성경과 과학

새들의 자식 사랑(І), 포란(抱卵)

발명왕 에디슨은 어린 시절 호기심이 넘치는 아이였다. 하루는 에디슨이 없어져 집안이 야단이 났다. 부모가 한참을 찾다가 헛간 짚더미 위에서 에디슨을 발견했다. 웅크려 거위 알을 품다 잠들어 버린 것이다. 에디슨의 바람과는 다르게 거위 알은 하나도 부화하지 못했다. 왜 거위 알은 부화하지 못한 것일까? 새끼가 자랄 보금자리, 둥지 알을 품어 깨어나게 하는…

지구의 안전장치, 중력

인류는 중력의 영향력 아래 살고 있다. 나무에서 떨어지는 사과뿐 아니라 모든 물체가 위에서 아래로 떨어진다. 힘껏 땅을 박차고 뛰어올라도 하늘에 닿기는커녕 잠시도 공중에 떠 있지 못하고 도로 땅으로 곤두박질친다. 언제나 중력 속에서 살아가고 있기에 잘 느끼지 못하지만 우리는 항상 중력에 붙잡혀 있는 것이다. 지금 이 순간 나무에도, 의자에도, 공기에도 중력은…

추위를 이기는 동물들

겨울이 돌아오면 사람들은 살을 에는 칼바람에 외출을 꺼린다. 추운 겨울을 대비하기 위해 방한용품을 준비하기도 한다. 겨울에 패딩이나 두꺼운 털옷을 껴입은 사람들이 잔뜩 어깨를 움츠린 채 바쁜 걸음을 재촉하는 모습은 우리에게 매우 익숙하다. 그런데 바람을 막아줄 집도, 두꺼운 옷도 없는 동물들은 혹독한 추위를 어떻게 견딜까? 지구 상에서 가장 추운 곳은 남극이다.…

달걀에 숨은 비밀

달걀은 우리에게 매우 익숙한 먹을거리다. 그러나 달걀은 그 자체가 살아있는 하나의 세포이기 때문에 유정란의 경우, 어미 닭이 3주만 정성스럽게 품어주면 마술처럼 그 안에서 병아리가 태어난다. 어떠한 생명의 징후도 보이지 않던 달걀에서 살아있는 생명이 탄생하는 것이다. 생명을 감싸 안은 달걀은 또한 많은 비밀을 잉태하고 있다. 먼저, 달걀의 내부 구조부터 살펴보자. 달걀의…

곤충의 위장술, 의태

한가운데 뚫린 커다란 구멍과 그 사이에 놓인 위태로운 외나무다리. 간담을 서늘하게 하는 이 장면은 사실 길 위에 그려진 그림으로 감상자의 눈을 속이는 미술 작품, 트릭아트다. 트릭아트는 빛의 굴절과 반사를 통해 착시 효과를 일으켜 평면의 작품을 입체로 보이게 하는 착시 예술이다. 가까이서 보면 평면 그림이지만 멀리서 보면 실제 상황을 방불케 한다.…

손의 재발견

영국의 외과의사 찰스 벨은 이것을 ‘하나의 도구로서 모든 완벽함의 극치를 이룬 것’이라고 경탄했다. 독일의 철학자 칸트는 ‘눈에 보이는 뇌의 일부’로, 노벨 문학상을 수상한 미국 시인 조지프는 ‘정신의 칼날’로 극찬했다. 이것은 대체 무엇일까? 바로 손이다. 사실 손은 우리와 매우 가까이 있기에 별 관심을 받지 못하는 신체 중 하나다. 그러나 당장 벙어리장갑만…

공기의 무게, 대기압

“비가 오려나, 무릎이 쑤시네.” 무릎이 아프다는 할머니의 말씀에 어김없이 비가 온다. 우중충한 날씨가 이어지면 기분이 우울해진다거나 온몸이 쑤시다는 사람들도 있다. 이 모든 것이 단지 기분 탓만은 아니다. 비가 올 것 같은 하늘을 올려다보며 누군가 ‘나 오늘 저기압이야’라고 말한다면 지금 그 사람의 몸은 기상 변화에 반응하고 있는 것이다. 우리 몸을 누르는…

놀라운 식물의 감각

이따금 신문에 ‘식물국회’라는 말이 등장한다. 아무런 결정도 내리지 못하고 높은 사회적 비용만 드는 국회의 모습을 비꼬는 말이다. 혼수상태에 빠져 장기간 의식이 없는 환자를 ‘식물인간’이라 하기도 한다. 제 기능을 상실한 상태를 식물에 비유한 것이다. 우리의 생각처럼 식물이 정말 아무것도 인지하지 못하는 것일까? 신경초로 불리기도 하는 ‘미모사’는 그런 우리의 편견을 깬다. 잎을…

엄마와 아기를 하나로 이어주는 탯줄과 태반

한때 불결한 것으로 여겨져 감염성 폐기물로 전락했던 탯줄과 태반이 의학계의 뜨거운 관심을 받고 있다. 탯줄과 태반에 여러 종류의 신체 조직으로 분화할 수 있는 줄기세포가 풍부한 것으로 밝혀졌기 때문이다. 특히, 탯줄에서 얻은 혈액인 제대혈에는 피를 만드는 조혈모세포와 뼈, 근육, 장기를 만드는 간엽줄기세포가 있어 질병 치료를 위해 연구 중이며 이미 상용화된 기술도…

천연 태양광 발전 시스템, 광합성

태양은 엄청난 양의 에너지를 생산하고 대부분의 에너지를 빛의 형태로 우주 공간에 방출한다. 태양이 사방으로 방출하는 빛 가운데 지구에 도달하는 양은 22억분의 1에 그친다. 그중에서도 30퍼센트는 다시 우주로 반사되고 70퍼센트만이 흡수된다. 그래도 전 세계 사람들이 1년간 사용하는 에너지의 총량은 지구로 유입되는 태양에너지의 1시간분에 불과하다. 모든 생명체는 생존을 위해 에너지가 필요하지만 빛에너지를…

생명으로부터 시작되는 생명

그림 그리기를 좋아하고 곤충을 관찰하는 것이 유일한 즐거움이던 한 외톨이 소녀. 나뭇가지에 붙어 있는 돌 같기도 하고 씨앗 같기도 한 딱딱한 물체를 발견한 소녀는 그 물체의 변화를 한 계절 동안 관찰하며 그림으로 그렸다. 봄이 되자 그 물체는 하늘하늘한 날개를 달고 하늘로 날아가 버렸다. 번데기가 허물을 벗고 나비가 된 것이다. 마술…

곤충에게 배우는 지혜, 집단 지능

개미 떼가 과자 부스러기를 물고 질서 정연하게 행군한다. 마치 동선을 정확히 파악하고 움직이는 듯 개미 행렬이 시작점과 도착점을 신속히 연결한다. 일사불란한 개미 떼의 움직임에 개미 몸집의 수십 배에 달하는 과자들이 순식간에 눈앞에서 사라진다. 그러나 개미 한 마리만 놓고 보면 이리저리 산만하게 움직이다가 그저 앞을 가로막는 것을 어설프게 비켜 갈 뿐…

생명의 설계도, DNA

“오늘 우리는 하나님이 생명을 창조할 때 사용한 언어를 배우고 있습니다. 우리는 하나님이 내려준 가장 신성하고 성스러운 선물에 깃든 복잡성과 아름다움과 경이로움에 그 어느 때보다도 큰 경외심을 느끼게 되었습니다.” 2000년 6월 26일, 인간 게놈 지도 초안이 발표됐다. 클린턴 대통령은 20세기의 마지막 10년 동안 과학계 최대의 이슈였던 인간 게놈 프로젝트 초안의 완성을…

비움의 지혜, 아포프토시스

가을은 단풍의 계절이다. 한여름에 푸름을 자랑하며 울창한 숲을 만들던 나무들도 하나둘 잎의 색을 바꾼다. 단풍은 온 힘을 다해 마지막 절경을 선물하고 낙엽이 되어 떨어진다. 우리가 보기에는 떨어지는 낙엽이 무척이나 쓸쓸해 보이지만 나무에게는 추운 겨울을 나기 위한 준비 과정의 하나다. 날씨가 추워지면 나무는 충분한 물과 영양분을 얻을 수 없다. 그래서 나뭇잎을…

화합(化合)한 원자들

세상은 물질로 가득 차 있다. 주변을 조금만 둘러봐도 물과 공기, 돌 같은 자연적인 것에서부터 플라스틱과 비닐같이 인공적인 것까지 모두 물질로 이뤄져 있다. 이런 물질을 쪼개고 쪼개면 무엇이 될까? 더는 나눌 수 없을 만큼 나누면 비로소 세상의 기본 단위인 원자가 된다. 만물을 구성하는 기본 요소로, 한 종류의 원자로만 이루어진 순수한 물질을…

‘보이지 않는 손’이 이루는 생태계 평형

킹펭귄 새끼가 자이언트 패트롤큰풀마갈매기로부터 공격을 당하고 있다. 시청자들을 안타까움과 긴장감으로 몰아넣었던 어느 다큐멘터리의 한 장면이다. 호시탐탐 노리고 있던 자이언트 패트롤이 부모가 없는 틈을 타 새끼 펭귄들을 공격하자, 새끼 펭귄 한 마리가 촬영팀에게 도움을 요청하듯 달려왔다. 새끼는 벌벌 떨면서 날개로 카메라 다리를 붙잡고 애처롭게 애원하지만 촬영팀은 그 상황을 지켜볼 수밖에 없다.…

새로운 삶의 시작, 탈바꿈

“너희가 지금은 물속에 사는 하찮은 애벌레에 불과하지만, 장차 어른이 되면 너희 몸에서 아름답게 빛나는 투명한 날개가 나온단다. 그 날개를 가지고 하늘을 마음껏 날아다니며 이 꽃 저 꽃으로 자유롭게 여행도 할 수 있단다.” 이야기 속 개구리는 애벌레들에게 그동안 자신이 여행하며 보았던 아름다운 세상에 대해 들려준다. 그러나 애벌레들은 태어나면서부터 줄곧 연못 속에서만…

머리카락 한 올이 말해주는 것

최근 기초과학연구원(IBS) 양자나노과학연구단에서 원자 크기1만 한 저장 매체를 개발해 관련 분야의 상을 휩쓸었다. 인류는 마이크로의 세기였던 20세기를 지나, 21세기 들어 미세한 나노 기술의 절정을 향해 나아가고 있다. 1. 나노 단위의 크기. 참고로 1㎚(나노미터)는 m(미터)의 10억분의 일. 한 세기를 걸쳐 연구해 낸 미세 저장 공간의 영역이, 우리의 머리에는 옛날부터 심어져 있었다.…

세상을 담는 창, 눈

노벨 문학상 수상자 ‘주제 사라마구’가 쓴 장편 소설 『눈먼 자들의 도시』는 평범한 어느 날 오후, 차를 운전하던 한 남자가 갑자기 눈이 멀어버리는 것으로 시작된다. 곧이어 그를 간호한 아내도, 남자가 치료받기 위해 들른 병원의 환자들도, 그를 치료한 안과 의사도 모두 눈이 멀어버린다. 원인 불명의 실명은 전염병처럼 퍼져나가고 사회는 빠른 속도로 붕괴한다.…

추억을 담은 향기_후각의 신비

소박하고 구수한 된장찌개 냄새에 문득 저녁놀이 붉게 물든 고향 집 풍경이 눈앞에 펼쳐진다. 투박한 손길로 뚝딱 한 상을 차려내시던 어머니의 손맛과 함께 애틋한 그리움까지 떠오른다. 이처럼 누구나 한 번쯤 익숙한 향기에 잊혔던 기억 한 조각이 불현듯 떠오른 경험이 있을 것이다. 게다가 그 기억들은 꽤 구체적이며 기억에 담긴 감정까지 생생하게 되살아난다.…