너희는 눈을 높이 들어 누가 이 모든 것을 창조하였나 보라 주께서는 수효대로 만상을 이끌어 내시고 각각 그 이름을 부르시나니 그의 권세가 크고 그의 능력이 강하므로 하나도 빠짐이 없느니라 [사 40:26]
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살아있는 조직으로 만들어진 카메라, 사람의 눈!
“하나님의 형상대로 사람을 창조하시되”
(Made in His Image: A Camera Made from Living Tissue!)
Randy J. Guliuzza

    전문적인 사진작가는 노출, 조명, 초점, 배경, 구도 등과 같은 사진 촬영의 기법을 통해서, 흥미로운 주제를 결합시키는 직관적인 감각을 가지고 있다. 그들은 카메라와 렌즈를 선택하고, 셔터 스피드를 결정하고, 조리개의 노출을 조정한다. 마찬가지로, 우리의 눈(eyes)은 카메라와 매우 유사한 구성 요소들로 정교하게 설계되어있다. 그러나 우리의 눈은 자가-조절된다는 점에서, 오늘날의 사용자 친화적인 프로그램된 자동카메라와 유사하다고 볼 수 있다. 이 기능은 멀리 있는 물체나 가까이에 있는 친구의 얼굴을 빠르게 볼 수 있게 해준다. 그러한 다목적의 편리한 기능을 갖도록 해주는 것은 우리 눈의 어떤 부품들 때문일까?

다른 사람의 눈을 가까이에서 응시해 보면, 눈에 보이는 안구의 2/3을 덮고 있는, 명확히 돌출된 구조는 각막(cornea)이다. 대부분의 사람들은 우리의 각막이 수정체(lens)보다 빛의 초점을 맞추는 데에 약 70%의 역할을 수행하고 있다는 것을 안다면 놀랄 수도 있다. 건강한 각막은 극도로 부드럽고, 투명하며, 통과하는 빛이 왜곡되지 않도록 하는, 매우 우수한, 높은 광택의, 정밀 광학기기용 유리와 유사하다. 예를 들어, 낮은 질의 앞유리나 유리창을 통해서 사물을 본다면, 휘어져 있거나 왜곡된 상을 보게 될 것이다.

각막의 특별한 소재가 갖고 있는 특성은 수많은 작은 부품들의 조합에 의해서 만들어진다. 피부와 뼈의 기초가 되는 미소섬유(fibril)라 불리는 일반적인 단백질 섬유는 콜라겐(collagen)이다. 사람 각막의 대부분을 차지하고 있는 것 또한 콜라겐이다. 구성 전반에 걸쳐서, 매우 특별하게 배열되어 있는 미소섬유는 각막의 뛰어난 투명성을 갖게 해준다. 각막은 복사용지 6장 정도의 두께를 가진다. 그러나 그 두께 내에, 콜라겐 미소섬유의 압축된 200개 정도의 층들을 가지고 있는데, 그 층들 사이에는 극히 적은 양의 액체가 존재한다. 이 치밀한 거의 탈수된 상태는 각막의 내측에 있는 한 세포층에 의해서 가능하게 된다. 이 세포들은 사실상 나트륨 이온을 각막 밖으로 이송시킬 수 있는 펌프를 가지고 있다. 한 이온을 펌핑 함으로써, 물 분자를 내보내게 된다. 이 펌핑 작용은 정확한 거리로 미소섬유의 간격을 유지하게 해준다. 그래서 한 미소섬유에 의해서 산란된 빛은 인접한 미소섬유에서 산란된 빛을 상쇄시킨다. 중요한 내측세포의 손상이나 질환은 각막 미소섬유 사이의 액체 축적을 일으키고, 각막을 불투명하게 안보이게 만든다. 

각막 세포의 외층은 먼지, 모래, 심지어 속눈썹과 부딪치고 있는 최전방이다. 이러한 오염물질들은 각막에 상처를 내거나 마모시킬 수 있다. 그래서 심하게 깜박거리거나 손상이 방치될 경우 시력을 잃을 수 있다. 그래서 사람이 자신의 눈에 대한 돌봄을 무시하지 않도록 하는 현명한 방법은 각막의 바깥층에 투자하도록 하는 것이다. 즉 각막의 바깥층에는 매우 많은 감각신경이 분포되어 있어서, 아주 작은 티끌에도 강한 고통을 느끼게 되는 것이다. 각막은 신체에서 가장 고통에 민감한 조직인 것으로 보인다. 그것의 신경분포에 의한 감각은 대부분의 피부의 감각보다 400배 이상, 치아부위 또는 손가락끝 보다 수십 배 더 민감하다. 

각막 뒤에는 강렬한 색깔의 홍채(iris)가 있다. 카메라의 조리개와 같은 목적을 가지고 있는 홍채는 그것의 원형 중앙 개구부를 통하여, 눈으로 들어오는 빛의 양을 조절한다. 홍채는 빛을 투과시키지 않도록 불투명으로 설계되어 있다. 조직의 다중 층들은 피부의 색깔에 사용되는 것과 동일한 빛-차단 단백질인 멜라닌(melanin)이 대대적으로 분포되어 있다. 우리의 눈 색깔(eye color)은 대부분의 빛을 흡수하는 바깥층의 한 멜라닌 타입의 다양한 용량과 혼합의 결과로, 갈색과 검은 색, 또는 빨간색과 노란색을 반사하는 또 다른 멜라닌 타입에 의해서 이루어진다. 안쪽 층은 갈색과 검은 색의 멜라닌만으로 되어 있다.

홍채는 중심 구멍 주변으로 다이내믹하게 열리고 닫히는 조직의 둥근 커튼처럼 기능한다. 그것의 기능은 서로 반대로 작동되는 두 개의 내부적 근육의 배치에 의해서 보호되도록 우아하게 디자인되어 있다. 매우 작은 원형의 수축근육이 홍채-동공 경계에 정확하게 위치되어 있다. 그 근육을 조절하는 신경이 흥분되었을 때, 그것은 수축하는데, 이것은 동공을 닫는 작은 원형의 울타리가 쳐지는 결과를 가져온다. 수축근육으로부터 멀리로 퍼져나가고 있는(마치 자전거 바퀴살처럼) 일련의 근육은 흥분되었을 때 구멍을 여는 역할, 즉 확장하는 역할을 한다. 둘 다 매우 정교한 신경조절 하에 있어서, 동공을 열고 닫는 신속하고 정교한 조작은 제어되고 있다. 의사들은 빛에 대한 동공의 반응을 쉽게 확인할 수 있기 때문에, 무반응은 뇌와 머리의 혈관적 또는 신경학적 이상을 알 수 있는 단서를 제공한다.  

렌즈(lens)는 시축에 맞춰 완벽하게 중앙에 위치한 채로, 동공 바로 뒤에 부유되어 있다. 각막과 인공렌즈는 둘 다 하나의 고정된 초점을 가지고 있다. 그러나 우수한 사람 눈의 렌즈는 망막에 정확하게 빛의 초점을 맞추기 위해서 조절될 수 있다. 놀랍게도, 렌즈 자체의 형태가 먼 물체를 볼 때에는 큰 직경을 가지는 원반 형태로, 가까운 물체를 볼 때는 작은 직경을 가지는 계란 형태로 빠르게 변화될 수 있다. 렌즈의 핵심 구성 요소는 크리스탈린(crystallins, 수정체)이라 불리는 각각의 정확하게 조직화된 단백질로 가득 채워진 질긴 외부 캡슐이다. 수정체는 다양한 형태에 변형될 수 있도록 하는 탄력적인 이음매(flexible joint)에 의해서 각각 정렬되어 있다. 섬모체(ciliary body)를 구성하는 원형의 근육 요소들이 렌즈를 둘러싸고 있다.

수백의 지지 인대(suspensory ligaments)들은 스프링들이 원형의 트램펄린(trampoline) 천을 쇠틀에 연결하고 있는 방법과 매우 유사한 방식으로, 렌즈를 캡슐에 부착시키고 있다. 단지 그 인대들은 스프링이 아니라, 모양을 바꿀 수 있는 근육이라는 점이 다르다. 우리가 어떤 것을 가까이 보기 원할 때, 근육은 수축하고 캡슐의 장력은 해제되어, 그것의 중심부는 부풀어 오른다. 자동초점 카메라처럼, 감지장치(sensors), 피드백 루프(feedback loops), 초점 조절 작동기(focus-adjustment actuators) 등과 같은 믿을 수 없는 놀라운 프로그램이 우리 눈에 들어있는 것이다. 우리의 눈-뇌 결합(eye-brain combination)은 자동카메라와 동일한 기능을 수행한다. 그러나 훨씬 더 정교하고 조율된 방식으로 일어난다.

놀랍게도, 이것은 우리 눈의 세 구성 요소에 대한 극도로 단순화된 설명이다. 전체 해부학과 생화학적 세부 사항들은 그 복잡성에 있어서 할 말을 잊게 만든다. 몇몇 인간공학적 카메라도 놀라운 기술이지만, 우리 눈의 능력은 그것들보다 훨씬 극도로 우수하다. 이러한 경이로운 눈이 무작위적인 돌연변이로 우연히 자연적인 과정으로 생겨날 수 있었을까? 이사야 40:25절에서 하나님은 이렇게 말씀하고 계신다 : ”거룩하신 이가 이르시되 그런즉 너희가 나를 누구에게 비교하여 나를 그와 동등하게 하겠느냐 하시니라” 단호하게, 하나님과 같으신 분은 그 어디에도 없다! 

* Dr. Guliuzza is ICR’s National Representative.
Cite this article: Randy J. Guliuzza, P.E., M.D. 2015. Made in His Image: A Camera Made from Living Tissue!. Acts & Facts. 44 (7).

 

출처 : ICR, Acts & Facts. 44(7), 2015.
URL : http://www.icr.org/article/8813
번역자 : 미디어위원회

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2. 눈의 진화는 과학이 아니라 추측이다 (Eye Evolution: Assumption, Not Science)
3. 보기 위해서는 눈 외에도 많은 것들이 필요하다. (It Takes More Than Eyes to See)
4. 뇌는 안구운동을 보정한다 (Brain Compensates for Eye Movements)
5. 당신의 다목적 눈(Your Multipurpose Eye)
6. 눈 안의 컴퓨터 (The Eye's Computer)
7. 식물도 눈을 가지고 있다. (Even the Plants Have Eyes)
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