태초에 하나님이 천지를 창조하시니라 (창세기 1:1)

LIBRARY

KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

한국창조과학회
2006-08-21

아무것도 아닌 것들 

: 미세세계에서 보여지는 놀라운 창조의 증거들

 (The things that are not)


      우리들이 거의 보지 못하고 있는 미세세계(microscopic world)를 고정밀도 사진으로 확대하는 일을 하고 있는 과학자를 소개하고자 한다. 타스 워커(Tas Walker)가 '아무것도 아닌 것들”에 관하여 마크 아미티지(Mark Armitage)와 대담을 하였다.   

”나는 내가 언제 현미경의 세계에 빠져들게 되었는지를 뚜렷하게 기억하고 있다” 라고 과학자 마크 아미티지는 회상한다. '나는 16살 이었고, 해양과학 측정소에서 작은 플랑크톤들을 조사하며 여름방학을 보내고 있었다.” 그 후, 현미경과 미세세계는 그의 일생의 열정이 되었다. 여러 해 동안, 그는 세계적으로 유명한 현미경 제조 회사인 독일의 자이스(Zeiss), 일본의 올림푸스(Olympus), 오스트리아 라이커트(Reichert)에서 일했다. 지난 18 년 동안, 그는 로스앤젤레스에서 자신의 현미경/컨설팅 회사인 Micro Specialist 를 운영해 왔다.


사진1. 파리(fly)의 복눈(compound eyes)은 수천 개로 이루어진 각개의 광학단위(ommatidia, 개안)들이 정밀하게 배열된 절묘한 초소형 설계로 되어있다. (By Mark Armitage)


마크는 미세세계에서 보여지는 것들을 고린도전서 1:28절을 인용하여 ”아무 것도 아닌 것들 (없는 것들, the things that are not)” 이라고 부르기를 좋아한다. 그것은 창조주 하나님이 작은 것을 사용하여 강하고 능력 있는 것들을 정복하기를 기뻐하신다는 성경말씀의 의미를 되새기게 한다. 마크는 그의 확대경 렌즈를 사용하여 많은 사물들을 조준하고 관찰했다. 그 목록은 거의 끝이 없고, 식물학, 미생물학, 의학, 재료과학, 법적증거물, 지질학 분야 등을 망라하고 있다. 그는 현미경으로 보여지는 그 어떤 것에도 결코 실망하지 않는다.


그는 수술실에서 외과현미경을 사용하여 살아있는 사람의 뇌(brain)를 조사한 때를 기억하고 있다. 또 어떤 때에는 케네디 우주 센터에서 우주비행사의 혈액이 진동하는 영상을 조사하기도 했다. 그는 IBM 사의 초청정실에서 반도체 웨이퍼(wafers)들을 조사한 것을 기억하기도 한다. 마크는 항상 과학을 좋아했고, 그것에 대한 강한 적성도 보여주었다. 그러나 그는 언제나 기독교도, 또는 창조론자는 아니었다. 


그는 시카고에서 태어났고, 라틴 아메리카에서 15 살 때까지 살았다. 그의 가족은 가톨릭이었고, 그는 초등학교와 중학교를 엄격한 가톨릭 학교에 다녔다. ”나는 좋은 카톨릭 신도가 되려고 정말로 노력했다. 하지만 나의 생활은 죄로 인해 파괴 되었다” 라고 마크는 설명했다. ”나는 한 주 동안 내가 하고 싶은 것은 무엇이든지 다 했다. 그리고 토요일에는 고해실에 들렀고, 일요일에는 미사에 참석하였다.” 그가 플로리다 대학에 등록했을 때, 그의 생활은 더욱 나빠졌고, 미사에도 참석하지 않게 되었으며, 심한 마약 중독에 빠지게 되었다. 


다행히도, 그의 친구들 중 몇 명이 예수님을 구세주로서 영접하였고, 그 중 하나가 마크를 교회로 초대했을 때 상황은 바뀌어졌다. 마크는 회상한다. ”그 날 설교 메시지는 야구 방망이로 머리를 때리는 것처럼 나에게 충격을 주었다! 나는 일주일 동안 어찌할 바를 몰랐다. 대학의 리더 중 하나가 나의 아파트에 찾아와서 성경을 읽으며 내가 선행이나 참회나 의식에 의해서는 결코 천국에 갈 수 없음을 가르쳤다. 일주일 후에 나는 나의 삶을 예수 그리스도에게 맡기게 되었고 세례를 받았다.” 그의 변화가 하도 커서 그의 가족들이 모두 놀랄 정도였다!


사진2. 파리의 털조차도 정밀공학의 진수를 보여준다.(By Mark Armitage)


비록 마크는 크리스천이 되었지만, 어떤 과학자도 진화론을 의심하지 않는다고 생각했기 때문에, 그는 진화론을 마음으로 받아들였다. 그러나 플로리다 대학에서의 그의 학업이 그를 괴롭혔다. 교수들은 성경을 조롱했고 창조론자들을 깎아내렸다. 마크는 과학 분야에서 일하기를 원했기 때문에, 그의 마음에 있는 의문들에 답하기 위하여 성경의 6일 창조와 장구한 지질연대를 함께 받아들이려고 은밀한 노력을 시도했다. 그는 하나님께서 아마도 어떤 방법으로든 진화론을 사용하셨을 것으로 가정했지만, 그것은 이치에 맞지 않았다. 그래서 그는 오랫동안 그냥 그것을 무시했다.


그가 1984년에 캘리포니아로 이사했을 때, 교회의 어느 엔지니어가 ‘기원(Origins)’ 필름 상영을 도와 달라고 했는데, 그 필름들은 과학이 성경과 어떻게 일치하는지를 설명하는 내용이었다. 그것은 그의 삶을 완전히 변화시키는 경험이었다고 마크는 설명했다. ”그 영상물의 과학적인 내용이 나를 완전히 압도했다!” 그는 창조과학의 기초에 관한 정보들을 갈망하여 이 분야의 거의 모든 책들을 구입했다. 특별히 ‘창세기 해법(The Genesis Solution)’이라는 영상물과 켄 햄(Ken Ham)의 ‘거짓말(The Lie)’이라는 책이 그의 인생을 변화시켰다. 마크는 자신의 인생관이 변화된 것과 삶에 대한 새로운 열정을 보면서, 자신이 어디에서 왔으며, 무엇을 믿고 있는지가 그 사람의 전 생애를 바꿀 수 있다고 말한다.


그 일 이후에 그는 항상 기독교 학교와 대학들을 방문하여 그가 현미경으로 관찰한 미세세계들을 학생들에게 보여주었다. 그는 창조의 과학적인 증거에 대해 그가 알게 된 것을 나누는 것을 무척 기뻐했다. 그는 그가 방문한 학교의 생물학과 과학 분야의 책임자들이 수억 년 동안의 진화를 강력하게 믿고 있다는 사실을 발견하곤 매우 놀랐다. 그는 6,000 여년 전에 하나님이 6일 동안 창조하셨다는 견해를 가지고 있는 단 하나의 기독교 대학만을 기억하고 있다. ”나는 사람들이 이것을 들으면 화를 낼지 모른다고 생각하지만, 학부모들은 기독교 학교에 자녀들을 보내기 전에 그 학교의 학과장에게 문자 그대로의 6일 창조를 어떻게 생각하는지 주의 깊게 질문해 볼 것을 권유하고 싶다.” 라고 마크는 말한다.


사진3. 타락의 결과로 인간에게 유해한 존재가 된 징그러운 기생충의 입과 흡입구. (By Mark Armitage).


마크가 보기에, 미세세계는 진화론과 모순 된다는 것이다. ”어떤 분야나 어떤 현장이건 상관없이, 내가 경험한 모든 현미경 검사에서 나에게 분명하게 각인되는 한 가지 사실은 미세세계, 즉 ’아무것도 아닌 것들‘은 진화론의 기둥을 무너뜨리고 있다.” 마크는 말했다. ”진화론은 두 개의 주요한 기둥인 우연(chance)과 장구한 시간(deep time)으로 떠받혀져 있다. 하나의 몸체에서 다른 몸체로 변하는 큰 변화는 단시간에 일어날 수 없기 때문에, 수억 년이라는 시간이 없다면 진화론에는 희망이 없다. 그리고 우연이 필수적이다. 그렇지 않다면 진화론자들은 지적설계를 인정해야만 하고, 그것은 설계자이신 창조주를 의미하는 것이다.”


 미세 세계에서 마크는 우연한 돌연변이와 자연선택에 의해서는 결코 만들어질 수 없는 설계된 고도로 복잡한 사물들의 풍부한 예들을 보아왔다


사진4. 이끼(lichen)의 균주세포(fungal cell)는 거대하고 복잡한 현대 도시의 축소판이다. (By Mark Armitage).


* 미세 기생충들 - 아마도 타락 이전에는 인간에게 유익했을 것으로 보이며, 그들이 수행하는 기능들에 필요한 절묘한 설계를 보여주고 있다. [1, 2]

* 풍뎅이 딱정벌레 - 진화에 의한 우연한 발생으로는 도저히 볼 수 없는 놀라울 정도로 복잡한 감지기관과 방어장치를 보여주고 있다. [3]

* 이끼 - 식물과 균류들의 그 단순한 (그럼에도 엄청나게 복잡한) 공생 관계를 인위적으로 결합시키려는 모든 시도가 지금까지 실패했다. [4]

* 포유류 장의 내부 - 특히 고배율로 확대했을 때 경이로운 복잡한 설계들을 볼 수 있다. [5]

* 단세포 식물들에 의해서 유리질(SiO2)로부터 만들어지는 규조 세포막은 믿을 수 없을 정도로 놀라운 기하학적 디자인을 보여주고 있다. [6]


이러한 사례들과 다른 무수한 사례들은 그것들이 모두 우연히 만들어졌다는 믿음을 쓰레기통에 던져 버리도록 한다. 마크는 ”진화론자들은 우연이 그것들의 창조자가 아니라는 것을 깨달을 필요가 있으며, 믿음을 통하여 창조주 하나님을 알 수 있기를 바란다”고 말하고 있다.


사진5. 단세포 미생물인 규조류(Diatoms, Bacillariophyta)는 피각(frustules) 이라고 불리는 아름다운 단백석 껍질로 된 세포막을 만든다. 이 세포막의 섬세하고 장식과 같은 디자인은 원형, 육각형, 삼각형 등과 같은 무한한 변화를 보여주고 있다. (Images by Mark Armitage). 

<규조류 구글 이미지>


또한, 마크는 그의 현미경 아래에서 장구한 연대에 대한 믿음이 무너져 내리는 것도 보았다. 그는 화강암 내의 흑운모(biotite in granite)에서 단 기간만 존재하는 방사성 동위원소의 방사성후광(radiohalos, 착색된 작은 구형)들을 발견했다. 이것은 그 화강암(지구 지각의 주요한 구성요소)이 갑자기, 아마도 수 일이나 수 분 이내에 형성되었음을 보여준다. 그는 심지어 그런 방사성후광들을 다이아몬드에서도 발견했다.[7] 그가 관계한 다른 연구에서는 방사성후광들이 적당히 가열되면 지워진다는 것을 발견했다.[8] 마크는 ”방사성후광들은 화강암의 형성에 수억 년이 걸린 것이 아니며, 이전에 생각한 것보다 훨씬 낮은 온도에서 생겼다는 증거이다.”[9] 라고 말하고 있다.


사진6. 왼쪽: 운모에 나있는 이 방사성후광들은 원의 중심에서 방사성물질의 붕괴에 의한 착색의 결과이다. 오른쪽: 사람의 적혈구. 적혈구는 대략 직경이 7µm이고 (1µm = 1/1000mm) 가운데가 움푹 들어간 도넛 형태이다. (Images by Mark Armitage)


최근의 흥미로운 일부 현미경 작업은 화강암의 흑운모(biotite) 내에 있는 작은 결정체인 지르콘 광물(zircon minerals, ZrSiO4)에 집중되었다.[10] 과학자들은 이 결정체가 높은 비율로 헬륨(helium)을 함유하고 있다는 것을 발견했는데, 이 헬륨은 우라늄 방사능 붕괴의 부산물이다.


지르콘에 함유되어 있는 헬륨이 연대 문제에서 왜 중요한가? 마크는 다음과 같이 설명한다. ”나의 전자현미경에서 진공이 누출되면, 그 지점을 찾기 위해서 기술자는 헬륨을 채워 넣는다. 헬륨은 아주 미끄러워서 아주 작은 틈새를 통해서도 누출된다. 그래서 헬륨 가스측정기를 사용하여 기술자는 누출지점을 쉽게 발견할 수 있다.” 이 원리를 지르콘 결정체에 적용하면, 헬륨은 외부로 빠르게 확산된다는 것을 알 수 있다.  실제로 지르콘 내에서 헬륨의 확산비율은 아주 높다. 이 결정체가 정말 수십억 년 된 것이라면, 왜 아직도 많은 헬륨들이 남아 있는가? 유일한 논리적인 결론은 이 지르콘 결정체는 수억년 된 것이 아니라는 것이다. 사실, 지르콘 내부에 남아있는 헬륨 양을 근거로 계산해 보면, 지르콘의 연대는 불과 6,000~8,000 년인 것을 나타내었다.[11]


마크는 창조과학 사역이 오늘날의 세계에 미치는 영향과 그의 현미경 작업이 담당하는 역할에 대하여 흥분하고 있다. ”하나님은 다시 한번 ‘아무것도 아닌 것들(없는 것들)’을 사용하셔서 ’있는 것들‘을 폐하려 하셨다! 마치 다윗이 조약돌로 거인 골리앗을 이겼던 것처럼, 하나님은 진화론의 기둥을 부서트리기 위해 대수롭지 않은 미세한 것들을 사용하신다.” 



References

1. Batten, D. (Ed.), How did bad things come about, The Answers Book, Answers in Genesis, pp. 91–100, 1999. Also Death and Suffering Questions and Answers.
2. Armitage, M., Man, micro-parasites and electron microscopy of trematodes, TJ11(1):93–105, 1997.
3. Armitage, M., The scarab beetle under SEM—fluted vase or sensory appendage? CRSQ 36(3):135, 1999.
4. Howe, G. and Armitage, M., Lichens: a study in color, CRSQ 39(4):245–251, 2003.  
5. Armitage, M., The goblet cell, CRSQ 37(4):248–249, 2001.
6. Armitage, M., God’s micro world, Creation 14(4):10–13, 1992.
7. Armitage, M., Internal radiohalos in a diamond, TJ 9(1):93–101, 1995.
8. Armitage, M. and Back, E., The thermal erasure of radiohalos in biotite, TJ8(2):212–222, 1994.
9. Wieland, C., Radiometric dating breakthroughs: New evidence for a young earth, Creation 26(2):42–44, 2004. Armitage, M., New record of polonium radiohalos, Stone Mountain granite, Georgia (USA), TJ 15(1):86–88, 2001, and Walker, T., New radiohalo find challenges primordial granite claim, TJ 15(1):14–16, 2001.
10. Armitage, M., Helium retention in deep core zircons, American Laboratory36(14):17–21, 2004.
11. Humphreys, R. et al., Helium diffusion rates support accelerated nuclear decay, 5th International Conference on Creationism, Creation Science Fellowship, Pittsburgh, Pennsylvania, USA, pp. 175–196, 2003.


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.answersingenesis.org/creation/v27/i1/armitage.asp

출처 - Creation 27(1):14–17, December 2004

구분 - 5

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3595

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Headlines
2006-04-29

당신의 내부 모터들은 나노 공학으로 작동된다. 

(Your Internal Motors Can Run Nanotech)


     당신의 몸에 있는 세포들, 그리고 살아있는 모든 세포들 안에는 ATP 생성효소(ATP synthase) 라고 불리는 매우 작은 모터가 존재한다. Science News는 그것을 ‘최고의 분자 기계(ultimate molecular machine)’라고 불렀다.[1] 그것은 '경이로운 효율(amazing efficiency)”로 전기에너지를 화학에너지로 변환시키고 있다고 알렉산드라 고호(Alexandra Goho)는 쓰고 있다. 이제 일본인들은 이들 모터(1 mm의 1200만분의 1 높이)들의 일부를 인공 기계에 동력을 공급하기 위해 활용하고 있다. 그들은 수많은 모터들을 유리 표면(glass surface)에 부착시키고, 회전자(rotor) 부분에 작은 자기 구슬(magnetic beads)들을 부착시켰다. 전자석을 사용하여 그것들을 회전하도록 유도하였고, 시계 방향과 시계 반대방향으로 둘 다 회전시킬 수 있었다. 


1. Alexandra Goho, 'Nature’s tiniest rotor runs like clockwork,” Science News, Week of Feb. 7, 2004; Vol. 165, No. 6, p. 94; see also article by Jessica Gorman, 'Nanotech Switch: Strategy controls minuscule motor,” Science News, Week of Nov. 9, 2002; Vol. 162, No. 19.



생화학자들과 나노기술공학자들은 이들 초소형의 나노 기계(nanoscopic machines)들에 완전히 매료되어있다. 그러나 이들 기계들이 어디서 생겨나게 되었는지에 대해서는 이상하게도 침묵하고 있다. 그들은 그것들을 가지고 무엇을 할 수 있는지를 알고 싶어 한다. 그러나 그것들은 도대체 어떻게 생겨나게 되었는가? 과학자들은 그것들로부터 여러 종류의 나노 장치들을 빌릴 수 있기를 희망한다. 그러나 그것들은 어디에서 왔는가?


스타트랙 승무원들이 먼 은하를 여행하다가, 한 행성에 막 착륙하였다고 상상해보자. 거기서 그들은 태양전지, 바퀴, 기구들로 이루어진 작은 회전자를 발견하게 된다. 그리고 이것이 어떻게 작동되는지를 생각해볼 수 있다. 그리고 지각이 있는 승무원들은 다음과 같이 생각하지 않겠는가? ‘이것은 어디서 왔을까? (Where did it come from?)’


만약 외계인이 화성에서 화성탐사선 스피리트(Spirit) 호와 오퍼튜니티 (Opportunity) 호를 발견한다면, 그것의 설계자를 알지 못한다 할지라도, 그것의 기원에 대해서 지적인 존재를 추론하는 것이 정상적이지 않을까? 그 이유는 무엇인가? 만약 과학자들이 사막에서 ATP 생성효소 모터를 발견한다면, (나노 크기가 아니라 상자 크기라 하더라도) 그것이 모래로부터 우연히 진화된 것이라고 생각하는 것이 정상적인 생각인가? 당신은 어떻게 생각하는가?


ATP 생성효소에 관해서는 헤드라인에서 여러 번 다루었다. 여기를(09/18/2003) 클릭하면 더 많은 정보들로 출발할 수 있다.



번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.creationsafaris.com/crev0204.htm#cell186

출처 - Creation-Evolution Headlines, 2004. 2. 13.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3269

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Margaret Helder
2006-04-27

세상에서 가장 작은 나침반

: 보잘 것 없는 박테리아도 방향을 감지할 수 있었다.

(The world’s smallest compasses)


      자연의 향기를 좋아하는 사람들이 매우 좋아하는 냄새 중의 하나가 연못이나 습지 바닥에서 나는 진흙(mud) 냄새이다. 이러한 독특한 냄새를 맡는다는 것은 카누를 타며 늪지를 지나가고 있는 듯한 행복한 모험을 연상케 한다. 아교 냄새와 비슷한 약간 불쾌한 냄새를 풍기는 진흙이 행복한 경험을 주는 것은 단지 부차적인 것이다. 우리들의 대부분은 이들 침전물들을 방해하지 않으며, 포함되어진 가스도 분출시키지 않는다.  


그러나 냄새나는 늪지의 진흙에 살고 있는 미생들을 연구해오고 있는 일부 사람들이 있다. 그 중에 한 명이 블랙모어(Richard P. Blakemore)이다. 매사추세츠 대학의 대학원생으로서, 그는 1975년 여름에 대서양 해안을 따라가며 염수 늪지(brackish marshes)들의 진흙으로부터 박테리아를 수집하는 일을 했다. 각 원정 후에 냄새나는 진흙 시료들이 수집되었고, 그는 실험실로 돌아와 채취한 시료들로부터 미생물들을 배양하였다.


그런데 한 박테리아 균주(strain)는 예상외의 방법으로 반응했다. 환경적 상황이 어떻든지 간에, 이들 미생물들은 물에서 북쪽으로만 수영하는 것을 고집했다. 그래서 그들은 항상 현미경 슬라이드 위 물방울의 북쪽 가장자리에서만 모여 있었다. 블랙모어는 이들(1mm의 1/2,000 길이, 폭은 길이의 1/4) 미생물들이 자기북극(magnetic north)을 감지할 수 있는지 궁금해졌다. 


막대자석이 현미경에 배치되었다. 그래서 지구의 자기장이 방해되었다. 그러자 박테리아들은 정말로 방향을 바꾸어서, 자석의 북극 끝으로 수영했다. 이 단순한 연구로, 블랙모어는 생물학에서 새로운 분야의 문을 열었다. 그것은 자기 지시(magnetic cues)에 의한 생물체들의 항해(navigation) 이다.[1] 다양한 박테리아들 뿐만이 아니라, 일부 조류(algae), 곤충(insects), 달팽이(slugs), 비둘기 등도 정교한 자기 나침반(magnetic compasses)들을 사용할지도 모른다는 증거가 있다.


진화론자들은 일반적으로 이와 같은 생각을 좋아하지 않는다. 왜냐하면 살아있는 생물체들이 고도의 디자인(설계)을 가지고 있다는 것은 바로 하나님, 전능하신 창조주를 가리키고 있기 때문이다. 진화론자들은 생물체들은 무작위적인 우연한 과정들을 통해 저절로 발생되었다는 믿음을 더 선호하기 때문이다. 그들은 일반적으로 생물체들이 디자인되었다기 보다는 적응되었다고 말한다. 그럼에도 불구하고, 유명한 진화론자인 스테판 제이 굴드(Stephen Jay Gould)는 새로운 자기 박테리아(magnetic bacterium)를 좋은 디자인의 뛰어난 예로서 선언하면서, 자기 몸 안에 절묘한 기계를 가지고 있는 생물체라고 하였다. 그 기계는 하나의 자석이다. 그런데 그 기계를 가지고 있는 생물체가 ‘하등한(lowly)’ 박테리아라는 것이다. [2]


1975년 이후 10여종 이상의 배양된 박테리아들이 자기 반응(magnetic responses)을 하는 것이 발견되었다. 담수와 바다 환경의 진흙들, 그리고 하수처리 연못의 진흙들은 그러한 재능 있는 미생물들을 포함하고 있었다. 자기 박테리아들이 가지고 있었던 기계들은 놀라운 것이었다. 이 작은 세포 안에 있는 자석은 세포의 긴 축을 따라 한 선으로 정렬된 20개 정도의 거칠은 입방체 입자(cubic particles)들로 구성되어 있었다. 각 입자는 각 측면이 50 nm (나노미터, 1 nm은 10-9 m) 정도이었다. 이들 입자들은 그들의 숙주 세포에 대해 적절한 크기일 뿐만이 아니라, 신체적 조건에서 이러한 극도로 작은 크기의 자석으로 작동되기 위한 유일한 디자인을 대표하고 있었다.


그 입자들은 자철광(magnetite) 또는 천연자석(lodestone)이라고 불리는 일종의 산화철(iron oxide)로 만들어져 있었다. 실험실에서 이러한 극도로 작은 크기의 자철광 입자들을 만드는 것은 어려울 것이다. 생물학자들도 어떻게 박테리아가 그러한 정밀성을 달성할 수 있었는지 놀라워하고 있다.


물 속에서 부유하고 있는 작은 물체들을 현미경을 통하여 보았던 사람이면 누구나, 그것들은 지속적인 진동 운동(vibrating motion)을 하고 있다는 것을(심지어 살아있는 세포에서도) 알게 된다. 이 브라운 운동(Brownian motion)은 분자들의 무작위적인 밀어냄(random jostling)의 결과이다. 그리고 그것들은 따뜻해질수록 더 빨리 움직인다. 그러나 자철광 입자는 브라운 운동에 의해 밀려나서는 안 된다. 밀려난다면 어떤 자기 정렬을 할 수 없을 것이기 때문이다. 따라서 각 입자는 지구의 자기장 방향으로 확고하게 정렬할 수 있어야만 한다.


무엇보다 호기심을 자극하는 것은, 그러면 왜 박테리아는 북쪽 방향으로 수영하는 능력을 가지고 있는 것일까? 그것은 어떤 유익을 그들에게 주고 있을까? 생물학자들은 이 능력이 박테리아들에게 공간에서 정렬하는 것을 가능하게 하는 메커니즘을 제공할지도 모른다고 생각한다. 큰 생물체들은 비교적 그들이 지구 표면의 어느 장소에 위치하는지를 알 수 있다. 왜냐하면 중력(gravity)이 그 단서를 제공하기 때문이다. 그러나 그것은 박테리아에게는 너무 어려운 일이다. 왜냐하면 그들의 크기는 너무나도 작기 때문이다. 이들에게 중력은 예를 들어 표면장력(surface tension)과 같은 다른 힘들에 비교할 때 너무도 약하다.


북반구에서 자석은 북자극(수평 축 위에서)의 방향을 가리킬 뿐만이 아니라, 또한 자침은 아래쪽으로의 경사를 가리킨다. 북쪽으로 갈수록 자석 바늘의 경사는 더욱 커진다. 북극점에서 자침은 수직으로 아래를 가리킨다. 남반구에서 자침은 남쪽으로 갈수록 더 날카롭게 위쪽을 가리킨다.


북반구에서 자석은 이 작은 박테리아에게 아래쪽 방향을 가리키고 있을지도 모른다고 과학자들은 생각하고 있다. 남반구에서 그러한 자석은 정반대 방향인 위쪽을 가리키고 있을 것이다. 그러나 적도 지방에서 어떤 도움도 되지 않을 것이다.


이들 박테리아들은 침전물 속에서 아래쪽으로 수영하기 위한 나침반을 명백하게 사용하고 있었던 것이다. 이들 미생물들의 대부분은 그들의 환경에서 산소가 없거나 적어야만 살아갈 수 있다. 일반적으로 이들은 진흙의 아래쪽으로 이동해 더 산소농도가 낮은 저산소 환경으로 이동하려는 경향이 있는 것이다. 자기 막대는 이 미생물이 높은 산소 농도를 피해 아래쪽으로 이동하는 것을 가능하게 해주는 것이다. 이 현상은 미생물들에 대해 일어났던 흔한 문제에 대한 독특하고 정교한 해답을 주고 있었다.


이것은 단지 몇 년 전에야 알게 된 자연의 경이들 중에 하나이다. 이전에 우리는 이러한 것을 거의 상상할 수조차 없었다. 심지어 가장 작은 것이라도, 각 생물체들은 자연에서 그리고 그들의 생태학적 필요조건 안에서 그들의 역할을 잘 수행할 수 있도록 재능과 선물들을 부여 받았다. 그들을 창조하신 창조주 하나님의 솜씨는 얼마나 경이로운가!

 


References

1. Scientific American 245(6):42–49, December 1981.
2. Natural History, 88:25, November 1979. 


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.answersingenesis.org/creation/v20/i2/compass.asp

출처 - Creation 20(2):52–53, March 1998

구분 - 5

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3267

참고 : 2899|2857|3034|3005|2988|2952|2125|2940|2920|2910|2733|2371|2340|2610|2606|2603|2396|2393|1896|2318|957|2020|2133|668|2299|2475|3075|3231|3143|3105|2352|2337|1902|1903|3183|3158|706|1489|2734|2696|2694|2556|1732|2008|2801|585|2558|2978|3048|2602|20|3229|5438|5430|5426|5432|5335|5351|5352|5359|5317|5382|5327|5287|5224|5158|5128|5104|5088|4764|4762|4849|4856|4759|4728|4693|4219|4212|4197|4151|4056|4041|3947|3806|3976|3855|3394|3803|3313|3828|3840|4070|4396|4475|4478|4776|5075|5188|5404|5388|5439

Headlines
2006-01-13

가장 작은 세포도 예상했던 것보다 훨씬 복잡하다. 

: 마이코플라즈마는 387 개의 단백질이 필수적이었다.

(Minimal Cell More Complex Than Expected)


      크렉 벤터(Craig Venter)의 실험실은 이론 생물학(theoretical biology)에서 한 흥미로운 프로젝트를 진행시켜오고 있었다. 그것은 생명체에 필요한 최소한의 유전자 세트(minimum set of genes)는 무엇일까? 하는 것이었다. 그들은 가장 단순한 생물체 중의 하나인 Mycoplasma genitalium를 취해서, 생명력(viability)을 가지는데에 필수적인 유전자들이 무엇이고,  비필수적인 유전자들이 무엇인지를 조사하였다. (이것은 생명체의 기원을 이해하는 데에 '하향식(top down)” 시도의 부분이다. 이에 비해서 ‘상향식(bottom up)’ 연구는 어떻게 생명체가 출발했는지를 알아보려고 노력하는 것이다.) 그들의 최신 결과는 PNAS [1]에 보고되었는데, 필수적인 유전자(essential genes)들은 1999년에 예측했던 것보다 많은 수인 387 개나 있어야함을 보여주었다. 이것은 그 생물체가 가지고 있는 유전자 목록의 79% 였다.

”이것은 이전 우리의 연구에서 M. genitalium에 관해 예측했던 265-350 개보다 상당히 많은 숫자이며, M. genitalium과 같은 Firmicutes 군에 속하는 일상적인 박테리아인 Bacillus subtilis에 대한 유전자 불활성화 연구(gene knockoutdisruption study)에 의해서 확인된 279개 보다 훨씬 많은 숫자이다. 이러한 387개의 필수적인 단백질 암호 유전자(essential protein-coding genes)들에 대한 우리의 발견은, 하나의 최소 유전체(a minimal genome)를 구성하는 데에 얼마나 많은 유전자들이 있어야하는지에 대한 이론적인 예측을 상당히 뛰어넘는 것이다. 가령 Mushegian과 Koonin은 H. influenzaeM. genitalium에는 256개의 유전자들이 관여하고 있었고, Gil 등은 가장 작은 박테리아에도 206개의 핵심 유전자 세트가 있어야한다고 제안하였다. 이러한 필수 유전자 세트에 관한 경이로움 중에 하나는 110개의 가상 단백질(hypothetical proteins)들과 기능이 알려지지 않은 단백질들이 포함되어 있다는 것이다. 이들 유전자들의 일부는 M. genitalium에서 보고되었던 활성을 가진 효소들(가령 transaldolase과 같은)을 암호화하고 있는 것처럼 보인다. 그러나 어떠한 유전자도 아직까지 자세히 분석되어지지는 않았다.”

절대적 사람 기생체인 이 유기체에서 필수 유전자들이 명백히 밝히면서, 그들은 ”482 개의 단백질-암호 유전자들도 모두 효과적인 성장을 위해서 어느 정도 필요한 것처럼 보인다”고 말했다. 연구팀은 이 정보가 인공적으로 살아있는 세포를 합성하는 데에 기여할 수 있을 것을 희망했다.


1 Glass, Venter et al., 'Essential genes of a minimal bacterium,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA, Published online before print January 3, 2006, 10.1073/pnas.0510013103.


   

와우! 세포가 기능을 하기 위해서 그렇게 많은 유전자들과, 그렇게 많은 단백질들이 필요하단 말인가! 저자가 작성한 유전자 네트워크 도표는 엔지니어에 의해서 설계된 복잡한 작업공정도(flowcharts)처럼 보인다. 하나의 단백질이 우연히 만들어진다는 것은 너무도 확률이 낮아서, 무수한 우주가 있다하더라도 결코 일어나지 않을 것이다 (online book)을 보라). 그런데 387개의 서로 다른 단백질들이 우연히 모두 만들어지기를 기대하는 것은 진화론을 철저하게 사망시키고 있는 것이다. 그것은 마치 한 도시에 수백만 발의 수소폭탄을 투하시킨 후에 생존자를 기대하는 것과 같은 우스꽝스러운 일인 것이다.


또한 흥미로운 것은 100 개 정도의 비필수적인 유전자들에 관한 것이다. 그것들은 어떻게 진화될 수 있었을까? 만약 그것들이 생존하는 데에 별 가치가 없었다면, 왜 자연선택 되었는가? 생존 가치(survival value)에 대한 다윈설의 기준은 너무도 환원주의자(reductionist)처럼 되어서, 생명체의 많은 면들을 설명할 수 없는 것으로 나타난다. 필수적이지 않는데, 생명체는 그것을 왜 가지고 있는가?

 


*참조 : Searching for needles in a haystack
http://creationontheweb.com/content/view/5767/

The ubiquitin protein: chance or design?
http://creationontheweb.com/content/view/4346

Bone building: perfect protein
http://creationontheweb.com/content/view/4751

Did God create life?
http://creationontheweb.com/content/view/4862

Protein families: chance or design?
http://creationontheweb.com/images/pdfs/tj/j15_3/j15_3_115-127.pdf

Scientists Marvel at Enzyme Efficiency (Headlines, 2008. 11. 11)
http://creationsafaris.com/crev200811.htm#20081111a

How Cells Thread a Needle (Headlines, 2008. 10. 17)    
http://creationsafaris.com/crev200810.htm#20081017b


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.creationsafaris.com/crev200601.htm

출처 - Creation-Evolution Headlines, 2006. 1. 3

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3075

참고 : 2621|2055|328|1612|1633|11|164|2040|2623|2859|2589|2520|2533|601|732|1902|1903|8|1424|1981|1905|1635|1926|354|591|4821|3675|3742|3796|3981|4021|4061|4173|4234|4278|4333|4461|4466|4509|4582|4598|4657|4806|4879|5305|5165|5167|5318|5411|6216|6126|5954|5927|5477|5474

전창진
2005-04-11

설계된 생명 : 혈액, 폐, 뇌, 신경, 눈 등이 무작위적인 돌연변이로?


    진화론은 돌연변이와 자연선택의 과정을 통해 무생물에서 출발하여 하등동물을 거쳐 고등동물까지 점진적인 변화를 거쳐 생물이 진화되어왔다고 주장한다. 하지만 생물의 진화를 보여주는 화석상의 증거들은 없다. 생명체는 고도의 조직적인 정교함을 보여주는 유기체로서 너무도 복잡하지만 질서정연하며, 우연과 필연인 자연적인 원인으로 이루어 졌다고 설명하기에는 너무나 불충분한 양상을 띠고 있다. 오히려 생명체의 고도의 조직적인 정교함들은 지적인 원인, 즉 지적설계를 필요로 한다는 사실을 우리에게 말해주고 있다. 아래에 몇 가지 일반인들도 이해하기 어렵지 않은 생물체의 구조와 기능의 몇 가지 예들은 규칙성과 조화 가운데 특정화된 복잡성을 보여줌으로써 생명체가 설계될 수밖에 없는, 즉 지적행위자를 확인하는 일이 될 것이다.


성경은 생명의 근원이 피에 있다고 할 만큼 피의 중요성을 언급하고 있다. 피는 전체 몸무게의 약 8%로 성인에 있어서 4-6리터 정도 된다. 피의 구성원은 크게 물, 단백질, 각종 용해질로 이루어진 혈장(plasma)과 적혈구, 백혈구, 혈소판 등의 세포 성분(formed elements)으로 나누어지는데 혈장이 약 55%, 세포 성분이 약 45%를 차지하고 있다. 피는 생명 현상유지에 가장 중요한 역할을 하는데 첫째, 산소, 이산화탄소, 영양 물질, 호르몬 등을 몸의 구석구석으로 운반하는 역할과 둘째, 신체 내의 pH, 온도, 세포 내의 수분 조절을 하고 마지막으로 각종 병균들의 침해를 막으며 면역의 중요한 역할을 담당한다.

 

이 중에서 몇 가지만 살펴보기로 하겠다. 우리의 생명을 유지하기 위한 신진대사를 하기 위해서 산소가 반드시 조직 세포로 공급되어야 하는데 이 산소를 우리 몸의 구석구석까지 운반하는 역할을 하는 것이 바로 피 속의 적혈구(red blood cell)이다. 적혈구의 모양은 중간이 오목한 도너츠를 연상하면 되는데 산소 운반의 역할이 워낙 중요하기 때문에 적혈구 내의 대부분(약 33%)은 산소 운반 색소인 헤모글로빈(hemoglobin)으로 차 있다. 적혈구의 직경은 1/100 mm 도 안되는 작은 세포이지만 놀랍게도 하나의 적혈구에는 2억7천만 이라는 실로 엄청난 숫자의 헤모글로빈분자가 들어 있다. 또한 헤모글로빈 한 분자는 약 574개의 아미노산으로 구성되어 있다. 이러한 아미노산들은 모두 질서정연하게 배열되어야 하며 하나라도 잘못 연결이 될 경우에는 제 기능을 발휘할 수 없게 되어 있다. 따라서 적혈구하나에는 1000 억이 넘는 아미노산들이 지극히 정교한 질서를 유지하며 배열되어 있는 것이다. 너무도 정교한 구조이기에 신의 섭리를 느낄 수밖에 없다.


헤모글로빈 한 분자에는 4개의 헴(heme)이라는 구조가 있으며, 각각의 헴에는 철(Fe)이 한 분자씩 붙어 있는데, 각각의 철에 산소가 붙어서 운반된다. 피의 색깔이 붉게 보이는 이유도 철의 붉은 색 때문이다. 이 철 분자에 붙은 산소는 주변의 가스 농도에 따라서 산소가 붙기도 하고 떨어지기도 한다. 즉, 산소가 많고 이산화탄소가 적은 곳에는 철 분자에 산소가 붙고, 반대로 산소가 적고 이산화탄소가 많은 곳에서는 철 분자에서 산소가 떨어져 나가서 산소를 공급해 주므로, 생명 유지에 아주 중요한 역할을 한다. 산소가 붙기만 하고 떨어지지 않는다면 생명현상이 절대로 이루어 질 수가 없을 텐데, 놀랍게도 주변농도에 의해 분리되기에 허파로부터 산소가 각각의 조직으로 전달될 수 있는 것이다.

그림 1. 적혈구와 헤모글로빈 그리고 헴 구조 그림.


적혈구의 숫자는 실로 상상을 초월할 만큼 엄청나다. 피 한 방울(약50㎕)중에 약 2억 5천만 개나 되는 적혈구가 있으며, 약 5리터의 우리 몸속의 핏속에는 무려 25조개나 되는 실로 어마어마한 적혈구가 쉴 새 없이 구석구석을 돌며 산소를 운반하고 있다. 적혈구 한 개의 크기가 10㎛라고 할 때 우리 몸에 있는 적혈구를 모두 쌓아 올리면 약 5만㎞나 수직으로 치솟게 된다. 적혈구의 수명은 약 120일이기에 이 많은 숫자를 혈액 내에 채우기 위해서 뼈 중의 골수(bone marrow)는 1초당 무려 200만개 이상의 적혈구를 혈관 내로 뿜어내고 있다. 말이 200만개의 세포이지 그 세포 하나 하나를 만든다고 한번 생각해 보라. 말처럼 그렇게 간단한 것이 아니다.


적혈구는 일생 (120일) 동안 심장을 7만 5천 번이나 드나들게 된다. 이렇게 작은 세포들이 혈관이라는 도로를 따라서 빽빽하게 줄을 서서 끊임없이 운동하고 있고, 심장이라는 펌프를 수없이 드나들면서 120일 이라는 짧은 일생을 마감하고 한 곳에서 소멸되고, 반면에 끊임없이 만들어지고 있는 것이다. 만들어 질 때마다 그 놀라운 아미노산들을 다시금 질서정연하게 연결시켜야 한다. 이러한 과정이 우리의 생명현상을 유지시키고 있으니 창조주 하나님의 지혜가 없이는 생명현상이 있을 수가 없겠다.


또 다른 놀라운 사실이 있다. 이러한 산소를 실은 '트럭”에 해당하는 적혈구를 우리 몸의 구석구석에 갈 수 있도록 하기 위해 우리 몸은 복잡하기 이를 데 없는 혈관(blood vessel)이라고 불리우는 '고속도로망”을 구축하고 있는데, 그 길이가 장장 10만km에 달하고 있다. 그리고 말이 10만 km이지 일렬로 세우면 서울-부산 고속도로를 200회 이상이나 깔 수 있는 거리이고, 지구를 2번 반이나 돌 수 있는 거리이다. 겨우 160-170cm 키밖에 안 되는 우리의 몸속에 10만 km의 고속도로에 해당하는 혈관이 있음을 한번 상상해 보자. 그리고 그 길을 끊임없니 달리고 있을 25조 대의 산소 운반 '트럭”을... 평생 셈해도 셀 수 없는 숫자이다. 이 산소 운반 트럭이 단 몇 분만이라도 조직세포에 공급되지 않으면 우리 생명은 치명타를 입게 된다.


그런데 우리 몸속의 이 혈관이라는 고속도로도 사실은 그렇게 간단한 구조가 아니다. 가장 안쪽에 상피세포(endothelium), 그 바깥쪽에 탄력 섬유, 근육들이 복잡하게 여러 층으로 깔려 있고 가장 좁은 길인 모세혈관(capillary)도 상피세포 아래에 기저막(basement membrane)으로 깔려 있는데, 사실 이 기저막만 해도 전자현미경으로 보면 여러 층의 섬유로 구성되어 있는 첨단 설계의 구조로 되어 있다. 서울 부산의 고속도로를 가만히 두었는데 오랜 세월이 지나다 보니 저절로 생겼다고 이야기하면 도대체 말이나 될 이야기인가? 누가 믿을 수 있을까! 일류 토목공학자들을 비롯한 많은 사람들의 지혜와 설계가 없다면 도저히 이루어질 수 없다는 것은 자멸한 일이다. 여하튼 우리 몸은 처음에는 어머니 뱃속에서 단 한 개의 세포로 출발한다. 한 개의 세포가 100조가 넘는 세포로 이루어진 몸을 이루어 나가는 것이다. 그 속에 10만 km가 넘는 이 혈관 공사가 저절로 되었다는 것은 도저히 믿을 수 없는 일이다.


이러한 혈관내의 각종 세포와 물질들이 원활히 우리 몸을 구석구석 순환하도록 심장은 또한 끊임없이 박동하고 있다. 심장의 박동은 너무도 고맙게도 중추신경계의 지배를 거의 받지 않고 스스로 움직일 수 있도록 되어 있다. 심장의 발생시, 약 1%의 심장근 세포(cardiac muscle cell)로서의 역할을 하며, 이후 생명이 끝나는 날까지 한 번도 멈추지 않고 움직인다. 신경이나 호르몬은 심장의 박동 속도를 단지 조금 조절할 뿐이다. 아무리 마음을 먹어도 심장을 멈출 수 없고, 잠을 자면서 잊어버려도 심장은 계속해서 뛰고 있다. 심장은 1분간에 약 72회 박동하며, 1회 약 70ml의 혈액을 방출하고, 1분에 약 5리터(70×72회)를 방출한다. 즉 1분이면 전체혈액의 양이 심장을 통과하는 양이 되며, 하루 동안만 해도 10만 번을 박동 하면서 4000리터 (슈퍼마켓에서 구입할 수 있는 가장 큰 콜라  병이 1.5리터)의 실로 어마어마한 혈액을 방출한다. 사람이 75세까지 산다고 가정할 때 사람의 주먹 크기만 한 심장은 28억 번이나 박동 하면서 280만ℓ의 혈액을 펌프 한다. 아무리 강한 쇳덩어리라 하더라도 28억번의 박동을 한다면 견딜 수가 없기에, 우리는 강철보다 훨씬 강하고 힘 있는 우리의 주먹만한 주머니를 왼쪽 가슴에 담고 살고 있는 것이다. 그리고 심장은 피의 역류를 막기 위해서 정교한 각종 판막(valve)들을 갖고 있는 완벽한 설계의 모습을 보여준다. 당신의 일생 동안에 심장이 하는 일의 양을 한번 상상이나 해 보라!

그림 2. 포유류의 2심방 2심실 심장.

혈액응고(blood clotting)도 잠시 한번 살펴보자. 고무호스로 자동차를 세차할 때나 화단에 뿌릴 때 호스에 구멍이 생기면 물이 새어나오는데 물은 결코 응고되지 않고 계속 새어나온다. 우리 혈액이 만약 그렇다면 우린 아마 조그만 상처에도 출혈로 인한 생명의 위협을 느낄 것이지만, 혈액은 물과는 완전히 다르게 되어 있다. 혈액의 응고는 적어도 12개의 응고 인자(blood clotting factors)를 요구하는 복잡하고도 정교한 과정을 거쳐야만 한다. 이 중 하나의 인자에라도 이상이 생기면 혈우병의 원인이 된다. 외부의 적들과 싸우는 백혈구에 이상이 생기면 백혈병이 되어 목숨을 잃게 되는 것만 봐도 피 속의 하나하나의 요소들이 생명 현상에 얼마나 중요한 역할을 담당하고 있는지를 알 수가 있다. 우리의 핏속에는 우리의 생명을 유지시키기 위해 실로 놀랍고도 신비스러운 과정들이 매초 매분마다 일어나고 있다.


우리가 숨을 쉬고 있다는 그 자체가 기적인 것 같다. 팔이나 다리는 우리의 의지대로 마음대로 움직일 수 있지만 숨을 끝까지 쉬지 않고 의지적으로 멈출 수 없는 것은 자율신경계에 의해서 조정 받고 있기 때문이다. 어린애가 엄마에게 사탕을 주지 않으면 숨을 쉬지 않고 죽겠다고 해도 전혀 두려워 할 필요가 없다.

그림 3. 혈액 응고의 연쇄 반응

동물은 소화와 흡수를 얻은 영양분을 각 조직 세포로 공급하고, 이 물질 등을 산화시킴으로써 생명 활동에 필요한 에너지를 얻고 있는데, 흡수된 영양 물질을 태우는 산화 과정에서 산소는 절대적이다. 그런데 동물은 체내에 산소를 저장할 수 없기 때문에 외부 환경으로부터 끊임없이 산소를 공급받아야 하고, 또한 산화의 결과로 생성된 탄산가스를 체외로 배출하는 기체 교환을 해야 한다. 호흡의 과정은 매우 복잡하지만, 간단히 표현하면 우리 몸이 활동하기 위해 필요한 에너지 대사 과정에 산소(O2)를 공급하고 이산화탄소(CO2) 몸 밖으로 배출하는 활동이다. 이 과정을 우리는 호흡이라고 하고, 폐는 바로 호흡운동을 하는 호흡기관이라 할 수 있다. 산소와 이산화탄소의 교환이 이루어지고 있는 곳은 누구나 잘 알듯이 허파(lung)인데, 숨을 들이쉬는 곳에서 허파까지는 코(nose), 후두(throat), 기관(windpipe), 기관지, 세기관지 등의 관으로 연결되어 있다.


사람의 호흡기관을 먼저 살펴보자. 폐는 좌우 한 쌍으로 갈비뼈 안쪽 흉강 속에 다소곳이 자리하고 있다. 길이는 약 25cm, 무게는 약 1kg 정도이다. 위에서 언급한 기관(windpipe, 공기가 들어가는 관)은 수많은 가지로 나누어지고 또 나누어지고 하면서, 결국 미세한 가지들은 허파꽈리(alveoli)라는 산소와 이산화탄소의 교환이 직접적으로 일어나는 구조와 연결이 된다. 직경 0.1-0.2mm 정도인 폐포는 성인의 경우 한쪽 폐에 약 3억 개나 되며, 많은 주름이 접혀진 상피 세포들로서 폐의 내부 면적을 최대한으로 넓혀 공기와 접촉을 크게 한다. 또한 그 둘레를 모세혈관이 치밀하게 둘러싸서 산소와 탄산가스 교환이 효과적으로 이루어지도록 설계되어 있다. 허파의 전체 표면적인 피부 면적의 약 50배 즉 핸드볼 구장만큼의 넓은 표면적을 갖고 있다. 좁은 공간에서 이렇게 큰 면적을 확보할 수 있도록 되어 있다는 자체가 경이롭다. 허파꽈리는 쉽게 포도송이의 포도알 하나하나라고 생각하고, 이 포도송이에 연결된 큰 가지부터 작은 가지들을 공기가 들어가는 관(pipe)으로 생각하면 된다. 다시 쉽게 설명하면 수많은 포도송이처럼 생긴 허파꽈리가 큰 통에 꽉 차 있다고 생각하면 된다. 허파꽈리를 둘러싸고 있는 혈관의 길이를 다 합치면 얼마나 될까? 약 1,000km나 되는 방대한 길이로 모세 혈관들이 허파 속의 하나하나의 허파꽈리 주변을 빽빽이 둘러싸고 있다.


정상 호흡을 할 경우 사람은 1분간 15-18회의 호흡운동을 하게 되며, 1회에 출입하는 공기의 양인 호흡 용량은 약 5백cc 정도이다. 폐가 최대로 심호흡을 할 때 성인의 경우 호흡량은 약 4천cc에 달한다. 이것을 보통 폐활량이라고 부르는데, 폐활량은 신장, 연령, 성별에 따라 상당한 차이가 있을 뿐만 아니라 활동 상태에 따라서도 달라진다. 호흡운동은 뇌의 연수에 있는 호흡중추에 의하여 반사적으로 조절되는데, 이곳엔 탄산가스 농도 변화에 민감하게 반응하는 세포들이 있어서 혈액 속에 녹아 있는 탄산가스의 양이 증가하면 호흡중추의 흥분이 커지며 따라서 호흡 횟수가 증가해 산소를 많이 흡수하게 된다.


이러한 사람의 멋진 허파구조에 비해 양서류나 파충류는 허파가 통처럼 되어 있는 구조 속에 격벽이 쳐져 있다. 즉 사람(포유류)에서처럼 허파꽈리 구조를 갖고 있지 않아 이산화탄소와 산소의 교환이 이루어질 수 있는 표면적이 극히 감소되어 있어 급격히 호흡률이 떨어진다.


하지만 이러한 정교하고 아름다운 사람의 호흡기관도 어류나 조류에 비하면 아무것도 아니다 라고 할 수 있다. 왜냐 하면 호흡 시에 산소가 허파 쪽으로 들어오는 길과 이산화탄소가 외부로 배출될 때 같은 통로(windpipe)를 사용하고 있다는 점이다. 즉 코에서 허파꽈리까지가 양방향성(two way)이라는 것인데, 이것으로 인해 통로 내에 언제나 사용된 공기가 남아 있게끔 되어 있다. 공기 중의 산소가 21%인데, 코로 이 21%의 산소가 들어가서 허파꽈리에 이를 때쯤이면 같은 통로를 이용하여 밖으로 나오는 이산화탄소의 양 때문에 허파꽈리에는 14%의 산소만 존재하고 대신 5.6%의 이산화탄소가 허파꽈리에 차 있게 된다. 참고로 공기 중의 이산화탄소는 0.04%이다. 실제로 우리가 정상 호흡을 할 때 허파에 있는 공기 중 약 1/5만 새로 밖에서 들어가는 공기이고 나머지는 이미 잔존해 있는 공기들이다. 쉽게 말해 아무리 숨을 밖으로 내 뱉어도 허파에는 약 20-35%의 공기가 차 있으므로, 완전히 밖에서 새로운 공기로만 허파를 채울 수 없게 되어있다. 이러한 것들이 허파에서 산소와 이산화탄소의 교환 시 효율성을 떨어뜨리고 있다.

        

만약 산소가 들어가는 길과 이산화탄소가 나오는 길이 틀리다면 어떻게 될까? 이것은 허파에 늘 새로운 공기(fresh air)를 공급하기 때문에 호흡률을 높임으로써 몸에 더욱 더 많은 산소를 공급할 수 있고, 따라서 더욱더 활발한 대사 활동을 해주게끔 함은 물론이다. 이러한 (포유류와는 완전히 다른) 시스템(system)을 갖고 있는 것이 조류, 어류이다. 먼저 새는 몸속에 기낭(air sac)이라는 공기 주머니를 갖고 있는데 (보통 5-9개), 이 기낭들은 크게 전기낭과 후기낭으로 나누어진다. 새가 공기를 들이쉴 때(inspire)에 공기는 먼저 후기낭으로 들어간 후 내쉴 때(expire) 전기낭으로 왔다가 다음에 기관을 통해서 빠져나간다. 이 전체 과정은 2개의 과정(그림 참조)으로 이루어져 있다. 이렇게 함으로써 조류는 놀랍게도 허파에서 공기의 흐름을 일방향(one way)으로 흐르게 하는데, 결과적으로 사람에서와는 달리 허파에 늘 이산화탄소와 섞이지 않은 새로운 공기를 제공한다. 다음으로 전기낭과 후기낭 사이에 놓여 있는 허파의 구조가 사람과는 판이하게 되어 있다. 조류의 허파는 부기관(parabronchi)이라는 아주 미세한 수많은 관으로 되어 있다. 이 부기관 사이로 공기가 일 방향으로 끊임없이 흐르고, 이 부기관 둘레에 혈관들이 공기가 흐르는 반대방향(이것을 counter-current flow라고 한다)으로 배열되어 있어, 공기 중의 산소의 확산을 크게 증가시켜 준다. 이 원리는 간단하다 (그림 참조). 공기 중의 산소와 핏속의 이산화탄소의 교환은 각각의 압력 차에 의한 확산에 의해서 이루어지는데, 만약 공기와 피가 같은 방향으로 흐른다면 공기에서 핏속으로 확산되어진 산소가 핏속에 50%에 달하게 되면 공기 중에 남아 있는 50%의 산소는 더 이상 확산 할 수 없게 되어 이용되지 못하는 산소가 된다.

        

이것을 역으로 생각해서 공기와 피가 반대 방향으로 흐르게 되면 항상 기관 내의 소 압력이 핏속의 산소압력보다 높아서 기관과 핏줄이 만나는 전 부위에서 산소의 확산이 이루어지게 되어 있어 공기 중의 대부분의 산소가 지속적으로 확산되어지게 된다 (그림 참조). 이러한 일방향 공기흐름 및 역방향 피흐름의 구조를 갖고 있는 조류는 그야말로 완전한 호흡계를 갖고 있다고 할 수 있다. 이러한 이유로 인해 참새는 6,000m 상공에서도 호흡에 지장이 없이 날수 있지만, 생쥐(포유류)는 충분한 산소의 확산이 이루어지지 못하기에 살아남지 못하게 된다. 또한 새의 본분인 날 때에 필요한 많은 양의 에너지를 위해 필요한 충분한 산소를 공급해 주게 되어 있다.

        

이제 어류를 한번 살펴보자. 물 속에 사는 고기는 사람에서처럼 허파꽈리의 구조도 새에서처럼 부기관으로 되어 있는 허파의 구조도 갖고 있지 않다. 그들 나름대로의 특이한 호흡기관인 아가미를 갖는데, 어류도 조류와 마찬가지로 일방향 공기(물)흐름과 역방향 피 흐름 구조를 갖도록 역시 멋지게 설계되어져 있다. 물은 입으로 들어와 아기미로 빠져나간다. 그림에서 보듯이 이 아가미는 멋지고 아름다운 미세한 층판구조(lamella)로 이루어져 있는데, 산소를 함유한 물은 항상 핏줄이 지나가는 층판 사이로 피가 흐르는 반대 방향으로 흐름으로써 조류에서와 마찬가지로 물 속의 산소의 확산을 크게 증대 시킨다 (그림 참조). 이산화탄소가 섞여 있는 포유류에서와는 달리 늘 신선한 산소만을 공급하고 있다. 고기는 이렇게 함으로써 산소의 확산을 85%까지 이루는 것으로 알려져 있다. 이 얼마나 완벽한 설계인가? 물고기가 아무리 멋진 모습의 아가미를 갖고 있다고 하더라도 물을 떠나서는 살수가 없다. 비록 공기 중의 산소가 물 속의 산소보다 많다 할지라도 공기는 물처럼 부력이 없기에 아가미를 펼 수도 없고 아가미를 이루는 쇄사(gill filament)들은 곧 말라 서로 달라붙게 도리어 더 이상 살 수가 없게 된다.

         

지금까지 사람(포유류), 조류 어류에서 살펴보았듯이, 모든 호흡 기관들은 각 종류의 생활 방식에 너무나 아름답게 설계되어져 있다. 이들 각각은 호흡 기관들(사람은 허파꽈리, 조류는 부기관, 어류는 아가미)은 아무런 유사성도 없이 각각 완전히 다른 설계 구조 속에 디자인되어 있다. 물 속에 각종 물고기들은 그 환경에 맞는 아가미라는 호흡기관을, 하늘에 각종 나는 새들은 하늘을 나는 새에 맞는 또 다른 멋진 모습의 호흡기관을, 우리 사람들은 땅에서 살기에 조금도 지장이 없는 모습으로 모든 기관들을, 최고의 걸작품으로 설계되어 있다. 아무리 살펴보아도 아가미에서 사람의 허파까지 진화를 보여주는 점진적인 변이란 찾아볼 수가 없다.


뇌(brain)는 인체의 소우주이다. 어쩌면 새로운 밀레니엄(2000년대)은 뇌의 시대가 될지도 모르겠다. 하지만 뇌는 아직도 미지의 세계이면서 신비에 가득 찬 블랙박스일 뿐이다. 사람의 뇌의 용적은 약 1,500cc 이다. 우리가 흔히 뇌라고 하면 주름이 많아져 있고 양쪽으로 나뉘어진 대뇌(cerebrum)를 많이 떠올린다. 이것은 대뇌가 실제로 뇌의 많은 부분을 차지하고 있고, 기능 또한 다양하기 때문이다. 대뇌는 오른쪽 반구와 왼쪽 반구로 나뉘어져 있는데, 왼쪽 뇌는 오른쪽 신체의 운동을 조절하고 정보를 받으며, 오른쪽 뇌는 왼쪽 신체의 운동을 조절하고 정보를 받는다. 하지만, 두 반구간의 의사소통은 잘 된다. 이것은 뇌량(corpus callosum)이라 불리는 신경섬유 다발로 연결되어 있기 때문이다.


각 대뇌 반구는 전두엽(frontal lobe), 두정엽(parietal lobe), 후두엽(occipital lobe), 그리고 측두엽(temporal lone)의 네 개의 엽으로 구성되어 있다. 전두엽은 대뇌의 앞쪽에 위치하고 있는데, 주로 언어 중추와 의식적인 움직임을 조절한다. 두정엽은 전두엽의 뒤쪽에 위치하고 있고, 전두엽과는 중심렬(central fissure)로 구분되며, 감각 수용기에서 감각을 받는 부분과 몸의 자세나 위치를 감지하는 부위를 포함하고 있다. 후두엽은 대뇌의 뒤쪽에 위치해 있는데, 시신경에서 시각 정보를 받고 분석하는 기능을 담당하고 있다. 측두엽은 양측면에 위치하고 있는데, 청각과 후각뿐 아니라 후두엽에서 대략적으로 받아들인 시각 정보를 좀더 포괄적으로 받아들인다.


대뇌 피질은 뇌를 덥고 있는 표면 껍질을 말하는데, 뉴런과 기타 세포들로 구성되어 있으며, 그 두께는 2-3mm 정도 된다. 이곳에서는 뇌로 들어온 모든 외부 정보를 분석하고 판단하는 중추이다. 섬유에서 정보를 받아서 피질에 전달된 후 정보가 통합된 후 다시 다른 곳으로 보내진다. 감각령과 운동령으로 나눌 수 있다.


신경계의 기본단위를 이루는 세포가 신경세포인 뉴우런이다. 뉴욕시를 가보면 대부분의 대도시들이 그렇듯이 자정이 넘어도 여전히 차들이 움직이고 많은 상점이 열려 있으며 사람들이 들락날락하고 사무실에는 전화와 팩스 소리가 요란하다. 비록 낮시간 만큼은 아니지만 밤이 깊어도 도시는 죽어 있지 않고 쉬임없이 움직이고 있다. 마찬가지로 사람의 두뇌도 쉬지 않고 작용하고 있다. 우리가 자고 있는 동안에도 뇌의 신경망은 필요한 기능을 완벽하게 수행하고 있기 때문에 호흡도 하고 혈액 순환도 이루어진다.


사람의 두뇌는 약 천억 개의 신경세포로 구성되어 있다. 하나 하나의 신경세포는 마치 컴퓨터의 칩과 같은 역할을 하고 있다. 그러나 컴퓨터는 비교도 되지 않을 만큼 복잡하고 교묘한 기능을 수행하고 있다. 신경세포 하나를 살펴보면 유전 정보가 들어 있는 핵이 있고, 생화학적인 대사와 합성을 수행하는 여러 기관들이 존재하는 세포체가 있다. 그리고 일반 세포와는 달리 세포체에 수많은 가지들(dendrites)이 달려 있으며, 이중에 한 가지는 다른 가지에 비해 길이가 긴 축색(axon)이라고 불리는 가지가 있다. 축색은 마치 전기를 흐르게 하는 전선과 같은 역할을 하면서 다른 세포로 정보를 전달한다. 세포체에 달린 많은 가지들은 다른 신경세포들로부터 정보를 수용하는 기능을 가지며, 이 정보들이 세포체에 모이면 세포체에서 정보들을 종합하고 종합된 최종 신호는 축색을 따라 흐르며 다른 신경세포나 내분비 세포, 또는 근육세포 등으로 신호를 보낸다. 축색의 길이는 대개 수십 혹은 수백 마이크로미터(주: 마이크로미터 = 미터의 백만 분의 일)인데, 운동신경의 경우는 1미터가 넘는 것도 있어 자기 세포체 길이의 10만 배에 해당하는 먼 거리에 정보를 전한다. 이렇게 긴 가지를 가지고 있는 것은 위에서 언급했듯이 멀리 떨어져 있는 목적지에 정확한 정보를 전하기 위함이며 아무렇게나 연결되는 것이 아니라 원하는 세포와만 연결되어 독특한 신경망을 형성한다.


축색은 길게 뻗어 나가 다른 신경세포체에 있는 가지들과 연결을 이루는데, 이를 시냅스(synapse)라 하며, 하나의 축색이 여러 개의 끝으로 나누어지면서 일반적으로 신경세포는 약 1만개의 시냅스를 이룬다. 이 시냅스는 두 신경세포의 가지 끝이 완전히 융합된 것이 아니고 20 나노미터(주: 나노미터는 1미터의 십억 분의 일)의 아주 작은 간격으로 떨어져 있는데, 전기적 신호가 축색을 따라 흘러 말단에 오면 축색의 말단에서 신경 전달 물질이 분비되고, 분비된 신경 전달 물질은 시냅스의 좁은 간격을 헤엄쳐 건너서 신경세포 가지의 세포막에 있는 수용체에 결합하여 정보를 전달한다. 마치 연락병이 대기하고 있다가 명령이 떨어지면 비밀문서를 휴대하고 다른 부대로 가서 정확하게 작전명령을 전달하듯이, 축색의 말단에는 지질막으로 둘러싸인 분비포안에 신경 전달 물질이 대기하고 있다가, 전기적 신호가 도착하면 시냅스의 간격을 가로질러 다음 세포에 신호를 전달하게 된다. 이러한 신경 전달 물질이 너무 많이 혹은 적게 합성되고 분비되면 심각한 정신병에 걸릴 수 있다. 우울증이나 정신분열증도 시냅스에 분비되는 신경 전달 물질의 균형이 깨어져 발생하게 된다. 우리의 뇌에서는 하나의 신경세포가 자신이 가지고 있는 수많은 가지들에 형성되어 있는 시냅스를 통해 수천 혹은 수만의 정보를 받아들이고 이를 종합하여 전기적 신호로 바꾼 다음 축색을 따라 보냄으로써 많은 다른 신경세포들을 자극하는 또 다른 시냅스를 이루고 있다. 이러한 시냅스는 우리의 뇌에 적어도 1014개 이상 존재하며 이들이 서로 다양하게 연결될 수 있는 경우의 수는 상상하기 힘들 정도로 크다. 이는 아무리 큰 컴퓨터라 할지라도 뇌에 존재하는 시냅스 회로망의 복잡함과는 비교가 될 수 없다.

        

조그만 방에 수천억 개의 전선이 뒤엉켜 있음에도 누전이 일어나지 않고 간섭을 받지 않는다는 것은 기적일 것이다. 이보다 더 복잡한 신경회로망이 존재하지만 정확하게 신호를 주고받으며 움직인다. 이렇게 복잡한 회로가 저절로 생겨날 수 있다는 것은 상상하기 힘들고, 또 이런 복잡 미묘한 회로망이 정보처리를 정확하면서도 적절하게 하고 있는 것을 볼 때 감탄하지 않을 수 없다. 그런데 신경회로망의 구성원인 신경세포가 죽어 가고 신경망 체계에 구멍이 나면, 자발적 움직임이 서툴게 되고 몸의 균형을 잡을 수 없는 파킨스씨 병이나 점차 기억이 상실하여 심지어 자기의 자녀조차도 알아보지 못하는 알츠하이머씨 병과 같은 퇴행성 정신질환을 앓게 된다.


신경조직에는 신경세포뿐만 아니라 신경조직을 지탱하여 주며 신경세포에 여러 대사 물질을 공급하고 조절하는 교질세포(glial cells)들이 있다. 이들 가운데는 신경세포의 정보 전달을 담당하는 축색의 바깥을 여러 겹의 지질막으로 둘러싸서 절연체 역할을 하여 전기적 신호의 누수를 방지하고 신호가 축색말단까지 효과적으로 전달되게 하는 세포도 있다. 마치 전선을 고무 피복으로 입혀 누전을 방지하듯이 이러한 역할을 담당하는 세포가 신경조직에는 존재하는 것이다.  


우리 몸의 신경망은 중추신경으로부터 몸의 구석구석에 이르기까지 말초신경과 연결되어 있어 통일된 조절 작용을 받도록 되어 있으며, 신경 정보에 따라 몸 전체가 조화로운 움직임과 작용을 하게 된다. 중추신경은 뇌와 척수로 구성되어 있는데, 뇌는 사령부의 역할을 맡아 몸의 모든 정보를 받아 분석 및 종합 처리를 하여 적절하게 대처하도록 명령을 내리고 몸의 평형을 유지하도록 한다. 그리고 척수는 마치 뇌에 대해 훌륭한 비서실 역할을 한다. 즉 뇌로 올라오는 많은 정보를 상황에 따라 선별하여 보내고, 일상적인 정보는 스스로 처리하며 긴박한 상황이 갑자기 닥쳐올 때도 이를 맡아 우선 처리하고, 보다 높은 수준에서 처리를 필요로 하는 것들은 뇌로 보낸다. 그리고 이러한 중추 신경계의 작용에 따라 말초신경이 명령을 받고 말초신경은 몸의 각종 기관을 조절한다.

        

우리 몸의 모든 조직이 중요하고 이들이 심하게 다치면 죽을 수밖에 없지만, 이 중에서도 신경조직은 가장 중요하다고 할 수 있다. 신경계가 있으므로 우리는 김이 모락모락 나는 찐빵의 냄새를 맡을 수 있고 그 맛을 감지할 수 있다. 그리고 부드러운 모피 옷의 감촉도 느낄 수 있고, 내가 가장 사랑하는 어머니의 모습과 음성을 식별할 수 있으며, 내가 좋아하는 노래를 따라 부를 수 있는 것이다. 그리고 신경계의 작용이 있기 때문에 사람마다 독특한 성격을 가지며 서로 다른 사고 체계를 가진다. 우리가 미래에 대해 꿈을 꾸고, 계획하고, 일하고, 놀고, 배우고, 기이한 일에 대해 경이롭게 생각하며, 새로운 것을 궁구하는 모든 정신작용이 신경계의 뒷받침이 있어야 한다.


이렇게 복잡하고 정교한 신경조직이 우연히 생겨났다고 믿는 것은 억지다. 그렇게 복잡한 구조 가운데 작은 부분만 고장이 나도 정상적인 사람으로서 생활할 수 없을 정도로 치명적이다. 신경망의 회로 하나 하나가 대단히 중요한 역할을 담당하고 있다. 반도체 칩이 내장되어 있는 회로 하나 하나가 기능에 필수적이듯이 말이다. 그리고 반도체 칩의 회로가 금속 조각 속에서 저절로 생겨날 수 없듯이 이러한 반도체 보다 비교할 수 없이 더 복잡한 신경망이 어떻게 저절로 형성될 수 있겠는가! 신경세포 하나만 요리조리 뜯어보아도 신기하지 않을 수 없다. 신호를 받고 처리하고 목적하는 곳으로 보내기 위해 적절한 구조를 하고 있다. 이는 세포의 목적에 맞게 디자인하신 분이 있다는 증거다.


건물이 신축될 때 앞으로 쓰여질 용도에 따라 구조를 설계하고 건축한다. 아무런 생각 없이 마구잡이로 일단 지어 놓고 나중에 알아서 사용하자는 사람은 없을 것이다. 호텔이면 호텔의 용도에 맞게 백화점이면 상품의 진열과 판매가 용이하도록 지을 것이고, 공장 건물은 어떤 물건을 제조하는가에 따라 기계들의 적절한 배치를 고려하여 건축할 것이다. 세월이 가니까 돌과 흙이 모여 건물이 저절로 만들어 졌다라고 할 수 없을 것이고 또 건물을 짓다 보니 공장이 되고 아파트가 되고 학교가 되었다라고 말할 수 없을 것이다. 우리 몸의 세포들도 그 조직의 기능에 따라 적절한 모양을 가지며 효과적인 작용을 위해 독특한 구조를 하고 있다. 각양각색의 세포들이 모여 각자의 고유한 임무를 수행함으로서 통일된 개체의 특성을 나타내게 된다. 그럼에도 불구하고 산소, 수소, 질소, 탄소 등이 오랜 세월을 통해서 저절로 모여 세포로 만들어지고 신경세포의 독특한 구조로 형성되고 수천 억의 신경 회로가 저절로 형성되었다고 말하는 것이 얼마나 무리인가를 조금만 생각해 봐도 알 수 있다.

        

눈의 구조는 더욱더 조직적인 정교함을 보이고 있다. 눈은 외부에서부터 공막, 맥락막, 그리고 망막으로 이루어져 있으며, 앞쪽에 각막이 있고 빛의 양을 조절하는 홍채와 빛의 각도를 조절하는 렌즈 등이 있고 홍채와 렌즈 등에는 정교한 실 같은 인대와 근육 등이 붙어 있다. 이중 외부로부터 들어오는 빛 감각의 정보를 전달하는 망막은 크게 광수용세포, 수평세포, 이극세포, 아마크라인세포 및 신경절세포로 이루어져 있는데, 최근 연구에 의하면 망막에는 전체적으로 약 50여종 이상의 신경세포들이 특정화된 패턴을 보이면서 존재하고 있는 것으로 밝혀졌다. 빛을 인식하기 위해서는 광수용세포 내에 존재하는 복잡한 막에서 복잡한 경로를 거쳐 빛을 화학신호로 바꾸어 준다. 그리고 신경절세포가 약 100만개의 시신경다발을 뇌의 뒤쪽 후두엽으로 보내 그곳에서 시각을 인식하게 한다. 처음 수정되었을 땐 아무도 눈을 갖고 있지 않지만, 그 적은 세포는 이미 상상을 초월한 특정화된 복잡성을 지닌 눈을 만들기 위한 모든 정보들을 갖고 있는 것이다.


위의 몇 가지 예들, 사실 우리생명체의 극히 일부의 예만 들었지만, 하나님의 지극히 크신 능력과 신성이 그 속에 있음을 보여주고 있다.

 

(*전창진 : 경북대 자연대 생물학과 교수)

 

*참조 : Our eye movements and their control: part 1
http://creationontheweb.com/content/view/1565/

Our eye movements and their control: part 2
http://creationontheweb.com/content/view/1642/

Vision control
http://creationontheweb.com/content/view/5374

New Camera Imitates Eyeball (Headlines, 2008. 8. 7)    
http://creationsafaris.com/crev200808.htm#20080807b

The design of tears: an example of irreducible complexity
http://creationontheweb.com/content/view/5379



출처 - 2004. 11. 27. 창조과학학술대회 논문집

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=2558

참고 : 439|169|3588|3653|3718|3732|3869|3911|4025|4029|4066|4079|4141|4147|4153|4328|4350|4503|4592|4758|4818|4998|5000|5105|5135|5253|5369|5357|5328|5372|5443

전창진
2005-02-16

설계된 생명


      진화론은 돌연변이와 자연선택의 과정을 통해 무생물에서 출발하여 하등동물을 거쳐 고등동물까지 점진적인 변화를 거쳐 생물이 진화되어 왔다고 주장한다. 하지만 생물의 진화를 보여주는 화석상의 증거들은 없다. 생명체는 고도의 조직적인 정교함을 보여주는 유기체로서 너무도 복잡하지만 질서정연하며, 우연과 필연인 자연적인 원인으로 이루어졌다고 설명하기에는 너무나 불충분한 양상을 띠고 있다. 오히려 생명체의 고도의 조직적인 정교함들은 지적인 원인, 즉 지적설계를 필요로 한다는 사실을 우리에게 말해주고 있다. 아래에 몇 가지 일반인들도 이해하기 어렵지 않은 생물체의 구조와 기능의 몇 가지 예들은 규칙성과 조화 가운데 특정화된 복잡성을 보여줌으로써 생명체가 설계될 수 밖에 없는, 즉 지적행위자를 확인하는 일이 될 것이다.


성경은 생명의 근원이 피에 있다고 할 만큼 피의 중요성을 언급하고 있다. 피는 전체 몸무게의 약 8%로 성인에 있어서 4-6리터 정도 된다. 피의 구성원은 크게 물, 단백질, 각종 용해질로 이루어진 혈장(plasma)과 적혈구, 백혈구, 혈소판 등의 세포 성분(cell elements)으로 나누어지는데 혈장이 약 55%, 세포 성분이 약 45%를 차지하고 있다. 피는 생명 현상유지에 가장 중요한 역할을 하는데 첫째, 산소, 이산화탄소, 영양 물질, 호르몬 등을 몸의 구석구석으로 운반하는 역할과 둘째, 신체 내의 pH, 온도, 세포 내의 수분 조절을 하고, 마지막으로 각종 병균들의 침해를 막으며 면역의 중요한 역할을 담당한다.


이 중에서 몇 가지만 살펴보기로 하겠다. 우리의 생명을 유지하기 위한 신진대사를 하기 위해서 산소가 반드시 조직 세포로 공급되어야 하는데, 이 산소를 우리 몸의 구석구석까지 운반하는 역할을 하는 것이 바로 피 속의 적혈구(red blood cell)이다. 적혈구의 모양은 중간이 오목한 도너츠를 연상하면 되는데 산소 운반의 역할이 워낙 중요하기 때문에 적혈구 내의 대부분(약 33%)은 산소 운반 색소인 헤모글로빈(hemoglobin)으로 차 있다. 적혈구의 직경은 1/100 mm 도 안되는 작은 세포이지만, 놀랍게도 하나의 적혈구에는 2억7천만 이라는 실로 엄청난 숫자의 헤모글로빈 분자가 들어 있다. 또한 헤모글로빈 한 분자는 약 574개의 아미노산으로 구성되어 있다. 이러한 아미노산들은 모두 질서정연하게 배열되어야 하며, 하나라도 잘못 연결이 될 경우에는 제 기능을 발휘할 수 없게 되어 있다. 따라서 적혈구 하나에는 1000 억이 넘는 아미노산들이 지극히 정교한 질서를 유지하며 배열되어 있는 것이다. 너무도 정교한 구조이기에 신의 섭리를 느낄 수 밖에 없다.


헤모글로빈 한 분자에는 4개의 헴(heme)이라는 구조가 있으며, 각각의 헴에는 철(Fe)이 한 분자씩 붙어 있는데, 각각의 철에 산소가 붙어서 운반된다. 피의 색깔이 붉게 보이는 이유도 철의 붉은 색 때문이다. 이 철 분자에 붙은 산소는 주변의 가스 농도에 따라서 산소가 붙기도 하고 떨어지기도 한다. 즉, 산소가 많고 이산화탄소가 적은 곳에는 철 분자에 산소가 붙고, 반대로 산소가 적고 이산화탄소가 많은 곳에서는 철 분자에서 산소가 떨어져 나가서 산소를 공급해 주므로 생명 유지에 아주 중요한 역할을 한다. 산소가 붙기만 하고 떨어지지 않는다면 생명현상이 절대로 이루어 질 수가 없을 텐데, 놀랍게도 주변농도에 의해 분리되기에 허파로부터 산소가 각각의 조직으로 전달될 수 있는 것이다.


적혈구의 숫자는 실로 상상을 초월할 만큼 엄청나다. 피 한 방울(약50㎕)중에 약 2억 5천만 개나 되는 적혈구가 있으며 약 5리터의 우리 몸 속의 핏속에는 무려 25조개나 되는 실로 어마어마한 적혈구가 쉴 새 없이 구석구석을 돌며 산소를 운반하고 있다. 적혈구 한 개의 크기가 10㎛라고 할 때, 우리 몸에 있는 적혈구를 모두 쌓아 올리면 약 5만㎞나 수직으로 치솟게 된다. 적혈구의 수명은 약 120일이기에 이 많은 숫자를 혈액 내에 채우기 위해서 뼈 중의 골수(bone marrow)는 1초당 무려 200만개 이상의 적혈구를 혈관 내로 뿜어내고 있다. 말이 200만개의 세포이지 그 세포 하나 하나를 만든다고 한번 생각해 보라. 말처럼 그렇게 간단한 것이 아니다.


적혈구는 일생 (120일) 동안 심장을 7만 5천 번이나 드나들게 된다. 이렇게 작은 세포들이 혈관이라는 도로를 따라서 빽빽하게 줄을 서서 끊임없이 운동하고 있고, 심장이라는 펌프를 수없이 드나들면서 120일 이라는 짧은 일생을 마감하고 한 곳에서 소멸되고, 반면에 끊임없이 만들어지고 있는 것이다. 만들어 질 때마다 그 놀라운 아미노산들을 다시금 질서정연하게 연결시켜야 한다. 이러한 과정이 우리의 생명현상을 유지시키고 있으니 창조주 하나님의 지혜가 없이는 생명현상이 있을 수가 없겠다.


또 다른 놀라운 사실이 있다. 이러한 산소를 실은 '트럭'에 해당하는 적혈구를 우리 몸의 구석구석에 갈 수 있도록 하기 위해 우리 몸은 복잡하기 이를 데 없는 혈관(blood vessel)이라고 불리우는 '고속도로망'을 구축하고 있는데, 그 길이가 장장 10만km에 달하고 있다. 그리고 말이 10만 km이지 일렬로 세우면 서울-부산 고속도로를 200회 이상이나 갈 수 있는 거리이고, 지구를 2번 반이나 돌 수 있는 거리이다. 겨우 160-170cm 키밖에 안 되는 우리의 몸 속에 10만km의 고속도로에 해당하는 혈관이 있음을 한번 상상해 보자. 그리고 그 길을 끊임없이 달리고 있을 25조 대의 산소 운반'트럭'을… 평생 셈해도 셀 수 없는 숫자이다. 이 산소 운반 트럭이 단 몇 분만이라도 조직세포에 공급되지 않으면 우리 생명은 치명타를 입게 된다.


그런데 우리 몸 속의 이 혈관이라는 고속도로도 사실은 그렇게 간단한 구조가 아니다 가장 안쪽에 상피 세포(endothelium), 그 바깥쪽에 탄력 섬유, 근육들이 복잡하게 여러 층으로 깔려 있고 가장 좁은 길인 모세혈관(capillary) 도 상피 세포 아래에 기저막(basement membrane)으로 깔려 있는데, 사실 이 기저막만 해도 전자 현미경으로 보면 여러 층의 섬유로 구성되어 있는 첨단 설계의 구조로 되어 있다. 서울 부산의 고속도로를 가만히 두었는데 오랜 세월이 지나다 보니 저절로 생겼다고 이야기하면 도대체 말이나 될 이야기인가? 누가 믿을 수 있을까! 일류 토목 공학자들을 비롯한 많은 사람들의 지혜와 설계가 없다면 도저히 이루어질 수 없다는 것은 자명한 일이다. 여하튼 우리 몸은 처음에는 어머니 뱃속에서 단 한 개의 세포로 출발한다. 한 개의 세포가 100조가 넘는 세포로 이루어진 몸을 이루어 나가는 것이다. 그 속에 10만 km가 넘는 이 혈관 공사가 저절로 되었다는 것은 도저히 믿을 수 없는 일이다.


이러한 혈관 내의 각종 세포와 물질들이 원활히 우리 몸을 구석구석 순환하도록 심장은 또한 끊임없이 박동하고 있다. 심장의 박동은 너무도 고맙게도 중추신경계의 지배를 거의 받지 않고 스스로 움직일 수 있도록 되어 있다. 심장의 발생 시, 약1%의 심장근 세포(cardiac muscle cell)로서의 역할을 하며, 이 후 생명이 끝나는 날까지 한 번도 멈추지 않고 움직인다. 신경이나 호르몬은 심장의 박동 속도를 단지 조금 조절할 뿐이다. 아무리 마음을 먹어도 심장을 멈출 수 없고, 잠을 자면서 잊어버려도 심장은 계속해서 뛰고 있다. 심장은 1분 간에 약 72회 박동하며 1회 약 70ml의 혈액을 방출하고, 1분에 약 5리터(70×72회)를 방출한다. 즉 1분이면 전체혈액의 양이 심장을 통과하는 양이 되며 하루 동안만 해도 10만 번을 박동 하면서 4000리터 (슈퍼마켓에서 구입할 수 있는 가장 큰 콜라 병이 1.5리터)의 실로 어마어마한 혈액을 방출한다. 사람이 75세까지 산다고 가정할 때 사람의 주먹 크기만한 심장은 28억 번이나 박동 하면서 280만l의 혈액을 펌프질 한다. 아무리 강한 쇳덩어리라 하더라도 28억 번의 박동을 한다면 견딜 수가 없다. 우리는 강철보다 훨씬 강하고 힘있는 우리의 주먹만한 주머니를 왼쪽 가슴에 담고 살고 있는 것이다. 그리고 심장은 피의 역류를 막기 위해서 정교한 각종 판막(valve)들을 갖고 있는 완벽한 설계의 모습을 보여준다. 당신의 일생 동안에 심장이 하는 일의 양을 한번 상상해 보라!


혈액응고(blood clotting)도 잠시 한번 살펴보자. 고무호스로 자동차를 세차할 때나 화단에 뿌릴 때 호스에 구멍이 생기면 물이 새어나오는데 물은 결코 응고되지 않고 계속 새어나온다. 우리 혈액이 만약 그렇다면 우린 아마 조그만 상처에도 출혈로 인한 생명의 위협을 느낄 것이지만, 혈액은 물과는 완전히 다르게 되어 있다. 혈액의 응고는 적어도 12개의 응고 인자(blood clotting factors)를 요구하는 복잡하고도 정교한 과정을 거쳐야만 한다. 이 중 하나의 인자에라도 이상이 생기면 혈우병의 원인이 된다. 외부의 적들과 싸우는 백혈구에 이상이 생기면 백혈병이 되어 목숨을 잃게 되는 것만 봐도, 피 속의 하나하나의 요소들이 생명 현상에 얼마나 중요한 역할을 담당하고 있는지를 알 수가 있다. 우리의 핏속에는 우리의 생명을 유지시키기 위해 실로 놀랍고도 신비스러운 과정들이 매초 매분마다 일어나고 있다.


우리가 숨을 쉬고 있다는 그 자체가 기적인 것 같다. 팔이나 다리는 우리의 의지대로 마음대로 움직일 수 있지만, 숨을 끝까지 쉬지 않고 의지적으로 멈출 수 없는 것은 자율 신경계에 의해서 조정 받고 있기 때문이다. 어린애가 엄마에게 사탕을 주지 않으면 숨을 쉬지 않고 죽겠다고 해도 전혀 두려워할 필요가 없다.


사람과 동물은 소화와 흡수로 얻은 영양분을 각 조직 세포로 공급하고, 이물질 등을 산화시킴으로써 생명 활동에 필요한 에너지를 얻고 있는데, 흡수된 영양 물질을 태우는 산화 과정에서 산소는 절대적이다. 그런데 사람과 동물은 체내에 산소를 저장할 수 없기 때문에 외부 환경으로부터 끊임없이 산소를 공급받아야 하고, 또한 산화의 결과로 생성된 탄산가스를 체외로 배출하는 기체 교환을 해야 한다. 호흡의 과정은 매우 복잡하지만 간단히 표현하면, 우리 몸이 활동하기 위해 필요한 에너지 대사 과정에 산소(O2)를 공급하고 이산화탄소(CO2)를 몸 밖으로 배출하는 활동이다. 이 과정을 우리는 호흡이라고 하고 폐는 바로 호흡운동을 하는 호흡기관이라 할 수 있다. 산소와 이산화탄소의 교환이 이루어지고 있는 곳은 누구나 잘 알듯이 허파(lung)인데, 숨을 들이쉬는 곳에서 허파까지는 코(nose), 후두(throat), 기관(windpipe), 기관지, 세 기관지 등의 관으로 연결되어 있다.


사람의 호흡기관을 먼저 살펴보자. 폐는 좌우 한 쌍으로 갈비뼈 안쪽 흉강 속에 다소곳이 자리하고 있다. 길이는 약 25cm, 무게는 약 1kg 정도이다. 위에서 언급한 기관(windpipe, 공기가 들어가는 관)은 수많은 가지로 나누어지고 또 나누어지고 하면서 결국 미세한 가지들은 허파꽈리(alvioli)라는 산소와 이산화탄소의 교환이 직접적으로 일어나는 구조와 연결이 된다. 직경 0.1-0.2 mm 정도인 폐포는 성인의 경우 한쪽 폐에 약 3억 개나 되며 많은 주름이 접혀진 상피 세포들로서 폐의 내부 면적을 최대한으로 넓혀 공기와 접촉을 크게 한다. 또한 그 둘레를 모세혈관이 치밀하게 둘러싸서 산소와 탄산가스 교환이 효과적으로 이루어지도록 설계되어 있다. 허파의 전체 표면적은 피부 면적의 약 50배, 즉 핸드볼 구장만큼의 넓은 표면적을 갖고 있다. 좁은 공간에서 이렇게 큰 면적을 확보할 수 있도록 되어 있다는 자체가 경이롭다. 허파꽈리는 쉽게 포도송이의 포도알 하나하나라고 생각하고, 이 포도송이에 연결된 큰 가지부터 작은 가지들을 공기가 들어가는 관(pipe)으로 생각하면 된다. 다시 쉽게 설명하면 수많은 포도송이처럼 생긴 허파꽈리가 큰 통에 꽉 차 있다고 생각하면 된다. 허파꽈리를 둘러싸고 있는 혈관의 길이를 다 합치면 얼마나 될까? 약 1000km나 되는 방대한 길이로 모세혈관들이 허파 속의 하나하나의 허파꽈리 주변을 빽빽히 둘러싸고 있다.


정상 호흡을 할 경우 사람은 1분간 15-18회의 호흡운동을 하게 되며, 1회에 출입하는 공기의 양인 호흡 용량은 약 5백cc정도이다. 폐가 최대로 심호흡을 할 때 성인의 경우 호흡량은 약 4천cc에 달한다. 이것을 보통 폐활량이라고 부르는데 폐활량은 신장, 연령, 성별에 따라 상당한 차이가 있을 뿐만 아니라 활동 상태에 따라서도 달라진다. 호흡운동은 뇌의 연수에 있는 호흡중추에 의하여 반사적으로 조절되는데, 이곳엔 탄산가스 농도 변화에 민감하게 반응하는 세포들이 있어서 혈액 속에 녹아 있는 탄산가스의 양이 증가하면 호흡중추의 흥분이 커지며, 따라서 호흡 횟수가 증가해 산소를 많이 흡수하게 된다.


사람의 멋진 허파구조에 비해 양서류나 파충류는 허파가 통처럼 되어 있는 구조 속에 격벽이 쳐져 있다. 즉 사람(포유류)에서처럼 허파꽈리 구조를 갖고 있지 않아 이산화탄소와 산소의 교환이 이루어질 수 있는 표면적이 극히 감소되어 있어 급격히 호흡률이 떨어진다.


하지만 이러한 정교하고 아름다운 사람의 호흡기관도 어류나 조류에 비하면 아무것도 아니라고 할 수 있다. 왜냐하면 호흡 시에 산소가 허파 쪽으로 들어오는 길과 이산화탄소가 외부로 배출 될 때 같은 통로(windpipe)를 사용하고 있지 않다는 점이다. 즉 코에서 허파꽈리까지가 양방향성(two way)이라는 것인데, 이것으로 인해 통로 내에 언제나 사용된 공기가 남아 있게끔 되어 있다.


만약 산소가 들어가는 길과 이산화탄소가 나오는 길이 틀리다면 어떻게 될까? 이것은 허파에 늘 새로운 공기(fresh air)를 공급하기 때문에 호흡률을 높임으로써 몸에 더 많은 산소를 공급할 수 있고, 따라서 활발한 대사 활동을 해주게 한다. 이러한 (포유류와는 완전히 다른) system을 갖고 있는 것이 조류와 어류이다. 먼저, 새는 몸 속에 기낭(air sac)이라는 공기 주머니를 갖고 있는데 (보통 5-9개), 이 기낭들은 크게 전기낭과 후기낭으로 나누어진다. 새가 공기를 들이쉴 때(inspire)에 공기는 먼저 후기낭으로 들어간 후 내쉴 때(expire) 전기낭으로 왔다가 다음에 기관을 통해서 빠져나간다. 이 전체 과정은 2개의 과정으로 이루어져 있다. 이렇게 함으로써 조류는 놀랍게도 허파에서 공기의 흐름을 일 방향(one way)으로 흐르게 하는데, 결과적으로 사람에서와는 달리 허파에 늘 이산화탄소와 섞이지 않은 새로운 공기를 제공한다. 다음으로 전기낭과 후기낭 사이에 놓여 있는 허파의 구조가 사람과는 판이하게 되어 있다. 조류의 허파는 부 기관(parabronchi)이라는 아주 미세한 수많은 관으로 되어 있다. 이 부 기관 사이로 공기가 일 방향으로 끊임없이 흐르고, 이 부 기관 둘레에 혈관들이 공기가 흐르는 반대방향 (이것을 counter-current flow라고 한다.)으로 배열되어 있어 공기 중의 산소의 확산을 크게 증가시켜 준다. 이 원리는 간단하다. 공기 중의 산소와 핏 속의 이산화탄소의 교환은 각각의 압력 차에 의한 확산에 의해서 이루어지는데, 만약 공기와 피가 같은 방향으로 흐른다면 공기에서 핏속으로 확산되어진 산소가 핏속에 50%에 달하게 되면 공기 중에 남아 있는 50%의 산소는 더 이상 확산 할 수 없게 되어 이용되지 못하는 산소가 된다.


그러나 공기와 피가 반대 방향으로 흐르게 되면 항상 기관 내의 산소 압력이 핏 속의 산소압력보다 높아서 기관과 핏줄이 만나는 전 부위에서 산소의 확산이 이루어지게 되어 있어 공기 중의 대부분의 산소가 지속적으로 확산되어지게 된다. 이러한 일 방향 공기흐름 및 역 방향 피흐름의 구조를 갖고 있는 조류는 그야말로 완전한 호흡계를 갖고 있다고 할 수 있다. 이러한 이유로 인해 참새는 6000m 상공에서도 호흡에 지장이 없이 날수 있지만, 생쥐(포유류)는 충분한 산소의 확산이 이루어지지 못하기에 날지 못한다. 또한 새가 날 때에 많은 양의 에너지가 필요한데, 이를 위해 충분한 산소를 공급한다.


이제 어류를 한번 살펴보자. 물고기는 사람처럼 허파꽈리의 구조도 새처럼 부 기관도 갖고 있지 않다. 그러나 그들 나름대로의 특이한 호흡기관인 아가미를 갖는데, 어류도 조류와 마찬가지로 일 방향 공기(물)흐름과 역 방향 피 흐름 구조를 갖고 있다. 물은 입으로 들어와 아기미로 빠져나간다. 그림에서 보듯이 이 아가미는 멋지고 아름다운 미세한 층판구조(lamella)로 이루어져 있는데, 산소를 함유한 물은 항상 핏줄이 지나가는 층판 사이로 피가 흐르는 반대 방향으로 흐름으로써, 조류에서와 마찬가지로 물 속의 산소의 확산을 크게 증대시킨다.


고기는 이렇게 함으로써 산소의 확산을 85%까지 이루는 것으로 알려져 있다. 이 얼마나 완벽한 설계인가? 물고기가 아무리 멋진 모습의 아가미를 갖고 있다고 하더라도 물을 떠나서는 살 수가 없다. 비록 공기 중의 산소가 물 속의 산소보다 많다 할지라도 공기는 물처럼 부력이 없기에 아가미를 펼 수도 없고 아가미를 이루는 쇄사(gill filament) 들은 곧 말라 서로 달라붙게 되어 더 이상 살 수가 없게 된다.


지금까지 사람(포유류), 조류, 어류에서 살펴보았듯이 모든 호흡 기관들은 각 종류의 생활 방식에 너무나 아름답게 설계되어져 있다. 이들 각각은 호흡 기관들 (사람은 허파꽈리, 조류는 부 기관, 어류는 아가미) 은 아무런 유사성도 없이 각각 완전히 다른 설계 구조 속에 디자인되어 있다. 각종 물고기들은 그 환경에 맞는 아가미라는 호흡기관을, 하늘을 나는 각종 새들은 하늘을 나는 데 적합한 다른 멋진 모습의 호흡기관을, 우리 사람들은 땅에서 살기에 조금도 지장이 없는 모습으로 모든 기관들을, 최고의 걸작품으로 설계되어 있다. 아무리 살펴보아도 아가미에서 사람의 허파까지 진화를 보여주는 점진적인 변이란 찾아볼 수가 없다.



출처 - 창조 140호

구분 - 2

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=2461

참고 :

Lane P. Lester, Ph.D.
2004-12-23

생명체의 역사 

(The History of Life)


개요

진화론과 창조론의 논쟁은 과학(science)과 종교(religion) 사이의 갈등이라고 자주 주장되어져 왔다. 이것은 과학 시간에 창조론이 가르쳐질 수 없는 중요한 요인이 되곤 하였다. 그러나 진화론과 창조론이라는 두 가지 강력한 생각은 과학, 종교, 철학, 역사 등의 학문 분야에서 모두 대립된다. 이 두 가지 사상은 과학자들의 발견으로부터 발전되었고, 과학 수업 시간에 다뤄지고 있는 주제들이다. 그러나 두 가지 사상 모두 과학의 능력을 넘어서는 것들이고, 지지자들이 믿기 위해서는 신념을 필요로 하는 것들이다.


진화론 진영과 창조론 진영 내에서도 조금씩 다른 생각들이 존재하지만, 논쟁은 진화가 사실이냐 아니면 창조가 사실이냐 로 단순화 되어질 수 있다. 하나를 배제하는 것은 다른 하나를 인정하는 것이다. 많은 연구자들이 창조론이 더 우수한 과학적 모델임을 보여주기 위해, 진화론의 치명적인 결점을 드러내는 것에 집중해왔다. 하지만 이런 접근 보다, 나는 창조론의 긍정적인 면들과 그것을 지지하는 과학적 증거들을 제시하고자 한다. 나는 생명체의 기원(origin of life)과 종의 기원(origin of species), 이 두 가지 단순화된 의견들에 대해 말할 것이다.


생명체의 기원 (Origin of Life)

생명체의 기원은 초자연적인 창조에 의해서 되어졌어야만 한다. 왜냐하면 생명체는 자연적인 과정들을 통해서 우연히 발생하기에는 너무도 복잡하기 때문이다. 살아있는 세포는 어떤 면에서 화학 공장과 비슷하다. 그러나 사람이 만든 어떠한 공장보다도 더욱 복잡하다. 수백 개의 화학반응들이 각 세포 내에서 동시에 일어난다. 그리고 세포는 단지 화학물질들의 주머니에 불과한 것이 아니다. 마치 사람이 만든 공장이 다른 공정을 하는 구역들로 구분되어 있는 것처럼, 세포도 다른 기능을 하는 많은 작은 구획들로 나뉘어져 있다. 세포의 물리적 디자인과 그 안의 화학 작용들은 분명히 지적 설계의 확실한 예인 것이다.


우연한 자연적 과정을 통해서 어떻게 생명체가 기원했었는지를 보여주기 위해서 실험실에서 많은 시도들이 있었다. 과학자들은 생명체의 모든 과정 중에서 단지 일부 작은 단계만을 극단적 기준들을 사용해서 흉내 내는 데에 성공했다. 이러한 시도들로 만족해하는 사람들은 우리들에게 다음의 두 가지 중 하나를 보여주고 있다. 그것은 그들이 생명체에 대해 거의 이해하지 못하고 있거나, 또는 진화에 대해 터무니없는 신념을 가지고 있다는 것이다. 시험관에서 생명체의 창조에 관한 헤드라인 뉴스에도 불구하고, 어떤 과학자도 최초 세포의 자연적인 발생이 설명될 수 있으리라고는 생각하지 않는다.


종의 기원 (Origin of Species)

수많은 다른 생물체들도 초자연적으로 창조되었다. 왜냐하면, 생물학적 변화의 과정들은 중대한 변혁들을 이룰 수 없기 때문이다. 먼저 각각의 생명체들에 변화가 일어나는 과정들을 생각해보자. 그리고 생물체 집단 내에서 변화를 만드는 과정을 살펴보자. 창조론자나 진화론자 모두 오직 돌연변이(mutation)만이 새로운 유전자(new genes)들을 만들 수 있는 유일한 근원(only source)임에는 동의하고 있다. 돌연변이는 한 세대에서 다음 세대로 유전정보를 전달할 때에 일어나는 유전적 실수이며 오류이다. 돌연변이에 의한 결과는 거의 항상 해롭거나 중립적이다. 그러나 진화론자들은 돌연변이가 오늘날 지구상에 다양한 생물체들이 존재하게 된 원인이라고 믿고 있다. 이것은 엄청난 횟수의 유익한 돌연변이들의 발생을 요구한다.


그들이 늘상 제시하는 소수의 예들은 골수 진화론자들의 신념에 대한 증거인 것이다. 유익한 돌연변이의 예로 자주 제시되는 것 중의 하나가 항생물질에 저항하는 능력을 얻게 된 내성박테리아 이다. 물론, 그것은 단지 박테리아에게는 유익하다. 그러나 감염되는 사람에게는 아니다. 유사하게 곤충들도 살충제에 저항하는 돌연변이를 일으킨다. 이러한 저항성을 일으킨 돌연변이들은 살충제에 직면한 생물체에게는 매우 유익하다. 그러나 그들은 한 종류의 생물체가 다른 종류로 변하되는 데에 필요한 일련의 변화를 일으키지 않았다.


큰 변화를 만들어 낸 몇몇 유익한 돌연변이가 있다. 찰스 다윈(Charles Darwin)은 그의 세계일주 항해 동안 마데리아(Maderia) 섬에서 날개 없는 딱정벌레(wingless beetles)를 발견했다. 이 딱정벌레들은 날개를 잃어버리는 돌연변이가 일어났는데, 이것은 바람이 많이 부는 섬에서는 유익한 것이었다. 유사한 예가 동굴 속에서 사는 장님 물고기(blind fish)가 될 수 있겠다. 여기서의 돌연변이들은 어둠에서 쓸모없는 장기를 제거했다. 이러한 변화들은 정말 큰 변화라고 할 수 있지만, 주목해야할 것은 그것들은 존재하고 있던 구조들을 상실하는 것이라는 것이다. 누구도 어떤 생물 종이 새로운 날개나 새로운 눈을 만드는 돌연변이가 일어나는 것을 결코 보지 못했다. 그러나 각 생물체들이 변화될 수 있는 또 다른 과정이 있다. 그것은 유전자 재조합(recombination)으로, 이것은 왜 어린아이들이 부모와 다른지를 설명하고 있다. 이러한 유전자들의 섞임(shuffling)은 다른 유전자들의 우수한 조합을 만들어 낼 수 있다. 그러나 돌연변이는 유용한 변화를 제공할 수 없기 때문에, 유용한 유전자들은 처음부터 창조되었음에 틀림없다.


각 개체들이 변화되어질 수 있는 과정으로서 돌연변이와 재조합이 있다. 하지만 생명체의 역사는 개체군(populations)들의 이야기이지 개체(individuals)들의 이야기가 아니다. 무엇이 개체군들을 변화시키는 원인이었는가? 찰스 다윈은 개체군의 역사에서 강력한 하나의 과정으로서 자연선택을 정확히 묘사했다. 만약 어떤 유전자 재조합이 다른 것들보다 이점을 가지고 있었다면, 그들은 더 많은 후손을 남길 수 있었을 것이고, 이것은 개체군의 유전적 구성에 이동(shift)의 원인이 되었을 것이다. 그러나 다윈은 자연선택으로 이러한 작은 변화가 가능함으로, 상당히 큰 변화도 일어날 수 있을 것으로 생각했다. 그의 실수 중 한 원인은 유전학(genetics)에 대한 그의 무지 때문이었다. 흥미롭게도, 다윈이 그의 연구를 진행하고 있었던 1850년대에, 멘델(Gregor Mendel)은 유전 법칙을 발견하고 있었다. 다윈이 제한 없이 변화하는 가설을 세우고 있었던 동안, 멘델은 변화하지 않는 유전형질의 패턴을 발견하고 있었던 것이다. 무엇이 자연선택을 완성하는가? 창조주에 의해서 제공된 유전자들을 사용해서, 자연선택은 개체군들이 그들의 변화되어진 환경에서 살아남는 것을 가능하도록 만드는 것이다. 자연선택은 또한 한 개체군이 새로운 환경으로 이주하는 것을 가능하게 할 수 있다. 마지막으로 자연선택은 해로운 돌연변이의 영향을 최소화하거나 제거함으로서 변화되어지는 것을 막고 있다. 생명체의 기원과 종의 기원에 대한 이러한 기본적인 서술들은 생명체들의 역사를 의미있는 구조틀로 놓을 수 있게 한다.


최초의 종류들 (First Kinds)

창조 모델에 따르면, 각 살아있는 생물체의 기본적 형태는 초자연적으로 창조되었다. 오늘날 창조되었던 형태들이 확인될 수 있을까? 분명히 종(species)들은 창조 시의 형태 단위일 수 없어 보인다. 더 높은 분류 기준인 속(genus)과 과(family) 등은 주관적이고 이러한 목적에 알맞지 않다. 새로운 용어가 필요하고 여러 다양한 단위들이 제안되었다. Ray Bohlin과 본인이 저술한 “The Natural Limits to Biological Change” 라는 책에서, 'prototype (first kind)' 이라는 단위가 제안되었다. 불행히도 이 용어는 대중화되지 못했다. 뚜렷하게 승자는 히브리어에서 유래된 '창조된 종류(created kind)' 라는 뜻의 두 단어인 '바라민(baramin)' 이었다. 바라민은 하나의 창조된 개체군의 후손들로 정의될 수 있다. 그래서 각 바라민은 창조로서 시작되었고, 멸종되지 않았다면, 그 후손들은 오늘날까지도 계속해서 존재한다. 창조 이후 각 바라민 내의 개체 수는 증가하였고, 전 지구에 분포되어지면서 나뉘어졌다. 유전자 재조합(recombination)과 새로운 환경에서의 자연선택(natural selection)의 과정들은 많은 예에서 같은 바라민 내에서 개체군들이 혈통(races)과 종(species)들로 나뉘어지는 원인이 되었다.


제기되는 하나의 의문은 작은 하나의 개체군이 오늘날 그 바라민 내에서 볼 수 있는 모든 다양성을 제공할 수 있었을까 하는 점이다. 긍정적인 대답을 지지하는 한 예는 사람에 있어서 인종에 따라 다른 피부색의 유전이다. 사람들은 많은 다른 피부색을 갖고 있다. 그러나 첫 번째 커플이 같은 피부색을 가지고 있었고, 그들의 자녀들도 같은 피부색을 가지고 있었다 하더라도, 다양한 피부색의 인종들이 만들어지는 것은 유전적으로 가능하다. 이들의 피부색이 달라지는 것은 돌연변이 없이도 가능하다. 다양한 식물 종들도 역사의 시간 동안 같은 바라민에서 유래되었다는 많은 예들이 있다. 동물들은 이 점에 있어서는 좀더 어렵지만, 말, 당나귀, 얼룩말은 한 바라민의 후손이라고 볼 수 있다. 똑같이 적어도 사자와 호랑이 등은 같은 몇몇 큰 고양이류에서는 사실일 수 있다.


기본적 디자인

오늘날 우리 주변의 생명체들은 살펴볼 때, 우리들의 단어들 속에 '원형(archetype, ancient form)'이라는 또 다른 단어를 추가시킬 필요가 있다. 이것은 창조주에 의해서 되풀이 되어 사용되고 있는 기본적 디자인(basic designs)에 적용된다. 생물학자들에게는 무수한 다양한 예들이 알려져 있다. 가장 기본적인 원형의 하나는 살아있는 세포(cell) 이다. 이것은 모든 생명체의 벽돌과 같은 것이다. 대부분의 생물 교과서에서 볼 수 있는 한 예는 척추동물의 앞발이다. 진화론자들은 이것이 공통 조상의 증거라고 주장하지만, 이것은 논리적으로 디자이너가 같다는 증거도 될 수 있다. 오늘날 건축가들은 비슷한 재료와 기술을 사용하면서 기본 디자인을 변화시켜  여러 빌딩들을 건축한다.


요약

위에서 언급한 생명체의 기원과 종의 기원에 대한  개념들로, 모든 생명체들의 역사와 생명체들의 매우 큰 다양성은 이해되어질 수 있고, 인정되어질 수 있다. 알려진 유익한 변화의 과정(재조합과 자연선택)들은 창조된 생물 개체의 한 그룹이 지구상에서 다양한 품종들로 발달해 나가는 것을 가능하게 한다. 단순한 세포가 변하여 오늘날의 다양한 생물체들이 나오게 된 원인으로 돌연변이와 같은 알려지지 않은, 그리고 일어날 것 같지 않은 과정에 호소하는 일은 불필요한 것이며, 터무니없는 것이다.



Further Reading

Creation Research Society Quarterly, Creation Research Society, P.O. Box 969, Ashland, OH 44805-0969. The Creation Research Society is the worldwide creation organization for scientists and those interested in science. Articles range from general interest to highly scientific.

Acts and Facts, Institute for Creation Research, Box 2667, El Cajon, CA 92021, donations appreciated. News about ICR, group of creation scientists. Includes articles on Biblical and scientific topics.

Creator, His Creation, P.O. Box 785, Arvada, CO 80001. Fine little newsletter including excellent materials for children

The Natural Limits to Biological Change, L. P. Lester and R. G. Bohlin, Word Books. The evidence of genetics shows the weaknesses of modern theories of evolution. Adult reading level.

What Is Creation Science?, Henry M. Morris and Gary. E. Parker, Master Book Publishers, P.O. Box 1606, El Cajon, CA 92021. Very readable overview of the creation-evolution controversy.

Evolution: The Challenge of the Fossil Record, Duane T. Gish, Master Book Publishers, P.O. Box 1606, El Cajon, CA 92021. The best treatment of fossil record.

 

* 참조 :

1. 한국창조과학회/자료실/진화론의 주장/자연선택

   http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=J02

2. 한국창조과학회/자료실/진화론의 주장/돌연변이

   http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=J01



번역 - 한동대학교 창조과학연구소

링크 - http://www.creationresearch.org/crsq/articles/31/31_2a.html

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=2369

참고 :

설동근
2004-07-26

생체막(biomembrane)의 신비


      세포막의 구성은 주로 두 층의 지질로 되어 있으며 그 안에 특이한 단백질들이 함께 결합되어 있는 형태의 이중층 구조를 보여주는데 이러한 이중 지질의 특성은 매우 흥미로운 사실들을 보여주게 된다.

  

생물학이란 생명체에 일어나는 현상을 밝혀내는 학문이다. 그러므로 생물학 연구의 출발은 생명체를 구성하는 기본적 구조인 세포의 특성 및 역할을 연구하는 것으로부터 시작된다고 하여도 과언은 아닐 것이다. 이러한 세포는 서로 연관성을 갖으며 아주 정밀하고 정확하게 짜여진 기능을 지니고 있다는 사실이 지금까지 과학적으로 밝혀진 사실이다. 그러나 인간이 지금까지 밝혀낸 이러한 생물학적 현상에 대한 사실들이 전체의 10% 이상을 밝혀낸 것이라고 어느 누가 감히 말할 수 있을 것인가? 그 이유중의 하나는 생명현상에 관한 학문이 깊이 연구되면 될수록, 모든 것들이 서로 연관성을 갖고 복잡하게 이루어져 있어서 그 현상의 실체를 밝혀 내기에는 너무나 많은 요인들이 존재한다는 사실에 접하게 되고, 그래서 이미 밝혀진 현상들은 아마도 커다란 그림의 한 단편적인 부분일 것이라고 생각하게 되기 때문이다. 그럼에도 불구하고 많은 과학자들은 그 동안 얻어진 이러한 단편들의 그림을 짜집기해 보면서 그 근본에 내재된 정밀하고도 계획적인 생물학적 현상에 흥미와 놀라움을 금하지 못하게 된다.

  

생명체는 세포로 구성되어 있고 세포는 세포막(membrane), 세포질(cytoplasm), 핵(nucleus) 등 크게 세 부분으로 나누어 볼 수 있겠다. 핵은 DNA, 즉 유전정보를 지니며, 세포질은 각각의 많은 종류의 세포내 소기관(골지체, ER, 마이토콘드리아, Lysosome 등)들을 지니고 있는데 대부분의 생물현상들이 이 세포질 내에서 발생된다. 이러한 두 부분의 세포구획과 함께 세포내 기능과 역할에 주요한 부분을 담당하는 것으로 세포막을 들 수 있는데 이곳 세포막에서는 생화학적 반응이 발생되기도 하며 이 막을 통하여 세포간 물질의 이동 및 신호의 전달이 이루어지고 물리적인 세포의 보호 및 지지가 형성되게 된다. 세포를 구성하는 기본적 거대분자의 세 종류로는 단백질(protein), 지질(lipid), 탄수화물(carbohydrate) 등을 들 수가 있는데 이중 막의 주요 구성성분으로는 지질과 단백질을 들 수 있다. 이런 지질과 단백질의 막에서의 구성비율은 원형질막을 비롯 각 세포내 소기관들에 따라 다르게 나타난다. 일반적인 세포막(원형질막)에서는 단백질이 지질에 묻혀 있는 형태로 지질의 비중이 많게 나타난다. 즉, 세포막의 구성은 주로 두 층의 지질로 되어 있으며 그 안에 특이한 단백질들이 함께 결합되어 있는 형태의 이중층 구조를 보여주는데 이러한 이중 지질의 특성은 매우 흥미로운 사실들을 보여주게 된다.

  

세포는 막에 의하여 물리적 보호를 받게 되는데 어느 정도의 유연성(flexibility)을 갖는 막의 성질이 이러한 물리적 보호의 기능을 도와주고 있다. 이러한 막의 유연성은 특히 성장하는 세포나 움직이는 세포의 활동에서 볼 수 있는데, 움직임의 유동이 매우 적으며 세포의 견고성을 보여주는 식물의 세포벽 또는 동물의 표피세포와는 달리 이러한 세포막의 유연성은 다른 면에서 동물세포를 보호하여 주게 된다. 이러한 세포의 유연성은 지질의 특성에서 온다고 볼 수 있다.

  

지질은 또 다른 기능들을 지니고 있는데 소수성(hydrophobicity)과 친수성(hydriphilicity)을 지니며 막의 투과성을 조절하게 된다. 지질의 이중막을 형성하는 한 지질분자의 형태는 두 부분-머리와 꼬리-으로 나누어 볼 수 있는데, 이러한 지질의 분자들이 결합하여 이중층을 형성하게 되며 머리부분은 친수성을 꼬리부분은 소수성을 띠게 되고 세포안과 밖으로는 머리부분들이 배열을 하고 이중의 세포막 안으로는 꼬리부분이 일렬로 배열하게 된다. 이러한 형태의 세포막은 일반적으로 포도당(glucose)과 같은 거대분자나 무기이온들(K+, Mg2+, Ca2+), 그리고 전이를 띠는 극성분자인 아미노산같은 물질의 세포막 통과를 억제케 하므로 세포를 외부환경으로부터 보호하여 주며 특이한 세포내 활동에 필요한 물질의 이동을 조절하는데 큰 역할을 담당한다. 즉, 이러한 세포막은 성채를 둘러싸고 있는 담의 역할을 하고 있는데 이러한 담이 이중으로 되어 있으며 유연성을 띠고 있는 것이라 설명하면 좀더 쉽게 이해가 되리라 본다.

 

▲ 세포막(성채)

   <■: 거대분자(포도당, 아미노산 등), 무기이온(K+, Mg+, Ca+ 등)

    ●: 작은분자(H2O, CO2, O2, Ethanol, Urea 등 >


생체막의 형태를 성채를 구성하는 성벽으로 묘사한다면 성벽의 주요부분은 지질 2중층으로 되어 있고 이러한 성벽들에 성문(gate)들의 존재를 예측할 수가 있다. 앞의 그림에서 보듯이 생체막은 주로 지질과 단백질로 되어 있는데 지질막이 통과시키지 않는 대부분의 물질들은 막의 다른 성분인 단백질들의 복합체를 통하여 이동이 이루어지게 된다. 즉 지질로 이루어진 성벽에 단백질 복합체들로 이루어진 문들이 여러 곳에 위치하는 성채구조를 그려 볼 수 있는 것이다. 사실 생체막에 존재하는 단백질들은 2중층의 지질과 여러 형태로 결합을 하게 되며 물질 통과뿐만 아니라 세포내의 주요한 생화학적 반응의 역할을 담당하고 있는데 첫째는 단백질들이 지질 이중층을 통과하는 형태를 지니며, 둘째는 통과하지 않은 상태로 밖 혹은 안쪽의 지질층에 묻혀 있는 형태를 취하고 있다. 이 중에 지질 이중층을 통과하면서 존재하는 단백질의 복합체들을 우리는 성문(castle gate)이라 생각하면 될 것이다. 이런 단백질들로 형성된 문들은 여러 가지 형태의 구조와 다른 종류의 과정들―촉진확산(facilated diffusion), 능동수송(active transport), ion channel 등등-을 통하여 지질로 이루어진 막을 통과하지 못하는 물질들의 통과를 수행케 한다. 이런 과정 중 확산은 세포내 농도의 균형을 유지하려고 하는 성질로부터의 수송과정이므로 에너지 사용이 없으나 능동수송의 경우 세포내 에너지의 사용이 요구되어진다. 결과적으로 생체막은 주로 지질과 단백질의 결합체로 되어 있으며 이들은 성채를 이루는 성벽 그리고 성문과 같이 세포내 활동을 조절하며 세포를 보호하는 생화학적, 물리적 성질을 지니는 매우 체계적이며 계획적인 구조체제를 지니고 있음을 알게 된다.    


이러한 일련의 모습에서 우리는 정말로 작은 구조물 안에서의 정확하고도 세밀한 생명현상의 작용 형태를 보게 된다. 물리적인 면에서의 세포막 이중층의 지질 특성만을 살펴보더라도 어떻게 그리도 교묘하게 성립되어 있을까 하는 생각을 갖게 되는 것이다. 이미 밝혀진 사실이라는 것으로 흥미를 잃게되는 것이 과학이지만 막의 이중층이 처음 발견되었을 때만 해도 많은 과학자들이 그 경이로움에 흥분을 금치 못했던 것이 사실이다. 단순한 단층의 구조물도 아니고 겹쳐진 이중층도 아닌, 서로 마주보며 안과 밖이 분명히 구분되어지는 이중층의 특성을 지니면서, 그러한 지질의 구획된 특성들이 물질의 이동에 관여를 하여 세포내의 물리적, 생화학적 보호를 하고 있는 것이다.


이미 과학적 사실로 받아들여지고 있는 이러한 사실들―생체막에서의 특이한 구조와 형태는   일반적이고 우연적으로 발생되는 사건의 산출로 보기에는 너무나도 많은 의문을 갖게 하며 모든 것들이 일정한 방향으로 조직적이고 계획적인 설계에 의하여 이루어졌다는 사실을 인식하게 하기에 충분하다. 창조론을 믿는 과학자의 한 사람으로서 이러한 생명현상들을 대할 때마다 그 안에 관여하시는 창조주 하나님의 세밀한 손길을 느끼게 된다.

 

 

*한국창조과학회 자료실/창조의 신비/동물의 신비에 있는 자료들을 참조하세요

   http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=A03

 *한국창조과학회 자료실/창조의 신비/식물의 신비에 있는 자료들을 참조하세요

   http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=A02

 *한국창조과학회 자료실/창조의 신비/생명의 신비에 있는 자료들을 참조하세요

   http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=A01



링크 - http://www.kacr.or.kr/databank/document/data/amazement/a1/a11/a11o3/bio.htm

출처 - 기타

구분 - 2

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=4

참고 :

전창진
2004-07-26

숨쉬기, 창조질서의 비교해부학적 증거들


     생명은 참으로 아름답게 설계되어 있다. 성경 로마서 1장 20절, “창세로부터 그의 보이지 아니하는 것들 곧 그의 영원하신 능력과 신성이 그 만드신 만물에 분명히 보여 알게되나니 그러므로 저희가 핑계치 못할지니라"는 말씀에서 보듯, 하나님의 지극하신 설계의 구조적 독창성들이 생명의 각 부분에서 나타나고 있다. 이 글에서는 동물의 호흡계에서 그 분의 숨결을 느껴보고자 한다.

 

배드민턴 코트 만한 표면적 가진 허파

숨쉬는 호흡의 과정은 매우 복잡하다. 그러나 간단히 표현하면 우리 몸이 활동하기 위해 필요한 에너지 대사과정에 산소(O2)를 공급하고 이 과정에서 생긴 노폐물인 이산화탄소(CO2)를 몸밖으로 배출하는 활동이다. 사람이 정상 호흡을 할 때 1분에 약 12-15회의 호흡을 하게 되는데, 1회에 약 500ml의 공기를 들이마신다. 산소와 이산화탄소의 교환이 이루어지고 있는 곳은 누구나 잘 알듯이 허파(lung)인데, 숨을 들이쉬는 곳에서 허파까지는 코, 후두, 기관지, 세기관지 등의 많은 관으로 연결되어 있다.


이러한 호흡기관들은 진화론에서 말하는 계통, 즉 어류에서 양서류, 파충류, 조류, 포유류로의 어떤 계통적인 변화는 아무 것도 보여주지 않고 있다. 또한 고등동물이 하등동물보다 더 나은 호흡구조를 갖고 있는 것도 아니다. 각 개개의 생물 군들은 그들 나름대로의 세계, 즉 물속, 육상, 공중에 알맞게 살도록 독창성 있는 구조(그것도 정말 아름다운)를 갖고 있다.


사람의 호흡기관을 먼저 살펴보자. 위에서 언급한 기관(windpipe, 공기가 들어가는 관)은 수많은 가지로 나누어지고 또 나누어지면서 결국 미세한 가지들은 산소와 이산화탄소의 교환이 직접적으로 일어나는 허파꽈리(alveoli)라는 구조와 연결된다. 쉽게 설명하면 수많은 포도송이처럼 생긴 허파꽈리가 큰 통에 꽉 차 있다고 생각하면 되는데, 사람에게는 각각의 폐(사람은 두 개)에 약 3억개 씩의 허파꽈리가 있다. 이러한 구조를 갖는 이유는 산소와 이산화탄소의 교환을 효율적으로 하도록 표면적을 높이기 위한 것이다. 실제로 사람의 허파의 전체 표면적은 피부 면적의 약 50 배, 즉 배드민턴 코트만큼의 넓은 표면적을 갖고 있다. 실로 놀라운 구조이다.


이 허파꽈리의 바깥, 즉 포도알 껍질에 해당하는 곳에 수많은 모세 혈관들이 둘러싸고 있어 혈액 내의 이산화탄소가 허파꽈리 안쪽으로, 기관을 통해 허파꽈리까지 들어온 산소들은 혈액 내로 들어가 우리 몸 구석구석까지 산소가 전달되도록 해준다. 허파꽈리를 둘러싸고 있는 혈관의 길이를 다 합치면 얼마나 될까? 놀랍게도 약 1000 km나 되는 방대한 길이로 모세혈관들이 허파 속의 하나 하나의 허파꽈리 주변을 빽빽이 둘러싸고 있다. 이러한 멋진 구조에 비해 양서류는 파충류는 허파가 통처럼 되어 있는 구조 속에 격벽이 쳐져 있다. 즉 사람(포유류)처럼 허파꽈리 구조를 갖고 있지 않아 이산화탄소와 산소의 교환이 이루어질 수 있는 표면적이 매우 감소되어 있어 급격히 호흡률이 떨어진다. 악어나 개구리가 느린 데는 다 이러한 이유가 있는 것이다

 

공기주머니 달고 높은 산 넘나드는 새들

이러한 정교하고 아름다운 사람의 호흡기관도 어류나 조류에 비하면 아무것도 아니라고 할 수 있다. 왜냐하면 포유류는 호흡 시에 산소가 허파 쪽으로 들어오거나 이산화탄소가 외부로 배출될 때 같은 통로(windpipe)를 사용하고 있다. 즉 코에서 허파꽈리까지가 양방향성(two way)이라는 것인데, 이것으로 인해 통로 내에는 언제나 '사용된’ 공기가 남아 있게끔 되어 있다.


공기 중의 산소가 21% 인데, 21%의 산소가 들어가서 허파꽈리에 이를 때쯤이면 같은 통로를 이용하여 밖으로 나오는 이산화탄소의 양 때문에 허파꽈리에는 14%의 산소만 존재하고, 대신 5.6%의 이산화탄소가 허파꽈리에 차 있게 된다. 참고로 공기 중의 이산화탄소는 0.04% 이다.


실제로 우리가 정상호흡을 할 때 허파에 있는 공기중 약 1/6 만이 밖에서 안으로 들어가는 새로운 공기이고, 나머지는 이미 잔존해 있는 공기들이다. 쉽게 말해 아무리 숨을 밖으로 내뱉어도 허파에는 약 20~35%의 공기가 차 있으므로, 밖에서 들어온 새로운 공기만으로는 허파를 채울 수 없게 되어있다. 이러한 구조 때문에 허파에서 산소와 이산화탄소가 교환될 때의 효율성이 떨어지고 있다.


만약 산소가 들어가는 길과 이산화탄소가 나오는 길이 다르다면 어떻게 될까? 이것은 허파에 늘 새로운 공기를 공급하기 때문에 호흡률을 높임으로써 몸에 더욱더 많은 산소를 공급할 수 있고 따라서 더욱더 활발한 대사활동을 하게 해준다. 이러한(포유류와는 완전히 다른) 시스템을 갖고 있는 것이 조류와 어류이다.


먼저 새는 몸속에 기낭(airsac) 이라는 공기주머니를 갖고 있는데 (보통 5~9 개), 이 기낭들은 크게 전기낭과 후기낭으로 나누어진다. 새가 공기를 들이쉴 때 공기는 먼저 후기낭으로 들어간다. 그리고 내쉴 때에는 전기낭으로 왔다가 다음에 기관을 통해서 빠져나간다. 전기낭과 후기낭 사이에 허파가 놓여 있다. 이렇게 함으로써 조류는 놀랍게도 허파에서 공기의 흐름을 일 방향(one way)으로 흐르게 한다. 그런데 이것은 결과적으로 사람과는 달리 허파에 늘 이산화탄소와 섞이지 않은 새로운 공기를 제공하도록 한다.


다음으로 전기낭과 후기낭 사이에 놓여는 허파 구조가 사람과는 판이하게 다르다. 조류의 허파는 부기관이라는 아주 미세한 수많은 관으로 되어있다. 이 부기관 사이로 공기가 일 방향으로 끊임없이 흐르고, 부기관 둘레에 혈관들이 공기가 흐르는 반대 방향으로 배열되어 있어 공기 중의 산소의 확산을 크게 증가시켜준다. 이 원리는 아주 간단하다. 공기 중의 산소와 피 속의 이산화탄소의 교환은 각각의 압력차에 따른 확산에 의해 이루어진다. 그런데 만약 공기와 피가 같은 방향으로 흐를 경우를 가정해 보자. 이때 공기에서 피 속으로 확산된 산소가 피 속에서 50퍼센트에 달하게 되면 공기 중에 남아있는 50퍼센트의 산소는 더 이상 확산될 수 없게 되어 이용되지 못하는 산소가 된다. 이것을 역으로 생각해서 공기와 피가 반대 방향으로 흐르게 되면, 항상 기관 내의 산소 압력이 피 속의 산소 압력보다 높아서 기관과 핏줄이 만나는 전 부위에서 산소의 확산이 이루어지게 된다. 이에 따라 공기 중의 대부분의 산소가 지속적으로 확산된다. 이러한 일방향 공기 흐름 및 역방향 피흐름의 구조를 갖고 있는 조류는 그야말로 완전한 호흡계를 갖고 있다고 할 수 있다.


이러한 새의 호흡기관은 새가 날 때에 필요한 많은 양의 에너지를 위해 필요한 충분한 산소를 공급해주게 되어 있다. 이 때문에 새는 세계 최고봉인 에베레스트산 위를 공기가 희박한 상태에서도 날아 갈 수 있지만, 생쥐(포유류)는 충분한 산소의 확산이 이루어지지 못하기 때문에 날개를 달아주어도 날아 갈 수 없게 되어 있다.

 

아가미, 늘 신선한 산소의 공급 체계.

이제 어류를 한 번 살펴보자. 물 속에 사는 고기는 사람처럼 허파꽈리의 구조도, 새처럼 부기관으로 된 허파의 구조도 갖고 있지 않다. 그들 나름의 특이한 호흡기관인 아가미를 갖는데, 어류도 조류와 마찬가지로 일방향 공기(물) 흐름과 역방향 피흐름 구조를 갖도록 멋지게 설계되어져 있다. 물은 입으로 들어와 아가미로 빠져나간다. 이 아가미는 멋지고 아름다운 미세한 층판구조(lamella)로 이루어져 있는데, 산소를 함유한 물은 항상 핏줄이 지나가는 층판사이로, 피가 흐르는 반대 방향으로 흐름으로써 조류에서와 달리 늘 신선한 산소만을 공급하고 있다. 그래서 물고기는 산소의 확산을 85% 까지 이루는 것으로 알려져 있다. 이 얼마나 완벽한 설계인가?


지금까지 사람(포유류), 조류, 어류에서 살펴보았듯이 모든 호흡기관들은 각 종류의 생활방식에 맞게 너무나 아름답게 설계되어져 있다. 이들 각각은 호흡기관들(사람은 허파꽈리, 조류는 부기관, 어류는 아가미)에 아무런 유사성도 없이 각각 완전히 다른 설계 구조 속에 디자인 되어있다.


하나님께서 물속에 각종의 고기들로 채우실 때는 그 환경에 맞는 아가미라는 호흡기관을, 하늘을 만드시고 각종 나는 새들로 채우셨을 때는 하늘을 나는 새에게 맞는 또 다른 멋진 모습의 호흡기관을, 우리 사람을 만드시고 땅에서 살게 하셨을 때는 땅에서 살기에 조금도 지장이 없는 모습으로 모든 기관들을 최고의 걸작품으로 설계해주신 것이다. 아무리 살펴보아도 아가미에서 사람의 허파까지 진화를 보여주는 점진적인 변이란 아무 곳에도 찾아볼 수가 없다.

 

 

*한국창조과학회 자료실/창조의 신비/동물의 신비

   http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=A03

*한국창조과학회 자료실/창조의 신비/식물의 신비

   http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=A02

*한국창조과학회 자료실/창조의 신비/생명의 신비에 있는 자료들을 참조하세요

   http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=A01


출처 - 기타

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=368

참고 :

조정일
2004-07-26

단세포에 담긴 생명질서 '짚신벌레'


     지구에는 수많은 형태의 생명들로 가득 차 있다. 세포 하나로 생명활동을 영위해 가는 '단세포생물’로부터 수십 조의 세포가 복잡하게 조직되어 유기적으로 활동하는 '사람' 에 이르기까지 생명체의 다양한 정도는 끝이 없다.

동물의 몸을 구성하는 세포들은 여러 기능을 담당하는 조직을 구성하고 있으며 세포의 모든 활동은 세포핵 속에 존재하는 핵산(DNA와 RNA)에 의해 조절된다. 물질론자들은 생물이 원자, 분자 그리고 화학반응으로 구성되었기 때문에 그것은 화합물에 불과하며 오래 전에 우연한 화학반응에 의해 출현했다고 주장한다. 그러나 우리가 생물의 화학물질들을 조사해보면 생명이 단순한 물질덩어리가 아님을 알 수 있다.

프랑스 과학자이자 창조론자인 파스퇴르는 생물이 생명이 없는 물질로부터 생겨나지 않았다는 사실을 처음 과학적으로 밝혔다. 모든 생물은 하나 혹은 둘의 부모로부터 나왔다. 이 사실에도 불구하고 많은 현대인들이 아직까지도 생명이 우연히 지구상에 출현했다고 믿고 있다.

오직 세포 하나로 구성된 단세포생물 중에 짚신벌레가 있다. 비록 한 세포로 되어 있지만 그 생물 내에서 운동, 소화, 번식, 반응 등의 생명현상을 뚜렷이 볼 수 있다. 짚신벌레는 특히 다양한 번식법을 갖고 있다. 두 짚신벌레가 접합한 후 유전물질을 교환하기도 하며, 몸이 두 부분으로 나뉘어져 번식하기도 한다. 모든 생물은 새로운 개체를 생산할 때 자기와 똑같은 유전물질을 전달함으로써 그 자손은 부모대의 형질 혹은 특성을 그대로 유지한다. 그 유전물질이 곧 DNA(데옥시리보핵산)이다.

짚신벌레도 DNA를 갖고 있어 똑같은 DNA를 합성하여 다음 세대에 넘겨준다. 짚신벌레는 빠른 속도로 분열하기 때문에 한 개체로부터 수천 수만의 짚신벌레를 짧은 기간 내에 얻을 수 있다. 한 세포 내에서 DNA는 핵 속의 염색체에 담겨 있다. 염색체들은 전자현미경으로만 관찰할 수 있을 정도로 작으며, 막대 모양으로 되어 있다. DNA가 유전자라는 사실은 1950년대에 확인되었다. 데옥시리보핵산 속에는 생물 언어라고 부를 수 있는 암호화된 지적 정보가 들어 있다. 사람의 DNA에는 5백 쪽 분량의 책 1천 권을 가득 채울 정도의 정보가 저장되어 있다. 단순한 박테리아의 DNA도 3백만 단위의 정보를 가지고 있다.

짚신벌레가 분열할 때 그 생물의 특성을 나타내는 정보를 담고 있는 데옥시리보 핵산이 정확하게 복제된다. 한 세포로 구성된 생명체가 고도로 복잡한 DNA를 복제하는 기전을 어떻게 갖게 되었으며, 그 DNA 속에 들어 있는 수많은 정보는 어디로부터 왔는가. 많은 과학자들은 그와 같이 복잡한 정보를 가지고 그와 같이 정교한 화학적 기전을 가지는 세포는 우연한 화학반응에 의해 존재할 수 없음을 확신한다. 아무리 화학물질들을 혼합시켜도 그것들은 DNA 나선을 만들지 못하며 지적 정보를 창조하지 못한다. 오직 DNA 만이 DNA를 재생산한다.

저명한 화학자이자 물리학자인 존 그레베 박사는 무한히 복잡한 DNA 분자가 진화론자들의 주장처럼 우연히 형성될 가능성을 조사해 보았다. 한 DNA 거대분자는 1만5천 혹은 그 이상의 분자들로 구성되어 있으며, 만약 이 분자들이 우연히 조합을 만든다면 약 1087 가지의 조합방법이 있다. 이 가능성 중 의미 있는 정보의 배열을 가능하게 하는 조합은 매우 작은 수이다. 우연적 확률에 의해 현재의 의미 있는 DNA 배열이 만들어질 수는 없다. '의미 있다’는 말은 그 유전정보로부터 생물 구성물질이 만들어질 때 그 물질이 생물체 내에서 기능을 할 수 있는 것을 뜻한다.

진화론자인 프레드 호일 경은 이 점에서 창조론자와 일치하는 견해를 가지고 있다. 그는 우연에 의해 첫 세포가 만들어진다고 상상하는 것은 자동차 폐차장에 회오리바람이 불 때 부속들이 조립되어 하늘을 날 수 있는 비행기가 만들어지는 것과 같다고 했다.

DNA에 의한 정보 전달은 DNA 분자 자체 내에 표시되거나 기록되어 이루어지는 것이 아니다. 우리가 의사소통을 할 때, 자모(예 : ㄱ, ㄴ, ㅏ, ㅑ)가 합해져 글자가 되고, 글자가 조합을 이루어 의미 있는 단어와 문장이 되는 것과 똑같은 방법으로 DNA의 정보전달이 이루어진다.

즉 DNA를 구성하는 기본단위 중 염기가 있는데 이 염기는 4 종으로 이루어져 있다. DNA 가닥에는 이 염기들이 일렬로 배열되어 있으며, 배열된 3 개의 염기가 한 정보단위로 작용한다. 3 개의 염기에 해당하는 아미노산이 있고 그 정보의 지시에 따라 아미노산들이 연결되면 생물체 속에서 활동할 수 있는 단백질 분자가 된다.

DNA는 컴퓨터 디스크와 마찬가지로 지능 혹은 지혜를 갖고 있지 않다. 따라서 거대 분자인 DNA 속에 들어 있는 수많은 정보들은 그 자체 밖에서 기원했을 수밖에 없다. 컴퓨터 프로그램의 경우 지적 존재인 사람에 의해 정보가 만들어지는 것과 같이 DNA도 그것이 존재하기 전에 지혜와 설계가 먼저 있어야 한다는 것이 논리적으로 타당하다.

하나의 세포로 이루어진 짚신벌레는 이와 같은 DNA를 가지고 있고, 그 유전정보에 따라 운동, 소화, 배설 등을 할 수 있는 소기관들이 만들어져 생존에 필요한 기능을 완벽하게 수행해 낸다. 또한 짚신벌레는 몸 주변의 섬모를 가지고 운동하며, 물결을 일으켜 먹이를 몸 안으로 받아들여 식포를 형성한다. 또한 이 단세포생물은 화학성분, 빛, 중력을 감지하여 그 자극이 오는 방향 혹은 반대 방향으로 이동해 간다. 짚신벌레는 몸 안의 노폐물을 수축포를 통해 밖으로 배출하여 그 세포 안의 조건을 일정하게 유지한다. 또한 어떤 종류의 짚신벌레는 녹조류인 클로렐라를 몸 속에 갖고 있으며 클로렐라가 생산하는 동화물질인 전분을 먹이로 이용하기도 하고 클로렐라가 광합성 작용을 하면서 방출하는 산소를 이용하여 호흡하기도 한다.

한 세포로 구성된 원생생물도 이와 같이 복잡하고 정교한 기관의 활동을 통해 생명을 유지해 간다면 다른 복잡한 동물이나 인체의 놀라움은 분명 끝이 없을 것이다. 사실 어떤 생물, 예를 들어 사람, 코끼리, 개구리 혹은 타조를 구성하는 완전한 화학정보가 두 생식세포인 난자와 정자 속에 들어 있다는 것을 생각할 때 우리는 단지 놀라지 않을 수 없다.

이 무수한 형태의 생명들이 단순히 원자와 분자의 자체 본성에 의해 우연히 화학반응을 통해 출현했다는 믿음은 상식과 논리를 초월하는 허구에 불과하다. 짚신벌레의 DNA 한 분자만을 보더라도 우연하게는 만들어질 수 없는 많은 정보와 질서가 있다. 창조론자들은 이 실제 세계는 전지전능한 창조자 없이는 결코 존재할 수 없음을 확신한다.

 

 

*한국창조과학회 자료실/창조의 신비/식물의 신비

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*한국창조과학회 자료실/창조의 신비/동물의 신비

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