 수 있습니다. 학자들은 현재 지구의 생태계가 처한 상황을 정밀하게 평가하고, 이를 바탕으로 가장 효율적인 보전 방향을 제시하는 역할을 합니다. 이러한 평가는 단순히 자연을 관찰하는 것을 넘어, 인류가 자연과 어떻게 공존해야 하는지에 대한 실질적인 가이드라인을 제공한다는 점에서 매우 중요한 가치를 지닙니다. 멸종한 종을 되살리는 기술은 머지않은 미래에 실현될 가능성이 있는 흥미로운 분야입니다. 복제양 돌리의 사례처럼 특정 기술을 활용해 개체를 복원하려는 시도가 논의되고 있으나, 완전히 사라진 종을 무기물로부터 창조하는 것은 여전히 현대 과학의 거대한 과제입니다. 다만 특정 지역에서 사라진 종을 복원하는 사업은 현재도 활발히 진행되고 있습니다. 우리나라의 따오기나 반달가슴곰 복원 사례처럼, 인접 국가에서 유전적으로 가까운 개체군을 도입하여 생태계의 일원으로 다시 정착시키기 위한 체계적인 복원 프로그램이 운영되고 있습니다. 성공적인 생물 복원을 위해 가장 필수적인 전제 조건은 안정적인 서식지의 확보입니다. 생물이 스스로 살아갈 수 있는 환경을 조성하기 위해서는 지리적 요건뿐만 아니라 먹이망과 은신처 등 복합적인 생태적 요소가 고려되어야 합니다. 이 과정에는 종을 정확히 식별하는 분류학자부터 유전적 다양성을 분석하는 분자생물학자, 그리고 장기적인 변화를 관찰하는 모니터링 전문가까지 다양한 분야의 협력이 필요합니다. 최종적인 목표은 인간의 인위적인 도움 없이도 생물들이 자연 속에서 스스로 개체군을 유지하며 살아갈 수 있는 자생력을 갖추게 하는 것입니다. 2019년 생물 다양성 과학기구(IPBES)의 보고서에 따르면, 지구의 생물 다양성을 저해하는 주요 요인인 토지 이용 변화, 남획, 침입 외래종 등은 대부분 인간의 활동에서 비롯되었습니다. 지구가 탄생한 이래 환경과 생물은 끊임없이 상호작용하며 변화해 왔지만, 현재의 급격한 멸종 속도를 늦추는 것은 인류에게 주어진 시급한 과제입니다. 최근 국제 사회에서 강조되는 '밴드 더 커브(Bend the Curve)'는 이러한 감소 곡선을 완만하게 만들자는 의지를 담고 있습니다. 우리가 자연을 위해 조금씩 양보하고 노력한다면, 미래 지구의 변화 양상은 분명 달라질 것입니다.

곽명해

카오스재단석학인터뷰

생명과학

[강연] 숲과 임업 그리고 산림생명과학 _ 강규석 ㅣ 2022 카오스강연 '생명행성' 4강 | 4강

나무와 풀을 구분하는 기준은 형성층의 유무와 부피 생장의 여부에 있습니다. 대나무는 흔히 나무라 불리지만, 한두 달 만에 성장을 마치고 더 이상 굵어지지 않기에 엄밀히 말하면 풀에 가깝습니다. 반면 소나무 같은 나무는 매년 나이테를 만들며 단단해집니다. 특히 은행나무는 잎이 넓어 활엽수로 오해받기 쉽지만, 진화적으로는 겉씨식물이며 가도관(헛물관)을 가진 침엽수에 해당합니다. 이처럼 우리 주변의 나무들은 저마다의 생물학적 특징을 지니며 숲의 근간을 이룹니다. 숲은 단순한 나무들의 집합을 넘어 정교한 사회적 상호작용이 일어나는 공간입니다. 나무들은 피톤치드와 같은 타감 물질을 내뿜어 자신을 보호하거나 다른 식물과의 경쟁에서 우위를 점하기도 합니다. 한편으로는 뿌리나 가지가 합쳐지는 연리목처럼 서로 협력하며 영양분을 나누기도 합니다. 숲은 인간에게도 진정한 휴식과 안정을 제공하는 생태계의 보고입니다. 이러한 숲의 사회성과 공존의 지혜는 생명 행성을 유지하는 중요한 힘이 됩니다. 우리나라는 세계적으로 유례없는 산림녹화 성공국으로 꼽힙니다. 과거 황폐했던 산들을 경제 발전과 동시에 푸르게 가꾸어낸 성과는 유엔 식량농업기구(FAO)에서도 인정받았습니다. 하지만 현재 우리 산림은 40~50년 전 심은 나무들이 노령화되면서 목재 자급률이 16% 수준에 머물러 있습니다. 이제는 단순히 나무를 심고 가꾸는 단계를 넘어, 적절한 벌채와 이용을 통해 산림 자원의 선순환 구조를 만들어야 할 시점입니다. 자원 활용과 생태계 보전의 조화로운 균형이 미래 임업의 핵심 과제입니다. 목재는 흔히 불에 약하다는 편견이 있지만, 실제로는 철이나 콘크리트보다 우수한 특성을 지닙니다. 나무는 불에 탈 때 표면이 탄화되면서 내부로 열이 전달되는 속도를 늦춰 구조적 붕괴를 지연시킵니다. 또한 탄성이 있어 지진의 진동을 흡수하는 내진성도 뛰어납니다. 무엇보다 나무는 광합성을 통해 흡수한 탄소를 목재 내에 오랫동안 저장하는 ‘탄소 통조림’ 역할을 합니다. 고층 목조 건축의 확산은 기후 위기 시대에 탄소 중립을 실현하는 혁신적인 대안으로 주목받고 있습니다. 임목육종학은 우수한 형질을 가진 나무를 선발하고 개량하여 인류에게 유익한 자원을 제공하는 학문입니다. 우리나라의 리기테다소나무나 현사시나무는 과학적 교잡을 통해 탄생한 대표적인 성공 사례입니다. 척박한 땅에서도 잘 자라거나 성장이 빠른 품종을 개발함으로써 산림의 가치를 극대화해 왔습니다. 최근에는 분자육종 기술을 통해 광합성 효율을 높이거나 특정 성분을 강화한 신품종 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 이는 목재 생산을 넘어 바이오 산업의 새로운 가능성을 열어주고 있습니다. 현대 산림생명과학은 유전체 연구와 조직 배양 기술을 통해 비약적으로 발전하고 있습니다. 소나무의 유전체 크기가 인간보다 7배나 크다는 사실은 생명의 신비를 더해줍니다. 또한 나무의 전형성능(Totipotency)을 이용한 조직 배양은 우량 묘목을 대량으로 복제할 수 있게 하며, 인공 종자 기술은 산불 피해 지역의 효율적인 복구를 돕습니다. 미래에는 실험실에서 세포를 배양해 목재 성분을 얻는 기술이 실용화되어, 자연을 훼손하지 않고도 필요한 자원을 얻는 시대가 올 것으로 기대됩니다. 산림은 인간의 생애 주기와 밀접하게 연결된 복지 자원입니다. 태교를 위한 숲 태교부터 유아 숲 체험, 청장년층의 레포츠, 노년기의 산림치유, 그리고 마지막 수목장에 이르기까지 숲은 우리 삶의 모든 순간에 함께합니다. 하지만 기후 변화로 인한 대형 산불과 병해충은 이러한 산림 생태계를 위협하고 있습니다. 나무가 우리에게 아낌없이 주는 만큼, 우리 또한 성숙한 산행 에티켓을 지키고 숲을 보호하려는 노력이 필요합니다. 건강한 숲이 곧 인류의 지속 가능한 미래이기 때문입니다.

강규석

카오스재단카오스강연

생명과학

[인터뷰] 강규석_우리나라 산림, 이제 벌채를 해야 한다? | 2022 카오스강연 '생명행성(Life planet)'

산림과학은 단순히 나무를 심고 가꾸는 일을 넘어, 지구 생태계의 근간을 이루는 숲의 복합적인 메커니즘을 연구하는 학문입니다. 숲은 대기 중의 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출하며 기후 위기 시대에 가장 강력한 탄소 흡수원으로서의 역할을 수행합니다. 새 학기를 맞이하여 산림의 가치를 새롭게 조명하는 것은 우리 미래 세대에게 지속 가능한 환경을 물려주기 위한 필수적인 과정이라 할 수 있으며, 이는 인간과 자연의 공존을 모색하는 중요한 첫걸음이 됩니다. 숲은 수많은 생명체가 공존하는 생물 다양성의 보고입니다. 미생물부터 거대한 수목에 이르기까지 각 구성 요소는 유기적으로 연결되어 건강한 생태계를 유지합니다. 이러한 생태계 서비스는 인간에게 깨끗한 물과 공기를 제공할 뿐만 아니라, 산사태 방지와 같은 자연재해 예방 기능도 수행합니다. 산림과학은 이러한 자연의 혜택을 과학적으로 분석하고 보전하는 방법을 모색하며 인류의 삶의 질을 높이는 데 기여하고 있으며, 생태계의 회복력을 높이는 연구에 집중하고 있습니다. 현대 산림과학의 핵심 과제 중 하나는 자원의 이용과 보전 사이의 균형을 맞추는 지속 가능한 산림 경영입니다. 목재는 재생 가능한 친환경 자원으로서 건축과 에너지 등 다양한 산업 분야에서 활용 가치가 매우 높습니다. 무분별한 벌채가 아닌, 계획적인 조림과 육림을 통해 숲의 경제적 가치를 극대화하면서도 생태적 건강성을 해치지 않는 정밀한 관리 기술이 요구되는 시점입니다. 이를 통해 우리는 경제적 이익과 환경적 가치를 동시에 실현하는 선순환 구조를 구축할 수 있습니다. 기후 변화로 인한 지구 온난화는 전 지구적인 위협이 되고 있으며, 이에 대응하기 위한 산림의 역할은 더욱 막중해졌습니다. 산림은 탄소 중립 실현을 위한 핵심적인 열쇠로 평가받으며, 국제 사회에서도 산림 복원과 확대를 위한 노력이 활발히 진행되고 있습니다. 특히 우리나라의 성공적인 치산녹화 경험은 세계적으로도 인정받는 사례로, 이를 바탕으로 한 첨단 산림 기술의 발전은 기후 위기 극복의 희망이 되고 있습니다. 숲을 가꾸는 일은 곧 지구의 온도를 낮추는 가장 실천적인 방법 중 하나입니다. 미래의 산림과학은 정보통신기술(ICT)과 결합하여 스마트 정밀 임업으로 진화하고 있습니다. 드론과 위성 데이터를 활용한 산림 모니터링은 산불이나 병해충으로부터 숲을 더욱 효율적으로 보호할 수 있게 해줍니다. 산림과학부에서 이루어지는 교육과 연구는 이러한 기술적 진보를 이끌어갈 인재를 양성하는 밑거름이 됩니다. 숲과 인간이 공존하는 풍요로운 미래를 설계하는 일은 우리 모두가 관심을 가져야 할 숭고한 여정이며, 과학적 통찰력을 바탕으로 숲의 잠재력을 깨우는 과정입니다.

강규석

카오스재단카오스강연

생명과학

[강연] 나무와 새 _ 박찬열 ㅣ 2022 카오스강연 '생명행성' 2강 | 2강

숲의 신록이 시작되면 나무와 곤충, 새는 치열한 생존 전략을 펼치며 긴밀한 관계를 맺습니다. 참나무류인 졸참나무와 굴참나무는 잎의 배열 구조부터 확연히 다른 생존 방식을 보여줍니다. 졸참나무는 잎이 촘촘하게 붙어 있어 새가 애벌레를 찾기 쉬운 구조를 택함으로써 천적의 도움을 받는 전략을 취합니다. 반면 굴참나무는 잎이 듬성듬성해 새의 접근이 어렵기에 스스로 타닌 같은 방어 물질을 더 많이 만들어내어 자신을 보호합니다. 이는 식물이 단순히 고정된 존재가 아니라 주변 생명체와 끊임없이 소통하며 진화해 온 결과입니다. 식물은 종자를 멀리 퍼뜨리기 위해 동물을 영리하게 이용하며 상호작용 네트워크를 형성합니다. 고추는 포유류가 기피하는 캡사이신을 만들어 매운맛을 느끼지 못하는 새에게만 열매를 내어줌으로써 씨앗을 멀리 이동시킵니다. 도토리 역시 다람쥐가 먹다가 쓴맛 때문에 버리는 부분에 배아를 숨겨 싹을 틔우는 전략을 사용합니다. 이처럼 식물은 이동의 한계를 극복하기 위해 특정 동물을 유인하거나 거부하는 정교한 메커니즘을 발전시켜 왔으며, 이러한 관계는 생태계의 풍요로움을 유지하는 핵심적인 동력이 됩니다. 기후 위기는 생태계의 정교한 시계태엽을 어긋나게 만들어 먹이망의 불일치를 초래합니다. 기온이 상승하면 식물의 개엽과 애벌레의 성장은 빨라지지만, 항온 동물인 새의 번식 시기는 이를 즉각적으로 따라가지 못하는 경우가 발생합니다. 애벌레가 새의 육추 시기보다 먼저 성충이 되어 날아가 버리면 새끼 새들은 심각한 먹이 부족에 시달리게 됩니다. 이러한 생물계절학적 불일치는 생물 다양성을 위협하는 요소가 되며, 자연의 조화로운 리듬이 무너질 때 생태계 전체가 겪게 될 위기를 예고하고 있습니다. 도시에 적응한 새들은 소음과 환경 변화에 맞춰 자신들의 삶의 방식을 유연하게 변모시킵니다. 숲 가장자리에 사는 박새는 자동차 소음을 뚫고 동종 간에 소통하기 위해 주파수를 높이거나 음절을 변조하는 전략을 취합니다. 또한 자연적인 둥지 재료가 부족한 환경에서 테니스공 껍질이나 담배 필터, 야자 섬유 등을 이용해 보금자리를 만들기도 합니다. 이는 생명체가 인위적인 환경 속에서도 생존을 위해 얼마나 치열하게 적응하고 소통하는지를 보여주는 사례이며, 도시라는 공간이 새로운 생태적 실험장이 되고 있음을 시사합니다. 숲의 둥지망에서 딱따구리는 다른 생명체들에게 집을 제공하는 핵심종 역할을 수행하며 생태계의 부동산업자 역할을 합니다. 딱따구리가 만든 나무 구멍은 스스로 집을 짓지 못하는 박새나 원앙, 소쩍새 같은 다른 새들의 소중한 보금자리가 됩니다. 특히 고사목은 단순히 죽은 나무가 아니라 딱따구리의 먹이 터이자 수많은 생물의 안식처로서 생과 사가 공존하는 공간입니다. 숲의 건강성을 유지하기 위해서는 썩은 나무조차 생태계의 일원으로 존중하며 둥지망의 연결 고리를 보존하는 정책적 배려와 인식의 전환이 필요합니다. 미래 도시에서 나무는 단순한 조경을 넘어 필수적인 초록 인프라로서 도시의 생존을 지탱하는 역할을 할 것입니다. 나무는 광합성을 통해 탄소를 흡수할 뿐만 아니라, 잎의 미세털과 왁스층을 이용해 미세먼지를 효과적으로 저감하는 필터 기능을 수행합니다. 또한 증산 작용을 통해 액체 상태의 물을 기체로 바꾸며 주변 온도를 낮추는 천연 에어컨 역할을 합니다. 이러한 식물의 기능은 기후 변화에 대응하고 인간의 삶의 질을 높이는 자연 기반 해결책으로서, 수직과 수평을 아우르는 미래 도시 설계의 핵심적인 요소가 됩니다. 인간은 자연과 연결될 때 정서적 풍요로움을 느끼는 바이오필리아 본능을 가지고 있으며, 이는 도시 생활에서 더욱 중요해집니다. 도시 숲의 혜택을 온전히 누리기 위해서는 새똥이나 벌레로 인한 작은 불편함을 감수하고, 다른 생명체와의 상호작용을 존중하는 마음가짐이 필요합니다. 한 그루의 나무를 심고 가꾸는 행위는 결국 우리 자신의 미래와 정서를 가꾸는 일과 같습니다. 자연을 정복의 대상이 아닌 공존의 파트너로 바라볼 때, 비로소 인간과 자연이 조화를 이루는 지속 가능한 생명 행성의 미래를 꿈꿀 수 있을 것입니다.

박찬열

카오스재단카오스강연

생명과학

[인터뷰] 박찬열_식물은 새와 곤충과 대화하면서 세상을 움직인다! | 2022 카오스강연 '생명행성(Life planet)'

기후변화로 인해 우리 산림의 풍경이 급격히 변하고 있습니다. 고산지대의 구상나무와 같은 침엽수들이 겨울과 봄철의 극심한 건조함을 견디지 못하고 갈변하며 사라지는 반면, 그 자리를 활엽수들이 빠르게 채워가고 있습니다. 동물과 달리 이동할 수 없는 식물은 환경 변화를 온몸으로 견디다 한계에 다다르면 결국 고사하게 됩니다. 이러한 변화는 단순히 수종의 교체를 넘어, 상록수들이 사라지고 낙엽성 활엽수들이 확장되는 새로운 생태적 국면을 예고하고 있습니다. 숲은 미세먼지를 저감하는 중요한 역할을 하지만, 동시에 복잡한 화학 작용의 장이기도 합니다. 나무가 내뿜는 휘발성 유기화합물인 피톤치드는 대기 중의 오염물질과 만나 미세먼지 전구물질이 될 가능성도 존재합니다. 따라서 도시숲을 조성할 때는 대기의 흐름을 고려하고, 특정 물질을 과다하게 배출하는 수종을 적절히 관리하는 기술적 접근이 필요합니다. 숲을 어떻게 유지하고 관리하느냐에 따라 우리는 더 쾌적한 공기를 마실 수 있는 건강한 환경을 만들 수 있습니다. 기후변화는 새들의 삶의 방식도 바꾸어 놓았습니다. 대사율이 높아진 새들은 더 시원한 고지대로 이동하거나, 과거에는 동남아시아로 떠났던 백로와 왜가리가 이제는 따뜻해진 서울의 하천에서 그대로 겨울을 나기도 합니다. 이는 도시의 기온 상승과 풍부한 먹이 자원이 결합된 결과입니다. 새들의 이동 경로와 서식지 변화는 우리에게 지구가 얼마나 더워졌는지를 알려주는 중요한 지표이며, 우리가 사는 환경의 변화를 실시간으로 보여주는 생생한 메시지가 됩니다. 새들은 소리를 통해 세상과 소통하며 자신의 상태를 알립니다. 번식기에는 고유의 노랫소리로 짝을 찾고, 천적이 나타나면 특유의 '경계음(Alarm Call)'을 내뱉어 위험을 알립니다. 이러한 소리들은 단순한 울음이 아니라 생존을 위한 정교한 신호 체계입니다. 우리가 숲에서 들리는 새소리에 귀를 기울이고 이를 구분할 수 있게 된다면, 보이지 않는 숲의 이면에서 벌어지는 수많은 생명 활동과 생태계의 건강성을 더욱 깊이 이해할 수 있게 될 것입니다. 우리 곁을 지키던 참새와 제비가 사라지는 현상은 인간의 생활 양식 변화와 밀접하게 맞닿아 있습니다. 흙벽과 처마가 사라진 콘크리트 도시에서 이들은 더 이상 안전하게 둥지를 틀 곳을 찾지 못합니다. 친숙했던 생물들의 부재는 생태계의 상호작용이 서서히 끊어지고 있음을 경고합니다. 식물의 광합성에서 시작된 생명의 에너지가 곤충과 새, 그리고 인간에게로 이어지는 이 거대한 연결 고리를 보존하는 것이야말로 우리가 미래 세대를 위해 지켜나가야 할 가장 소중한 가치입니다.

박찬열

카오스재단석학인터뷰

생명과학

[강연] 식물과 기후변화 _ 박연일, 강호정, 김광형, 김상규 ㅣ 2022 봄 카오스강연 '식물행성' 10강 카오스 콘서트 | 10강

식물은 정적인 존재처럼 보이지만, 사실 화학 물질이라는 정교한 언어를 통해 주변 세계와 끊임없이 소통하고 있습니다. 꽃향기는 단순히 인간의 코를 즐겁게 하기 위함이 아니라, 나비나 벌 같은 화분 매개자를 유혹하거나 자신을 갉아먹는 적을 물리치기 위한 전략적 메시지입니다. 카페인이나 니코틴 같은 물질 역시 식물이 스스로를 보호하기 위해 만들어낸 독성 물질의 일종입니다. 이러한 화학적 상호작용을 연구하는 화학 생태학은 식물이 자연이라는 거대한 네트워크 속에서 어떻게 관계를 맺고 생존해 나가는지를 해독하는 중요한 열쇠가 됩니다. 식물의 광합성은 지구 생명 역사의 근간을 이루는 가장 혁명적인 사건 중 하나입니다. 약 30억 년 전 남세균의 출현으로 시작된 산소 방출은 대기 성분을 완전히 바꾸어 놓았으며, 이는 에너지 효율이 높은 진핵생물과 다세포 생물이 등장할 수 있는 토대가 되었습니다. 하지만 산소의 등장은 당시 산소에 적응하지 못한 수많은 미생물에게는 대참사이기도 했습니다. 오늘날 식물은 엽록소와 루비스코 같은 정교한 단백질 복합체를 통해 태양 에너지를 유기물로 전환하며, 지구 탄소 순환의 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 대기 중 이산화탄소 농도가 급격히 상승하면서 식물의 생리적 반응에도 변화가 나타나고 있습니다. 흔히 이산화탄소가 많아지면 식물이 더 잘 자랄 것이라 기대하지만, 실제로는 키가 크기보다는 전분과 같은 당분 함량만 높아지는 일종의 '당뇨병' 상태에 빠지기 쉽습니다. 특히 습지 생태계에서는 높아진 이산화탄소 농도로 인해 메탄과 같은 온실가스 배출이 오히려 증가하는 부작용이 관찰되기도 합니다. 이는 단순히 나무를 많이 심는 것보다, 탄소가 땅속 유기물로 얼마나 안정적으로 저장될 수 있는지를 이해하는 것이 기후 위기 대응에 더 중요함을 시사합니다. 농업은 기후 변화의 최전선에서 가장 먼저 타격을 받는 분야이며, 이는 사회 전반으로 번지는 '방아쇠 효과'를 유발할 수 있습니다. 역사적으로 기후 변화로 인한 농업 생산성 저하는 기근과 전염병을 넘어 전쟁과 국가의 멸망으로 이어지는 연쇄적인 비극을 초래해 왔습니다. 아일랜드 대기근이나 프랑스 대혁명 같은 역사적 사건들은 이상 기후가 인류 문명의 존립을 어떻게 위협하는지 잘 보여줍니다. 따라서 현대의 농업은 단순한 생산 증대를 넘어, 기후 변화에 적응하고 탄소 배출을 완화하는 '기후 스마트 농업'으로의 전환이 절실한 시점입니다. 현재 지구는 과거 다섯 차례의 대멸종에 버금가는 생물 다양성 위기에 직면해 있습니다. 기온 상승 속도가 생물들의 적응 능력을 앞지르면서 수많은 종이 사라지고 있으며, 이는 생태계 서비스의 붕괴로 이어집니다. 특히 꿀벌과 같은 화분 매개자의 감소는 식물의 번식과 인류의 식량 안보에 직접적인 위협이 됩니다. 자연이라는 실험실이 사라지기 전에 우리는 우리 주변의 생태계가 어떻게 구성되어 있고 어떤 변화를 겪고 있는지 더 정밀하게 관찰하고 기록해야 합니다. 자연을 아는 것이 보호의 첫걸음이기 때문입니다. 인류는 과학 기술을 통해 기후 위기를 극복할 수 있다는 낙관론과 시스템의 한계로 인해 멸망을 피할 수 없다는 비관론 사이에서 치열하게 논쟁하고 있습니다. 탄소 포집 기술이나 신재생 에너지의 발전은 희망적인 신호를 주지만, 자본주의 경제 체제 아래에서의 무분별한 개발과 자국 우선주의는 전 지구적 공조를 어렵게 만듭니다. 기술적 해결책이 실질적인 효과를 거두기 위해서는 생태계의 복잡한 메커니즘에 대한 깊은 이해와 더불어, 인류 전체의 위기의식 공유와 행동 변화가 반드시 뒷받침되어야 합니다. 식물행성이라는 이름 아래 진행된 탐구는 결국 인간이 지구라는 거대한 생태계의 일원임을 다시금 깨닫게 해줍니다. 식물의 언어를 이해하고, 광합성의 신비를 풀며, 기후 변화에 대응하는 모든 노력은 인류의 지속 가능한 미래를 위한 필수적인 과정입니다. 자연을 단순히 이용의 대상으로 보지 않고, 함께 공존해야 할 파트너로 인식할 때 비로소 우리는 기후 위기라는 거대한 파도를 넘을 수 있을 것입니다. 작은 곤충의 이름 하나를 아는 것에서 시작되는 관심이 모여 지구의 푸른 생명력을 지키는 거대한 힘이 되기를 기대합니다.

강호정, 김광형, 김상규, 박연일

카오스재단카오스강연

생명과학

[인터뷰] 강호정_땅속 미생물이 인간이 배출하는 CO2의 5배 이상 배출한다? | 2022 봄 카오스강연 '식물행성(plant planet)'

흙 속 미생물과 기후 변화를 연구하는 생태학의 세계에서 가장 주목받는 식물 중 하나는 '스파그넘'이라 불리는 물이끼입니다. 이 식물은 화려한 꽃도 없고 성장 속도도 매우 느리지만, 죽은 뒤에도 잘 썩지 않고 땅속에 층층이 쌓이는 독특한 성질을 지니고 있습니다. 주로 춥고 축축한 북미나 시베리아 지역에 분포하며, 광합성을 통해 흡수한 탄소를 장기간 저장하는 중요한 역할을 수행합니다. 기후 변화 대응의 핵심인 탄소 저장고로서 물이끼의 가치는 매우 높습니다. 지표면의 극히 일부만을 차지하는 습지는 지구 생태계의 거대한 스펀지와 같습니다. 비가 많이 올 때는 물을 머금어 홍수를 예방하고, 가뭄 시에는 저장했던 물을 조금씩 내보내 피해를 줄이는 조절 능력을 발휘합니다. 또한 수많은 동식물이 서식하는 생물 다양성의 보고이자, 전 지구적인 탄소 저장고로서 인류 문명사적으로도 막대한 가치를 지닙니다. 철새들이 긴 여정 중에 쉬어가는 기착지 역할까지 수행하며 지구의 생명력을 유지하는 데 기여하고 있습니다. 기후 변화로 인한 온도 상승은 땅속 미생물의 호흡을 가쁘게 만들어 탄소 분해를 가속화합니다. 이는 대기 중으로 더 많은 이산화탄소를 배출하는 결과를 초래하며, 강수량 변화에 따른 미생물 구성의 변화는 환경에 또 다른 연쇄 반응을 일으킵니다. 특히 미생물이 매년 내뿜는 이산화탄소의 양은 인류가 화석 연료를 태워 발생하는 양의 5배가 넘습니다. 메탄이나 아산화질소 같은 강력한 온실기체 발생에도 핵심적인 역할을 하기에 미생물 연구는 기후 위기 해결의 열쇠가 됩니다. 생태학은 실험실 안의 분석을 넘어 자연 그 자체를 연구 대상으로 삼는 학문입니다. 연구자들은 야외 조사지에서 장기간 생태계의 변화를 관찰하고, 때로는 인위적으로 온도를 높이거나 이산화탄소를 살포하여 미래 환경을 모사하는 조작 실험을 수행합니다. 현장 조사와 실험실 분석, 그리고 방대한 데이터를 처리하기 위한 통계학적 방법론이 결합된 융합적인 성격을 띱니다. 이러한 다각적인 접근을 통해 우리는 기후 변화가 생태계 전반에 미치는 영향을 보다 정밀하게 예측할 수 있습니다. 우리가 눈으로 보는 식물의 모습은 빙산의 일각에 불과하며, 땅속에는 그만큼 거대한 뿌리 시스템이 존재합니다. 뿌리는 단순히 식물을 지지하고 영양분을 흡수하는 것을 넘어, 주변 미생물 및 다른 식물들과 복잡한 네트워크를 형성합니다. 최근 연구에 따르면 나무들은 균류를 매개로 화학적 정보를 주고받으며 서로 소통하고 자원을 공유합니다. 겉으로 보이는 초록빛 잎사귀만큼이나 보이지 않는 땅속에서 일어나는 역동적인 상호작용에 주목할 때 식물의 진면목을 이해할 수 있습니다.

강호정

카오스재단카오스강연

생명과학

[강연] 식물 씨앗도 잠에 들고 깨어난다 _ by최길주 ㅣ 2022 봄 카오스강연 '식물행성' 4강 | 4강

지구는 흔히 푸른 행성이라 불리지만, 그 푸름의 실체는 광활한 바다와 더불어 육지를 뒤덮은 식물의 생명력에서 기인합니다. 식물은 단순히 풍경의 일부가 아니라 지구 생태계의 근간을 이루는 존재입니다. 이들은 태양 에너지를 유기물로 변환하여 모든 생명체에게 에너지를 공급하는 생산자 역할을 수행합니다. 우리가 숨 쉬는 산소 또한 식물의 광합성 결과물이라는 점을 상기할 때, 식물 없는 지구는 상상조차 할 수 없습니다. 식물은 지구의 역사를 지탱해 온 가장 위대한 생존자입니다. 수억 년 전 식물이 바다에서 육지로 올라온 사건은 지구 역사상 가장 극적인 전환점 중 하나였습니다. 초기 육상 식물은 척박한 환경에 적응하기 위해 뿌리와 줄기, 잎이라는 정교한 구조를 발달시켰습니다. 이러한 진화 과정은 대기 중의 이산화탄소 농도를 조절하고 기후를 안정시키는 데 결정적인 기여를 했습니다. 식물의 등장은 다른 생명체들이 육지에서 번성할 수 있는 터전을 마련해주었으며, 오늘날 우리가 보는 풍요로운 자연의 시작이 되었습니다. 이는 생명 진화의 거대한 흐름을 바꾼 혁명이었습니다. 식물은 움직이지 못하기 때문에 수동적인 존재로 오해받기 쉽지만, 사실 그들은 매우 역동적이고 지능적인 생존 전략을 구사합니다. 주변 환경의 변화를 민감하게 감지하고, 빛의 방향이나 중력에 반응하며 최적의 성장 조건을 찾아냅니다. 또한 화학 물질을 분비하여 해충의 공격을 알리거나 이웃 식물과 정보를 교환하기도 합니다. 이러한 식물의 소통 방식은 우리가 미처 알지 못했던 생명의 신비로움을 보여주며, 식물을 바라보는 우리의 관점을 완전히 바꾸어 놓습니다. 그들은 정적인 존재가 아닌, 치열하게 소통하는 생명체입니다. 광합성은 지구상에서 일어나는 가장 경이로운 화학 반응 중 하나입니다. 식물은 엽록소를 통해 태양 에너지를 흡수하고, 물과 이산화탄소를 결합하여 포도당을 만들어냅니다. 이 과정에서 배출되는 산소는 지구 대기를 정화하고 모든 호흡하는 생명체의 생존을 가능하게 합니다. 식물이 수행하는 이 정교한 에너지 전환 시스템은 인류가 꿈꾸는 지속 가능한 에너지 기술의 궁극적인 모델이기도 합니다. 자연의 공장이라 불리는 식물의 잎 속에서는 지금 이 순간에도 생명의 기적이 쉼 없이 일어나고 있습니다. 생물 다양성의 관점에서 식물은 수많은 생명체에게 서식처와 먹이를 제공하는 안식처입니다. 숲의 거대한 나무부터 길가의 작은 풀꽃에 이르기까지, 각기 다른 식물들은 고유한 생태적 지위를 차지하며 복잡한 그물망을 형성합니다. 특정 식물 종의 멸종은 그와 연결된 곤충, 새, 포유류의 생존을 위협하며 결국 생태계 전체의 붕괴로 이어질 수 있습니다. 따라서 식물의 다양성을 보존하는 것은 단순히 식물을 지키는 것을 넘어 지구 전체의 건강을 유지하는 필수적인 과제입니다. 식물은 생태계라는 거대한 건축물을 지탱하는 주춧돌입니다. 인류의 문명은 식물과 떼려야 뗄 수 없는 관계를 맺으며 발전해 왔습니다. 농경의 시작은 인류가 정착 생활을 하고 사회를 형성하는 계기가 되었으며, 식물로부터 얻은 식량과 약재, 목재는 인류 생존의 필수 자원이었습니다. 현대에 이르러서도 식물은 정서적 안정과 치유를 제공하는 반려 식물로서 우리 곁을 지키고 있습니다. 식물은 단순한 자원을 넘어 인류의 역사와 문화를 관통하는 동반자이며, 우리가 존중하고 보호해야 할 소중한 생명체입니다. 식물과의 공존은 인류가 지속하기 위한 필수적인 선택입니다. 기후 위기와 환경 파괴가 가속화되는 오늘날, 식물의 가치는 그 어느 때보다 중요하게 부각되고 있습니다. 이산화탄소를 흡수하고 지구 온난화를 늦추는 식물의 능력은 인류가 직면한 위기를 극복할 수 있는 가장 강력한 열쇠입니다. 우리는 식물이 보내는 신호에 귀를 기울이고, 그들이 건강하게 살아갈 수 있는 환경을 조성해야 합니다. 식물 행성 지구의 미래는 곧 우리 인류의 미래와 직결되어 있음을 명심해야 합니다. 자연과 공존하는 지혜를 배울 때 비로소 우리는 지속 가능한 내일을 꿈꿀 수 있으며, 식물은 그 길을 안내하는 이정표가 될 것입니다.

최길주

카오스재단카오스강연

생명과학

[강연] 식물학명 이야기 _ by장진성 ㅣ 2022 봄 카오스강연 '식물행성' 2강 | 2강

식물을 정의하는 기준은 시대와 관점에 따라 변화해 왔습니다. 아리스토텔레스는 운동성을 기준으로 생물을 구분했지만, 현대 과학은 광합성, 세포벽, 다세포성, 육상 거주 여부 등을 핵심 키워드로 삼습니다. 이러한 정의에 따라 식물의 기원은 35억 년 전 남세균의 등장부터 5억 년 전 이끼류의 상륙까지 수십억 년의 편차를 보입니다. 결국 식물을 어떻게 바라보느냐가 그 생명의 역사를 결정짓는 중요한 잣대가 되며, 우리가 흔히 아는 식물의 모습은 기나긴 진화의 산물입니다. 식물이 육상으로 진출한 사건은 지구 생태계의 거대한 전환점이었습니다. 물속에서 자유롭게 수분을 흡수하던 조상들과 달리, 육상 식물은 땅속의 물을 끌어올려 잎으로 보내는 정교한 관속 조직을 발달시켜야 했습니다. 이들은 광합성을 통해 대기 중에 충분한 산소를 공급함으로써 훗날 동물들이 육지에서 진화할 수 있는 환경적 토대를 마련했습니다. 관속식물의 등장은 단순한 생존을 넘어 지구의 대기 성분까지 바꾼 혁신이었으며, 육상 생태계 형성의 근간이 되었습니다. 한반도의 식물상은 지질학적 변화와 기후의 흐름 속에서 형성되었습니다. 신생대 제3기부터 현재와 유사한 식물들이 자리를 잡기 시작했으며, 빙하기를 거치며 대륙과 연결된 통로를 통해 다양한 종이 유입되었습니다. 그 결과 우리나라는 아무르강과 우수리강에서 내려온 북방계, 일본 및 중국 남부와 연결된 남방계, 그리고 중국 북부를 거친 계통이 공존하는 독특한 생물 다양성을 갖게 되었습니다. 이는 한반도가 식물들에게 중요한 지리적 교차로이자 다양한 생명의 피난처였음을 시사합니다. 수많은 식물에 체계적인 이름을 부여하려는 노력은 18세기 린네에 의해 집대성되었습니다. 그는 복잡하고 긴 서술형 이름 대신 속명과 종소명을 조합한 '이명법'을 제안하여 전 세계 학자들이 공통된 언어로 소통할 수 있는 기틀을 마련했습니다. 비록 라틴어라는 생소한 언어를 사용하지만, 이는 지역마다 다른 일반명으로 인한 혼란을 방지하고 식물 간의 친척 관계를 명확히 파악할 수 있게 해주는 과학적 약속입니다. 이러한 체계 덕분에 인류는 방대한 생물 정보를 질서 있게 정리할 수 있게 되었습니다. 학명을 정하는 과정에는 엄격한 국제 명명 규약이 존재합니다. 새로운 종으로 인정받으려면 라틴어나 영어로 된 기재문과 함께 기준 표본을 지정해야 하며, 학술지에 유효하게 발표되어야 합니다. 또한 가장 먼저 발표된 이름에 우선권을 주는 '선취권' 원칙에 따라 정명이 결정됩니다. 이러한 법적 통제는 분류학적 자유와 양립하며, 수백 년간 축적된 방대한 식물 정보를 체계적으로 관리하고 오류를 수정하는 핵심적인 장치가 됩니다. 이는 과학적 신뢰성을 유지하기 위한 필수적인 절차입니다. 21세기 생물 다양성 연구의 핵심은 방대한 데이터를 관리하는 정보학에 있습니다. 전 세계에 흩어진 수백만 개의 학명과 표본 정보를 통합하기 위해 '종 목록(Checklist)'을 작성하고 데이터베이스화하는 작업이 필수적입니다. 학명은 서로 다른 연구 자료를 연결하는 고리 역할을 하며, 이를 통해 멸종 위기종을 파악하고 생태계를 보존하는 전략을 세울 수 있습니다. 즉, 학명은 단순한 이름표를 넘어 생물 정보를 통제하고 활용하는 핵심 기술이며, 미래 생물 자원 관리의 기초가 됩니다. 하지만 현대 분류학은 전문가의 급격한 감소라는 위기에 직면해 있습니다. 식물의 이름을 바로잡고 계통을 연구하는 일은 인문학적 소양과 과학적 끈기가 동시에 요구되는 고된 작업이기 때문입니다. 최근에는 식물 영명에 포함된 특정 국가의 명칭을 두고 국수주의적 논란이 일기도 하지만, 중요한 것은 과학적 근거를 바탕으로 세계와 소통하는 진취적인 자세입니다. 분류학은 과거의 기록을 정리하는 동시에 미래의 생물 주권을 지키는 토대이며, 우리가 자연을 이해하는 가장 근본적인 방법입니다.

장진성

카오스재단카오스강연

생명과학

[인터뷰] 장진성_식물 멸종 속도로 사라지는 식물분류학자들 | 2022 봄 카오스강연 '식물행성(plant planet)'

식물 분류학은 단순히 식물을 좋아하는 마음을 넘어 깊은 관심과 탐구의 영역입니다. 서울대학교 산림과학부에서 수목학을 전공하며 연구해 온 과정은 향기로운 라일락에 대한 애정에서 시작해, 점차 남들이 분류하기 어려워하는 참나무나 서어나무 같은 복잡한 종들로 그 관심이 확장되었습니다. 특히 분류학적으로 기피되는 식물들에 도전하는 것은 학문적으로 매우 중요한 가치를 지닙니다. 이는 단순한 취미를 넘어 식물의 본질을 이해하려는 학자로서의 집요함이 반영된 결과이기도 합니다. 인류가 사물을 인지하고 분류하는 방식에는 철학적이고 심리적인 배경이 깔려 있습니다. 인간의 인지 능력은 대략 10개에서 15개 정도의 단위를 한 번에 파악하는 데 최적화되어 있으며, 대상이 늘어남에 따라 이를 세분화하며 분류 체계를 구축해 왔습니다. 그리스 시대부터 이어져 온 이러한 분류 체계는 명확한 정의보다는 스승에서 제자로 이어지는 학습과 관념의 전수 과정을 통해 유지되어 왔습니다. 따라서 분류의 기준을 묻는 질문에 명쾌한 답을 내놓기 어려운 것은 그것이 오랜 훈련과 인지의 산물이기 때문입니다. 식물의 학명은 단순한 이름 이상의 역사적 산물이며, 국제적인 규약에 의해 보호받는 법적 성격을 띱니다. 특정 식물의 이름에 과거 역사의 흔적이나 일본어의 잔재가 남아 있는 경우, 이는 우리가 부정하고 싶다고 해서 사라지는 것이 아닌 역사의 기록 그 자체로 받아들여야 합니다. 마치 전쟁의 역사를 부정할 수 없는 것처럼, 학명 또한 당시의 시대적 상황과 학문적 흐름이 반영된 결과물입니다. 따라서 이를 감정적인 호불호의 문제로 접근하기보다는 객관적인 역사의 흐름 속에서 이해하는 태도가 필요합니다. 멸종 위기 식물을 지정하고 보존하는 일은 생각보다 복잡한 학술적 논쟁을 동반합니다. 어떤 식물이 정말 새로운 종인지, 혹은 특정 지역에만 서식하는 희귀종인지에 대한 분류학적 합의가 먼저 이루어져야 하기 때문입니다. 또한, 특정 종의 멸종 여부를 판단하기 위해서는 최소 10년에서 20년에 걸친 장기적인 개체군 변화 자료가 필수적이지만, 현실적으로 이러한 데이터를 갖춘 식물은 매우 드뭅니다. 이러한 정보의 부재는 멸종 위기 평가를 어렵게 만들고, 결과적으로 보존 정책의 실행에 있어 모호함을 초래하는 원인이 됩니다. 현대 식물 분류학은 디지털화라는 거대한 변화와 함께 전문가의 부재라는 심각한 위기에 직면해 있습니다. 르네상스 이후 유럽으로 쏟아져 들어온 식물들을 정리하던 시기를 지나, 이제는 방대한 디지털 데이터를 관리하는 것이 중요한 과제가 되었습니다. 그러나 정작 고전적인 분류학을 이어갈 젊은 연구자들은 급격히 줄어들고 있으며, 현장의 전문가들은 대부분 은퇴를 앞둔 고령층입니다. 식물이 멸종하는 속도보다 분류학자가 사라지는 속도가 더 빠르다는 현실은 생물 다양성 보존을 위한 미래에 어두운 그림자를 드리우고 있습니다.

장진성

카오스재단카오스강연

생명과학

[강연] 식물의 탄생과 진화 _ by김기중 ㅣ 2022 봄 카오스강연 '식물행성' 1강 | 1강

지구는 흔히 푸른 행성이라 불리지만, 그 푸름의 실체는 광활한 바다와 더불어 육지를 뒤덮은 식물의 생명력에서 기인합니다. 식물은 단순히 풍경의 일부가 아니라, 지구 생태계의 근간을 이루는 가장 중요한 존재입니다. 이들은 태양 에너지를 유기물로 변환하여 모든 생명체에게 에너지를 공급하는 생산자 역할을 수행합니다. 우리가 숨 쉬는 산소 또한 식물의 광합성 산물이라는 점을 상기할 때, 식물 없는 지구는 상상조차 할 수 없습니다. 식물의 가장 경이로운 능력은 바로 광합성입니다. 잎 속의 엽록체는 빛 에너지를 이용해 이산화탄소와 물을 포도당으로 바꿉니다. 이 과정은 현대 과학기술로도 완벽히 재현하기 어려운 정교한 화학 공정입니다. 식물은 이 에너지를 바탕으로 스스로의 몸집을 키우고, 열매를 맺어 다른 생명체들에게 먹거리를 제공합니다. 결국 지구상의 거의 모든 에너지는 식물이라는 통로를 거쳐 우리에게 전달되는 셈이며, 이는 생명의 순환을 가능케 하는 핵심 동력입니다. 수억 년 전, 식물이 바다에서 육지로 올라온 사건은 지구 역사상 가장 극적인 전환점 중 하나였습니다. 건조한 환경에 적응하기 위해 식물은 단단한 줄기와 뿌리, 그리고 수분 증발을 막는 큐티클층을 발달시켰습니다. 이러한 구조적 혁신은 식물이 거대한 나무로 성장하고 숲을 이룰 수 있게 했습니다. 숲은 다양한 생물들의 서식지가 되었고, 대기의 조성을 변화시켜 인류를 포함한 육상 동물이 진화할 수 있는 토대를 마련해 주었습니다. 흔히 식물을 정적인 존재로 생각하기 쉽지만, 이들은 주변 환경과 끊임없이 소통하며 반응합니다. 포식자가 나타나면 화학물질을 내뿜어 인근 식물들에게 위험 신호를 보내기도 하고, 뿌리를 통해 균류 네트워크와 정보를 교환하기도 합니다. 이러한 '식물의 지능'은 우리가 미처 알지 못했던 복잡하고 정교한 생존 전략을 보여줍니다. 식물은 소리 없이 움직이며 자신만의 방식으로 세상을 인지하고, 공동체를 형성하여 척박한 환경을 극복해 나갑니다. 식물의 번식 전략 또한 놀라울 정도로 다양하고 치밀합니다. 화려한 꽃과 달콤한 꿀로 곤충과 새를 유혹하여 수분을 돕게 하거나, 바람에 날리기 쉬운 씨앗을 만들어 멀리 퍼뜨리기도 합니다. 어떤 식물은 동물의 몸에 붙어 이동하거나, 물의 흐름을 이용해 새로운 서식지를 찾아갑니다. 이러한 전략은 종의 다양성을 유지하고 변화하는 환경 속에서 식물이 멸종하지 않고 살아남을 수 있게 하는 원동력이 됩니다. 기후 위기 시대에 식물의 역할은 그 어느 때보다 중요해지고 있습니다. 식물은 대기 중의 이산화탄소를 흡수하여 지구 온난화를 늦추는 거대한 탄소 저장고 역할을 합니다. 하지만 무분별한 개발과 환경 파괴로 인해 많은 식물종이 사라지고 있으며, 이는 곧 생태계 전체의 위기로 이어집니다. 식물학 연구는 단순히 학문적 호기심을 넘어, 인류의 식량 문제와 환경 문제를 해결하기 위한 필수적인 열쇠를 쥐고 있다고 해도 과언이 아닙니다. ‘식물 행성’이라는 이름처럼 지구는 식물에 의해 빚어지고 유지되는 공간입니다. 우리는 식물을 정복의 대상이나 단순한 자원으로 보지 않고, 공존해야 할 동반자로 인식해야 합니다. 식물의 생명 현상을 깊이 이해하려는 노력은 결국 우리 자신과 우리가 살아가는 터전을 이해하는 과정과 같습니다. 이 강연을 통해 식물이 지닌 경이로운 세계를 탐구하고, 자연과 인간이 조화를 이루며 살아갈 수 있는 지혜를 얻는 소중한 시간이 되기를 바랍니다.

김기중

카오스재단카오스강연

생명과학

[명강리뷰] 생명의 기원, 그리고 세포내 공생을 통한 식물의 진화(2) _ by윤환수｜2019 봄 카오스강연 '기원, 궁극의 질문들' 6강

광합성은 흔히 육상 식물의 전유물로 여겨지지만, 실제로는 김이나 미역 같은 해조류를 포함해 매우 다양한 생물군에서 일어납니다. 현재 지구상에는 약 10여 종의 서로 다른 엽록체가 존재하며, 이들은 모두 약 32억 년 전 대기 중 산소 농도를 높였던 남세균에서 기원했습니다. 아주 오래전 시작된 이 작은 생명체와의 만남은 세포 내 공생이라는 독특한 과정을 거치며 오늘날 우리가 마주하는 다채로운 생태계의 근간을 마련했습니다. 세포 내 공생은 먼 과거의 일만이 아니라 지금 이 순간에도 우리 주변에서 관찰되는 현상입니다. 연못의 아메바나 짚신벌레 내부에는 광합성을 하는 플랑크톤이나 녹조류가 공생하고 있으며, 바다민달팽이는 조류를 섭취한 뒤 그 엽록체를 몸에 축적해 스스로 에너지를 만들어내기도 합니다. 이러한 상리공생의 패턴은 생명체가 환경에 적응하고 생존하기 위해 얼마나 창의적인 전략을 선택해 왔는지를 잘 보여주는 사례라고 할 수 있습니다. 린 마굴리스 등이 제안한 세포 내 공생설은 미토콘드리아와 엽록체의 기원을 박테리아에서 찾습니다. 광합성을 하지 못하던 진핵생물이 남세균을 삼킨 뒤, 이를 소화하는 대신 영구적인 공생 관계를 맺으며 세포 소기관으로 진화시켰다는 것입니다. 이 과정에서 남세균의 유전자가 숙주 세포의 핵으로 이동하면서 세포의 폭발적인 증식을 조절하게 되었고, 이는 단순한 공생을 넘어 하나의 통합된 생명체로 거듭나는 결정적인 계기가 되었습니다. 1차 내공생으로 탄생한 광합성 생물들은 다시 한번 다른 생물과 결합하는 2차, 3차 내공생 과정을 거치며 그 범위를 확장했습니다. 은편모조류의 세포 안에서 발견되는 핵소체는 과거 홍조류가 가졌던 핵의 흔적으로, 이는 마치 러시아 인형인 마트료시카처럼 생명체 안에 또 다른 생명체의 기록이 겹겹이 쌓여 있음을 증명합니다. 이러한 복잡한 진화 과정을 통해 광합성 능력은 여러 그룹으로 전파되었고, 지구 생물 다양성은 비약적으로 증가했습니다. 비교적 최근인 약 1억 2천만 년 전 발생한 폴리넬라의 사례는 세포 내 공생의 진화 과정을 실시간으로 보여주는 소중한 단서입니다. 폴리넬라는 남세균을 획득하여 독립 영양 생물로 변모하는 중간 단계의 특징을 고스란히 간직하고 있습니다. 결국 세포 내 공생은 단순한 결합을 넘어 생물의 다양성을 폭발시키는 진화적 촉매제 역할을 해왔습니다. 무기물에서 유기물을 창조하는 이 경이로운 여정은 지금도 지구 곳곳에서 계속되고 있습니다.

카오스재단명강리뷰&질문Q

[술술과학] 식물행성 'Plant Planet'🌲_식물 EP.01 (식물의 관점#1)

우리는 흔히 식물을 움직이지 않는 정적인 존재로 여기며 때로는 물건처럼 가볍게 대하곤 합니다. 하지만 지구 전체 생물량의 약 80% 이상을 차지하며 생태계의 실질적인 주인공 역할을 하는 것은 바로 식물입니다. 이들은 태양 에너지를 생명의 원천으로 변환하고 이산화탄소를 흡수하여 지구의 허파 역할을 수행합니다. 외계인의 시선에서 지구를 정의한다면 아마도 '식물 행성'이라 부를 만큼, 식물은 단순히 배경으로 존재하는 것이 아니라 지구 생명권의 근간을 이루는 핵심적인 존재입니다. 생명의 고향인 바다에 더 많은 생물이 살 것 같지만, 실제 통계는 우리의 통념을 깨뜨립니다. 전체 생물량의 99%가 육상에 존재하며 바다 생물은 단 1%에 불과하기 때문입니다. 특히 육상에서 식물과 동물의 비율을 비교하면 식물이 동물보다 무려 200배나 더 많다는 놀라운 사실을 알 수 있습니다. 이는 지구상에서 눈에 보이는 생명체의 압도적인 다수가 식물이라는 점을 뒷받침합니다. 우리가 마주하는 거대한 녹색의 물결은 단순한 풍경이 아니라 지구를 지탱하는 거대한 생명력의 증거입니다. 인간이 속한 동물의 비중은 전체 생물량에서 고작 0.4%에 불과하며, 그중 인류는 단 0.01%라는 미미한 비중을 차지합니다. 그러나 이 작은 비중의 인류가 생태계에 끼치는 영향은 가히 파괴적입니다. 포유류 전체로 범위를 좁혀보면 인간과 가축의 무게가 전체의 96%를 차지하고, 야생 동물은 겨우 4%로 밀려난 상태입니다. 단일 종인 호모 사피엔스가 40억 년 진화의 역사가 만들어낸 자연스러운 생명 분포를 인위적으로 왜곡하고 있는 현실은 우리가 식물에 대해 가져야 할 태도를 다시금 생각하게 합니다. 과학자 호프 자런은 저서 '랩걸'을 통해 인류 문명이 4억 년간 지속된 생명체를 식량, 의약품, 목재라는 세 가지 도구적 관점으로만 분류해버렸다고 비판합니다. 도시화가 진행되면서 식물이 일구어 놓은 푸른 땅은 다시 황폐한 콘크리트로 덮였고, 인간은 알량한 죄책감을 덜기 위해 작은 화분에 식물을 가두어 기르고 있습니다. 인류 문명 시작 이후 전 세계 나무의 절반이 사라졌다는 사실은 우리가 식물의 세계를 얼마나 무분별하게 훼손하며 살아왔는지를 여실히 보여주는 가슴 아픈 지표입니다. 이제는 인간 중심의 사고에서 벗어나 식물의 눈높이에서 세상을 바라보는 과학적 태도가 절실히 필요합니다. 식물은 동물 없이도 자생할 수 있지만, 인간을 포함한 모든 동물은 식물 없이는 단 한 순간도 생존할 수 없기 때문입니다. 우리가 원하는 세상에 식물이 존재하는 것이 아니라, 식물들이 구축해 놓은 거대한 세계 속에 우리가 잠시 머물고 있다는 겸손한 인식이 필요합니다. 빛을 향해 자라나는 식물처럼 우리도 생명의 근원을 존중하고 공존의 길을 찾는 방향으로 나아가야 할 때입니다.

카오스재단술술과학

생명과학

[과린이를 부탁해] 어린이 과학동아 2월호, 다리가 1,306개나 달린 다지류가 발견됐다?

다지류는 절지동물 중에서도 다리가 매우 많은 생물을 일컫는 말로, 흔히 곤충과 혼동되기도 하지만 엄연히 다른 분류군에 속합니다. 과거 19세기 초반까지는 곤충류로 분류되기도 했으나, 현재는 그 독특한 신체 구조 덕분에 독립적인 위치를 차지하고 있습니다. 다지류라는 이름 자체가 '많은 다리'를 의미하듯, 이들은 수많은 체절과 다리를 통해 자신들만의 생태적 지위를 구축해 왔습니다. 교과서에서도 중요하게 다뤄지는 만큼 이들의 특징을 이해하는 것은 생물학적 기초를 다지는 데 큰 도움이 됩니다. 2021년 12월, 호주의 한 광산 지하 깊은 곳에서 인류 역사상 가장 많은 다리를 가진 노래기가 발견되어 학계를 놀라게 했습니다. '에우밀리페스 페르세포네'라는 이름이 붙여진 이 신종 노래기는 몸길이가 약 10cm에 불과하고 굵기도 1mm 정도로 매우 가늘지만, 다리 개수는 무려 1,306개에 달합니다. 이전까지 기록된 최다 다리 개수가 750개였던 점을 감안하면, 진정한 의미의 '밀리피드', 즉 '천 개의 다리'를 가진 생물이 처음으로 실체를 드러낸 셈입니다. 이 놀라운 생명체는 지하 60m 깊이의 척박한 환경에 적응하기 위해 독특한 신체 구조를 발달시켰습니다. 빛이 없는 곳에서 생활하기에 눈은 퇴화한 대신 커다란 더듬이를 통해 주변을 감지하며, 수많은 다리는 땅속을 효율적으로 파고드는 추진력을 제공합니다. 연구진은 고해상도 촬영과 수학적 계산을 통해 이들의 다리 개수를 정확히 측정했습니다. 총 330개의 체절 중 다리가 없는 체절과 개수가 적은 체절을 제외하고 계산한 결과, 1,306개라는 경이로운 숫자가 도출된 것입니다. 다지류는 지구 역사상 가장 먼저 육상에 진출한 동물 중 하나로, 고생대 석탄기에는 상상을 초월하는 크기를 자랑했습니다. 최근 영국에서 발견된 '아르트로플레우라'의 화석을 분석한 결과, 이들은 몸길이 2.6m에 무게가 50kg에 달하는 거대한 존재였음이 밝혀졌습니다. 당시 육상에는 이들의 성장을 저해할 만한 포식자나 경쟁자가 거의 없었기에 가능한 일이었습니다. 이러한 거대 다지류의 존재는 지구 생태계의 변천사와 환경 변화를 이해하는 데 중요한 단서를 제공합니다. 다지류 연구는 단순히 생물의 다양성을 밝히는 것을 넘어 인류의 미래 기술 발전에도 기여하고 있습니다. 지네의 독이나 노래기의 분비물은 새로운 의약품 개발을 위한 중요한 원료로 연구되고 있으며, 이들의 효율적인 보행 방식은 재난 구조용 로봇 설계에 영감을 줍니다. 징그럽다는 편견에 가려져 있었지만, 다지류는 생태계의 일원으로서 그리고 과학적 혁신의 원천으로서 우리 곁에 존재하고 있습니다. 이들에 대한 지속적인 관심은 자연과 기술의 공존을 이끄는 열쇠가 될 것입니다.

국립과천과학관어린이👧 과학뉴스

생명과학
융합

[강연] 제29회 서울대 자연과학대학 공개강연_'과학동행'1 by정충원, 송성주 l 서울대학교&카오스재단 | 1부

서울대학교 자연과학대학이 주최한 제29회 자연과학 공개 강연은 '과학자의 꿈과 도전: 과학 동행'이라는 주제 아래 인류와 과학이 걸어온 긴밀한 여정을 깊이 있게 조명했습니다. 1994년 첫 발을 내디딘 이래 대중과 소통하며 자연과학의 원리와 첨단 기술의 발전 경향을 알기 쉽게 전달해 온 이 강연은 우리 사회의 미래를 견인할 혁신적 가치 창출의 장으로 자리매김했습니다. 이번 행사는 환경, 인구 예측, 양자 세계, 기후 변화 등 현대 사회가 직면한 복잡하고 어려운 문제들을 과학적 시각에서 함께 고민하고 해결책을 모색하는 소중한 기회가 되었습니다. 첫 번째 강연에서는 집단 유전학이라는 학문적 도구를 통해 인류의 역사가 환경과 어떻게 상호작용하며 변화해 왔는지 살펴보았습니다. 과거 플라이스토세의 시베리아는 현재와 달리 '매머드 초원'이라 불리는 풍요로운 생태계를 유지하고 있었으며, 인류는 이러한 독특한 환경에 적응하며 자신들만의 생활 양식을 구축했습니다. 유전자 염기서열 분석 기술의 비약적인 발전은 화석과 유적 속에 숨겨진 고대 인류의 이동 경로와 혼합 과정을 정밀하게 추적할 수 있게 함으로써, 문헌에 기록되지 않은 잊힌 역사의 퍼즐을 맞추는 강력하고 객관적인 수단이 되어주고 있습니다. 특히 타림 분지의 미라 집단이나 보타이 문화의 말 사육 사례는 유전적 정보가 기존의 고고학적 가설을 어떻게 검증하고 때로는 반박할 수 있는지 명확히 보여줍니다. 외형적으로는 서구적 특징을 가졌으나 유전적으로는 주변 집단과 섞이지 않은 고립된 수렵채집인의 후손이었던 타림 분지 사람들의 사례는 문화적 교류와 유전적 계통이 반드시 일치하지 않음을 시사합니다. 이러한 연구 결과들은 인류가 급격한 기후 변화와 환경적 제약 속에서도 어떻게 생존을 도모하고 외부 문화를 수용하며 자신들만의 독자적인 문명을 발전시켰는지에 대한 깊은 통찰을 제공합니다. 이어지는 강연에서는 도박사의 소박한 호기심에서 시작된 확률론이 어떻게 현대 통계학으로 진화하여 사회의 불확실성을 관리하는 핵심 기술이 되었는지 논의되었습니다. 17세기 파스칼과 페르마의 서신 교환에서 싹튼 확률 개념은 오늘날 인구 조사와 미래 예측을 가능하게 하는 이론적 토대가 되었습니다. 통계학은 단순히 흩어진 숫자를 집계하는 것을 넘어, 방대한 데이터 속에 숨겨진 일정한 패턴을 읽어내고 미래의 위험을 정량적으로 평가함으로써 국가 정책 수립과 합리적인 사회적 의사결정을 내리는 데 있어 없어서는 안 될 필수적인 역할을 수행하고 있습니다. 인구 추계는 출생, 사망, 국제 이동이라는 세 가지 핵심 요인을 바탕으로 미래 사회의 구조적 변화를 그려내는 정교한 작업입니다. UN과 통계청은 코호트 요인 추계법과 확률적 모형을 활용하여 저출산과 고령화라는 인류 공통의 과제를 분석하고 대응 방안을 마련하고 있습니다. 미래 인구에 대한 정확한 예측은 식량, 자원, 환경 문제뿐만 아니라 연금이나 복지 정책의 방향성과도 직결됩니다. 따라서 통계적 불확실성을 과학적으로 이해하고 대비하는 과정은 우리 사회의 지속 가능성을 확보하기 위해 반드시 거쳐야 하는 가장 기본적인 준비 단계라 할 수 있습니다. 과학의 발전은 단일 학문의 고립된 성과에 그치지 않고 다양한 분야 간의 긴밀한 협력과 동행을 통해 완성됩니다. 인류 유전학이 진화의 수리 모형을 정립하기 위해 통계학을 필수적으로 활용하듯, 현대 과학은 학제 간 경계를 허물며 복잡한 현상을 다각도에서 분석하고 있습니다. 과학자들은 자신의 연구가 사회에 미칠 영향을 깊이 고민하며 진실한 태도로 연구에 임해야 하며, 대중 또한 과학적 탐구 과정에 지속적인 관심을 두고 참여해야 합니다. 이러한 상호 작용은 과학과 사회가 서로를 신뢰하며 더 나은 방향으로 나아가는 건강한 동행을 가능하게 합니다. 기초과학은 인류와 지구의 지속 가능한 발전을 가능하게 하는 가장 강력한 원동력이자 미래를 여는 열쇠입니다. 순수한 호기심에서 시작된 탐구는 수많은 시행착오와 인내의 시간을 거쳐 인류의 지평을 넓히는 위대한 발견으로 이어집니다. 이번 공개 강연은 과학이 단순히 교과서 속의 어려운 지식이 아니라, 우리의 삶과 역사를 이해하고 더 나은 미래를 설계하기 위한 필수적인 동반자임을 다시 한번 확인시켜 주었습니다. 과학과의 슬기로운 동행을 통해 우리는 직면한 위기를 새로운 기회로 바꾸며, 인류 사회를 위한 혁신적인 가치를 끊임없이 창출해 나갈 것입니다.

송성주, 정충원

카오스재단서울대자연과학공개강연

생명과학
수학

[2022 특별한 과학강연1] 흙 한 자밤의 우주 _이정모 관장

'자밤'이라는 예쁜 우리말이 있습니다. 엄지와 검지, 중지 세 손가락 끝으로 집을 수 있는 정도의 분량을 뜻하는데요. 이 작은 흙 한 자밤 속에는 우리가 상상하는 것보다 훨씬 거대한 우주가 담겨 있습니다. 토양학에서는 흙 속의 빈 공간인 '공극'을 매우 중요하게 여깁니다. 이 공극 속에 생명 유지에 필수적인 물과 공기가 가득 머물기 때문입니다. 흙은 단순히 발에 밟히는 딱딱한 지표면이 아니라, 수많은 생명체가 숨 쉬고 활동할 수 있도록 정교하게 설계된 삶의 터전이자 생명을 품는 거대한 그릇과 같습니다. 흙 속에는 지렁이부터 눈에 보이지 않는 미생물까지 경이로운 생태계가 펼쳐져 있습니다. 찰스 다윈은 무려 40년 동안 지렁이를 연구하며 이들이 지구 역사에서 얼마나 중요한 역할을 하는지 증명해냈습니다. 또한, 흙 속의 곰팡이 균사들은 마치 거대한 생물학적 네트워크처럼 식물의 뿌리들을 연결하여 정보를 주고받습니다. 흙 한 자밤에는 지구 인구보다 많은 약 10억 마리의 생명체가 살고 있으며, 이들의 공생과 연결은 수억 년 전부터 이어져 온 지구상에서 가장 오래된 생물학적 네트워크라 할 수 있습니다. 지구는 태양계의 암석형 행성 중에서도 물을 머금은 대지를 가진 특별한 곳입니다. 생명이 살기 위해서는 물이 필수적이지만, 그 물을 담아낼 흙이라는 그릇이 없다면 생태계는 유지될 수 없습니다. 탄소 역시 생명의 근간을 이루는 원소로, 우리 몸의 단백질과 DNA를 구성하는 핵심 요소입니다. 하지만 산업혁명 이후 화석 연료의 과도한 사용으로 대기 중 이산화탄소 농도가 급격히 높아졌고, 이는 기후 위기라는 거대한 과제를 우리에게 던져주었습니다. 탄소 자체는 죄가 없으나 그 균형이 깨진 것이 문제입니다. 기후 위기에 대응하기 위해 우리는 태양광이나 풍력 같은 재생 에너지로의 전환과 제로 에너지 빌딩 도입 등 다양한 기술적 노력을 기울이고 있습니다. 그런데 많은 이들이 간과하는 강력한 해결책이 바로 우리 발밑의 흙에 있습니다. 토양은 대기보다 훨씬 더 많은 양의 탄소를 저장할 수 있는 거대한 저장소입니다. 과학자들은 흙을 기후 변화에 대항할 '비밀 병기'라고 부르기도 합니다. 흙을 건강하게 살리는 것만으로도 대기 중의 탄소를 효과적으로 가두고 지구 온난화의 속도를 늦추는 데 큰 기여를 할 수 있습니다. 헨리 데이비드 소로는 천국이 우리 머리 위뿐만 아니라 발아래에도 있다고 말했습니다. 우리가 발밑의 토양을 어떻게 관리하느냐에 따라 그곳은 생명의 천국이 될 수도, 탄소가 뿜어져 나오는 지옥이 될 수도 있습니다. 육류 소비를 줄여 목초지를 숲으로 되돌리고, 토양을 황폐화하지 않는 지속 가능한 농법을 고민해야 합니다. 물과 공기처럼 흙 또한 결코 공짜로 주어지는 무한한 자원이 아님을 깨달아야 합니다. 흙의 가치를 재발견하고 가꾸는 일이야말로 인류가 지구에서 지속적으로 생존할 수 있는 유일한 길입니다.

국립과천과학관과학강연👨‍🏫

생명과학
지구환경과학

그린 바이오 산업의 전망ㅣ유전체 정보를 통해 보는 인삼의 진화 비밀ㅣ양태진(서울대학교)[토요과학강연#15-1부]

관악산의 사계절은 식물이 만들어내는 장엄한 경관의 변화를 우리에게 생생하게 보여줍니다. 봄의 화사한 꽃과 가을의 붉은 단풍은 단순히 시각적인 즐거움을 넘어, 각 식물이 고유하게 품고 있는 수십, 수백 가지의 화학 물질이 만들어낸 생명 활동의 결과물입니다. 전 세계에는 약 30만 종의 다양한 식물이 존재하며, 우리나라에만도 약 4천 종의 자생식물이 자라고 있습니다. 이 식물들은 각기 다른 환경에 적응하며 수만 년 동안 자신만의 독특한 생존 방식을 구축해왔습니다. 식물은 동물과 달리 한곳에 뿌리를 내리면 평생 이동할 수 없는 고착성 생물이라는 특징을 가집니다. 이러한 이동의 한계를 극복하기 위해 식물은 매우 정교하고 현명한 진화 시스템을 발전시켜 왔습니다. 스스로 움직여 짝을 찾을 수 없기에 화려한 꽃과 향기로 곤충을 유인하여 종자를 퍼뜨리고, 가혹한 환경 변화나 포식자의 위협으로부터 자신을 지키기 위해 강력한 방어 물질을 합성합니다. 이러한 생존 전략은 식물만이 가진 고유한 생명력의 원천이자 진화의 신비라고 할 수 있습니다. 식물이 생존을 위해 만들어내는 이른바 '이차 대사산물'은 인간에게는 약이나 독, 혹은 유용한 음식이 되기도 합니다. 수박이 빨간 과육으로 동물을 유혹해 씨앗을 널리 퍼뜨리고, 땅콩이 열매를 보호하기 위해 땅속으로 파고드는 행위는 모두 유전자에 각인된 전략적 선택의 결과입니다. 지구 상의 수많은 식물 종이 보유한 수천만 가지의 천연 화합물은 그 자체로 거대한 천연물은행과 같습니다. 이 무궁무진한 자원을 탐구하고 활용법을 찾는 과정은 현대 과학이 직면한 가장 흥미로운 과제 중 하나입니다. 식물 자원을 활용하여 인류의 난제를 해결한 대표적인 성공 사례로는 신종 인플루엔자 치료제인 타미플루를 꼽을 수 있습니다. 동남아시아의 향신료인 팔각회향에서 추출한 성분은 수많은 생명을 구하는 혁신적인 의약품이 되었습니다. 이 외에도 개똥쑥에서 유래한 말라리아 치료제나 주목에서 추출한 항암제 탁솔 등은 식물이 가진 무한한 잠재력을 증명하는 지표입니다. 이러한 천연물 유래 성분들은 현대 의학의 한계를 극복하는 핵심 소재로 사용되며, 오늘날 고부가가치를 창출하는 그린바이오 산업의 핵심 동력이 되고 있습니다. 현대 사회에서 식물 자원은 국가의 경쟁력을 결정짓는 중요한 전략 자산으로 평가받습니다. 특히 나고야 의정서와 같은 국제적 기준이 강화됨에 따라 우리나라 고유의 식물 자원을 체계적으로 확보하고 유전적 가치를 연구하는 노력이 더욱 절실해졌습니다. 현재 우리나라는 천연물 원료의 해외의존도가 높은 편이지만, 첨단 유전체 해독 기술을 활용해 인삼과 같은 약용식물의 진화 비밀을 밝혀낸다면 상황은 달라질 것입니다. 국내 자생식물을 기반으로 한 그린바이오 산업의 성장은 미래의 새로운 국가성장동력이 될 것입니다.

서울시립과학관[과학강연] 21년 토요과학강연

생명과학
융합

약용실물 유전체 연구와 분자육종 기술개발ㅣ유전체 정보를 통해 보는 인삼의 진화 비밀ㅣ양태진(서울대학교)[토요과학강연#15-2부]

식물은 전 세계에 약 30만 종이 존재하며, 유전체 크기의 변이가 매우 큽니다. 인간의 유전자가 약 30억 개의 염기쌍으로 구성된 것과 달리, 식물은 진화 과정에서 '배수체' 현상을 거치며 유전 정보를 수천 배까지 확장해 왔습니다. 이러한 역동적인 변화는 지구가 빙하기와 간빙기를 지나는 동안 식물이 극한의 환경에서도 살아남아 종의 다양성을 확보할 수 있는 원동력이 되었습니다. 한 종 내에서도 유전적 차이가 크게 나타나는 것은 식물만의 독특한 생존 전략이라 할 수 있습니다. 우리가 흔히 마트에서 보는 균일한 모양의 채소나 과일은 수많은 야생 유전자원 중에서 우수한 형질을 골라낸 결과물입니다. 감자만 하더라도 원산지인 페루에는 매우 다양한 모양과 성분을 가진 종들이 존재하지만, 우리는 그중 재배가 쉽고 상품성이 좋은 것을 선발해 육종했습니다. 이러한 육종은 끊임없이 변화하는 기후 환경과 새로운 질병에 대응하기 위해 필수적입니다. 단순히 맛을 좋게 하는 것을 넘어, 병해충에 강하고 농약 사용을 줄일 수 있는 지속 가능한 농업을 위한 핵심 과정이라 볼 수 있습니다. 종자는 단순히 식물의 씨앗을 넘어 '금보다 비싼 가치'를 지닌 국가적 자산입니다. 우리나라는 '골든 시드 프로젝트'를 통해 종자 산업의 경쟁력을 높여왔으며, 유전체 해독 기술을 통해 그 속도를 높이고 있습니다. 식물의 유전 정보를 완전히 파악하면 교잡을 통해 태어날 자손의 형질을 미리 예측할 수 있어, 우수한 품종을 육종하는 데 걸리는 시간을 획기적으로 단축할 수 있습니다. 이는 전 세계적인 기술 경쟁에서 앞서 나갈 수 있는 강력한 무기가 되며, 자원 주권을 지키는 중요한 발판이 됩니다. 우리나라 고유의 약용 식물들은 현대 의학에서 새로운 신약이나 건강기능식품의 소재로 각광받고 있습니다. 인삼, 참당귀, 백수오와 같은 자원들은 이미 그 가치를 인정받아 산업화에 성공한 사례가 많습니다. 하지만 구상나무처럼 우리 고유종이 해외로 유출되어 역수입되는 안타까운 상황도 존재합니다. 따라서 나고야 의정서와 같은 국제 협약에 발맞춰 우리 자원을 체계적으로 보존하고, 아직 발견되지 않은 잡초 속에서도 새로운 약리 효과를 찾아내어 산업적 가치를 창출하는 노력이 꾸준히 이어져야 합니다. 최근에는 식방풍이나 백수오와 같은 약용 식물을 수집하여 유전체와 약효 성분을 정밀하게 분석하는 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 전국의 산지에서 수집한 식물들을 동일한 조건에서 재배해 보면 모양과 성분이 제각각인데, 이 중에서 가장 우수한 개체를 선발해 보급하는 것이 연구의 핵심입니다. 특히 200년 된 대물 백수오와 같은 희귀 자원의 유전적 특성을 밝혀내는 작업은 고사 위기에 처했던 국내 약용 식물 산업을 다시 부흥시키는 데 기여할 것입니다. 이러한 과학적 뒷받침이 있어야 우리 식물 자원의 미래를 보장할 수 있습니다.

서울시립과학관[과학강연] 21년 토요과학강연

생명과학
융합

[과학관 Life] 뛰어난 건축설계사 꿀벌

꿀벌은 자연의 뛰어난 건축가이자 우리 생태계에서 매우 중요한 역할을 담당하는 곤충입니다. 오늘은 클레이를 활용해 꿀벌의 생동감 넘치는 모습을 직접 만들어보며 그 구조를 세밀하게 익혀보겠습니다. 먼저 노란색 클레이를 둥글게 빚어 머리를 만들고, 흰색과 검은색으로 초롱초롱한 눈을 표현합니다. 빨간색 더듬이와 하늘색 입을 더하면 꿀벌의 귀여운 얼굴이 완성됩니다. 이러한 과정은 곤충의 신체 부위를 관찰하고 이해하는 데 큰 도움이 됩니다. 머리를 완성했다면 이제 꿀벌의 중심부인 가슴과 배를 만들 차례입니다. 가슴은 노란색과 빨간색을 섞어 만든 주황색 클레이로 약간 각진 사각형 형태로 빚어 머리 뒤에 연결합니다. 꿀벌의 상징인 배는 노란색 타원형에 검은색 줄무늬를 둘러 생동감을 더해줍니다. 배 끝에는 꿀벌의 방어 수단인 침을 물방울 모양으로 만들어 붙여줍니다. 이 과정에서 꿀벌 특유의 색 대비와 형태적 특징을 자연스럽게 이해하며 곤충의 해부학적 구조를 학습할 수 있습니다. 곤충의 특징인 다리와 날개를 만들어 생명력을 불어넣어 봅니다. 꿀벌은 세 쌍의 다리와 두 쌍의 날개를 가지고 있습니다. 민트색으로 빚은 여섯 개의 다리는 가슴 부위에 꼼꼼하게 부착하고, 하늘색 클레이로 만든 네 개의 날개는 물방울 모양으로 다듬어 등에 나란히 배치합니다. 특히 날개 끝부분을 가위로 살짝 다듬어주면 실제 꿀벌의 날개처럼 섬세한 질감을 표현할 수 있어 더욱 완성도 높은 작품이 탄생하게 됩니다. 다리와 날개의 위치를 정확히 잡는 것이 중요합니다. 꿀벌의 뒷다리에는 꽃가루를 뭉쳐 운반하는 특별한 주머니가 있습니다. 이를 표현하기 위해 노란색 클레이로 작은 경단을 만들어 뒷다리에 붙여주면, 부지런히 꽃을 찾아다니는 꿀벌의 모습이 완벽하게 재현됩니다. 꿀벌은 꽃가루를 옮기며 식물의 수분을 돕는 중요한 매개자 역할을 수행합니다. 클레이로 만든 작은 꽃가루 경단은 꿀벌이 생태계에서 얼마나 부지런히 일하고 있는지를 상징적으로 보여주는 중요한 요소가 되며, 자연의 섭리를 깨닫게 해줍니다. 우리가 만든 꿀벌은 인간에게 꿀과 로열젤리, 프로폴리스 같은 유익한 선물을 제공할 뿐만 아니라 지구의 식물들이 열매를 맺도록 돕습니다. 하지만 최근 지구온난화와 환경오염으로 인해 이 소중한 꿀벌들이 점차 사라지고 있어 안타까움을 자아냅니다. 클레이 꿀벌을 만들며 느꼈던 즐거움을 넘어, 자연을 소중히 여기고 보호하려는 마음을 갖는 것이 무엇보다 중요합니다. 작은 곤충 한 마리가 우리 지구를 지탱하는 큰 힘임을 잊지 말고 환경 보호에 동참해야 합니다.

국립과천과학관곤충 Life🐝

생명과학
지구환경과학

[유퀴즈 온더 사이언스] 7화 곤충생태관

국립과천과학관의 명소인 곤충생태관이 최근 '스파이 랩'이라는 새로운 이름으로 새 단장하며 관람객들을 맞이하고 있습니다. 이곳은 단순히 곤충을 구경하는 전시 공간을 넘어, 현미경을 이용한 정밀 관찰과 해부, 그리고 다양한 생태 실험이 이루어지는 특별한 연구 공간입니다. 관람객들은 이곳에서 평소 접하기 힘든 곤충의 미세한 구조를 살피며 생명 과학의 기초를 다질 수 있습니다. 곤충만을 위한 전문 실험실이라는 정체성에 걸맞게 아이들의 호기심을 자극하는 다채로운 프로그램이 운영되고 있습니다. 곤충생태관 내부에 위치한 사육실은 곤충의 생애 주기를 한눈에 관찰할 수 있는 핵심 시설입니다. 특히 사육실 210호는 멸종위기 야생생물인 장수하늘소를 보존하기 위한 매우 중요한 연구소 역할을 수행하고 있습니다. 이곳에서는 장수하늘소의 알을 채집하고, 애벌레가 번데기를 거쳐 성충이 되기까지의 전 과정을 세심하게 관리하며 개체군 유지를 위해 힘쓰고 있습니다. 사라져가는 소중한 생명을 지키려는 이러한 노력은 방문객들에게 자연 보호의 중요성과 생태계 보전의 가치를 생생하게 전달하는 교육의 장이 됩니다. 곤충을 올바르게 이해하기 위해서는 그들의 신체적 특징을 정확히 파악하는 기초 지식이 필수적입니다. 곤충은 기본적으로 몸이 머리, 가슴, 배의 세 부분으로 명확히 구분되며, 가슴 부위에 여섯 개의 다리가 달려 있는 것이 가장 큰 특징입니다. 흔히 곤충으로 오해하기 쉬운 거미의 경우, 다리가 여덟 개이고 몸이 머리가슴과 배의 두 부분으로만 나뉘어 있어 생물학적으로는 절지동물에 속하지만 곤충과는 엄격히 구분됩니다. 이러한 기초적인 분류 기준을 배우는 과정은 아이들이 생물을 체계적으로 관찰하는 눈을 기르는 데 큰 도움을 줍니다. 곤충의 세계는 우리가 생각하는 것보다 훨씬 다양하고 흥미로운 적응의 결과물로 가득 차 있습니다. 예를 들어 네발나비는 겉보기에는 다리가 네 개처럼 보이지만, 사실 나머지 두 개의 다리가 퇴화하여 작아진 것일 뿐 생물학적 정의로는 여전히 다리가 여섯 개인 곤충에 해당합니다. 또한 사마귀처럼 용맹한 포식자의 형태를 갖춘 곤충들은 각자의 생존 방식에 최적화된 독특한 외형과 습성을 지니고 있어 관찰자들에게 자연의 경이로움을 선사합니다. 이러한 개별 곤충들의 특징을 탐구하는 과정은 생태계의 다양성을 깊이 이해하는 계기가 됩니다. 국립과천과학관은 어린이들에게는 미래의 꿈을 키우는 놀이터이자, 가족들에게는 세대를 초월하여 소중한 추억을 쌓는 소통의 공간이 됩니다. 4대에 걸친 대가족이 함께 모여 곤충을 관찰하고 퀴즈를 풀며 지식을 나누는 모습은 과학이 단순한 학문을 넘어 가족 간의 유대감을 강화하는 공통의 언어가 될 수 있음을 보여줍니다. 자연 속에서 살아있는 생명체와 직접 교감하며 얻는 생생한 배움은 아이들이 미래의 과학자나 공학자로 성장하는 데 있어 무엇보다 소중한 자양분이 될 것입니다.

국립과천과학관과학예능😆

생명과학

[명강리뷰] 왜 지구인가? by 이강근ㅣ 2016 가을 카오스 강연 '지구인도 모르는 지구' 1강

지구 온난화와 이상 기후로 인해 우리는 인류세라는 새로운 시대를 맞이하고 있습니다. 과거 다섯 번의 대멸종과는 달리, 현재의 멸종 속도는 페름기 대멸종보다 100배나 빠르며 이는 인간의 활동에서 기인합니다. 앞으로 500년 내에 생물 종의 20% 이상이 사라질 수 있다는 경고는 더 이상 먼 미래의 이야기가 아닙니다. 침몰하는 지구를 구할 수 있는 유일한 존재는 우리 지구인뿐이며, 이제는 지구의 현재 상태를 냉철하게 직시하고 보존을 위한 실천에 나서야 할 때입니다. 인류 최초의 우주인 유리 가가린은 우주에서 바라본 지구를 푸른 베일에 감춰진 아름다운 신부의 모습이라 묘사했습니다. 하지만 우리가 발을 딛고 사는 지구와 우주의 경계는 명확하지 않습니다. 대기권은 여러 층으로 나뉘어 있지만, 국제항공연맹이 정의한 100km의 카르만 라인을 넘어서야 비로소 우주로 인정받습니다. 지구 대기 질량의 대부분은 지표면 근처에 집중되어 있으며, 우리가 숨 쉬는 이 얇은 공기층이 우주의 거대한 공허로부터 생명체를 보호하는 유일한 보호막 역할을 하고 있습니다. 지구의 70%가 바다로 덮여 있어 물이 풍부해 보이지만, 실제로 우리가 사용할 수 있는 자원은 극히 제한적입니다. 지구 전체 부피와 비교하면 물은 아주 작은 비중을 차지하며, 그중에서도 빙하와 만년설을 제외하고 인류가 즉시 활용 가능한 민물은 전체의 0.1%도 되지 않습니다. 생물권의 무게 또한 지구나 대기, 물의 무게에 비하면 미미한 수준입니다. 70억 인류의 무게를 모두 합쳐도 지구 전체 무게의 10조 분의 1에 불과하지만, 우리는 뇌를 이용한 지능으로 지구 생태계 전체를 지배하고 있습니다. 인류는 우주 멀리 탐사선을 보냈지만, 정작 지구 내부로 들어간 깊이는 고작 12km에 불과합니다. 이는 사과 껍질을 바늘로 살짝 찌른 정도의 수준입니다. 지구 중심부는 5,500도에 달하는 엄청난 열에너지를 품고 있으며, 이 열이 대류를 일으켜 지각판을 움직입니다. 이러한 역동적인 움직임은 에베레스트와 같은 거대한 산맥을 만들고 화산을 폭발시키기도 합니다. 백두산이나 하와이 같은 열점의 활동은 지구가 살아있는 유기체처럼 끊임없이 변화하고 있음을 보여주는 증거이며, 우리는 그 변화의 흐름 속에 살고 있습니다. 현재 인류는 기후 변화, 식량, 에너지, 물이 얽힌 복합적인 위기에 직면해 있습니다. 전 세계 68개의 기후 모델은 2100년 지구 온도가 산업화 이전보다 최대 4.5도까지 상승할 수 있다고 경고합니다. 파리 협약 등을 통해 탄소 감축을 약속했지만, 현재의 노력만으로는 임계점인 2도 상승을 막기에 역부족인 상황입니다. 기후와 자원 문제는 국경이 없는 전 지구적 과제입니다. 특정 국가의 리더십에 의존하기보다 모든 지구인이 공동의 책임감을 느끼고 연대하여 지속 가능한 미래를 설계해야 합니다.

카오스재단명강리뷰&질문Q

[연구뭐하지] 강호정 교수_연세대학교 '생태공학연구실' | 미생물과 기후변화의 관계..?! 다양한 사람들이 다양한 미생물을 연구하는 곳

연세대학교 생태공학연구실은 기후 변화로 인해 급격히 변화하는 전 지구적 생태계를 연구하며, 이러한 변화가 생태계에 어떤 생물학적 피드백을 주는지 탐구하는 것을 핵심 목표로 삼고 있습니다. 연구원들은 각자 숲, 습지, 북극, 도시 생태계 등 서로 다른 환경을 대상으로 연구를 수행하며, 개별적인 연구 결과들을 하나로 합쳐 전 지구적 탄소 순환이 어떻게 변화하고 있는지 파악합니다. 기후 위기의 시대에 탄소의 흐름을 정확히 이해하는 것은 환경 변화에 대응할 수 있는 과학적 근거를 마련하는 매우 중요한 과정이라고 할 수 있습니다. 연구실의 주요 관심사 중 하나는 이산화탄소보다 강력한 온실효과를 일으키는 메탄입니다. 산림 토양이 메탄을 흡수하는 능력을 실측하고 추정하는 연구를 통해 전 지구적 산림의 역할을 규명하는 데 집중하고 있습니다. 또한, 갯벌에 침입 식물이 유입되었을 때 발생하는 메탄의 양을 측정하거나, 도시 공원의 미생물 분포가 지역별로 어떻게 다른지 분석하는 등 우리 주변의 다양한 생태계를 면밀히 조사합니다. 이러한 현장 중심의 연구는 기후 변화의 메커니즘을 구체적으로 이해하고 미래의 환경 변화를 예측하는 데 필수적인 데이터를 제공합니다. 지구상에는 우주의 별보다 많은 수의 미생물이 존재하며, 이들은 이산화탄소와 메탄 같은 온실가스를 생성하거나 제거하는 결정적인 역할을 수행합니다. 연구실은 북극의 영구동토층이 녹을 때 발생하는 기체의 변화를 예측하기 위해 알래스카와 노르웨이 등지에서 직접 샘플을 채취하고 실험을 수행합니다. 또한 '블루 카본'의 거대한 저장소인 맹그로브 숲과 습지의 탄소 저장 안정성을 연구하며, 미생물의 활성을 조절하여 기후 변화를 억제할 수 있는 해답을 찾고 있습니다. 이는 인류의 생존과 직결된 생태학적 과제를 해결하는 과정입니다. 이곳은 '다양성을 엮는 곳'이라는 철학 아래, 환경공학뿐만 아니라 생물학, 화학, 사회학 등 다양한 학문적 배경을 가진 인재들이 모여 협력하고 있습니다. 지금까지 13개국 출신의 연구자들이 거쳐 갔을 정도로 국제적이고 개방적인 연구 환경을 자랑하며, 구성원들의 다양한 경험은 연구의 깊이를 더해줍니다. 연구실 문화 또한 매우 민주적이고 평등하여, 교수와 학생이 격의 없이 소통하며 자유롭게 의견을 나눌 수 있는 분위기가 형성되어 있습니다. 이러한 인적 다양성은 복잡한 생태계 문제를 다각도에서 바라보고 창의적인 해결책을 도출하는 강력한 원동력이 됩니다. 기후 변화와 지구 환경에 깊은 호기심을 가진 많은 학생이 현실적인 불안감으로 인해 꿈을 주저하곤 합니다. 하지만 대학원은 자신의 잠재력을 극대화하고 본래 가졌던 학문적 열정을 실현할 수 있는 소중한 기회의 장입니다. 자신이 즐거움을 느끼고 남다른 강점이 있는 분야를 찾아 끈기 있게 도전한다면, 복잡한 지구 환경 문제를 해결하는 전문가로 성장할 수 있을 것입니다. 생태공학연구실은 앞으로도 전 지구적 생태계의 미생물 반응을 이해하고 기후 변화의 부정적 영향을 줄이기 위한 연구를 지속하며, 미래를 이끌어갈 연구자들과 함께 성장해 나갈 것입니다.

강호정

카오스재단연구뭐하지

생명과학

[연구뭐하지] 임영운 교수_서울대학교 '진균분자생태계통학연구실' | 지구 생물계에서 너무나 중요한 진균! 진균 연구도 하고 자연산 송이도 드세요(❁´◡`❁)

진균은 지구 생태계를 지탱하는 핵심적인 생물군으로, 우리가 흔히 접하는 버섯과 곰팡이를 모두 포함하는 개념입니다. 서울대학교 진균분자생태계통학연구실은 이러한 진균의 정체를 밝히고 이들이 자연계에서 수행하는 생태적 역할과 진화 과정을 규명하는 데 매진하고 있습니다. 많은 이들이 진균을 단순히 해로운 병원균이나 식재료로만 인식하는 경향이 있으나, 실제로는 자연의 순환을 돕는 분해자이자 다른 생물과 공존하는 파트너로서 복합적인 기능을 수행합니다. 연구실은 특정 환경에 서식하는 진균을 발굴하여 모든 균이 생태계에 기여하는 바를 증명하고자 노력하고 있습니다. 진균의 세계는 겉모습만으로는 종을 구분하기 매우 어렵다는 특징이 있습니다. 형태적으로 유사해 보이는 버섯이나 곰팡이라도 실제로는 전혀 다른 종인 경우가 많기 때문입니다. 이를 해결하기 위해 연구실에서는 계통분류학적 접근을 통해 DNA를 추출하고 특정 유전자를 비교 분석하는 분자적 동정 방식을 활용합니다. 이러한 정밀한 분석 기법은 육안으로 판별하기 힘든 미세한 차이를 밝혀내어 진균의 계통 체계를 확립하는 기초가 됩니다. 이는 단순히 이름을 붙이는 작업을 넘어, 생물 다양성을 이해하고 보존하기 위한 필수적인 과정으로 평가받고 있습니다. 현대 진균학 연구는 배양 가능한 종을 넘어 자연 상태의 미생물 군집 전체를 아우르는 마이크로바이옴 연구로 확장되고 있습니다. 자연계에는 인공적으로 배양되지 않거나 자실체를 형성하지 않는 진균이 무수히 존재하기 때문입니다. 연구실은 다양한 환경 시료에서 DNA를 통째로 추출한 뒤 차세대 염기서열 분석(NGS) 기법을 도입하여 보이지 않는 균들의 상호작용을 추적합니다. 이를 통해 식물 뿌리와의 공생 관계나 곤충과의 연관성을 밝혀내며, 기후 변화나 환경 오염 물질인 플라스틱을 분해하는 유용한 균주를 발굴하는 등 환경 문제 해결을 위한 실마리를 찾고 있습니다. 연구실의 활동은 실험실 안에서만 머물지 않고 산과 들, 심지어 남극과 시베리아 같은 극한의 오지로까지 이어집니다. 연구원들은 직접 현장을 누비며 시료를 채집하고, 소나무 묘목 뿌리에서 일어나는 공생 관계를 분석하거나 인공 재배가 어려운 송이버섯의 비밀을 풀기 위해 RNA 분석 기법을 동원합니다. 이러한 야외 활동은 체력적으로 고되기도 하지만, 자연의 생생한 현장을 직접 목격하고 새로운 자원을 확보한다는 점에서 큰 의미를 지닙니다. 직접 채집한 버섯을 연구하고 분류하는 과정은 이론과 실재를 연결하는 진균학 연구만의 독특한 매력이자 강점이라 할 수 있습니다. 확보된 진균 자원은 버섯균주은행과 해양생물자원 보전기관을 통해 체계적으로 관리되며, 이는 국내 최대 규모의 자원 보유량을 자랑합니다. 황사나 비둘기 분변에서 발견되는 유해 곰팡이부터 태평양 심해와 극지방에서 발굴한 유용 활성 물질까지, 연구실은 광범위한 진균 자원을 수집하여 학계와 산업계에 공유하고 있습니다. 이러한 노력은 생물 주권을 확보하고 미래 바이오 산업의 기초 자산을 마련하는 중요한 토대가 됩니다. 진균의 다양성을 규명하고 그 가치를 세상에 알리는 일은 지속 가능한 지구 생태계를 유지하기 위한 필수적인 여정입니다.

임영운

카오스재단연구뭐하지

생명과학

[연구뭐하지] 정충원 교수_서울대학교 '집단유전체학연구실' | 진화의 역사! 그것이 알고싶다

집단유전체학은 생물종 내 개체들이 가진 유전적 다양성을 분석하여 그들의 진화적 과거를 재구성하는 학문입니다. 모든 생물은 유전적으로 조금씩 다르며, 이러한 차이가 발생하는 과정을 진화, 특히 소진화라고 부릅니다. 과거에 작용했던 진화적 힘이 현재 개체들의 유전적 패턴에 흔적을 남기기 때문에, 우리는 이를 역으로 추적하여 해당 생물이 어떤 경로를 거쳐 현재에 이르렀는지 파악할 수 있습니다. 즉, 유전체 데이터는 생물의 역사를 기록한 일종의 지도와 같으며 이를 통해 생물의 진화사를 규명하는 것이 연구의 핵심입니다. 연구의 또 다른 중요한 축은 유전체로부터 유전자 변이를 찾아내고 그 패턴을 파악하는 일입니다. 특히 옛날 사람의 유골에서 추출한 고DNA를 분석하면 역사책 속 인물들의 친족 관계나 이동 경로를 과학적으로 증명할 수 있습니다. 이는 단순히 과거를 들여다보는 것을 넘어, 지금은 사라진 민족들의 혼합과 이동의 역사를 복원하는 고유전체학의 영역으로 확장됩니다. 이러한 작업은 문헌 기록이 없는 선사 시대나 고대사의 공백을 메우는 데 결정적인 역할을 수행하며 인류가 거쳐온 발자취에 대한 이해를 획기적으로 넓혀줍니다. 집단유전체학의 대상은 인류에 국한되지 않고 북극의 사향소와 같은 야생 동물로도 이어집니다. 사향소는 겉모습은 소와 비슷하지만 유전체 분석을 통해 실제로는 양이나 염소에 더 가까운 종임이 밝혀지기도 했습니다. 연구자들은 유전적 근연 관계를 밝힘으로써 집단이 어떻게 나뉘고 어떤 공통점과 차이점을 갖게 되었는지 탐구합니다. 이처럼 유전체 데이터는 겉으로 드러나는 형질만으로는 알 수 없었던 생물종의 계통과 분화 과정을 명확하게 규명해 주는 강력한 도구가 되어, 생물학적 기원에 대한 근원적인 궁금증을 해결해 줍니다. 최근의 연구는 인간과 동물을 넘어 생태계 전반으로 범위를 넓히고 있습니다. 특정 지역 환경에 적응하며 나타난 자연선택의 영향을 분석하거나, 소나무재선충과 같은 생태 침입종의 전파 경로를 파악하는 것이 대표적입니다. 1980년대 한국에 유입된 재선충이 이후 어떻게 진화하고 확산되었는지 유전체 수준에서 분석하면 산림 피해를 막기 위한 전략 수립에 기여할 수 있습니다. 이는 진화학적 연구가 순수 학문을 넘어 실생활과 밀접한 생태적 문제를 해결하고 생물 자원을 보호하는 데에도 중요한 단서를 제공함을 보여주는 사례입니다. 진화생물학은 지구상의 방대한 생물다양성을 하나의 통합적인 이론 체계로 설명할 수 있는 틀을 제공합니다. 다큐멘터리에서 접하는 신기한 생물들의 삶과 다양한 민족의 역사는 진화라는 관점을 통해 비로소 유기적으로 연결됩니다. 물리학이 세계에 대한 보편적인 설명을 제시하듯, 진화생물학은 생물의 다양성과 시간에 따른 변화를 과학적으로 규명하는 매력적인 학문입니다. 결국 유전체 연구는 생명이라는 거대한 신비를 풀어나가는 과정이며, 우리 자신을 포함한 지구상의 모든 생명체가 연결되어 있음을 깨닫게 하는 숭고한 여정이라 할 수 있습니다.

정충원

카오스재단연구뭐하지

생명과학

[해SSUL이 있는 과학뉴스] 안젤리나 졸리 벌떼 뒤집어썼다!

안젤리나 졸리가 온몸에 벌떼를 뒤집어쓴 파격적인 모습으로 대중 앞에 섰습니다. 이는 매년 5월 20일로 지정된 '세계 벌의 날'을 기념하기 위한 퍼포먼스였습니다. 2017년 유엔이 제정한 이 날은 현대 양봉의 선구자인 안톤 얀샤의 탄생을 기리며, 생태계에서 벌이 차지하는 막중한 비중을 알리는 데 목적이 있습니다. 벌의 개체 수 감소가 인류의 생존과 직결된다는 메시지를 전달하려는 의도입니다. 그녀의 용기 있는 행동은 전 세계인들에게 환경 보호의 시급함을 일깨워 주었습니다. 꿀벌은 식물의 수분을 담당하는 핵심적인 역할을 수행합니다. 벌이 사라지면 식물은 열매를 맺지 못하고, 이는 곧 해당 식물을 먹이로 삼는 새와 곤충 등 생태계 전반의 연쇄적인 붕괴로 이어집니다. 인간 역시 예외는 아닙니다. 우리가 섭취하는 과일과 채소의 상당 부분이 벌의 수분에 의존하고 있기 때문입니다. 결국 벌의 위기는 식량 수확량 감소와 식량 안보 문제로 직결되어 인류의 삶을 위협하게 됩니다. 이러한 이유로 벌을 보호하는 것은 곧 우리 자신을 지키는 일과 같습니다. 안젤리나 졸리는 유네스코와 겔랑이 후원하는 '여성 양봉가 지원 프로그램'의 홍보대사로도 활동 중입니다. 이 프로젝트는 2025년까지 벌의 개체 수를 1억 2,500만 마리까지 늘리는 동시에 여성의 경제적 자립을 돕는 것을 목표로 합니다. 식량 부족 문제는 사회적 약자인 여성과 소수자에게 더 큰 타격을 주기 때문입니다. 양봉을 통해 여성이 스스로 설 수 있는 토대를 마련함으로써 환경 보호와 인권 신장을 동시에 꾀하고 있습니다. 이는 지속 가능한 발전을 위한 혁신적인 시도로 평가받습니다. 2005년 무렵부터 보고된 '군집 붕괴 현상(CCD)'은 꿀벌 멸종의 심각성을 여실히 보여줍니다. 먹이를 구하러 나간 일벌들이 집으로 돌아오지 않아 여왕벌과 애벌레가 집단 폐사하는 이 현상은 전 세계 꿀 생산량을 급감시켰습니다. 명확한 원인은 아직 밝혀지지 않았으나, 전문가들은 무분별한 살충제 사용을 주요 원인으로 지목합니다. 특히 신경계 교란을 일으키는 성분이 벌들의 길 찾기 능력을 상실하게 만든다는 분석이 지배적입니다. 이는 자연의 순리가 인간의 간섭으로 인해 깨지고 있음을 시사합니다. 생태계에 유입된 살충제는 시간이 흐를수록 상위 포식자에게 농축되며 결국 인간에게 되돌아옵니다. 유럽연합 등 일부 지역에서는 이미 특정 살충제의 사용을 금지하며 대응에 나섰습니다. 꿀벌이 건강하게 살아갈 수 있는 환경은 곧 인간이 안전하게 거주할 수 있는 환경과 같습니다. 우리는 꿀벌의 경고를 무시하지 말고, 지속 가능한 지구를 위해 화학 물질 사용에 대한 경각심을 갖고 생태계 복원에 힘써야 할 것입니다. 작은 곤충의 날갯짓이 인류의 미래를 결정짓는 중요한 열쇠임을 잊지 말아야 합니다.

국립과천과학관요즘과학👏

화학
생명과학
지구환경과학

회복으로의 전환 (생물 다양성 분야 | 이영란 팀장, WWF) [인류세 위기를 막아라! - 온라인포럼, 강연4]

올해는 인류가 지구의 미래를 결정짓는 매우 중요한 시기인 '슈퍼 이어(Super Year)'로 불립니다. 세계자연기금(WWF)은 생물다양성 감소를 막고 인류의 생태 발자국을 줄이기 위해 전 세계 110여 개국에서 활동하고 있습니다. 올해 예정된 유엔 총회와 생물다양성 당사국 총회, 기후변화협약 총회 등은 향후 10년 동안 개인과 국가가 나아가야 할 방향을 결정하는 중대한 전환점이 될 것입니다. 우리는 자연 보전이 단순한 선택이 아닌 생존을 위한 필수 과제임을 인식하고 정부와 국제 사회의 노력에 깊은 관심을 기울여야 합니다. 최근 전 세계를 휩쓴 코로나19는 자연 파괴가 인간의 삶에 미치는 영향을 여실히 보여주었습니다. 서식지가 파괴되면서 야생동물과 인간의 접촉이 늘어났고, 그 과정에서 바이러스가 전파된 것으로 추정됩니다. 무분별한 토지 이용 변화와 야생동물 거래, 그리고 기후변화의 가속화는 원래 특정 지역에만 머물러야 할 바이러스들의 확산을 부추기고 있습니다. 인류의 식량 생산이나 경제적 이익을 위해 자연의 경계를 침범한 결과가 결국 팬데믹이라는 거대한 부메랑이 되어 돌아온 셈입니다. 이러한 위기는 생태계의 균형이 무너졌을 때 인간 또한 안전할 수 없음을 경고합니다. 지구 생명 지수(LPI)를 살펴보면 지난 50년간 전 세계 야생동물 개체군이 평균 68%나 감소했다는 충격적인 사실을 알 수 있습니다. 특히 라틴아메리카 지역은 94%라는 전례 없는 감소율을 보였으며, 아시아 태평양 지역 역시 심각한 위기에 처해 있습니다. 이러한 급격한 생물다양성 감소의 주된 원인은 인간의 토지 이용 변화입니다. 숲을 파괴하여 농경지를 만들고 건물을 짓는 행위는 생태계의 근간을 흔들고 있습니다. 식물의 5분의 1이 멸종 위기에 처해 있고 곤충 또한 급격히 줄어들고 있다는 사실은 지구 건강에 심각한 적신호가 켜졌음을 의미합니다. 인간은 현재 지구가 재생할 수 있는 능력보다 1.6배 이상의 자원을 소비하며 살아가고 있습니다. 만약 전 세계인이 한국인과 같은 생활 습관을 유지한다면 무려 3.3개의 지구가 필요할 정도입니다. 세계경제포럼은 향후 10년간 인류에게 가장 큰 위협이 될 요소로 기후 변화와 생물다양성 감소 등 환경 문제를 선정했습니다. 이는 환경이 곧 경제의 토대이며, 생태계가 무너지면 인류의 식량 안보와 삶의 질 또한 보장받을 수 없음을 시사합니다. 우리는 자연과 분리된 존재가 아니라 본질적으로 연결된 생태계의 일부임을 잊지 말아야 합니다. 하락하는 생물다양성 곡선을 다시 회복으로 전환하기 위해서는 '벤딩 더 커브(Bending the Curve)' 전략이 필요합니다. 단순한 보전 노력을 넘어 우리의 가치관과 생산 방식을 지속 가능한 형태로 바꾸는 통합적 대응이 이루어질 때, 비로소 자연은 회복의 실마리를 찾을 수 있습니다. 우리는 자연의 위기를 과학적으로 명확히 인지한 처음 세대이자, 이를 해결하기 위해 행동할 수 있는 마지막 기회를 가진 세대입니다. 혼자서는 불가능하지만 국가와 기업, 그리고 우리 개개인이 함께 노력한다면 자연 보전과 인류의 공존이라는 새로운 미래를 충분히 열어갈 수 있습니다.

서울시립과학관[강연] 인류세 위기를 막아라!

생명과학
지구환경과학
융합

인류세 위기 우리는 어떻게 극복할 수 있을까? [인류세 위기를 막아라! - 온라인포럼]

인류세라는 개념은 지구 역사상 인간이 환경에 미치는 막대한 영향력을 상징적으로 반영하고 있습니다. 과거의 대멸종들이 지각 변동이나 운석 충돌 같은 거대한 자연의 힘에 의해 발생했다면, 현재 진행 중인 여섯 번째 대멸종은 오로지 인간의 활동과 문명의 힘에서 기인한다는 점에서 커다란 차이가 있습니다. 이는 인류가 자연의 위력과 맞먹는 파괴적 힘을 가졌음을 시사하며, 동시에 우리의 오만함을 깊이 돌아보게 합니다. 인류라는 이름을 지질 시대에 붙일 만큼 우리가 지구를 좌지우지하는 존재가 되었는지, 그 책임감을 무겁게 느껴야 할 시점입니다. 기후 위기는 더 이상 먼 미래의 가설이 아닌 우리 피부에 직접 와닿는 현실로 다가왔습니다. 최근 겪고 있는 기록적인 폭염과 장마는 지구가 인류에게 보내는 강력한 경고이며, '플래닛 B'는 없다는 사실을 명확히 보여줍니다. 과학자들은 현재의 상황을 정밀하게 진단하고 있지만, 완벽한 해결책을 제시하기란 매우 어려운 일입니다. 지구 공학적 시도들이 대안으로 논의되기도 하지만, 그 부작용을 예측할 수 없기에 신중한 접근이 요구됩니다. 결국 완벽한 정답을 기다리기보다 현재 우리가 할 수 있는 작은 일들을 즉시 실행에 옮기는 태도가 중요합니다. 생물 다양성은 기후 변화와 긴밀하게 연결되어 있지만, 많은 현대인은 그 중요성을 제대로 체감하지 못하며 살아갑니다. 고도로 도시화된 환경에서 자라나며 주변의 다양한 생명체들을 접할 기회가 급격히 줄어들었기 때문입니다. 하지만 생태계의 풍요로움은 곧 인류 삶의 질과 직결됩니다. 다양한 종이 공존하는 환경은 기후 변화의 속도를 늦추는 완충 작용을 하며, 우리에게 정서적 안정과 생명력을 제공합니다. 우리 주변의 작은 생명체들에 관심을 기울이고 그들의 서식지를 지키는 일은, 결국 거대한 생명의 그물망 속에 있는 우리 자신을 지키는 길과 같습니다. 환경 문제의 해결을 위해서는 과학적 진단을 넘어 다양한 분야의 전문가들과 시민들이 함께 목소리를 내야 합니다. 숫자로 가득한 그래프나 복잡한 공식만으로는 대중의 실질적인 행동 변화를 끌어내기에 한계가 있기 때문입니다. 전문가들의 정확한 사실 전달과 환경 단체의 이상적인 가치가 결합할 때, 비로소 사회적 공감대가 형성될 수 있습니다. 특히 미래 세대를 살아갈 아이들에게 생태 친화적인 가치관과 생활 습관을 심어주는 교육은 지속 가능한 지구를 위한 필수적인 과제입니다. 공동체 구성원 모두가 위기의식을 공유할 때 변화의 동력은 강력해집니다. 우리는 46억 년이라는 유구한 지구 진화사의 연장선상에 서 있는 존재이며, 대기와 해양 그리고 수많은 생명체와 연결된 공생의 체계 속에 살고 있습니다. 이러한 연결성을 회복하고 인류세라는 시대가 우리에게 부여한 거대한 질문과 책임을 받아들이는 자세가 필요합니다. 개인의 작은 노력이 전체 시스템에 미치는 영향은 결코 작지 않으며, 정책 입안자나 기업에 변화를 요구할 때 우리의 실천이 뒷받침되어야 그 요구는 힘을 얻습니다. 일회용품 사용을 줄이는 사소한 결심 하나가 지구 시스템에 긍정적인 파동을 일으키고 미래 세대를 위한 선택권을 지켜줄 것입니다.

서울시립과학관

생명과학
지구환경과학
융합

인류세 위기를 막아라! (최명애 교수 KAIST 인류세연구센터) [인류세 위기를 막아라! - 온라인포럼, Intro]

인류세는 지질학자와 지구 시스템 과학자들이 제안한 새로운 지질 시대의 명칭으로, 인간의 활동이 지구에 미치는 영향이 지질학적 수준에 도달했음을 의미합니다. 지구가 생성된 이후 원생대와 고생대를 거쳐 우리는 약 1만 2천 년 전 시작된 홀로세에 살고 있었으나, 최근 인류는 유례없는 속도로 지구 환경을 변화시키고 있습니다. 대기 화학자 폴 크뤼천은 인간의 사회경제적 활동이 지구 표면과 지질 구조까지 바꾸는 거대한 힘이 되었다고 주장하며 이 용어를 제안했습니다. 이는 인류가 단순한 생물종을 넘어 지구 시스템 자체를 변형시키는 결정적인 동력이 되었음을 시사합니다. 인간이 지구에 미친 막대한 영향은 다양한 과학적 증거를 통해 확인할 수 있습니다. 대기 중 이산화탄소 농도는 홀로세 기간 동안 약 280ppm을 유지해왔으나, 최근에는 400ppm을 넘어서며 급격한 기후 변화를 예고하고 있습니다. 또한 인류는 숲과 습지를 개간하여 거주지와 산업 용지로 바꾸었으며, 화학 비료의 과도한 사용으로 지구의 생화학적 순환 시스템을 교란했습니다. 특히 생물 다양성 측면에서의 변화는 더욱 극명합니다. 만 년 전 포유류의 대부분은 야생동물이었으나, 현재는 야생동물의 비중이 단 3%에 불과하며 나머지 97%는 인간과 가축이 차지하고 있는 실정입니다. 학자들은 특히 1950년대 이후를 '거대 가속(Great Acceleration)'의 시대로 정의하며 이를 인류세의 본격적인 기점으로 보고 있습니다. 이 시기부터 사회경제적 지표가 폭발적으로 증가했으며, 동시에 지구 시스템 지표들도 가파른 상승 곡선을 그리기 시작했습니다. 10억 명 수준이던 인구가 80억 명으로 늘어나는 동안 경제 규모는 50배 이상 성장했고, 이는 곧 지구 생태 환경의 전례 없는 악화로 이어졌습니다. 이러한 급격한 변화는 지구 시스템이 과거 1만 년간 유지해온 안정적인 경계를 벗어나 우리가 예측하기 힘든 위기 상황에 직면했음을 경고합니다. 인류세가 공식적인 지질 시대로 확정되기 위해서는 시작 시점과 이를 증명할 표준 화석인 '골든 스파이크'가 결정되어야 합니다. 지질학자들은 전 세계 지층에서 인류세의 흔적을 찾고 있으며, 대표적인 표준 화석 후보로 핵실험의 부산물인 방사성 낙진과 플라스틱, 콘크리트 같은 인공물을 꼽고 있습니다. 흥미로운 점은 전 세계에서 연간 200억 마리 이상 사육되는 닭의 뼈가 유력한 후보라는 사실입니다. 인간에 의해 개량된 사육종 닭의 뼈가 지층에서 대량으로 발견된다면, 이는 후대의 인류나 외계 문명에게 인간의 활동이 지구를 지배했던 시대를 보여주는 명확한 증거가 될 것입니다. 인류세의 위기를 극복하는 방법은 크게 두 가지 관점에서 논의되고 있습니다. 첫 번째는 지구 시스템의 경계 지표를 설정하고 기술적 해결책이나 정책을 통해 환경을 관리하는 방식입니다. 여기에는 태양 에너지를 차단하거나 탄소를 포집하는 지구 공학적 접근이 포함됩니다. 반면 인문학적 관점에서는 인간 중심주의를 탈피하여 자연과의 관계를 근본적으로 전환해야 한다고 주장합니다. 자연의 복원력을 신뢰하는 '재야생화'나 가축을 단순한 식재료가 아닌 생명으로 존중하는 공감의 실천이 그 예입니다. 인류세는 단순한 환경 위기를 넘어 우리가 지구에서 살아가는 방식에 대한 근본적인 성찰을 요구하고 있습니다.

서울시립과학관

생명과학
지구환경과학
융합

[인터뷰] 이유경_ 외계생명체를 극지생명체로 추측하는 이유 | 2021 봄 카오스강연 'SPACE OPERA'

북극은 흔히 얼음으로 뒤덮인 황량한 곳으로 생각하기 쉽지만, 사실은 무궁무진한 기회가 잠재된 광활한 땅입니다. 현재 북극 전체 거주 인구는 약 400만 명에 불과하지만, 매장된 자원은 매우 풍부하여 젊은이들이 자신의 인생을 걸고 도전해 볼 만한 가치가 충분합니다. 과학적 탐구뿐만 아니라 경제적, 사회적 측면에서도 북극은 새로운 개척지로서의 면모를 갖추고 있습니다. 미지의 세계를 향한 열망을 가진 이들에게 북극은 새로운 가능성을 제시하는 거대한 장소입니다. 기후변화로 인해 북극의 빙하가 녹으면서 과거에 보지 못했던 새로운 땅이 드러나고 있습니다. 연구에 따르면 지난 120년 동안 특정 지역의 빙하가 약 2km나 후퇴했을 정도로 변화의 속도가 빠릅니다. 이렇게 새롭게 드러난 토양에 미생물과 식물들이 어떻게 정착하고 생태계를 형성하는지를 관찰하는 것은 현대 과학의 중요한 과제입니다. 북극은 단순히 얼음만 있는 것이 아니라 습지, 사막, 초원 등 매우 다양한 지형을 포함하고 있어 생태학적으로도 매우 역동적인 공간이라 할 수 있습니다. 북극의 생태계는 생각보다 훨씬 풍성하고 다양합니다. 나무가 자라지 않는다는 특징이 있지만, 약 2,000여 종의 식물이 서식하며 수백만 마리의 순록이 떼를 지어 살아갑니다. 또한, 여름철에는 엄청난 수의 모기가 발견되기도 하는 등 생명력이 넘치는 곳입니다. 이러한 북극은 일반적인 항공편을 통해 알래스카나 캐나다, 노르웨이 등으로 비교적 편리하게 접근할 수 있습니다. 생태학자들은 단순히 위도뿐만 아니라 여름철 평균 기온과 수목한계선을 기준으로 북극의 경계를 정의하며 그 독특함을 연구합니다. 극지 연구의 가치는 지구를 넘어 우주로까지 확장됩니다. 남극과 북극의 혹독한 환경은 화성과 가장 유사한 조건을 갖추고 있어, 외계 생명체의 흔적인 '바이오시그니처'를 찾는 연구의 최적지입니다. 과학자들은 극지의 암석이나 토양에서 생명체의 흔적을 분석하는 기술을 개발하여, 향후 화성이나 목성의 위성에서 가져올 시료에 적용하고자 합니다. 산소 유무를 제외하면 화성과 매우 흡사한 환경을 지닌 극지는 인류가 우주로 나아가기 위한 전초 기지이자 거대한 실험실과 같은 역할을 수행하고 있습니다. 꽁꽁 얼어붙은 동토 속에서도 생명은 강인하게 살아 숨 쉽니다. 1g의 토양 속에 무려 1,000만 마리에 달하는 미생물이 존재한다는 사실은 화성과 같은 외계 행성에도 생명체가 존재할 수 있다는 강력한 희망을 줍니다. 우주생물학은 생물학뿐만 아니라 천문학, 지질학, 공학 등 다양한 분야의 협력이 필요한 융합 학문입니다. 과학에 대한 순수한 호기심을 가진 이들이라면 누구나 이 거대한 여정에 동참할 수 있습니다. 북극에서의 연구는 결국 인류의 기원과 우주 생명의 신비를 푸는 열쇠가 될 것입니다.

이유경

카오스재단2021 카오스강연 'SPACE OPERA'

천문학

[명강 리뷰] 종은 불변의 존재가 아니다 _ 생명의 기원 by 최재천 | 2015 봄 카오스 강연 '기원 ORIGIN' 10강

생명의 기원을 밝히는 일은 직접적인 관찰이 불가능하기에 현재 우리가 가진 데이터를 바탕으로 최대한 유추해야 하는 매우 어려운 작업입니다. 과학계에서는 원시 지구의 환경에서 우연히 탄생한 자기 복제 화학물질을 그 시작으로 보고 있습니다. 초기에는 불안정한 RNA가 먼저 등장하여 복제 과정을 거치며 점차 안정적인 DNA로 발전했을 것이라는 가설이 현재는 큰 힘을 얻고 있습니다. 이러한 유전자들이 막을 형성하고 조직화되면서 최초의 세포가 탄생했고, 이는 오늘날 우리가 마주하는 방대한 생물 다양성의 뿌리가 되었습니다. 생명의 역사는 자기 복제 화학물질의 끊임없는 일대기라고 할 수 있습니다. 개별 생명체는 유전자의 복제 사업을 돕기 위해 만들어진 효율적인 시스템에 불과할지도 모릅니다. 유전자의 관점에서 본다면 인간이나 비둘기, 옥수수와 같은 다양한 종들은 각기 다른 사업 부문과 같습니다. 특정 종이 멸종하더라도 다른 종을 통해 유전자 총량이 유지된다면 전체적인 사업은 계속되는 셈입니다. 결국 우리는 유전자의 영속성을 위해 잠시 이용되는 존재일 수 있으며, 이러한 관점은 생명을 바라보는 완전히 새로운 시각을 제공합니다. 찰스 다윈은 유전자의 존재를 알지 못했음에도 불구하고, 모든 생명체가 하나의 공통 조상으로부터 기원했다는 놀라운 통찰을 제시했습니다. 그는 비둘기 품종 개량과 같은 인위 선택 과정을 관찰하며, 자연계에서도 자원을 둘러싼 경쟁을 통해 우수한 형질이 살아남는 '자연 선택'이 일어난다는 사실을 깨달았습니다. 진화는 과거의 사건이 아니라 현재도 진행 중인 역동적인 과정입니다. 특히 현대 사회에서 인간의 진화 속도는 환경적 요인보다 동종 간의 치열한 경쟁에 의해 더욱 가속화되고 있을 가능성이 큽니다. 지구상의 모든 생명체는 태초의 하나로부터 시작된 거대한 대가족입니다. 겉모습은 서로 다르지만 우리 몸속의 유전자를 거슬러 올라가면 은행나무나 작은 미생물과도 한 집안이었던 흔적을 발견할 수 있습니다. 생명은 횡적으로 연결되어 있으며 끊이지 않는 연속성을 지닙니다. 하지만 인간의 등장은 결코 필연적인 결과가 아니었습니다. 수많은 우연이 겹쳐 만들어진 기적 같은 사건이며, 만약 지구의 역사를 처음부터 다시 시작한다면 인간이 다시 등장할 확률은 거의 제로에 가깝습니다. 이는 우리를 겸허하게 만드는 진실 중 하나입니다. 호모 사피엔스는 같은 속의 다른 종들을 모두 몰아내고 홀로 살아남은 매우 배타적인 종입니다. 스스로를 '현명한 인간'이라 명명했지만, 우리가 진정으로 현명한지에 대해서는 성찰이 필요합니다. 진정한 인간다움은 자연에 대해 끊임없이 배우고 알아가려는 노력에서 나옵니다. 대상을 깊이 이해할수록 우리는 주변의 생명들을 더 사랑하고 존중할 수 있는 존재가 되기 때문입니다. 자연과학은 단순히 지식을 쌓는 과정이 아니라, 살아있는 모든 것을 탐구하며 더 나은 삶의 가치를 찾아가는 숭고한 여정이라 할 수 있습니다.

카오스재단명강리뷰&질문Q

[연구뭐하지?] 김종성 교수_서울대학교 '해양저서생태학 연구실' | 해양생태계, 가꾸고 지키는 노력을 계속해야 합니다!

서울대학교 지구환경과학부의 벤토스 연구실은 해양 생태계의 신비를 밝히기 위해 끊임없이 탐구하는 곳입니다. 이곳에서는 바닷가와 먼 바다를 누비며 다양한 해양생물을 채집하고, 그들에게 이름을 부여하며 적합한 서식지를 찾는 연구를 수행합니다. 단순히 생물을 분류하는 것에 그치지 않고, 각 생명체가 바다라는 거대한 환경 속에서 어떻게 살아가는지를 심도 있게 탐구하며 해양 생태계의 근본적인 원리를 이해하고자 노력하고 있습니다. 연구실의 핵심 활동 중 하나는 해양생물을 대상으로 한 생리 반응 실험입니다. 세포와 단백질 수준부터 개체군과 군집에 이르기까지, 해양 생태계 전반의 반응을 다각도로 분석합니다. 연구진은 온도 변화나 고염분과 같은 극한 환경, 혹은 유해 물질 노출이라는 특수한 조건을 설정하여 해양생물들이 이에 어떻게 대응하고 방어 기작을 작동시키는지 관찰합니다. 이러한 정밀한 실험을 위해 연구실에서는 항상 생물을 건강하게 가꾸고 유지하는 데 심혈을 기울입니다. 벤토스 연구실은 구성원들의 넘치는 에너지와 체계적인 기록 문화가 공존하는 독특한 공간입니다. 교수님과 학생들은 스스로를 '팔방미인'이라 칭할 만큼 학업과 열정적인 생활 모두에 진심을 다합니다. 특히 모든 현장 조사 사진과 세미나 자료, 실험 과정의 세세한 부분까지 기록으로 남겨 보관하는 전통은 연구의 연속성과 신뢰성을 높이는 밑거름이 됩니다. 다양한 개성을 가진 연구원들이 모여 웃음이 끊이지 않는 분위기 속에서 창의적인 연구 성과를 만들어내고 있습니다. 이들의 연구는 크게 구조, 기능, 건강성 평가라는 세 가지 축으로 분류됩니다. 구조 연구는 해양 생태계를 구성하는 해양생물의 종류와 그들 사이의 관계를 파악하며, 기능 연구는 해양생물과 환경이 상호작용하며 해양 생태계가 유지되는 메커니즘을 분석합니다. 마지막으로 건강성 평가는 퇴적물 내 오염도를 화학적, 생물학적, 생태학적으로 분석하여 해양이 얼마나 깨끗하게 유지되고 있는지 확인합니다. 이러한 다각적인 접근은 우리 바다를 보다 체계적으로 관리하고 보존하는 데 기여합니다. 자연은 인위적인 간섭이 최소화된 본연의 모습일 때 가장 아름답다는 것이 연구실의 철학입니다. 개발과 복원이라는 화두 속에서도 해양 생태계를 가꾸고 지키려는 노력은 멈추지 않습니다. 바다를 진심으로 사랑하고 현장 조사에 적극적으로 참여할 수 있는 인재들과 함께, 벤토스 연구실은 앞으로도 해양생물 다양성의 가치를 높이는 길을 걸어갈 것입니다. 우리 모두가 자연의 가치를 소중히 여기고 보전애 동참할 때, 건강한 바다의 미래를 기대할 수 있습니다.

김종성2

카오스재단연구뭐하지

지구환경과학

[SF2020] SF포럼 - 11/12(목)

지구의 역사는 약 46억 년에 달하며, 그동안 수많은 생명체가 명멸해 왔습니다. 현재 우리가 살아가는 지질 시대는 '홀로세'로 분류되지만, 최근 학계에서는 인간의 활동이 지구 환경에 결정적인 영향을 미치는 '인류세'라는 새로운 명칭을 제안하고 있습니다. 과거의 멸종이 자연스러운 진화의 과정이었다면, 현대의 생물 멸종은 인류의 개입으로 인해 전례 없이 빠른 속도로 진행되고 있습니다. 이러한 급격한 변화는 단순히 동식물의 소멸에 그치지 않고, 지구 생태계 전체의 균형을 흔들며 인류의 생존까지 위협하는 중대한 신호로 다가오고 있습니다. 생명체는 환경에 적응하기 위해 서로 다른 번식 전략을 선택합니다. 쥐나 바퀴벌레처럼 짧은 시간에 많은 자손을 낳는 'r-선택 전략'은 교란된 환경에서 유리하지만, 인간과 같은 'K-선택 전략' 종은 안정된 환경에서만 장기적인 생존이 가능합니다. 우리는 기술과 문명을 통해 환경적 한계를 극복해 왔으나, 근본적으로는 생태계의 안정이 뒷받침되지 않으면 생존이 불가능한 존재입니다. 따라서 주변 생명체들이 사라지고 환경이 불안정해지는 현상은, 결국 K-선택 전략을 취하는 인류에게 가장 치명적인 위협이 될 수밖에 없음을 인지해야 합니다. 우리 주변에서도 생물 다양성의 위기는 소리 없이 진행되고 있습니다. 매년 수백만 마리의 야생 조류가 인공 건축물의 유리창에 충돌해 목숨을 잃고 있으며, 과거 한반도를 누비던 호랑이와 표범은 이제 박물관의 기록으로만 남았습니다. 전 세계적으로도 북미의 바이슨이나 북부흰코뿔소 같은 종들이 인간의 탐욕으로 인해 멸종하거나 그 문턱에 서 있습니다. 이러한 종의 소멸은 단순히 개체 수가 줄어드는 문제가 아니라, 수억 년간 이어져 온 생명의 사슬이 끊어지는 과정입니다. 우리가 무심코 지나치는 풍경 속에서 지구의 생명력은 조금씩 마모되고 있습니다. 생태계의 파괴는 예상치 못한 방식으로 인류에게 되돌아옵니다. 아마존의 밀림이 축산업을 위한 목초지로 변하고 서식지가 파괴되면서, 야생 동물 속에 잠복해 있던 바이러스가 인간 사회로 침투할 기회가 늘어났습니다. 최근 전 세계를 뒤흔든 코로나19와 같은 인수공통감염병은 환경 교란이 낳은 비극적인 결과 중 하나입니다. 상위 포식자가 사라지고 특정 종이 폭발적으로 늘어나는 불균형 상태는 질병의 확산을 가속화합니다. 결국 자연의 건강을 지키는 것이 곧 인류의 보건과 경제적 안정을 지키는 가장 확실한 방어선임을 잊지 말아야 합니다. 생물 다양성은 종의 다양성뿐만 아니라 유전적 다양성과 생태계의 다양성을 모두 포괄하는 개념입니다. 유전자가 단일해진 집단은 전염병이나 환경 변화에 취약하여 한꺼번에 멸종할 위험이 크지만, 다양성을 확보한 생태계는 변화무쌍한 지구 환경 속에서도 항상성을 유지하며 살아남을 수 있습니다. 이는 효율성의 관점에서도 매우 중요한데, 애초에 생명이 생존을 위해 선택한 가장 강력한 전략이 바로 다양성이기 때문입니다. 따라서 생물 다양성을 보존하는 일은 단순히 자연을 보호하는 차원을 넘어, 지구라는 거대한 시스템의 복원력을 유지하는 핵심 과제입니다. 과거 다윈의 진화론은 '적자생존'이라는 이름으로 오용되어 인종 차별이나 우생학의 근거가 되기도 했습니다. 하지만 진정한 자연선택은 특정 우월한 종만이 살아남는 것이 아니라, 다양한 변이들이 각자의 환경에서 적응하며 공존하는 과정을 의미합니다. 승자가 모든 것을 독식해야 한다는 경제적 논리를 생태계에 대입하는 것은 위험한 발상입니다. 약자에 대한 배려와 다양성의 인정은 도덕적인 선택일 뿐만 아니라, 생물학적으로도 인류가 공멸을 피하기 위해 반드시 지켜야 할 원칙입니다. 획일화된 사회는 작은 충격에도 쉽게 무너질 수 있다는 사실을 명심해야 합니다. 공상과학(SF)은 우리가 직면한 다양성의 문제를 직관적으로 성찰하게 돕는 훌륭한 도구입니다. 프랑켄슈타인의 괴물이나 가타카의 유전자 계급 사회는 이질적인 존재에 대한 우리의 공포와 차별이 어떤 결과를 초래하는지 미리 보여줍니다. 반면 스타 트렉과 같은 작품은 서로 다른 배경을 가진 존재들이 협력하며 우주를 탐험하는 희망적인 미래를 제시합니다. 우리가 낯선 생명체와 공존하는 법을 배우는 것은 결국 우리 자신을 지키는 길입니다. 미래 사회의 지속 가능성은 기술의 발전보다, 서로의 다름을 인정하고 조화롭게 살아가는 공존의 지혜에 달려 있습니다.

국립과천과학관

생명과학
지구환경과학
융합

[그림으로 보는 과학뉴스] 다음 세대에 산호초는 없다

최근 발표된 환경 보고서에 따르면 2043년경부터 전 세계 산호초가 매년 백화 현상을 겪을 것이라는 경고가 나오고 있습니다. 이는 온실가스 배출로 인한 지구 온난화와 밀접한 관련이 있으며, 전 세계 산호초의 약 99%가 심각한 위기에 처할 것으로 보입니다. 산호초가 죽어가는 현상은 단순히 바다의 색이 변하는 문제가 아니라, 지구 환경 전체의 균형이 무너지고 있다는 강력한 신호입니다. 미래 세대에게는 더 이상 아름다운 산호초를 볼 기회가 없을지도 모른다는 우려가 현실로 다가오고 있습니다. 산호초는 전 세계 해양 면적의 단 0.1%만을 차지하지만, 해양 어종의 약 25%가 서식하는 생태계의 보고입니다. 이곳은 수많은 생명체가 보금자리를 틀고 살아가는 핵심적인 공간으로, 다양한 어종들이 모여들어 복잡하고 정교한 생태계 망을 구축합니다. 산호초가 형성되면 그 주변으로 산란과 짝짓기를 위한 생물들이 몰려들며 생명력이 넘치는 장소가 됩니다. 따라서 산호초의 소멸은 단순히 한 종의 멸종을 넘어, 해양 생태계 전체의 붕괴와 절멸을 의미할 정도로 막대한 영향력을 미칩니다. 산호의 생존 비결은 주산텔라(황갈색 조류)와의 신비로운 공생 관계에 있습니다. 산호는 조류에게 안전한 서식처를 제공하고, 조류는 광합성을 통해 생성한 영양분과 산소를 산호에게 공급하며 서로 돕고 삽니다. 우리가 흔히 보는 산호초의 화려한 색상은 바로 이 조류로부터 비롯된 것입니다. 이들은 뗄 수 없는 동반자로서 수천 년간 바다의 생명력을 유지해 왔습니다. 하지만 이러한 정교한 공생 체계는 외부 환경 변화, 특히 수온 상승에 매우 취약하다는 치명적인 약점을 가지고 있습니다. 지구 온난화로 인해 바다의 수온이 상승하면 산호와 공생하던 조류는 더 이상 견디지 못하고 죽거나 떠나게 됩니다. 영양 공급원을 잃은 산호는 점차 투명해지다가 결국 하얀 석회질 골격만 남게 되는데, 이것이 바로 백화 현상입니다. 백화 현상은 산호가 굶주려 죽어가는 과정이며, 한 번 시작되면 회복이 매우 어렵습니다. 화려했던 바닷속 풍경이 하얀 죽음의 공간으로 변하는 과정은 기후 위기가 해양 생태계에 가하는 물리적인 타격이 얼마나 즉각적이고 치명적인지를 여실히 보여줍니다. 현재 호주의 그레이트 배리어 리프와 일본의 이시가키섬 등 세계적인 산호 군락지의 절반 가까이가 이미 백화 현상을 겪고 있습니다. 대기 중 이산화탄소 농도가 높아지면 해양 산성화가 진행되어 산호의 생존을 더욱 어렵게 만듭니다. 과학자들은 산호를 기후 변화의 가장 대표적인 해양 지표로 삼고 있으며, 산호초의 위기는 곧 인류의 위기임을 강조합니다. 해양 생태계의 4분의 1을 지탱하는 산호초를 보호하는 일은 지구의 미래를 지키기 위해 더 이상 미룰 수 없는 시급한 과제입니다.

국립과천과학관요즘과학👏

생명과학
지구환경과학

우주진화사로 보는 생태적 세계관 ㅣ 기원이야기 ㅣ 모든 근원은 하나였다(신임관장이 떴다)ㅣ1부 과학강연ㅣ이정규관장(서울시립과학관)

인간은 이야기를 통해 세상을 이해하는 존재입니다. 우리가 어디서 왔으며 우주가 어떻게 시작되었는지를 다루는 '기원 이야기'는 단순한 정보를 넘어 삶의 태도를 결정하는 중요한 지표가 됩니다. 과거에는 신화가 그 역할을 수행했지만, 현대에는 과학이 우주의 탄생부터 인류의 출현까지를 정교하게 설명해주고 있습니다. 이러한 '빅 히스토리'는 우리 존재를 138억 년이라는 장대한 시간의 맥락 속에 위치시키며, 현대인들이 잃어버린 존재의 의미와 가치를 새롭게 일깨워줍니다. 138억 년 전 빅뱅과 함께 우주의 진화가 시작되었습니다. 초기 우주의 높은 에너지 속에서 쿼크와 같은 미세한 입자들이 결합하여 양성자와 중성자를 만들었고, 이는 다시 원소가 되어 물질의 기초를 형성했습니다. 이 과정에서 주목할 원리는 바로 '창발'입니다. 하위 단계의 요소들이 조합되어 이전에는 없던 전혀 새로운 성질이 나타나는 것인데, 이는 마치 기체인 수소와 산소가 만나 액체인 물이 되는 것과 같습니다. 우주는 이처럼 끊임없는 조합과 창조를 통해 복잡성을 더해왔습니다. 우리 몸을 구성하는 탄소, 질소, 산소와 같은 필수 원소들은 사실 별의 내부에서 만들어졌습니다. 태양보다 큰 거대 별들은 내부의 강력한 압력을 통해 철까지 합성하고, 수명이 다하는 순간 '초신성 폭발'을 일으키며 우라늄까지의 무거운 원소들을 우주 공간으로 흩뿌립니다. 결국 지구상에 존재하는 모든 물질과 우리 자신은 별의 잔해, 즉 '스타더스트'인 셈입니다. 별의 죽음이 다음 세대의 별과 생명을 탄생시키는 자양분이 된다는 사실은 우주적 차원의 숭고한 순환을 잘 보여줍니다. 약 46억 년 전 태양계의 형성과 함께 지구도 탄생했습니다. 초기 지구가 식어가며 내린 비는 거대한 바다를 만들었고, 그 깊은 곳의 심해 열수구 근처에서 최초의 생명이 싹텄을 것으로 추정됩니다. 초기 생명체는 아주 단순한 세포 형태였지만, 자신을 둘러싼 환경과 상호작용하며 생존을 이어갔습니다. 물질의 진화에서 생명의 진화로 넘어가는 이 놀라운 전환점은, 무기물에서 유기물로, 그리고 스스로 복제하고 대사하는 생명 시스템으로의 거대한 도약을 의미하며 지구의 역사를 새롭게 썼습니다. 생명 진화의 역사에서 '광합성'의 등장은 혁명적인 사건이었습니다. 초기 미생물들이 햇빛을 이용해 에너지를 생산하며 산소를 배출하기 시작했고, 이는 당시의 생태계를 완전히 뒤바꿨습니다. 산소의 증가는 오존층을 형성하여 생명체가 육상으로 진출할 수 있는 환경을 조성했으며, 독성이었던 산소에 적응한 생물들이 오늘날 우리의 조상이 되었습니다. 이처럼 생명은 환경에 단순히 적응하는 것을 넘어, 지구 환경 자체를 물리적으로 변화시키며 공진화해 온 역동적인 과정을 거쳐 왔습니다. 현대 과학의 DNA 분석은 지구상의 모든 생명체가 단 하나의 공통 조상에서 비롯되었음을 증명합니다. 38억 년 전의 생명체에서 뻗어 나온 '생명의 나무'는 세균부터 인간에 이르기까지 모든 존재가 형제임을 말해줍니다. 우리는 침팬지와 공통 조상을 공유할 뿐만 아니라, 길가에 핀 꽃이나 하늘을 나는 새와도 수십억 년 전의 기원에서 서로 만납니다. 모든 생명체는 각자의 자리에서 진화의 시간을 견뎌낸 소중한 최첨단의 존재들이며, 서로 촘촘한 생명의 그물망으로 연결되어 있습니다. 우주와 생명의 진화사를 통합적으로 바라보는 관점은 우리에게 '생태적 세계관'을 요구합니다. 모든 존재가 하나의 뿌리에서 시작되어 상호 연결되어 있다는 사실을 깨닫는다면, 환경 파괴와 멸종 위기는 타인의 문제가 아닌 우리 자신의 문제가 됩니다. 인류는 우주적 진화의 최첨단에 서 있는 강력한 존재로서, 지구 공동체의 안녕을 책임져야 할 의무가 있습니다. 과학이 밝혀낸 이 위대한 기원 이야기는 우리가 자연의 지배자가 아닌, 생태계의 일원으로서 조화롭게 살아가야 함을 일깨워줍니다.

서울시립과학관

생명과학
지구환경과학
천문학
융합

[그림으로 보는 과학뉴스] 미국, 최초로 GM모기 살포 실험

최근 미국 플로리다주 먼로 카운티에서 인류 역사상 중요한 실험이 시작되었습니다. 바로 GM 모기를 야생에 살포하는 실험입니다. 이 실험의 주된 목적은 뎅기열과 같은 치명적인 전염병을 옮기는 이집트숲모기의 개체수를 줄이는 데 있습니다. 뎅기열은 고열과 두통, 근육통을 동반하며 마땅한 치료제가 없어 지역 사회에 큰 위협이 되고 있습니다. 이에 당국은 영국의 생명공학 기업 옥시텍이 개발한 GM 모기 'OX5034'의 사용을 승인하고, 특정 지역에 모기 알을 배치하여 자연스럽게 야생 모기 개체수를 조절하려는 시도를 하고 있습니다. 이 실험의 핵심 기술은 '유전자 드라이브'라고 불리는 혁신적인 유전 공학 기법입니다. 일반적인 멘델의 유전 법칙에 따르면 부모의 형질이 자손에게 전달될 확률은 약 50%에 불과하며, 세대를 거듭할수록 특정 형질은 점차 희석되기 마련입니다. 하지만 유전자 드라이브는 이러한 자연의 법칙을 거슬러 특정 유전자가 자손에게 전달될 확률을 거의 100%에 가깝게 끌어올립니다. 이를 통해 인간이 의도한 유전 형질이 생태계 전체로 빠르게 확산되도록 설계되었습니다. 이는 생명공학이 자연의 유전 메커니즘을 인위적으로 통제할 수 있음을 보여주는 사례입니다. 유전자 드라이브는 크리스퍼 유전자 가위를 활용하여 작동합니다. 실험실에서 제작된 GM 모기의 유전자에는 가이드 유전자와 유전자 가위 효소, 그리고 우리가 원하는 특정 형질이 포함되어 있습니다. 이 모기가 야생 모기와 교배하면, 유전자 가위가 상대방의 야생형 유전자를 찾아내어 절단합니다. 이후 세포의 복구 과정을 통해 절단된 부위가 GM 유전자로 대체되면서, 결과적으로 모든 자손이 조작된 유전자를 갖게 됩니다. 옥시텍의 GM 모기는 이러한 방식으로 자멸 메커니즘을 퍼뜨려, 암컷 모기가 성체가 되기 전에 죽게 함으로써 개체수를 급격히 감소시킵니다. 하지만 이러한 기술적 진보 뒤에는 심각한 생태계 파괴와 윤리적 논란이 뒤따르고 있습니다. 2016년 UN 생물다양성협약 회의에서도 GM 모기 방출에 대한 모라토리엄이 논의되었을 만큼, 인위적인 종의 박멸이 가져올 후폭풍에 대한 우려가 큽니다. 특정 모기 종이 사라지면 이를 먹이로 삼는 상위 포식자들의 먹이 사슬이 붕괴될 수 있으며, 이는 결국 생태계 전체의 불균형으로 이어질 수 있습니다. 인간의 편의를 위해 특정 생물 종을 지구상에서 완전히 제거하려는 시도가 과연 정당한지에 대한 근본적인 질문이 제기되고 있는 시점입니다. 결국 유전자 드라이브 기술은 인류에게 질병 퇴치라는 희망을 주는 동시에, '판도라의 상자'를 여는 위험성을 내포하고 있습니다. 자연은 인간 없이도 존재할 수 있지만, 인간은 자연의 정교한 균형 없이는 생존할 수 없다는 사실을 잊어서는 안 됩니다. 인위적인 개입이 가져올 결과는 예측하기 어려우며, 그 피해는 고스란히 인류에게 돌아올 수 있습니다. 따라서 생명공학 기술의 적용에 있어서는 생물 다양성을 존중하고 자연과의 조화를 우선시하는 엄격한 기준과 신중한 접근이 필요합니다. 기술의 발전이 자연의 섭리를 압도하기보다는 공존의 길을 찾는 방향으로 나아가야 할 것입니다.

국립과천과학관

생명과학
융합

[달작한 사이언스] 21세기 파브르 '3부' Q&A

곤충에 대한 열정은 대개 어린 시절의 순수한 호기심에서 시작됩니다. 갈로아 작가는 초등학생 때부터 신종 곤충을 찾고 싶어 했으며, 이승현 연구원 역시 파브르 곤충기를 통해 채집의 즐거움을 깨달았습니다. 입시와 진로 고민 속에서도 이들은 곤충을 향한 관심을 잃지 않았습니다. 어린 시절 잠자리채를 들고 뛰어놀던 꼬마들이 자라나 이제는 각각 만화가와 학자로서 곤충의 세계를 깊이 탐구하고 기록하는 전문가로 성장하게 된 것입니다. 진로 선택에 있어 가족의 지지는 매우 중요한 역할을 합니다. 이승현 연구원은 자신의 결정을 묵묵히 지켜봐 준 가족의 태도를 '정신적 지원'이라 표현하며, 특별한 방해 없이 연구에 매진할 수 있었던 환경을 고마워했습니다. 갈로아 작가 또한 처음에는 비밀리에 그림을 그렸지만, 공모전 수상을 계기로 가족의 인정을 받으며 본격적인 작품 활동을 시작했습니다. 이처럼 자녀의 독특한 관심사를 존중하고 지켜봐 주는 태도는 한 분야의 전문가를 길러내는 밑거름이 됩니다. 곤충학에서 표본 제작은 단순히 수집욕을 충족하는 행위를 넘어선 필수적인 연구 과정입니다. 곤충은 척추동물과 달리 야생에서 지속적으로 추적 관찰하기가 매우 어렵기 때문에, 실물을 확보하여 형태적 특징과 유전 정보를 보존하는 것이 중요합니다. 특히 새로운 종을 기재할 때 기준이 되는 모식 표본은 학술적으로 대체 불가능한 가치를 지닙니다. 따라서 표본은 곤충의 정체성을 확인하고 과거와 현재의 생태 변화를 비교 분석할 수 있게 해주는 핵심적인 데이터베이스입니다. 종을 분류할 때는 개체 변이와 종의 차이를 명확히 구분하는 기준이 필요합니다. 이승현 연구원은 이를 그래프상의 분포로 설명하는데, 형질의 변화가 연속적이라면 개체 변이로 보지만 특정 지점에서 형질이 끊긴다면 서로 다른 종으로 판단합니다. 이러한 판단의 정확도를 높이기 위해서는 최대한 많은 표본을 확보하여 거시적인 관점에서 데이터 포인트들을 연결해 보아야 합니다. 곤충 계통 분류학은 이처럼 미세한 차이를 발견하고 생명의 계통을 정리해 나가는 정교한 기초 과학입니다. 미래의 곤충학자를 꿈꾸는 이들에게 가장 필요한 덕목은 끊임없는 궁금증과 이를 해결하려는 태도입니다. 갈로아 작가와 이승현 연구원은 자신이 좋아하는 분야에 깊이 몰입하고 계속해서 질문을 던지는 과정 자체가 성공보다 값진 경험이라고 강조합니다. 곤충의 진화 경로를 추적하거나 화석을 연구하는 일은 당장의 경제적 가치를 창출하기는 어렵지만, 생태계의 신비를 밝히는 숭고한 작업입니다. 결국 무언가를 진심으로 좋아하고 지속하는 힘이 곧 새로운 과학적 발견으로 이어지는 길입니다.

서울시립과학관

생명과학

[달작한 사이언스] 21세기 파브르 '2부' 이승현 연구원의 곤충계통분류학이란?

곤충은 전 세계 모든 생물종의 절반 이상을 차지하는 거대한 그룹입니다. 곤충학자들은 이 거대한 세계를 탐구하며 생명의 신비를 밝혀내는데, 특히 하늘소와 같은 특정 곤충군은 그 종류만 해도 전 세계적으로 3만 5천 종에 달할 정도로 방대합니다. 우리 주변의 작은 생명체들을 단순히 관찰하는 것을 넘어, 그들의 생김새와 특징을 기록하고 분류하는 과정은 생물 다양성을 이해하는 첫걸음이 됩니다. 직접 현장을 누비며 수행하는 채집과 표본 제작은 이 모든 연구를 지탱하는 핵심적인 기초 작업입니다. 분류학은 생물을 적절한 체계에 따라 배치하고 이름을 붙여주는 학문입니다. 이는 우리가 컴퓨터에서 파일을 관리할 때 사용하는 폴더 시스템과 매우 흡사한 구조를 가집니다. '계·문·강·목·과·속·종'으로 이어지는 계급 구조를 통해 생물을 분류하며, 기존의 체계에 해당하지 않는 새로운 생물을 발견했을 때 이를 '신종'이나 '미기록종'으로 정의합니다. 이러한 과정은 생태계의 구성원을 명확히 파악하고 생명의 목록을 작성하는 데 필수적인 역할을 수행하며 학문의 기틀을 마련합니다. 계통학은 생물들 사이의 진화적 친척 관계를 연구하는 분야입니다. 이를 통해 생물들의 가계도라고 할 수 있는 '계통도'를 그려내는데, 이는 단순히 외형적인 유사성을 넘어 어떤 종이 서로 더 가까운 조상을 공유하는지를 밝혀냅니다. 예를 들어 사람과 원숭이, 도마뱀의 관계를 분석하여 진화의 흐름을 시각적으로 나타내는 것입니다. 계통학은 생명의 역사를 추적하고 생물 간의 유기적인 연결 고리를 이해하는 데 중요한 이론적 배경을 제공하며 생명 과학의 깊이를 더해줍니다. 과거에는 곤충의 더듬이나 날개맥 같은 미세한 형태적 특징을 일일이 관찰하여 계통을 추론했습니다. 하지만 이러한 방식은 관찰자의 주관이 개입될 수 있고 방대한 데이터를 처리하기에 물리적인 한계가 있었습니다. 최근에는 DNA 분석을 도입하여 객관적이고 정확한 정보를 대량으로 얻는 방식이 주를 이릅니다. 유전 정보를 활용하면 수만 개 이상의 데이터를 바탕으로 더욱 정밀한 계통도를 그릴 수 있으며, 이는 현대 생물학 연구에서 주관성을 배제하고 연구의 효율성을 극대화하는 핵심 수단이 되었습니다. 계통분류학은 단순히 이름을 붙이는 작업을 넘어 생물학 전반을 이해하는 중심적인 토대입니다. 파충류의 계통도 안에 조류가 포함된다는 사실을 밝혀내거나, 특정 과실파리의 날개 무늬가 진화 과정에서 어떻게 점진적으로 형성되었는지를 설명해 줍니다. 이처럼 계통분류학적 해석은 생명 현상의 원인을 규명하고 진화의 경로를 증명하는 강력한 도구가 됩니다. 결국 이 학문은 우리가 지구상의 다양한 생명체들과 어떤 관계를 맺고 있는지를 명확하게 알려주는 지도가 되어줍니다.

서울시립과학관[강연] 과학강연

생명과학

[달작한 사이언스] ‘21세기 파브르' 강연 미리보기. 하늘소에 숨겨진 하트를 찾아서!

하늘소라고 하면 흔히 자신의 몸길이보다 훨씬 길게 뻗은 한 쌍의 더듬이를 떠올리곤 합니다. 하지만 실제 자연계에 존재하는 하늘소의 모습은 우리의 고정관념보다 훨씬 다양합니다. 더듬이가 몸길이보다 짧은 종이 있는가 하면, 날렵한 형태가 아닌 통통하고 짧은 체형을 가진 친구들도 존재합니다. 이처럼 겉모습만으로는 한눈에 분류하기 어려울 정도로 다채로운 생태적 특징을 지니고 있어, 단순한 외형 너머의 구조를 관찰하는 것이 중요합니다. 하늘소를 정확하게 구분하는 방법은 발마디의 형태를 세밀하게 관찰하는 것입니다. 하늘소의 발마디에는 특징적인 하트 모양의 구조가 존재하는데, 이는 곤충의 종류를 결정짓는 핵심적인 요소입니다. 직관적으로 보기에 생김새가 전혀 다른 개체들이라도, 발끝에 새겨진 이 독특한 문양만큼은 공통적으로 보유하고 있습니다. 이러한 발마디의 특징은 다른 분류군에서는 찾아보기 힘든 하늘소만의 고유한 형질로 전문가들이 종을 식별할 때 가장 먼저 확인하는 부위이기도 합니다. 종종 하늘소와 매우 유사한 외형을 지녀 혼동을 주는 곤충들이 있지만, 발마디 구성을 면밀히 비교해 보면 그 차이가 명확히 드러납니다. 겉보기에는 발마디가 단순해 보여도 실제로는 다섯 개의 발마디로 이루어져 있거나, 특유의 하트 모양 구조가 나타나지 않는 경우라면 하늘소가 아닐 가능성이 높습니다. 대표적으로 잎벌레류는 하늘소와 비슷한 분위기를 풍기기도 하지만, 세밀한 분류 기준을 적용하면 엄연히 다른 종임을 알 수 있습니다.

서울시립과학관

생명과학

[달작한사이언스] ‘21세기 파브르' 연구현장속으로

곤충 계통 분류학은 거대한 자연의 질서를 체계적으로 정리하는 기초 과학의 핵심 분야입니다. 수많은 곤충을 적절한 분류 체계라는 폴더 안에 정리하고, 새롭게 발견된 개체가 어떤 범주에 속하는지 혹은 신종인지를 탐구하는 것이 이 학문의 주된 목적입니다. 이는 단순히 생물에 이름을 붙이는 작업을 넘어, 생태계 내에서 각 생명체가 차지하는 위치를 정의하는 과정이기도 합니다. 분류학적 연구를 통해 우리는 자연이 가진 종 다양성을 이해하고, 그 속에서 일관된 규칙을 찾아내어 생명의 역사를 기록하는 중요한 기틀을 마련하게 됩니다. 하늘소는 종 다양성뿐만 아니라 독창적인 미학적 가치를 지닌 곤충으로 분류학자들에게 큰 사랑을 받습니다. 사슴벌레나 장수풍뎅이에 비해 연구할 수 있는 종류가 방대하여, 연구자에게는 탐험할 영역이 넓은 미지의 세계와 같습니다. 특히 각기 다른 무늬와 형태를 지닌 외형적 아름다움은 채집과 연구의 즐거움을 더해주는 중요한 요소입니다. 이처럼 다양한 종을 찾아내고 분류하는 과정은 단순히 새로운 개체를 발견하는 재미를 넘어, 자연이 품고 있는 종 다양성의 지도를 학술적으로 완성해가는 커다란 성취감을 안겨줍니다. 현대의 곤충학은 현장에서 직접 발로 뛰며 채집하고 관찰하는 전통적인 방식에 DNA 분석이라는 정밀한 도구를 결합하여 비약적인 발전을 이루었습니다. 이러한 유전학적 방법론의 도입은 이전보다 훨씬 심도 있는 계통 분석과 생물학적 연구를 가능하게 만들었습니다. 학문적 탐구에 있어 무엇보다 중요한 것은 주변 세계에 대한 끊임없는 호기심과 이를 해결하려는 능동적인 자세입니다. 새로운 사실을 밝혀내려는 열정과 기초 학업 역량을 꾸준히 쌓아 나간다면, 누구나 곤충이 들려주는 신비로운 이야기의 주인공이 되어 자연의 비밀을 밝혀낼 수 있을 것입니다.

서울시립과학관

생명과학

[모모빅] 시즌3-3. 대멸종의 역사ㅣ과거의 대멸종 사건과 인류가 만들어갈 여섯번째 대멸종

멸종은 단순히 특정 지역에서 생명체가 사라지는 것을 넘어, 지구상에서 한 종류의 생물이 완전히 자취를 감추는 현상을 의미합니다. 많은 이들이 멸종을 드문 사건으로 여기지만, 실제 지구 역사에서는 수많은 생물이 화석만을 남긴 채 끊임없이 사라져 왔습니다. 그중에서도 전체 생물 종의 80% 이상이 한꺼번에 절멸하는 거대한 사건을 '대멸종'이라 부르며, 고생대부터 중생대까지 총 다섯 차례의 주요 대멸종이 기록되어 있습니다. 초기 대멸종인 오르도비스기와 데본기 사건은 주로 급격한 빙하기와 이산화탄소 농도 변화로 인한 해양 생태계의 붕괴가 주요 원인으로 분석됩니다. 고생대를 마감하는 페름기 대멸종은 '모든 멸종의 어머니'라 불릴 만큼 처참했습니다. 무려 95% 이상의 종이 사라진 이 사건의 발단은 시베리아 지역에서 발생한 거대한 화산 폭발이었습니다. 백만 년 넘게 이어진 화산 활동은 막대한 양의 온실가스를 배출했고, 이는 지구 온난화로 이어졌습니다. 더욱 치명적이었던 것은 온도가 높아진 바다 밑에서 메테인 하이드레이트가 녹아 나오며 대기 중 산소 농도를 급격히 떨어뜨린 점입니다. 생명체들은 숨을 쉬기조차 힘든 환경 속에서 속수무책으로 죽어갔으며, 이는 지구 역사상 가장 가혹했던 시기로 기록되고 있습니다. 중생대를 가로지르는 네 번째와 다섯 번째 대멸종은 우리에게도 친숙한 생태계의 변화를 가져왔습니다. 대서양의 형성과 함께 시작된 화산 활동이 네 번째 멸종을 이끌었다면, 백악기 말의 다섯 번째 대멸종은 거대한 소행성 충돌이라는 극적인 사건으로 마침표를 찍었습니다. 멕시코 유카탄 반도에 떨어진 소행성은 공룡을 비롯한 거대 생명체들에게 치명적인 타격을 입혔습니다. 이 과정에서 체중 25kg 이상의 대형 동물들은 대부분 절멸했지만, 상대적으로 크기가 작았던 포유류는 생존에 유리한 조건을 갖추고 살아남아 오늘날 인류가 등장하는 신생대의 기틀을 마련할 수 있었습니다. 현대 과학자들은 인류가 문명을 이룩한 만 년 전부터 '제6의 대멸종'이 이미 시작되었다고 경고합니다. 과거의 대멸종들이 수백만 년에 걸쳐 서서히 진행된 것과 달리, 현재의 멸종 속도는 과거보다 훨씬 빠르다는 점에서 심각성이 큽니다. 인간의 도시화와 농경지 확장으로 인해 생물들의 서식지가 급격히 축소되었으며, 플라스틱과 각종 오염 물질은 생태계의 근간을 위협하고 있습니다. 또한 무분별한 자원 포획으로 인해 남극의 크릴 같은 하위 먹이사슬이 붕괴하면서, 전체 생물 종의 30%가량이 이미 사라졌거나 멸종 위기에 처해 있는 엄중한 상황입니다. 기후 위기는 과거 페름기 대멸종의 악몽을 재현할 가능성을 내포하고 있습니다. 북극의 영구 동토층이 녹으며 메테인 가스가 방출되고 있으며, 이는 자연 발화와 대형 산불로 이어져 온난화를 가속하고 있습니다. 아마존과 같은 열대 우림은 지구 생물 종의 절반 이상을 품고 있는 보고임에도 불구하고 무분별한 개발로 인해 빠르게 소멸하는 중입니다. 인간은 생태계의 최종 포식자로서 현재의 급격한 멸종 속도를 늦추고 미래 세대에게 건강한 지구를 물려주어야 할 책임이 있습니다. 대멸종의 역사는 우리에게 지구 생태계와의 공존을 위한 노력이 결코 늦지 않았음을 시사합니다.

서울시립과학관

생명과학
지구환경과학

[정말 읽었니?#5] 최재천 교수 "손잡지 않고 살아남은 생명은 없다!"

리처드 도킨스의 '이기적 유전자'는 단순한 과학 서적을 넘어 한 사람의 인생관과 세계관을 송두리째 바꿀 수 있는 강력한 힘을 지니고 있습니다. 이 책을 읽기 전과 후의 세상은 결코 같을 수 없으며, 유전자의 관점에서 세상을 바라보는 새로운 렌즈를 얻게 됩니다. 복잡하게 얽혀 있던 세상의 의문들이 유전자의 생존 전략이라는 틀 안에서 가지런히 정리되는 경험은 경이롭기까지 합니다. 이는 단순히 지식을 습득하는 과정을 넘어, 생명의 본질을 꿰뚫어 보는 통찰을 제공하며 세상을 보는 눈을 뜨게 합니다. '이기적'이라는 단어는 종종 오해를 불러일으키지만, 이는 유전자가 의식적인 의도를 가졌다는 뜻이 아닙니다. 도킨스는 유전자의 작용 결과가 이기적인 방식으로 나타난다는 점을 강조했습니다. 만약 그가 책을 다시 쓴다면 '불멸의 유전자'나 '영생의 유전자'라는 제목을 고려했을 만큼, 핵심은 유전자가 세대를 거쳐 자신을 보존하려는 속성에 있습니다. 우리는 이제 유전자가 단독으로 행동하는 것이 아니라, 전체 유전체 안에서 때로는 협력하고 때로는 갈등하며 복잡한 메커니즘을 수행한다는 사실을 잘 알고 있습니다. 유전자는 단순히 단백질을 만드는 정보를 담은 화학 물질에 불과하지만, 그들이 만들어내는 생명체는 환경과의 상호작용 속에서 고유한 존재로 거듭납니다. 일란성 쌍둥이조차 완벽하게 같지 않다는 사실은 생명이 유전자 결정론만으로 설명될 수 없음을 보여줍니다. 유전적 요인만큼이나 생태적 환경과 양육의 과정이 중요하며, 이는 법적·사회적 맥락에서도 '유전적 부모'와 '생태적 부모'를 구분해야 하는 이유가 됩니다. 생명은 유전자라는 설계도와 환경이라는 무대가 함께 만들어내는 장엄한 오케스트라와 같습니다. 윌리엄 해밀턴 교수는 유전자 수준에서의 선택이 어떻게 이타적 행동을 유발하는지 수학적으로 증명했습니다. 개미나 꿀벌 사회에서 일개미가 스스로 번식하지 않고 여왕개미를 돕는 행위는 개체 차원에서는 희생처럼 보이지만, 유전자 관점에서는 자신의 복사본을 더 많이 남기는 효율적인 전략입니다. 이러한 '친족 선택' 이론은 이타주의의 뿌리가 결국 유전자의 이기적 생존 본능에 닿아 있음을 설명합니다. 선택의 단위가 개체가 아닌 유전자라는 통찰은 진화 생물학의 패러다임을 완전히 바꾸어 놓았습니다. 최근 생물학계는 경쟁만큼이나 '협력'의 중요성에 주목하고 있습니다. 자연계에서 발견되는 수많은 공생 관계는 단순히 선의에 의한 것이 아니라, 치열한 생존 경쟁에서 살아남기 위한 고도의 전략입니다. 악어와 악어새의 관계처럼, 경쟁자가 없는 블루오션을 찾아 서로의 필요를 충족시키는 방식은 자연 선택의 결과입니다. 지구상에서 가장 성공한 생명체로 꼽히는 꽃 피는 식물과 곤충의 결합은 서로 손을 잡는 것이야말로 진화의 역사에서 가장 강력한 승리 공식이었음을 증명하는 생생한 사례입니다. 유전적 연관성이 없는 관계에서도 협력은 발생합니다. 로버트 트리버스의 '상호 호혜성 이론'은 우리가 왜 타인을 돕는지에 대한 실마리를 제공합니다. 자주 마주치는 동료를 돕는 행위는 언젠가 나에게 돌아올 도움을 기대하는 본능적 계산이 깔려 있을 수 있습니다. 이는 인간 사회뿐만 아니라 흡혈박쥐와 같은 동물 세계에서도 관찰되는 보편적인 현상입니다. 결국 이타주의는 사회적 관계망 속에서 유전자의 생존 가능성을 높이는 정교한 메커니즘으로 작동하며, 이는 공동체의 결속을 다지는 핵심적인 동력이 됩니다. 인류는 이제 '현명한 인간'이라는 자만에서 벗어나 다른 생명체와 공존하는 '호모 심비우스(Homo Symbious)'로 거듭나야 합니다. 기후 위기와 팬데믹 같은 전 지구적 과제는 더 이상 경쟁만으로는 해결할 수 없으며, 지구라는 생태계를 공유하는 모든 존재와의 연대가 필수적입니다. 자연은 결코 홀로 살아남은 자들의 무대가 아니라, 서로 손을 잡은 자들이 미처 손을 잡지 못한 자들을 밀어내며 이어온 역사입니다. 유전자의 이기적 속성을 이해하는 것은 역설적으로 우리가 왜 더 넓게 협력해야 하는지를 깨닫게 하는 출발점이 됩니다.

최재천

카오스재단읽다과학

생명과학

[달작한 사이언스] 파란하늘 빨간지구 #2부 기후위기와 대응ㅣ조천호 박사(대기과학자)

인류는 지난 1만 2천 년 동안 '홀로세'라는 매우 안정적인 기후 조건 아래에서 문명을 발전시켜 왔습니다. 그러나 제2차 세계 대전 이후 인류가 지구에 미친 영향력은 과거 수백 세대의 노력을 압도하며, 우리는 이제 안정적인 경로를 벗어나 '찜통 지구'로 빠져들 위기에 처해 있습니다. 일단 이 찜통 지구에 진입하게 되면 지구는 스스로 온도를 높이는 피드백 과정을 시작하며, 인류가 온실가스 배출을 중단하더라도 이전의 상태로 되돌아가는 것은 불가능해집니다. 시베리아의 눈이 녹아 지표면이 드러나고 열 흡수가 가속화되는 현상은 지구의 자정 능력이 상실되는 심각한 신호라 할 수 있습니다. 기후 위기는 단순한 온도의 상승을 넘어 지구 조절 시스템 전체의 붕괴를 의미합니다. 이는 마치 당뇨병 환자가 혈당 조절 능력을 잃어 합병증에 시달리는 것과 같아서, 폭염뿐만 아니라 가뭄, 기근, 생물 다양성 감소 등 제반 사항이 연쇄적으로 무너지는 파국을 초래합니다. 특히 온실가스는 대기 중에 배출된 후 실제 기온에 반영되기까지 약 30년에서 40년의 지연 시간이 발생합니다. 즉, 우리가 오늘 겪고 있는 이상 기후는 수십 년 전의 결과물이며, 지금 당장 대응하지 않는다면 2060년 이후 인류가 마주할 미래는 계산조차 불가능한 거대한 비상사태가 될 것입니다. 과거 스페인 독감 사례에서 볼 수 있듯이, 위기 대응의 핵심은 사회 시스템의 통제 가능 여부에 달려 있습니다. 감염병이나 기후 재난의 규모가 의료 체계나 사회적 역량을 넘어서는 순간, 공동체 내의 민주적 합의는 불가능해지고 혼란만이 남게 됩니다. 기후 위기 역시 마찬가지입니다. 우리가 통제할 수 있는 범위를 벗어나면 식량 가격 폭등과 같은 경제적 타격이 발생하고, 이는 사회적 폭동과 내전으로 이어져 수많은 기후 난민을 양산하게 됩니다. 이미 과거의 식량 위기가 국제 정세의 불안정을 초래했던 것처럼, 기후로 인한 거주지 상실은 인류 문명의 근간을 뒤흔드는 안보 위기로 직결됩니다. 기후 위기는 책임과 피해의 불평등이라는 심각한 윤리적 문제를 내포하고 있습니다. 전 세계 상위 20%의 부유층이 전체 온실가스 배출량의 절반 가까이를 차지하는 반면, 그 피해는 주로 저지대에 거주하거나 경제적 기반이 취약한 가난한 국가와 소외 계층에게 집중됩니다. 이러한 악순환은 사회적 불평등을 더욱 심화시키며 공정한 대응을 어렵게 만듭니다. 또한 온실가스는 대기 중에 수백 년 동안 머물기 때문에, 현재 세대가 누리는 편익의 대가를 아무런 혜택도 입지 않은 미래 세대가 고스란히 짊어지게 됩니다. 원인 제공자와 피해자가 일치하지 않는 이 구조는 세대 간의 심각한 불평등을 야기합니다. 결국 기후 위기에 대응하기 위해서는 단순한 기술적 해결을 넘어 '공정성'이라는 가치를 중심에 두어야 합니다. 많이 배출한 주체가 더 많은 책임을 지고, 부족한 쪽을 끌어올리는 정의로운 전환이 필요합니다. 상위 배출자들이 배출량을 평균적인 수준으로만 줄여도 당장 전 지구적 배출량을 획기적으로 감축할 수 있습니다. 우리는 지구가 생명을 완전히 멸절시킬 수 있는 위험한 힘을 가졌음을 인지하고, 파국에 이르기 전에 인류 문명을 유지할 수 있는 안정적인 선에서 기후를 막아내야 합니다. 지금의 실천은 우리 자신뿐만 아니라 미래 세대의 생존권을 보장하는 가장 정의로운 선택이 될 것입니다.

서울시립과학관[강연] 과학강연

지구환경과학

[과학관 Life : 살아있는 과학관의 보물을 찾아라] 곤충탐험원정대

봄철 숲속은 다양한 생명력이 꿈틀거리는 공간입니다. 특히 나비와 같은 소형 곤충들은 생태계의 아름다움을 담당하며, 곤충생태관의 전시를 위해 산란과 개체 증식 활동이 활발히 이루어집니다. 흰나비의 알을 채집하여 부화시키는 과정은 단순한 관찰을 넘어 곤충의 생애 주기를 이해하고 보존하는 중요한 연구 활동의 일환입니다. 이러한 노력 덕분에 우리는 도심 속에서도 자연의 신비로움을 가까이서 마주할 수 있게 됩니다. 나무 밑동의 단단한 틈새나 시원한 그늘 밑은 딱정벌레들이 휴식을 취하기에 최적의 장소입니다. 이곳에서는 홍단딱정벌레를 비롯한 다양한 종류의 딱정벌레들이 잠을 자거나 숨어 있는 모습을 관찰할 수 있습니다. 겉으로 보기에는 평온해 보이지만, 이들은 각자의 방식대로 숲의 환경에 적응하며 살아가고 있습니다. 숲의 구석구석을 세밀하게 살피다 보면 평소에는 쉽게 지나쳤던 작은 생명체들의 역동적인 삶의 현장을 발견하게 됩니다. 숲에서 만나는 곤충들은 저마다의 크기와 특성을 지니고 있습니다. 이름에 '애'가 붙어 작다는 뜻을 가진 애사슴벌레는 우리나라 전역에 분포하며 우리에게 매우 친숙한 모습을 보여줍니다. 이들은 주로 썩은 나무 속에서 생활하며 자신만의 생태적 지위를 견고히 유지합니다. 이처럼 작은 곤충들은 각기 다른 환경에 완벽히 적응하며, 자신을 보호하기 위한 독특한 생존 전략을 구사하며 숲의 일원으로 당당히 자리 잡고 있습니다. 딱정벌레를 포함한 많은 숲속 곤충은 자연의 분해자로서 핵심적인 역할을 수행합니다. 성충이 되어 육식을 하는 종도 있지만, 상당수는 썩은 나무를 식당이자 숙소로 삼아 살아갑니다. 오래되어 죽은 나무에 곤충들이 들어가 구멍을 내고 분해를 시작하면, 그 틈으로 곰팡이나 균류가 침투하여 나무를 다시 흙으로 돌려보내는 과정이 가속화됩니다. 이는 숲의 순환 시스템이 원활하게 작동하도록 돕는 일차적인 요소이자 필수적인 과정입니다. 길도 없는 험한 산속을 누비며 곤충을 찾아다니는 과정은 고되지만, 그 속에서 발견하는 생명의 가치는 무엇과도 바꿀 수 없습니다. 수십 마리의 곤충이 한곳에 모여 있는 경이로운 광경을 목격할 때면 자연의 풍요로움에 감탄하게 됩니다. 이러한 현장 조사는 단순한 채집을 넘어 숲의 건강성을 확인하고 생태계를 보전하기 위한 기초 자료가 됩니다. 우리가 숲의 작은 목소리에 귀를 기울일 때, 자연은 그보다 더 큰 지혜와 아름다움을 우리에게 선사합니다.

국립과천과학관곤충 Life🐝

생명과학

[과학자가 쓴 과학책#3] 다윈의 식탁 by장대익 | KAOS X 공원생활 특집 | 김태훈의 게으른 책읽기

과학은 단순히 실험실에서 이루어지는 행위를 넘어, 기록되고 읽히는 과정을 통해 비로소 완성됩니다. 우리가 파인만이나 다윈 같은 위대한 과학자들을 기억하는 이유는 그들이 남긴 저작을 통해 인류의 지적 유산을 다음 세대로 전달했기 때문입니다. 과학 책을 읽는다는 것은 세상을 바라보는 새로운 눈을 갖는 일이며, 복잡한 자연 현상 뒤에 숨겨진 원리를 탐구하는 첫걸음이 됩니다. 이러한 읽기의 과정은 우리를 과학적 세계관으로 안내하며, 삶의 본질을 이해하는 깊은 통찰을 제공합니다. 기계공학을 전공하던 한 청년이 '우리는 어디서 와서 어디로 가는가'라는 본질적인 질문을 던지며 진화학자의 길로 들어선 과정은 매우 흥미롭습니다. 고갱의 예술적 질문에 대한 해답을 과학철학과 진화생물학에서 찾으려 했던 노력은, 현대 과학이 단순한 지식의 나열이 아니라 인간 존재에 대한 탐구임을 보여줍니다. 복잡한 기계의 작동 원리를 연구하던 시각은 생명이라는 정교한 시스템을 분석하는 토대가 되었고, 이는 대중에게 진화론의 정수를 전달하는 강력한 동력이 되었습니다. 진화론은 초등학생도 이해할 수 있을 만큼 논리 구조가 단순하지만, 동시에 우리의 직관을 거스르는 반직관적인 특성을 지니고 있습니다. 우리는 복잡한 시계를 보면 당연히 설계자를 떠올리지만, 다윈은 자연선택이라는 기계적이고 점진적인 과정을 통해 그보다 훨씬 정교한 생명체가 탄생할 수 있음을 증명했습니다. 0.1%의 시각이라도 생존에 유리하다면 그것이 누적되어 결국 인간의 눈과 같은 경이로운 구조를 만들어낸다는 설명은, 자연의 다양성을 이해하는 핵심 열쇠가 됩니다. 현대 진화론의 세계는 창조론과의 대립을 넘어, 진화의 메커니즘을 둘러싼 내부적인 논쟁으로 더욱 풍성해졌습니다. 유전자의 관점에서 이타성을 설명하려는 리처드 도킨스와 역사적 우발성과 화석 기록의 불연속성을 강조하는 스티븐 제이 굴드의 대립은 그 대표적인 사례입니다. 자연선택이 어느 수준에서 작동하는지, 진화의 속도가 얼마나 균일한지에 대한 이들의 치열한 논쟁은 진화론이 고착된 교리가 아니라 끊임없이 발전하고 생동하는 학문임을 우리에게 일깨워 줍니다. 진화론을 이해하는 것은 단순히 과학 지식을 습득하는 것을 넘어, 자연이라는 거대한 책을 읽기 위한 문자를 배우는 것과 같습니다. 외국어를 모르면 타국의 문화를 깊이 있게 이해할 수 없듯이, 진화라는 언어를 모르면 우리를 둘러싼 생태계의 질서와 변화를 온전히 해석할 수 없습니다. 다윈이 선사한 이 지적 도구는 우리가 감각적으로만 인식하던 세상을 논리적이고 체계적으로 바라보게 하며, 인류가 자연의 일부로서 지녀야 할 겸손과 지혜를 가르쳐 줍니다.

장대익

카오스재단읽다과학

생명과학

[강연] 인류의 기원 _ by이상희｜2019 봄 카오스강연 '기원, 궁극의 질문들' 8강 | 8강

인류의 기원을 탐구하는 고인류학은 우리가 누구인지, 그리고 현재의 모습에 이르기까지 어떤 과정을 거쳤는지를 밝히는 학문입니다. 약 6,500만 년 전 공룡의 멸종 이후 포유류의 시대가 열렸고, 그 흐름 속에서 약 500만 년 전 인류의 조상인 호미닌이 등장했습니다. 과거에는 인류 진화를 단선적 진화 과정으로 이해했으나, 현대 과학은 이를 다양한 종들이 각자의 환경에 적응하며 뻗어 나간 복잡한 계통수의 형태로 파악합니다. 이러한 관점의 변화는 인류가 단일한 경로가 아닌, 수많은 시도와 적응을 통해 진화해 왔음을 시사합니다. 최초의 인류를 정의하는 결정적인 특징은 큰 두뇌나 도구 사용이 아닌 '직립 보행'이었습니다. 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스는 유인원과 유사한 외형을 가졌음에도 불구하고, 골반과 발의 구조를 통해 직립 보행의 증거를 뚜렷하게 남겼습니다. 특히 아르디피테쿠스 라미두스의 발견은 인류가 사바나가 아닌 숲 환경에서부터 이미 직립 보행을 시작했음을 보여주며 기존의 학설을 뒤집었습니다. 이는 진화가 우리가 생각했던 것보다 훨씬 이른 시기에, 그리고 다채로운 환경 속에서 시작되었음을 증명하는 중요한 단서가 됩니다. 약 200만 년 전 등장한 호모 속은 이전 세대와 비교해 비약적인 두뇌 성장을 이루었습니다. 커진 두뇌는 많은 정보를 저장하고 복잡한 사회적 관계를 유지하는 데 유리했지만, 동시에 엄청난 에너지를 소모하고 출산의 고통을 수반하는 대가를 치러야 했습니다. 인류는 이를 극복하기 위해 고칼로리의 육식을 섭취하고 공동체 내에서 서로의 출산을 돕는 사회적 협력을 발달시켰습니다. 이러한 변화는 인류가 단순히 생물학적 존재를 넘어, 서로 의지하고 정보를 공유하는 고도의 사회적 동물로 진화하는 결정적인 계기가 되었습니다. 아프리카에서 기원한 호모 속은 인구가 늘어남에 따라 자연스럽게 유라시아 대륙으로 서식지를 넓혀갔습니다. 이는 계획된 이주라기보다 환경의 변화에 따라 꿈틀거리며 퍼져 나간 생존의 과정이었습니다. 특히 반복되는 빙하기와 간빙기의 혹독한 기후 변화는 인류에게 끊임없는 적응을 요구했습니다. 인류는 이러한 고난의 시간을 거치며 도구를 개량하고 문화를 형성했으며, 변화하는 환경 속에서 유연하게 대처할 수 있는 지적 능력을 더욱 정교하게 다듬어 나갔습니다. 이 과정에서 인류는 지구 전역으로 퍼져 나가는 탐험가의 면모를 갖추게 되었습니다. 현생 인류인 호모 사피엔스의 등장은 흔히 '창의 혁명'으로 불립니다. 약 3만 년 전부터 인류는 단순한 생존 도구를 넘어 예술적 가치가 담긴 장신구나 조각상을 만들기 시작했습니다. 이는 나와 타인, 그리고 우리 집단을 구분하는 고도의 인지 체계가 형성되었음을 의미합니다. 최근 발견된 호모 날레디의 사례는 이러한 상징적 사고와 매장 문화가 예상보다 훨씬 이른 시기에, 그리고 작은 두뇌를 가진 종에게서도 나타났을 가능성을 제시합니다. 이는 인류다움의 정의가 뇌의 크기만이 아니라 죽음을 대하는 태도와 상징적 사고에 있음을 시사합니다. 최근 유전학의 발전은 인류 진화에 대한 기존의 통념을 완전히 뒤흔들었습니다. 과거에는 현생 인류가 다른 종들을 대체하며 홀로 살아남았다고 믿었으나, 게놈 분석 결과 네안데르탈인이나 데니소바인과의 혼종이 빈번하게 일어났음이 밝혀졌습니다. 인류의 계통은 깔끔하게 갈라지는 계통수가 아니라, 서로 만나고 헤어지기를 반복하는 망상 진화의 과정과 같습니다. 우리는 단일한 기원에서 온 순수한 존재가 아니라, 수많은 조상의 유전자가 복잡하게 얽혀 만들어진 거대한 흐름의 결과물입니다. 이러한 망상 진화의 역사는 인류가 본래부터 포용적이고 역동적인 존재였음을 말해줍니다. 고인류학이 주목해야 할 또 다른 가치는 다양성입니다. 그동안 인류 진화의 주인공은 주로 성인 남성으로 묘사되어 왔으나, 실제 역사 속에는 여성, 어린이, 노인 등 다양한 구성원들이 함께 존재하며 문화를 일구어 왔습니다. 진화는 멈추지 않는 역동적인 과정이며, 인류는 지금 이 순간에도 환경과 상호작용하며 변화하고 있습니다. 우리가 누구인지 묻는 질문은 결국 우리가 어떻게 서로 연결되어 있으며, 앞으로 어떤 다양성을 포용하며 나아갈 것인지에 대한 답을 찾는 과정입니다. 인류의 진화는 과거의 기록이 아니라 현재와 미래를 향한 끊임없는 흐름입니다.

이상희

카오스재단카오스강연

생명과학
지구환경과학

[강연] Why so many? - 성 로잘리아의 축복과 쥐라기 공원 _ by최재천｜2019 봄 카오스강연 '기원, 궁극의 질문들' 7강 | 7강

생명의 본질은 복제에 있습니다. 가상의 DNA 본부에서 바라본 지구는 수많은 생명체가 각자의 데이터를 복제하며 살아가는 거대한 사업장과 같습니다. 여기서 중요한 것은 특정 종의 번영이 아니라 전체 복제량의 유지입니다. 인간이 지구 전역에 퍼져 성공을 거두었지만, 생태계의 관점에서는 하나의 종이 사라지고 다른 존재가 그 자리를 대신해도 복제의 원리는 멈추지 않습니다. 이러한 냉혹한 생명의 원리 속에서 우리는 다양성이라는 생존 전략을 발견하게 됩니다. 생명은 개별적인 존재의 안위보다 유전 정보의 지속을 우선시하며, 그 과정에서 수많은 변이를 허용합니다. 생태학의 아버지 허친슨은 산타 로살리아 성당의 연못에서 작은 딱정벌레들을 관찰하며 '생태적 지위(Niche)'라는 개념을 정립했습니다. 이는 자연계에 단순히 공간만 존재하는 것이 아니라, 시간과 자원을 나누어 쓰는 미세한 생태적 지위가 촘촘히 박혀 있음을 의미합니다. 겉보기에는 평범한 연못이라도 그 안에는 수많은 생명체가 서로의 영역을 침범하지 않고 공존할 수 있는 입체적인 틈새가 마련되어 있습니다. 이러한 생태적 지위의 분화가 바로 지구를 풍요롭게 만드는 다양성의 근간이 됩니다. 자연은 3차원적인 시공간을 쪼개어 더 많은 생명이 깃들 수 있는 자리를 끊임없이 만들어냅니다. 다양성은 종 사이뿐만 아니라 한 종 내부에서도 찬란하게 빛납니다. 무당벌레의 무늬가 개체마다 다르듯, 우리 인간도 저마다 고유한 외모와 특성을 지니고 있습니다. 거대한 대왕고래부터 눈에 보이지 않는 바이러스에 이르기까지 생명체는 크기와 형태의 한계를 넘나들며 존재합니다. 자연은 왜 이토록 복잡하고 다양한 형태를 만들어냈을까요? 그것은 단순히 보기 좋기 위함이 아니라, 변화무쌍한 환경 속에서 생명이 끊기지 않고 이어지기 위한 필연적인 선택이었습니다. 이러한 변이는 예기치 못한 환경의 변화에 대응할 수 있는 생명만의 보험과도 같습니다. 우리는 효율성을 위해 단일 재배(Monoculture) 방식을 택하곤 합니다. 하지만 바나나 농장처럼 유전적으로 동일한 개체들만 모여 있는 곳은 병충해나 환경 변화에 극도로 취약합니다. 살충제에 내성을 가진 곤충이 등장하면 순식간에 전체 생태계가 무너질 수 있기 때문입니다. 반면 다양한 생물이 어우러진 자연은 서로가 서로를 견제하고 보완하며 건강한 네트워크를 유지합니다. 다양성은 단순히 도덕적인 가치를 넘어, 생존을 위한 가장 강력한 방어 기제인 셈입니다. 획일화된 시스템은 관리하기 편할지 모르나, 작은 충격에도 전체가 붕괴될 위험을 내포하고 있습니다. 찰스 다윈은 '종의 기원'을 통해 지극히 단순한 시작으로부터 가장 아름답고 경이로운 형태들이 진화해 왔음을 역설했습니다. 그는 가축의 품종 개량(인위 선택)에서 힌트를 얻어 자연에서도 환경에 적합한 변이가 살아남는 '자연 선택'이 일어난다는 사실을 밝혀냈습니다. 돌연변이와 유전자의 흐름, 그리고 우연한 사건들이 겹치며 생명은 끊임없이 새로운 변이를 만들어냅니다. 이러한 과정은 설계된 계획이 아니라, 생명이 스스로 길을 찾아가는 역동적인 과정의 결과물입니다. 자연은 의도적인 선택이 아니라, 주어진 조건에서 최선을 다해 살아남은 결과들의 집합체라고 할 수 있습니다. 성 선택은 다양성을 가속화하는 또 다른 핵심 동력입니다. 암수가 서로를 선택하는 과정은 결코 무작위적이지 않으며, 이 신중한 선택을 통해 매 세대 독특한 유전자 조합이 탄생합니다. 공작의 화려한 꼬리나 개미의 자기희생적 행동은 생존 투쟁만으로는 설명하기 어려운 생명의 신비를 보여줍니다. 유성 생식을 통해 유전자를 섞는 행위는 번거롭고 위험할 수 있지만, 이를 통해 얻는 유전적 다양성은 종이 멸종의 위기를 극복하고 진화의 역사를 써 내려가는 원동력이 됩니다. 성은 유전자를 재조합함으로써 부모와는 또 다른, 새로운 가능성을 지닌 후손을 세상에 내놓습니다. 오늘날 인류는 유전자 조작과 기술 발전을 통해 스스로의 운명을 결정지으려 합니다. 하지만 인위적인 선택으로 다양성을 훼손하고 획일화된 길을 걷는다면, 우리는 예기치 못한 재앙 앞에 무력해질 수 있습니다. 이제 우리는 스스로를 '현명한 인간'이라 자부하는 호모 사피엔스를 넘어, 다른 생명체와 공존하며 지구를 공유하는 '호모 심비우스'로 거듭나야 합니다. 생태적 전환을 통해 다양성을 존중하고 보존하는 것만이 인류가 지구라는 터전에서 오래도록 지속될 수 있는 유일한 길입니다. 우리의 미래는 기술적 진보가 아니라, 자연의 다양성을 얼마나 포용하느냐에 달려 있습니다.

최재천

카오스재단카오스강연

생명과학

[강연] 생명의 기원, 그리고 세포내 공생을 통한 식물의 진화 _ by윤환수｜2019 봄 카오스강연 '기원, 궁극의 질문들' 6강 | 6강

생명의 기원을 밝히려는 노력은 무기물에서 유기물이 합성되는 '화학 진화' 단계에서 시작됩니다. 오파린의 가설을 바탕으로 밀러와 유리는 원시 지구 환경을 재현한 실험을 통해 아미노산이 생성될 수 있음을 증명했습니다. 단백질의 기본 단위인 아미노산뿐만 아니라 유전 정보를 저장하는 RNA의 핵산 역시 특정 조건에서 고분자로 변환될 수 있다는 사실이 확인되었습니다. 이러한 유기물들이 지질막으로 둘러싸여 외부와 구별되는 독립된 계를 형성하면서, 비로소 생명으로 나아가는 첫걸음이 시작되었습니다. 최초의 생명체인 '루카(LUCA)'는 뜨겁고 산소가 없는 극한의 환경에서 탄생했을 것으로 추정됩니다. 특히 심해의 알칼리 열수구는 수소 이온 농도 차이를 이용해 에너지를 생성할 수 있는 최적의 장소로 꼽힙니다. 이곳에서 초기 생명체는 태양광 없이도 황이나 수소 같은 무기물을 이용해 스스로 유기물을 합성하는 독립 영양 생물로 살아가기 시작했습니다. 약 35억 년 전의 화석 기록은 이미 정교한 세포 구조를 가진 생명체가 존재했음을 보여주며, 이는 생명의 역사가 지구 형성 초기부터 매우 역동적으로 전개되었음을 시사합니다. 지구의 환경을 근본적으로 바꾼 사건은 약 24억 년 전 남세균의 출현과 함께 시작된 산소 농도의 급증입니다. 광합성을 통해 산소를 배출하는 남세균은 당시 혐기성 생물들에게는 치명적인 독성 환경을 조성했습니다. 하지만 이 격변의 시기는 오히려 생명 진화의 새로운 기회가 되었습니다. 산소 농도가 높아지면서 철광석 지층이 형성되었고, 생명체들은 활성산소의 위협에 대응하거나 이를 이용해 더 높은 에너지를 얻는 방식으로 진화해야 했습니다. 이러한 환경적 압박은 서로 다른 성질을 가진 세포들이 결합하는 공생의 발판이 되었습니다. 진핵생물의 탄생은 고세균과 세균의 운명적인 만남에서 비롯되었습니다. 최근 발견된 '로키 고세균'은 진핵생물과 유사한 유전자를 가지고 있어, 이들이 세균을 세포 내로 받아들여 미토콘드리아로 변화시킨 주역임을 암시합니다. 세포 내 공생을 통해 에너지를 전담하는 기관을 갖게 된 진핵세포는 더 큰 몸집과 복잡한 구조를 유지할 수 있는 동력을 얻었습니다. 이는 단순히 개별 세포의 진화를 넘어, 서로 다른 생명체가 하나로 합쳐져 완전히 새로운 형태의 생명으로 거듭난 진화사적 대사건이라 할 수 있습니다. 식물의 기원은 광합성을 하던 남세균이 진핵세포 안으로 들어가 엽록체가 되면서 시작되었습니다. 약 16억 년 전 발생한 이 '1차 세포 내 공생' 사건을 통해 홍조식물, 녹색식물, 회색식물이라는 세 갈래의 식물 그룹이 형성되었습니다. 남세균의 유전자는 숙주 세포의 핵으로 이동하여 효율적으로 통제되었고, 이를 통해 안정적인 광합성 시스템이 구축되었습니다. 이 과정은 지구상에 산소를 공급하고 유기물을 생산하는 거대한 생태계의 기초를 닦았으며, 훗날 육상 식물이 출현하여 동물이 살 수 있는 환경을 만드는 결정적인 계기가 되었습니다. 진화의 신비는 여기서 멈추지 않고, 이미 엽록체를 가진 세포가 다시 다른 세포의 먹이가 되어 공생하는 '2차 세포 내 공생'으로 이어졌습니다. 미역이나 다시마 같은 갈조류와 적조를 일으키는 와편모조류 등이 바로 이러한 복잡한 과정을 거쳐 탄생한 생명체들입니다. 이들의 엽록체는 3개 이상의 막으로 둘러싸여 있으며, 때로는 원래 세포의 핵 흔적인 '뉴클레오모프'를 간직하고 있기도 합니다. 이러한 다중 공생 구조는 마치 러시아 인형인 마트료시카처럼 생명 안에 또 다른 생명이 겹겹이 쌓여 있는 진화의 역사를 고스란히 보여줍니다. 오늘날에도 '폴리넬라'와 같은 생물은 남세균을 획득하여 식물로 진화하는 과정을 실시간으로 보여주는 살아있는 실험실 역할을 합니다. 16억 년 전의 거대한 사건이 현대에도 반복될 수 있음을 보여주는 이 사례는 세포 내 공생이 생물 다양성을 폭발시키는 강력한 촉매제임을 증명합니다. 무기물에서 시작된 작은 움직임이 공생과 연합을 거쳐 오늘날의 복잡한 생태계를 이룬 과정은 경이롭기까지 합니다. 결국 생명의 역사는 각자도생이 아닌, 서로를 받아들이고 함께 생존하는 방식을 찾아온 끊임없는 협력의 여정이라 할 수 있습니다.

윤환수

카오스재단카오스강연

생명과학

[석학인터뷰] 왜 눈을 신의 작품이라 하는가? 과학이 말하는 눈의 기원은?! ㅣ기원 릴레이 - '모든 것의 기원' 6편 _ 공룡, 개미, 눈

고생대에서 중생대로 넘어가는 시기, 지구의 산소 농도는 급격히 낮아져 많은 생명체가 생존의 위협을 받았습니다. 특히 파충류들에게는 가혹한 환경이었으나, 그중 일부는 신체 구조를 혁신하며 살아남았습니다. 일반적인 도마뱀은 다리가 옆으로 뻗어 있어 움직일 때 폐가 압축되지만, 공룡은 다리가 몸 아래로 수직으로 내려와 달리는 중에도 자유롭게 호흡할 수 있었습니다. 이러한 효율적인 호흡 체계 덕분에 공룡은 저산소 환경에서도 거대한 몸집을 유지하며 지구의 지배자로 군림할 수 있었습니다. 만약 당시 산소 농도가 높았다면 공룡이라는 독특한 진화 단계는 나타나지 않았을지도 모릅니다. 곤충의 세계에서도 흥미로운 진화의 흔적을 발견할 수 있습니다. 우리가 흔히 보는 개미는 사실 벌목이라는 곤충 그룹에 속하며, 말벌과 매우 가까운 친척 관계입니다. 진화의 과정에서 개미는 말벌로부터 갈라져 나왔으며, 여왕개미와 수개미만 비행 능력을 유지하고 일개미는 날개를 잃는 방향으로 변화했습니다. 즉, 개미는 날개를 포기하고 지상 생활에 최적화된 '걸어 다니는 말벌'이라고 정의할 수 있습니다. 이러한 변화는 집단생활과 효율적인 자원 탐색을 위한 선택이었으며, 원래부터 날개가 없었던 것이 아니라 환경에 적응하며 점진적으로 형태가 바뀐 결과물입니다. 약 5억 4,100만 년 전 눈의 등장은 생명 역사상 가장 결정적인 사건이었습니다. 눈이 없던 시절의 생명체들은 수동적으로 먹이를 기다려야 했지만, 시각을 갖게 되면서 포식과 도피라는 능동적인 생존 전략이 가능해졌습니다. 이는 생물 다양성의 폭발적인 증가로 이어졌습니다. 흥미로운 점은 인간의 눈이 완벽하지 않다는 사실입니다. 인간은 망막 구조상 맹점이 존재하지만, 오징어와 같은 두족류는 맹점이 없는 더 효율적인 눈을 가지고 있습니다. 이는 복잡한 기관이 한순간에 설계된 것이 아니라, 오랜 시간 동안 무수한 단계를 거쳐 환경에 맞춰 점진적으로 진화해 온 결과임을 증명합니다.

이정모, 최재천

카오스재단릴레이 인터뷰

지구환경과학

[석학인터뷰] 최재천_ 과학자일수록 글을 잘 써야 해요 | 2019 봄 카오스강연 '기원, 궁극의 질문들'

우리 사회에 '통섭'이라는 화두가 등장한 지 어느덧 10년이 넘는 시간이 흐르며 많은 변화가 있었습니다. 초기에는 생소한 개념으로 인해 학계의 비판을 받기도 했으나, 이제 통섭은 일상적인 용어로 자리 잡으며 학문 간 경계를 허무는 중요한 가치가 되었습니다. 소통의 필요성을 인정하는 사회적 분위기가 형성된 것은 매우 고무적인 성과이며, 문과와 이과의 장벽 없이 자라난 미래 세대가 주역이 될 때 우리 학문은 서양 못지않게 더욱 활발하고 깊이 있게 꽃피울 것으로 기대됩니다. 과학자에게 글쓰기는 자신의 이론과 생각을 세상에 알리는 가장 강력하고 필수적인 도구입니다. 흔히 과학자는 글을 못 써도 된다고 생각하는 경향이 있지만, 이는 반드시 극복해야 할 잘못된 편견입니다. 훌륭한 글은 타고난 재능보다는 원고를 끊임없이 퇴고하는 인고의 시간을 거치며 비로소 탄생합니다. 머릿속의 내용을 한 번에 완성하려 하기보다, 일단 쏟아낸 뒤 정성을 다해 퇴고하는 노력이 뒷받침된다면, 독자의 마음을 움직이는 결과물을 얻는 것은 결코 어려운 일이 아닙니다. 과학적 사고를 할 수 있는 지능을 갖춘 사람이라면 글쓰기 또한 충분히 해낼 수 있는 영역입니다. 학문을 전달하는 과정에서 대중과의 생생한 교감은 무엇보다 중요합니다. 교육 현장에서 학생들의 흥미를 끌기 위해 강단에서 춤을 추거나 동물의 소리를 직접 흉내 내는 등 다양한 시도를 즐기는 태도는 지식 전달의 효율을 높입니다. 특히 물개 소리를 연구하여 직접 묘사하며 생명체와 교감하려 했던 노력은, 과학적 탐구가 단순히 딱딱한 이론에 머물지 않고 우리 삶의 생생한 즐거움이자 경이로움이 될 수 있음을 보여주는 좋은 사례입니다. 지구 생명의 역사는 아주 단순한 박테리아에서 시작되었으나, 오늘날 우리 주변은 믿기 힘들 정도로 다양한 생명체들이 복잡한 관계를 맺으며 가득 차 있습니다. '왜 이토록 많은 생명이 존재하는가'라는 질문은 인류가 마주한 가장 흥미로운 의문 중 하나이며, 과학이 풀어야 할 숙제입니다. 생물다양성의 원리를 이해하는 것은 단순히 종의 숫자를 파악하는 것을 넘어, 생명이 진화해 온 근본적인 방향성과 그 경이로운 생존 전략을 탐구하는 일입니다. 생명이 끊임없이 다양해지는 길을 택한 근본적인 이유는 복제의 유리함에 있습니다. 태초에 DNA나 RNA가 만들어진 이후, 한 가지 방식에만 머무르기보다 다양한 전략을 취하며 복제하는 것이 변화하는 환경에서 살아남기에 훨씬 유리했기 때문입니다. 마치 여러 사업을 동시에 운영하며 위험을 분산하는 것과 같은 이치로, 이러한 진화적 논리는 지구 생태계가 왜 이토록 풍요롭고 다채로운 모습으로 발전해 왔는지를 과학적으로 명쾌하게 설명해 줍니다.

최재천

카오스재단카오스강연

생명과학

[강연] 과학자들의 퀴즈와 토론 (1) | 2017 카오스 콘서트 '지구, 생명, 인간' 2부 | 2부 ②

최근 인류는 스스로의 영향력이 지구 전체에 미치는 전례 없는 변화의 시대를 맞이하고 있습니다. 인류세, 초인류, 초지능과 같은 신조어들은 우리가 직면한 새로운 현실을 대변하며, 인류가 단순한 생물학적 존재를 넘어 지구의 운명을 결정짓는 주체로 거듭나고 있음을 시사합니다. 유발 하라리와 같은 학자들은 인류가 불멸과 행복을 추구하며 신적인 존재로 업그레이드될 것이라 예견하기도 합니다. 이러한 변화는 우리에게 설렘과 동시에 막연한 불안감을 안겨주며, 다가올 미래에 대해 과학적이고 철학적인 성찰을 요구하고 있습니다. 지질학적 관점에서 인류세의 도래는 뜨거운 논쟁의 대상입니다. 일부 전문가들은 대기 중 이산화탄소 농도의 급격한 증가나 핵실험으로 인한 방사성 물질의 축적, 그리고 대규모 생물 멸종의 흔적이 이미 지층에 기록되고 있다고 주장합니다. 반면, 인류세라는 명칭이 확정되려면 먼 훗날의 후손들이 오늘날의 지층을 조사했을 때 명확한 증거가 발견되어야 한다는 신중론도 존재합니다. 이는 단순히 과학적 정의를 넘어, 인류가 지구 환경에 남기는 흔적에 대해 얼마나 책임감을 가져야 하는지를 묻는 중요한 질문이기도 합니다. 인류의 영향력은 기후 변화를 넘어 생태계 전반의 구조적 변화로 이어지고 있습니다. 과거 매머드와 같은 대형 포유류의 멸종부터 현대의 호랑이나 늑대와 같은 포식자들의 실종에 이르기까지, 인간의 활동은 생물 다양성을 급격히 위축시켜 왔습니다. 이러한 인위적인 변화는 화석 기록으로 남아 미래 세대에게 인류의 발자취를 증명하게 될 것입니다. 우리가 만들어낸 수많은 인공 물질과 생태계의 변형은 지구 역사상 유례없는 사건으로 기록될 가능성이 크며, 이는 인류세라는 개념에 강력한 설득력을 부여하는 근거가 됩니다. 의학 기술의 발달로 인간 수명 150세 시대에 대한 논의가 활발해지고 있습니다. 일부 연구자들은 노화 방지와 수명 연장 기술이 조만간 가시적인 성과를 거둘 것이라 낙관하며, 인간이 소나무나 거북이처럼 장수하는 존재가 될 수 있다고 믿습니다. 하지만 생물학적 복잡성이 증가할수록 수명 연장의 한계가 뚜렷해진다는 반론도 만만치 않습니다. 단순한 생명체와 달리 인간과 같은 고등 생물은 유전적 조절 기제가 복잡하여 수명을 획기적으로 늘리는 데 더 큰 기술적 장벽이 존재하기 때문입니다. 수명 연장이 반드시 인류의 행복으로 이어질지에 대해서는 여전히 의문이 남습니다. 단순히 생물학적 수명을 늘리는 것을 넘어, 노년의 삶이 얼마나 건강하고 활기차게 유지될 수 있는지가 관건이기 때문입니다. 또한 기후 변화와 같은 환경적 스트레스가 전쟁이나 내전과 같은 사회적 갈등으로 번질 경우, 의료 기술의 혜택이 인류 전체의 평균 수명 증가로 이어지기 어려울 수도 있습니다. 결국 미래의 기술은 인간의 욕망을 충족시키는 도구를 넘어, 인류가 공동체로서 어떻게 지속 가능한 행복을 누릴 것인가에 대한 해답을 제시해야 합니다.

고형종, 안진호, 이관수, 이대열, 조성배

카오스재단카오스콘서트

생명과학
지구환경과학
뇌인지과학
융합

[강연] 왜 지구인가? (1) _ 이강근, 이상묵 교수 | 2016 가을 카오스 강연 '지구인도 모르는 지구' 1강 | 1강 ①

2016년의 기록적인 폭염과 이상기후는 지구가 직면한 위기를 여실히 보여주었습니다. 인류는 이제 지구온난화로 인한 여섯 번째 대멸종을 우려해야 하는 처지에 놓였으며, 생물 종의 소멸 속도는 과거 대멸종 시기보다 훨씬 빠르게 진행되고 있습니다. 이러한 변화의 중심에 인간이 있다는 의미에서 현재를 '인류세'라 부르기도 합니다. 침몰해 가는 지구를 구할 수 있는 존재는 오직 우리 지구인뿐이며, 지금의 전면적인 위기를 극복하기 위해서는 우리가 발 딛고 사는 터전에 대해 더 깊이 이해하려는 노력이 절실합니다. 우리는 푸른 행성 지구에서 평생을 살아가지만, 정작 지구에 대해 아는 것은 그리 많지 않습니다. 지구의 나이는 약 46억 년에 달하지만, 인간의 수명은 100년도 채 되지 않는 짧은 시간입니다. 이러한 거대한 시간적, 공간적 간극은 우리가 지구를 온전히 이해하는 데 커다란 장벽으로 작용합니다. 지구가 둥글다는 사실조차 일상에서 체감하기 어렵듯, 우리와 지구 사이에 놓인 이 거대한 차이를 인식하는 것이 지구 탐구의 첫걸음이 될 것입니다. 익숙함 속에 가려진 지구의 진정한 모습을 발견하려는 태도가 필요합니다. 지구 시스템은 지권, 수권, 기권, 생물권이라는 네 가지 권역의 상호작용으로 이루어져 있습니다. 흔히 지구 표면의 70%가 바다라는 사실 때문에 물이 엄청나게 많다고 생각하기 쉽지만, 실제 지구 전체 부피에서 물이 차지하는 비중은 약 1,000분의 1 수준에 불과합니다. 더욱 놀라운 점은 지구상의 모든 생물 중 인간이 차지하는 무게 비중이 극히 미미하다는 사실입니다. 그럼에도 불구하고 인간이 지구를 지배할 수 있는 이유는 거대한 몸집이 아니라 고도로 발달한 뇌를 통해 지식을 축적하고 환경을 변화시켜 왔기 때문입니다. 인류의 탐사 기술은 태양계 끝자락인 175억 km 밖까지 뻗어 나갔지만, 정작 우리가 발을 딛고 있는 지구 내부로 들어간 거리는 고작 12 km에 불과합니다. 이는 사과 껍질을 바늘로 살짝 찌른 정도의 깊이로, 지구 내부의 거대한 신비를 파헤치기에는 턱없이 부족한 수준입니다. 냉전 시대의 경쟁으로 시작된 시추 탐사는 기술적 한계와 막대한 비용 문제로 인해 멈춰 섰습니다. 우주를 향한 시선만큼이나 우리 발밑의 세계를 향한 탐구도 중요하지만, 지구 내부는 여전히 인류에게 미지의 영역으로 남아 있습니다. 바다의 가장 깊은 곳인 마리아나 해구의 챌린저 해연에 발을 들인 인류는 단 세 명뿐입니다. 이는 달에 발자국을 남긴 12명보다 훨씬 적은 숫자로, 우리가 심해와 지구 내부에 대해 얼마나 무지한지를 단적으로 보여줍니다. 지구는 우리가 아는 유일한 생명의 요람이지만, 그 깊은 속살과 변화의 원리에 대해서는 여전히 배울 것이 많습니다. 기후 위기와 지질학적 변화가 가속화되는 지금, 지구인으로서 지구를 사랑하고 지키기 위해서는 보이지 않는 곳까지 세밀하게 살피고 연구하는 자세가 그 어느 때보다 중요합니다.

이강근, 이상묵

카오스재단카오스강연

지구환경과학

[강연] 생명의 기원 (1) - 기원 : 생명이 탄생할 확률 _ 최재천 교수 | 2015 봄 카오스 강연 'ORIGIN' 10강 | 10강 ①

생명의 기원을 탐구하는 일은 인류에게 가장 매혹적이면서도 어려운 과제입니다. 우리는 과거를 직접 관찰할 수 없기에 현재의 데이터를 바탕으로 그 흔적을 유추할 뿐입니다. 동물행동학자이자 통섭 학자로 알려진 최재천 교수는 자신을 '관찰자'로 정의하며, 생명의 기원이 관찰의 영역 밖에 있음을 인정합니다. 이는 과학적 겸손함인 동시에, 우리가 생명을 이해하기 위해 얼마나 정교한 논리와 상상력이 필요한지를 시사합니다. 기원에 대한 확답을 내리기 어려운 상황에서도 우리는 진화라는 과정을 통해 생명의 본질에 다가갈 수 있습니다. 생물학은 단순히 생명체를 쪼개어 분석하는 학문에 그치지 않습니다. 물리학이나 화학이 미세한 부분을 파고드는 데 집중한다면, 생물학은 그 분석된 조각들을 다시 맞추어 전체적인 현상을 바라보는 종합적인 시각이 필요합니다. 인문학적 소양과 예술적 감수성을 지닌 학자가 생물학의 길을 걷게 된 것은 우연이 아닐지도 모릅니다. 숲 전체를 조망할 줄 아는 통찰력은 생명이라는 거대한 퍼즐을 맞추는 데 필수적인 요소입니다. 학문의 경계를 넘나드는 통섭적 사고는 우리가 생명을 다각도에서 이해하고 그 가치를 발견하도록 돕습니다. 생태학은 지구상에 존재하는 수많은 생명이 어떻게 공존하며 살아가는지를 연구하는 학문입니다. 충남 서천의 국립생태원은 이러한 생명의 다양성을 한눈에 보여주는 상징적인 공간입니다. 열대부터 극지까지 세계 5대 기후의 생태계를 재현한 이곳은 생명이 얼마나 다양한 환경에서 적응하며 살아가는지를 증명합니다. 생명다양성은 단순히 종의 숫자를 의미하는 것이 아니라, 각기 다른 삶의 모습들이 얽혀 만들어내는 경이로운 조화입니다. 이러한 다양성을 보존하고 연구하는 일은 우리 자신의 근원을 이해하는 과정과도 맞닿아 있습니다. 외계 생명체의 존재 여부는 확률의 관점에서 흥미로운 논쟁거리입니다. 지구라는 작은 행성에서 생명이 탄생한 것은 수많은 우연이 겹친 기적과도 같은 일입니다. 이를 확률적으로 계산하면 거의 불가능에 가깝지만, 광활한 우주의 규모를 생각하면 어디선가 비슷한 일이 벌어졌을 가능성 또한 배제할 수 없습니다. 만약 외계 생명이 존재한다면, 그들은 지구의 DNA나 RNA 복제 방식과는 전혀 다른 메커니즘을 가졌을지도 모릅니다. 생명은 우리가 상상하는 것보다 훨씬 더 유연하고 다양한 형태로 존재할 수 있다는 가능성을 열어두어야 합니다. 생명의 기원을 설명하는 방식은 다양합니다. 종교적 믿음의 영역인 창조론부터, 외계에서 생명 물질이 유입되었다는 범종설까지 여러 가설이 존재합니다. 과학자들은 입증 가능한 답을 찾기 위해 지구 자체에서 생명이 탄생했을 가능성에 주목합니다. 밀러의 실험처럼 원시 지구의 환경에서 유기물이 합성되는 과정을 증명하려는 시도는 그 노력의 일환입니다. 비록 완벽한 해답을 얻지는 못했더라도, 이러한 탐구는 생명이 무생물로부터 어떻게 조직화되었는지를 밝히려는 과학적 의지의 산물입니다. 지구의 역사를 46억 년으로 볼 때, 최초의 생명체는 약 35억 년 전에 등장한 것으로 추정됩니다. 초기에는 단순한 자기 복제자에서 시작하여, 오랜 세월을 거쳐 막을 형성하고 세포라는 정교한 시스템으로 발전했습니다. RNA에서 DNA로 이어지는 유전 물질의 진화는 생명이 정보를 더 안정적으로 전달하고 복잡한 구조를 형성할 수 있게 만들었습니다. 이 과정은 10억 년 단위의 긴 호흡으로 진행되었으며, 단순한 자기 복제자에서 시작된 생명은 점차 기능이 분화된 다세포 생물로 진화하며 오늘날의 복잡성을 갖추게 되었습니다. 결국 생명의 역사는 자기 복제자가 써 내려온 긴 일기와 같습니다. 최초의 자기 복제자는 사라지지 않고 그 형태와 사업 방식을 바꾸어가며 오늘날까지 이어져 오고 있습니다. 인간을 포함한 모든 생명체는 이 유전 물질의 복제 사업을 돕는 효율적인 운반체일지도 모릅니다. 특정 종이 멸종하더라도 생명 전체의 총량이 유지된다면, 복제라는 본질적인 목적은 계속해서 달성되는 셈입니다. 우리는 이 거대한 생명의 흐름 속에서 각자의 역할을 수행하며, 수십억 년을 이어온 복제의 신비를 몸소 실천하고 있는 존재들입니다.

최재천

카오스재단카오스강연

생명과학