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초대형 조가비 (Super shells)
Jonathan Sarfati

   유명한 진화론적 학술지인 Nature 지는 거대한 소라 껍질(giant conch shell)에 대해 경탄하였다. 이 조개껍질은 자연의 가장 위대한 공학적 걸작품 중에 하나라고 Nature 지는 말한다 [1]. 무엇이 그것을 그렇게 특별하게 만드는가?

이 생물은 각피(periostracum) 라고 불리는 유기적 외부층(organic outer layer)에 최초 물질을 침착시키면서 껍질을 키워간다. 이것은 성장을 위해 층에 대해 직각으로 길어지는 작은 결정들의 기초를 형성한다. 이 층(layer)은 단지 1 미크론(1/25,000  인치) 두께이다. 더 많은 광물들이 꼭대기에서 자라나서 수 밀리미터(대략 1/8 인치)의 두께가 된다.

이것은 3층으로 된 십자형 구조(three-layered criss-crossing structure)를 가진다. 그것은 단백질 접착제에 의해서 함께 붙잡혀진, 방해석(CaCO3)의 한 형태인 아라고나이트의 막대기(rods of aragonite)들로 이루어져 있다. 이것은 99%의 광물과 1%의 단백질을 가진 조개껍질을 만든다. 각 막에 있는 막대기들은 인접한 층과 90° 로 정렬한다. 더 나가, 각 막대는 더 작은 막대들로 이루어져 있다. 그리고 이것들은 계속해서 더 작은 막대기들로 이루어져 있다 [2].

Case Western Reserve 대학의 재료 공학자인 발라리니(Roberto Ballarini) 박사는 그 조개의 강도를 조사했다. 그는 그러한 정렬이 조개 전체 구조에 일어날 수 있는 균열에 대해서 잘 견딜 수 있게 한다는 것이다. 그래서 아라고나이트가 매우 깨어지기 쉽다하더라도, 그 건축물은 부서지기 쉬운 성질의 구성물들을 이용해서 가장 단단한 구조물을 만든 것 중의 하나라는 것이다. 사실 그것은 순수한 광물 자체보다 30배 더 강하고, 부서짐(fracturing)에 대한 저항에서 100배 더 견고하다 [3]. 그는 작은 전자 부품들을 더 견고하고 탄력 있게 만들기 위해서 이러한 구조를 복사할 수 있기를 희망하고 있다 [2].     

그리고 살아있는 소라는 사람이 만든 구조물들이 할 수 없는 일을 하고 있다. 그것은 스스로 수리(repair)를 한다는 것이다. 발라리니 박사의 동료인 수 샤오 웨이(Su Xiao-Wei) 박사는, 소라가 어떻게 구멍을 수리하는 지를 보여주었다. 24시간 내에 소라는 투명한 막(membrane)으로 상처를 밀폐(seal) 시킨다. 그리고 작은 아라고나이트 결정들을 침착시켜 많은 미세한 층(many fine layers)들을 형성한다. 단지 6-8일 만에 소라는 놀랄 만큼 견고한 십자형 층구조를 가진 기다란 결정들을 만들어낸다 [1].  

수리 과정(repair process)은 유기물질 그리고 광물질 층들의 미세한 조정을 필요로 한다. 수 박사와 동료들은 이 연구가 견고한 인공 구조물들을 어떻게 설계하여야 하는 지를 보여줄 것으로 희망하고 있다. 그러나 그들은 아직도 이러한 과정이 어떻게 분자 수준(molecular level)에서 조절되는지를 발견할 필요가 있다. 그리고 유전자들이 이것을 프로그램화 하는 방법을 발견했을 때, 그들은 프로그래머(Programmer)로부터 또 다른 교훈을 배워야할 것이다. (롬 1:18-23)   


References

1. Daw, R., Give a shell a break, Nature 427(6976):691, 19 February 2004.
2. Ballarini, R., Cracking the conch conundrum: tough ceramics at the seashore, Distinguished Lecture Series, Cornell University, 11 February 2003; .
3. Queen conch shell suggests new structure for ceramics, , 30 June 2000; based on Kamat, S., Su, X., Ballarini, R. and Heuer, A.H., Structural basis for the fracture toughness of the shell of the conch Strombus gigas, Nature 405(6790):1036–1040, 29 June 2000.

 

*참조 :

1. 자료실/창조의 신비/생명의 신비
    http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=A01

2. 자료실/창조의 신비/동물의 신비
    http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=A03

출처 : Creation 27(3):19, June 2005
URL : http://www.answersingenesis.org/creation/v27/i3/shells.asp
번역자 : IT 사역위원회
 
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