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전기 발생 생물에 대한 놀라운 사실들
(Shocking Facts About Electric Life)
CEH

   발전소가 있는 식물에 관해 이야기해 보자. 여러분은 식물이 전기(electricity)를 사용하고 있다는 것을 알고 있었는가? 몇몇 물고기들은 전기 기관을 이용하여 먹이를 탐색하거나 기절시킬 수 있다.

발전소가 있는 식물 : Nature 지는 식물에서 어떻게 전기적 신호가 생산되는 지를 논의하고 있었다. 파리지옥과 '감수성 식물”들은 전기에 의해 시발된 비근육성 잎 운동의 놀라운 예로 알려져 있지만, 그 이상의 사실이 있다 :

포유동물의 신경계는 초당 100m에 이르는 속도로 전기신호를 전달할 수 있다. 식물은 움직임 없이 살아간다. 비록 식물은 신경계가 없지만, 어떤 식물, 가령 미모사(Mimosa pudica)와 파리지옥(Venus flytrap, Dionaea muscipula)은 빠르게 잎 운동을 시발하기 위해 전기신호를 사용하고 있다. 이 식물에서 신호 전달은 초당 3cm 속도로 발생한다. 이것은 홍합의 신경계에서 관찰된 속도와 비견할만한 것이다. 이 논문의 422 페이지에서, 모사비(Mousavi) 등은 어떻게 식물들이 전기신호를 만들어 생산하는 지의 매혹적이지만 난해한 문제를 설명하고 있었다. 저자들은 잎의 상처에 의해서 시작되는, 그리고 이웃 기관으로 퍼져나가는, 전기 파동의 유도에 필수 요소인 두 글루타메이트 수용체 유사 단백질(glutamate-receptor-like proteins)을 확인하였다. 이것은 잠재적인 초식동물의 공격에 대한 방어 반응을 증진시키기 위한 시도이다.

잘려진 잎이 전기 경고를 보낼 것이라고 어느 누가 생각했겠는가? 흔히 있는 물냉이(thale cress)의 실험에서, 유충이 기어갈 때는 어떤 반응도 없었지만, 잎을 먹을 때는 분당 9cm의 속도로 전기 신호가 퍼지는 것을 보여주었다. ”그 전기 신호의 전달은 잎의 상처부위 바로 위아래에서 가장 유효했다.” ”이 잎들은 식물 맥관 구조로 잘 연결되어 있는데, 그것은 물과 유기화합물을 전달하고, 장거리의 신호 전송을 위한 좋은 후보자”라고 그 논문은 밝혔다. 그 신호의 수신은 방어 화합물의 생산을 위한 유전자 발현 스위치를 켜고 있었다. ”이러한 흥미로운 관찰은 전기신호의 생성 및 전달이 초식동물의 공격에서 멀리 떨어진 곳의 방어 반응을 개시하는데 중요한 역할을 한다는 것을 분명히 보여주는 것이다”.

원 논문(Nature. 2013. 8. 22)의 저자들은 ”이들 유전자에 깊게 보존된 기능은 손상 인식에 대한 말초의 보호반응과 연결되어 있을지도 모른다”고 추론하면서도, 진화에 관해 어떠한 논의도 하고 있지 않았다. 만약 그렇다면, 이러한 기능은 ”동식물들의 분기 이전에 존재했음에 틀림없다”는 것이다.

전기 물고기 : 두 가지 이상의 전기 물고기 종이 아마존 분지에서 발견되었다. 그러나 그들은 서로 다르게 전기를 발생시키는 것으로 나타났다. 하나는 대부분 다른 물고기처럼 교류(AC)와 같은 이상(二相)이지만, 또 다른 하나는 ”직류(DC)'와 같은 단일상이다. Science Daily(2013. 8. 28) 지의 기사는 이것이 그렇게 진화될 수 있었던 이유를 찾고 있었지만, 흥미로운 것은 ”이러한 약한 물고기들은 필라멘트 꼬리 위로 뻗어있는, 몸 아래의 기관으로부터 수백 밀리볼트의 전기를 생산한다는 것이었다.” 유명한 전기뱀장어(electric eel)가 일으키는 전기 충격처럼 먹이를 기절시키기에는 너무 미약하지만, 그 파동은 그 종의 다른 물고기들 및 짝들에게 읽혀져 의사소통을 할 수 있게 한다는 것이다. 그 물고기는 또한 그 파동을 사용하여 ”밤에 복잡한 수중 환경의 위치를 전기적으로 파악할 수 있다.” 그 두 물고기는 그들 신호의 전기적 상의 차이를 제외하고는, 진화론적으로 동일한 종류로 분류될 만큼 유사한 것이었다.

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세상에는 수많은 입력 방법이 있다: 감각, 시각, 청각, 후각, 미각, 그리고 이제는 전기이다. 생물 세계는 생물체와 환경간의 놀라운 상호작용의 경이로움으로 가득하다. 각각의 감각은 정교하게 설계되어 있고, 생물체에 유용한 것이다. 정교한 시스템들은 눈이 먼, 방향도 없고, 목적도 없는, 무작위적인 자연적 진화 과정의 산물이 아니다. 설계된 시스템으로 그것을 바라보는 것은 연구를 활성화시킬 것이다. 우리는 뛰어난 설계를 이해하려고 노력하고, 그것을 우리의 공학기술에 모방하기 위해서 힘써 연구해야할 것이다. 과학의 진정한 방해자는 ”아, 그것은 단지 우연히 진화되어 생겨난 것이다. 그것은 진화했기 때문에 진화된 것이다” 라고 추정하는 진화론이다. 그것은 자기 최면이고, 우스꽝스러운 말장난이다. (카툰5/25/05 해설 참조).


*관련 기사 : 신종 전기 물고기 발견… 전기어 중 가장 위험한 생물은? (2013. 9. 28. 스포츠월드)
http://www.sportsworldi.com/Articles/SWIssue/Article.asp?aid=20130928020092&subctg1=10&cid=1180100000000 

 

출처 : CEH, 2013. 9. 3.
URL : http://crev.info/2013/09/shocking-facts-about-electric-life/
번역자 : 문흥규

관련 자료 링크:

1. 식물이 전기 신호를 보내고 있다는 충격적 증거! (Shocking Evidence of Electrical Signals in Plants)
2. 벌레잡이 식물인 파리지옥은 여전히 신비이다. (Venus Flytrap Still Mystifies, Inspires)
3. 올챙이의 얼굴은 생체전기적 무늬에 의해서 형성된다. (Tadpole Faces Form by Bioelectric Patterning)
4. 돌고래의 전기장 감지 능력 : 진화론에 의해서 이러한 발견은 지연되고 있었다. (Evolution Delays Discovery of Dolphin Sensory Ability)
5. 고속 점프를 하는 멸구에서 기어가 발견됐다! ('Living Gears' Might Have Evolutionists Hopping Mad)
6. 개구리 발바닥을 모방하라! : 더러운 곳과 물속에서도 사용할 수 있는 접착 테이프 (A Sticky Solution : God Invented It First)
7. 곤충 로봇 : 잠자리를 모방한 초소형 비행체 (Bug Bots : God Invented It First)
8. 먹장어, 도마뱀, 잠자리의 생체모방공학 (Of Hagfish, Geckos and Dragonflies)
9. 소리로 의사소통을 하는 개미는 창조를 증거한다. ('Talking' Ants Are Evidence for Creation)
10. 큰부리새, 굴, 거미를 이용한 생체모방공학 (What Do a Toucan, an Oyster and a Spider Have in Common? Bio-Engineers’ Drool)
11. 두더지는 스테레오로 냄새를 맡을 수 있다. (Moles Can Smell in Stereo)
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13. 과학자들은 개미의 인터넷을 발견하였다. (Scientists Discover the 'Anternet')
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19. 식물을 사랑해야 될 더 많은 이유들 (More Reasons to Love Plants)
20. 식물은 땅속의 ‘곰팡이 인터넷’을 사용하여 통신을 한다. (Plants Use Underground 'Fungal Internet' to Communicate)
21. 식물도 수학 계산을 한다. (Plants Do Arithmetic)
22. 말하는 식물들과 비밀 네트워크 (Talking Plants and Secret Networks)
23. 식물의 경이로움이 계속해서 밝혀지고 있다. (Olympic Plants Perform in Place)
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