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하루 이상 잠수할 수 있는 거미와
태양전지가 있어 햇빛을 에너지로 사용하고 있는 말벌.
(Animal Kingdom Already Had Underwater Divers and Solar-Powered Flyers)
Brian Thomas

   스쿠버 다이버(Scuba diver)들은 바로 지난 세기에 개발된 전문장비 덕분에 직접 수중 깊숙이 탐험할 수 있게 되었다. 마찬가지로 태양전지로 구동되는 항공기는 현재 연료 없이 비행이 가능한 비행기의 개발을 약속하고 있다. 이러한 발명은 인간 탐험의 새로운 영역을 열고 있지만, 거미류와 곤충은 이와 유사한 장비들을 이미 오랫동안 지구상에서 사용해오고 있었다.

스쿠버(scuba)는 오늘날 사용되는 특별한 단어이다. 그것은 물속에서 호흡할 수 있는 공기를 공급하기 때문에, ”수중 자가 호흡장치”(self-contained underwater breathing apparatus)의 머리글자를 따서 scuba가 되었다. 아쿠아렁(aqualung, 애퀄렁)이라 불려지는 수중호흡기의 초기 버전은 그보다 이전의 원형을 기초로 고인이 된 자크 쿠스토(Jacques Cousteau)에 의해 1943년 부분적으로 설계되었다. 현대의 스쿠버 장비는 몇몇 세련된 공학적 기술의 결과이다.

그러나 어떤 거미류(spiders)는 쿠스토보다 훨씬 이전에 이미 숙련된 다이버였던 것으로 밝혀졌다. 물거미(diving bell spider, 잠수종 거미)는 복부에 공기 방울을 부착하고, 물속에서 그것을 사용해 가스 교환을 할 수 있다. Live Science 지의 논문에서, 어떻게 이러한 독특한 거미류가 연못에서 수중 거미줄을 만들 수 있는지, 그리고 공기주머니와 거미줄을 어떻게 저장할 수 있는지를 설명하고 있었다[1]. 최근의 한 연구는 그러한 거미류가 ”하루 이상”이나 물속에 머무를 수 있는 것으로 밝혀져 연구자들을 놀라게 만들었다[2].

비슷한 상황으로, 텔아비브 대학의 과학자들은 햇빛이 가장 강렬할 때 왜 동양말벌(Oriental hornets)이 더 활동적인 가를 발견하였다. 그들은 이러한 말벌이 실제로 자외선을 사용 가능한 전기로(빛에너지를 전기에너지로) 바꾸는 것을 발견하였다. 말벌은 어두운 갈색 줄무늬의 미세한 홈줄과, 노란색 줄무늬의 작은 바늘구멍, 그리고 갈색의 멜라닌 색소와, 노란색의 크산토프테린(Xanthopterin)을 이용하고 있었다. 자연과학(Naturwissenschaften) 지에 논문을 게재한 연구의 저자들은, ”표피의 표면이 반사율을 감소시키는 구조로 되어있고, 빛을 붙잡기 위한 회절격자(diffraction graftings)로 작용되고, 표피는 빛의 흡수량을 증가시키기 위한 구조로 되어있다”고 기술했다[3].

연구팀은 말벌의 몸체구조를 모방하여 태양광-수집 능력을 복제하려고 노력했다. 그러나 말벌과 동일한 고빈도 효율의 에너지 수집을 성취하기에는 미흡한 결과를 얻었다. 앞으로 그들은 이러한 ”생체 모방”이 새로운 신재생 에너지 해결의 실마리를 제공해 줄 수 있을지를 알아보기 위한 모델을 개발할 계획임을 밝혔다[4].

강한 햇빛의 노출이 이러한 곤충의 에너지 수집을 도왔지만, 그들의 몸에 갇혀있는 여분의 복사에너지가 그들을 과열시켰을까? 아니다. 연구자들은 이러한 말벌이 소형 에어콘을 장착하고 있다는 사실을 발견했다. 선임 저자이며 텔아비브 대학의 물리학 및 천문학과 교수인 데이비드 버그만(David Bergman)은 ”곤충들은 자기 몸을 냉각시키기 위한 잘 발달된 열펌프(heat pump) 시스템을 가지고 있었는데, 그렇게 하는 것은 쉬운 일이 아니다”라고 지적했다[4].

만약 통찰력을 지닌 사람도 그렇게 만드는 것이 쉽지가 않다면, 생각도 없고 계획도 없는 자연이 그렇게 한다는 것은 확실히 불가능한 일이다. 그러나 자연의 맹목적인 힘이 장비들을 갖추게 하고, 이러한 절지동물을 스크버 다이버를 하도록 훈련시키고, 태양에너지를 수집하도록 했다는 것이 표준 진화론의 정설인 것이다.

이러한 곤충의 놀라운 생물학적 디자인은 그것을 모방하기 위한 인간 디자이너의 시도를 훨씬 능가했다. 버그만(Bergman)은 신재생 에너지 세계에 대해 자연을 칭송하는 전형적인 표현을 하면서 ”말벌은 우리가 지금까지 모르는 것들을 이미 발견했던 것 같다”고 말했다[4]. 그러나 현실 세계에서는 생각을 할 수 있고, 목적을 가지고 있는 사람만이 오직 발견이나 발명을 할 수 있다. 말벌과 다른 살아있는 생물들에서 발견되는 이러한 놀라운 능력은 오직 마스터 엔지니어(master engineer)이신 창조주로부터만 유래할 수 있는 것이다.


References

1. Bryner, J. Scuba Spiders: Diving Arachnids Can Breathe Underwater. LiveScience. Posted on livescience.com June 9, 2011, accessed June 10, 2011.
2. Knight, K. 2011. How the Water Spider Uses its Diving Bell. Journal of Experimental Biology. 214 (13): i. Reporting results published in Seymour, R. S. and S. K. Hetz. 2011. The diving bell and the spider: the physical gill of Argyroneta aquatica. Journal of Experimental Biology. 214 (13): 2175-2181.
3. Plotkin, M. et al. 2010. Solar energy harvesting in the epicuticle of the oriental hornet (Vespa orientalis). Naturwissenschaften. 97 (12): 1067-1076.
4. Is the Hornet Our Key to Renewable Energy? Renewable Energy World. Posted on renewableenergyworld.com January 7, 2011, accessed June 13, 2011.


*참조 : 말벌이 광합성을 한다? : 이스라엘 연구팀, 태양광서 에너지 얻는 말벌 확인
http://www.metroseoul.co.kr/news/articleView.html?idxno=15813
(2011. 1. 6. 메트로신문)

 

출처 : ICR News, 2011. 6. 22.
URL : http://www.icr.org/article/6213/
번역자 : 문흥규

관련 자료 링크:

1. 거미 털 : 완벽한 방수 표면 (Spider Hair : The Perfect Water Repellant Surface)
2. 거미의 진화 : 위기의 이론 (Spider Evolution : A Theory in Crisis)
3. 초식을 하는 거미와 예상 밖의 초식동물들 (Unexpectedly Vegetarian Animals : What Does it Mean?)
4. 가장 초기(3억년 전)의 거미는 이미 거미줄을 짤 수 있었다 (Earliest Spiders Already Were Skilled Weavers)
5. 놀랍도록 잘 보존된 1억6천5백만 년(?) 전의 거미 화석 (Stunningly Preserved 165-Million-Year-Old Spider Fossil Found)
6. 호박 속에서 발견된 1억4천만 년(?) 전의 거미줄 (Scientist Says He Found the Oldest Spider Web)
7. 거미의 혈액이 2천만 년 동안 남아있었다고 그들은 말한다. Spider Blood Survives 20 Million Years - So They Say.
8. 꿀벌은 컴퓨터보다 더 빨리 수학적 문제를 해결한다. (Bees Solve Math Problems Faster Than Computers)
9. 아시아 꿀벌이 유럽어를 말한다. (Asian Bees Speak European)
10. 춤추기로 의사 전달을 하고 있는 벌들 (Dancing bees)
11. 벌처럼 될 수 있을까? : 놀라운 벌의 비행과 항법 장치들 (Can it bee?)
12. 놀라운 벌의 시각 (Un-Bee-lievable Vision)
13. 창조론자여 옆으로 비키라! : 벌이 어떻게 비행하는지를 다윈주의자들이 이해하다. (Step Aside, Creationists : Darwinists Figured Out How Bees Fly)
14. 말벌은 태양전지로 움직이고 있었다. (Solar-Powered Hornets)
15. 정전기를 띠는 거미줄은 과학자들의 주목을 받고 있다. (Magnetic Spider Webs Attract Scientists' Attention)
16. 놀라운 능력의 동물들 : 코끼리, 돌고래, 물고기, 꿀벌, 거미, 무당벌레 (Amazing Animals)
17. 거미는 대양을 횡단하여 건널 수 있었다! (Spiders Can Cross Oceans)
18. 거미줄이 강한 이유가 밝혀졌다. (Scientists Decode Key to Spider Web Strength)
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