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초파리에 들어있는 놀라운 설계 : 초파리는 천문항법을 사용하여 장거리 이동을 한다!

초파리에 들어있는 놀라운 설계 

: 초파리는 천문항법을 사용하여 장거리 이동을 한다!


   가장 놀라운 동물은 가장 작은 동물일 수 있다. 초파리(fruit fly, 과일파리)의 머리에는 얼마나 많은 생명공학 기술이 들어있는 것일까?


초파리는 어떻게 사막을 건너 이동하는가?

캘리포니아 공대(Caltech)의 디킨슨 실험실(Dickinson Lab)은 놀라운 사실들을 밝혀오고 있다. 2003년 마이클 디킨슨(Michael Dickinson)은 초파리 Drosophila(2003. 12. 8)의 항해 능력에 대한 보고로 우리를 놀라게 했다. 실험실은 지금도 가동 중인데, 이 작은 생물의 또 다른 능력으로 다시 한번 놀라게 만들고 있었다. 그것은 초파리가 천문항법(celestial navigation)을 사용한다는 것이다. 칼텍의 보도자료(2018. 8. 30)에 따르면,

고대의 선원들과 초파리의 공통점은 무엇인가? 칼텍의 연구자들은 초파리가 직선적으로 항해하기 위해서, 고대의 선박 항해자들과 유사하게 태양과 같은 천문을 사용한다는 것을 발견했다.

연구자들은 Current Biology(2018. 8. 30) 지에 게재된 논문에서 그 내용을 기술하고 있었다. 그 연구는 마이클 디킨슨 실험실의 생물공학 및 항공학 교수인 에스더와 아베 (Esther M. and Abe M. Zarem)의해서 수행되었다.

그 논문은 어떠한 표식도 없는, 길이 없는 사막에서, 직선적으로 나갈 필요가 있는 사람들에게 하나의 도전이 되고 있었다.

이것은 사막에서 흔히 있는 Drosophila 초파리에 관한 수수께끼이다. 거의 40년 전에, 한 연구는 초파리가 음식과 물을 찾아서 하룻밤 사이에 9마일(14.4km)을 날아갈 수 있음을 발견했다. 이 작은 곤충들은 어떻게 그러한 먼 거리를 항해할 수 있는 것일까?

”초파리가 황량한 지역을 가로질러 날아갈 경우에, 원형으로 날아가는 것은 위험할 수 있다. 그 경우에 그들은 먹이나 물을 거의 찾을 수 없을 것”이라고 연구의 선임저자인 이사벨 기랄도(Ysabel Giraldo)는 말한다. ”놀랍게도 초파리는 계절에 따라 모하비 사막(Mojave Desert)과 같은 환경에서도 발견된다. 그들은 어딘 가에서부터 거기에 도착했음에 틀림없고, 그들은 주변을 이해하고 있음에 틀림없다.”

디킨슨의 독창적인 비행 시뮬레이터를 사용하여, 연구자들은 놀랍게도 작은 초파리가 태양을 표식(marker)으로 사용할 수 있음을 발견했다. 초파리는 시야의 한 지점에서 밝은 지점을 고정하고, 장거리를 날아가며 그것을 유지하고 있었다. 디킨슨은 말했다. ”과일 박스와 포도 위를 날아다니는 귀찮은 작은 초파리들이 태양을 이용하여 수 마일을 항해할 수 있는 능력을 갖고 있다는 사실은 정말로 놀랍다.” 초파리에는 이것을 수행하기 위한 '나침반 뉴런(compass neurons)'이 장착되어있었다. 연구자들은 비행 시뮬레이터를 작동시키는 동안, 강력한 현미경을 사용하여 초파리의 머리 안을 작은 구멍을 통해 관찰하였다. 그들은 활성 뉴런이 빛나는 것을 관찰하기 위해 유전적으로 변형된 뉴런을 사용했다. 그러한 항해를 하기 위해서, 나침반 뉴런은 그들의 정보를 통합한 다음에, 날개 근육으로 신호를 보내 경로를 유지할 수 있어야 한다.

제왕나비(Monarch butterflies)와 같이 잘 알려진 이동성 곤충들도 특수 뉴런을 갖추고 수천 마일 이동할 수 있다. 그러나 초파리는 이들 보다 훨씬 작아서, 그들의 장비는 초소형 생체공학 기술임을 의미한다. 디킨슨의 논문에 관한 상세한 정보는 Caltech Coda에서 찾아볼 수 있다.

진화론자들은 초파리가 수백만 년 전부터, 이와 같은 항해를 해왔을 것이라고 믿고 있지만, 우연한 돌연변이와 자연선택에 의해서 어떻게 그러한 초소형 생체공학 기술이 생겨났는지는 말하고 있지 않았다.


어떻게 지속적 비행이 조절되는가?

초파리를 연구한 연구자들이 인도에서도 있었다. 인도의 연구자들은 초파리에서 지속적 비행을 가능하게 하는 시스템의 한 구성 요소를 발견했다. 그들은 초파리의 비행에 대해 흥분하고 있었다. 그 이유는 무엇일까? 인도의 타타 기초연구소(Tata Institute of Fundamental Research, TIFR)의 국립생물과학센터의 보도 자료는 연구자들이 발견한 내용을 설명하고 있었다.

당신은 작은 초파리가 과일 그릇 주변에서 끊임없이 윙윙 날아다니는 것에 대해 궁금해 한 적이 있는가? 이러한 행동은 엄청난 에너지를 요구할 뿐만 아니라, 지속적 비행이 가능하도록 해주는 고도로 조정된 신경신호 전달을 필요로 한다. 가이티 하산(Gaiti Hasan) 교수의 최근 연구는 오랜 시간 비행을 가능하게 하고, 과일 상자에 위치하는 것에 도움을 주고 있는, 초파리 뇌에서 필요한 분자를 밝혀내었다. 그 연구에서 확인된 핵심 단백질 중 하나는 FMRFa receptor(FMRFaR)이다. 저자들은 초파리가 장시간 동안 비행을 유지할 수 있도록 돕는, 성체 초파리의 뇌에 있는 특별한 부류의 뉴런에서 작동하고 있는, 이 수용체의 역할을 기술하고 있었다.

.초파리의 몸 길이는 수 밀리미터에 불과하다.

이 수용체는 호르몬 신호를 행동으로 변환시키는 것으로 알려진, G-단백질 연결수용체 (G-protein coupled receptors, GPCRs) 계열 중의 하나이다. 연구팀은 돌연변이가 일어나 FMRFaR이 없는 초파리는 단지 반 정도의 시간만 비행할 수 있음을 발견했다.

”초파리가 수 분간 지속적인 비행으로 목적지에 도달하기 위해서 감각 정보의 연속적인 흐름이 요구된다. 여기에서 우리는 도파민성 신경세포 위에 FMRFaR이 그러한 감각 정보를 처리해서, 올바른 방향으로 지속적 비행을 가능하게 해준다고 생각한다”고 하산 교수는 말한다.

그러나 그 단백질을 만드는 유전정보는 어디에서 왔는가? UniProt 데이터베이스에 따르면, FMRFaR 단백질은 549개의 아미노산으로 이루어져있다. 이들의 정확한 순서를 지정하고 있는 코돈(유전암호)은 어떻게 생겨났는가? Illustra Media의 영상물 ‘오리진(Origin)‘은 그것의 1/3 정도 크기의 단백질(150개 아미노산으로 된 단백질)도 결코 우연히 발생할 수 없음을 보여주고 있다. 그것에 대한 유전암호가 우연히 생겨나는 것은 말할 것도 없고 말이다.



진화론자들은 얼마나 많은 지적설계의 사례들을 보아야 그들의 우연에 의존하는 이론을 포기할까?

 


*참조 : How the common fruit fly uses the sun to navigate (Phys.org. 2018. 8. 30)

https://phys.org/news/2018-08-common-fruit-sun.html


번역 - 미디어위원회

링크 - https://crev.info/2018/09/design-fruit-fly/

출처 - CEH, 2018. 9. 8.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6907

참고 : 6165|5883|4873|4604|4025|3413|5000|6572|5902|5359|4737|3313|2363|4679|2462|5689|5142|5767|4151|3593|4649|3674|3324|6718|3318|6290|5088|4849|6586|4274|4836|6159|5894|5899|5438|5920|5926|5932|5934|5959|5960|5962|5975|5976|5997|6001|6023|6034|6069|6160|6161|6162|6163|6178|6199|6245|6272|6289|6291|6302|6304|6308|6324|6336|6406|6475|6492|6494|6516|6522|6526|6530|6536|6557|6584|6590|6595|6609|6663|6681|6765|6809|6827|6832|6854|6860|6868



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