LIBRARY

KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

미디어위원회
2023-09-18

피부색의 유전학은 진화를 부정한다 

(Genetics of Skin Color Defies Evolution)

by Jerry Bergman, PhD


    피부색은 3개의 유전자에 의해 결정된다고 믿고 있었다. 이제 그 수는 135개로 밝혀졌다.


    인체 해부학 및 생리학 분야에서 관찰되고 있는 한 가지 사실은, 과학이 발전함에 따라 신체는 더욱 복잡하고, 진화 가능성은 매우 낮다는 사실이 계속 밝혀지고 있다는 것이다. 한 예로 피부, 머리카락, 눈의 색깔은 단지 3개의 유전자가 만들어낸 결과라고 믿고 있었다. 이 3가지 유전자들은 각각 빛을 흡수하는 멜라닌(melanin)이라 불리는 색소의 양을 조절한다. 이 유전자들은 어두운 피부 대립유전자(A, B, C)와 밝은 피부 대립유전자(a, b, c)의 두 가지 형태를 갖고 있다.[1] 멜라닌은 머리카락과 피부의 색깔, 특히 갈색, 빨간색, 검은색의 색조를 만들어낸다. 회색 머리카락은 머리카락 전체에 걸쳐 멜라닌이 거의 없다. 흰 머리카락에는 멜라닌이 완전히 없으며, 색소가 없는 모발이 빛을 반사하기 때문에 하얗게 보인다.[2] 멜라닌 색소의 주요 기능은 암을 유발하는 자외선(UV)에 의한 손상으로부터 표피 세포를 보호하는 것이다.

멜라닌은 멜라닌세포(melanocytes, 멜라닌형성세포)라고 불리는, 멜라닌을 생성하는 색소세포의 내부에 있는 소기관인 멜라노좀(melanosomes)에서 생성된다. 모든 사람은 동일한 수의 멜라닌세포들을 갖고 있다. 단지 멜라닌을 생성하는 멜라닌의 양이 다르기 때문에, 인간의 피부와 모발의 색깔은 매우 다양하다.[3]

수십 년 동안, 멜라닌 생성은 멜라닌 합성에 관여하는 멜라닌세포 효소에 의해서 색소가 분비되는, 단순한 과정이라고 여겨져 왔다. 멜라닌은 오랫동안 건강에 매우 중요한 것으로 알려져 왔는데, 멜라닌은 자외선 조사의 유해한 영향으로부터 피부와 눈을 보호할 뿐만 아니라, 피부의 신경세포를 독성물질로부터 보호하고, 내이(inner ear)에서 소리 전도에 필요한 물질이기도 하다. 멜라닌 생성 조절에 이상이 생기면, 피부 질환(기미, 백반증 등), 안과 질환(노인성 황반변성), 신경장애 및 청각장애가 발생한다.[4] 또한 척추동물에서 멜라닌세포는 피부 색소침착(pigmentation), 털 및 깃털의 착색뿐만 아니라, 주변 각질세포에 멜라닌 생성 및 분배하는 능력에서도 중요하다.[5]


새로운 연구

지금까지 어떻게 멜라닌의 양이 다르게 생성되는지는 알려지지 않았다. 이를 알아내기 위해 스탠포드 의과대학 화학 및 시스템 생물학과 연구자들은 CRISPR-Cas9(유전자 편집, 3세대 유전자 가위)를 사용하여, 2만 개 이상의 유전자들을 체계적으로 제거하여, 세포를 유전공학적으로 조작한 다음, 멜라닌세포들에서 멜라닌 생성 제거가 미치는 영향을 관찰하였다. 멜라닌세포에 빛을 통과시킴으로써, 멜라닌세포의 멜라닌 생성 활동을 감지하고, 정량화했다. 멜라닌 생성 활동은 세포 내부의 멜라닌에 의해 빛이 흡수되거나 산란되는 정도로 결정되었다.

이러한 결과는 멜라닌을 생성하는 멜라노좀이 멜라닌이 많은 세포에서는 빛을 더 많이 산란시키기 때문에 관찰될 수 있었다. 그런 다음 유세포분석(flow cytometry)의 측면산란(side scatter)을 사용하여, 멜라닌 수준(levels)에 따라 세포들을 분리했다. 그리고 세포들을 분석하여, 멜라닌을 조절하는 유전자들의 정체를 확인했다. 인간의 멜라닌 생성을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 새로운 유전자들과 이전에 알려진 유전자들 모두가 발견되었다. 연구자들은 멜라닌 생성에 영향을 미치는 기능적으로 다양한 169개의 유전자들을 확인했으며, 이 중 135개는 이전에 색소침착과 관련이 없다고 생각했던 것들이었다. 새로 발견된 유전자들 중 하나는 멜라노좀의 산도(acidity)를 조절하여, 멜라닌 합성을 조절하는 한 단백질을 생산하는 유전자였다.

지구의 적도 인근 지역과 직사광선에 오래 노출되는 사람들은 자외선으로부터 보호되기 위해 더 짙은 색소침착이 필요하다. 직사광선에 적게 노출되거나, 일조량이 적은 지역에 사는 사람에게는 멜라닌이 더 적게 필요하다. 적은 멜라닌은 더 많은 햇빛을 흡수할 수 있게 해준다. 이는 비타민 D 생성에 햇빛이 필요하기 때문에 중요하다. 비타민 D는 신체의 칼슘 흡수를 돕고, 낙상을 방지하는 데 필요한 근육을 지원하는 데 중요한 역할을 한다. 어린이는 튼튼한 뼈를 만들기 위해서, 성인은 튼튼하고 건강한 뼈를 유지하기 위해서, 비타민 D가 필요하다. 이 연구의 임상 응용 분야에는 백반증(vitiligo, 멜라닌이 소실되어 피부가 하얗게 변하는 증상)을 치료할 수 있는 멜라닌 조절 약물의 사용이 포함된다. 이 연구의 다른 목표에는 신경세포를 보호하고, 내이의 소리 전도에서 멜라닌의 역할을 포함하여, 멜라닌의 다양한 기능을 이해하는 것이 포함된다.


선탠

선탠(sun tanning)은 그림 1과 같이 멜라닌 생성에 변화를 일으킨다. 피부색에 관계없이 모든 사람들이 선탠을 통해 햇빛에 반응하지만, 일부 사람, 특히 어두운 피부색의 사람은 햇빛에 대한 보호 기능이 유전적으로 더 강하다. 피부가 어두울수록 더 많은 보호를 받는다. 어두운 피부색의 사람도 햇볕에 탈 수 있지만, 보호 기능이 더 강하고, 손상이 발생하는 데 시간이 더 오래 걸린다. 어두운 피부색을 갖고 태어난 사람의 경우, 몸 전체가 그림 1의 왼쪽에 표시된 것과 비슷하다. 모든 유전자들은 피부색에 관계없이 모든 사람에게서 기능한다. 유일한 예외는 기미나 백반증과 같이 돌연변이가 시스템을 손상시킨 경우이다. 멜라노좀의 크기와 수의 차이는 부분적으로 유전적이다 :

같은 신체 부위에서, 밝은 피부의 멜라닌세포와 어두운 피부의 멜라닌세포의 수는 비슷하지만(신체 부위마다 상당한 차이가 있음), 멜라노좀이라고 하는 색소 함유 소기관이 밝은 피부 세포에 비해 어두운 피부 세포에 더 크고, 더 수가 많고, 더 많은 량의 색소를 갖고 있다. 이는 최근 조상이 각각 아프리카, 아시아, 또는 유럽 출신의 개인과 부합한다.[6]

사람마다 특정 유전적 차이는 한 유전자, 또는 최대 두 개의 유전자에 의해 제어되지만, 멜라닌 생성 시스템을 조절하기 위해서는 모든 사람에게 관여하는 모든 유전자들이 필요하다.[7]

곰팡이와 박테리아에서의 멜라닌 생성은 여러 이유로, 감염되는 인간이나 작물에 더 강한 병원성을 가질 수 있게 한다. 연구자들은 곰팡이와 박테리아들의 멜라닌 생성 유전자를 발견하고 파괴함으로써, 이러한 미생물의 감염과 질병에 대한 효과적인 차단을 할 수 있다.

.멜라닌 생성은 선탠의 결과, 즉 햇빛의 영향에 의해 발생한다. 그림의 왼쪽은 햇빛에 노출되었을 때의 결과를 보여준다. 결과적으로 햇빛에 노출되지 않은 오른쪽에 표시된 것보다 훨씬 더 많은 양의 자외선 차단 색소가 멜라닌세포에서 생성된다. 가운데가 검은색인 갈색의 세포는 멜라닌세포의 위치를 나타낸다. <From Wiki Commons>.


요약

이전에 다양한 색조의 갈색 피부를 생성하는 선탠은 "단순한" 과정으로 가정됐었다. 그러나 이 과정은 엄청나게 복잡한 것으로 밝혀졌다. 멜라닌 생성에 관여하는 새로 확인된 135개의 유전자들 대부분에 대한 구체적인 기능은 아직 결정되지 않았다. 과거의 사례에 비추어 볼 때, 이러한 유전자들은 멜라닌 생성뿐만 아니라, 인체 작동 과정에서 다른 여러 기능들을 하고 있을 것으로 밝혀질 가능성이 높다. 그 결과, 한때 "단순한" 것으로 생각됐던, 무작위적 돌연변이에 의한 이러한 시스템의 진화 가능성은 이전보다 훨씬 더 낮아지게 되었다.


References

[1] Ganesan, Anand, et al. Genome-wide siRNA-based functional genomics of pigmentation identifies novel genes and pathways that impact melanogenesis in human cells. PLoS Genetics 4(12):e1000298, 2008.

[2] DeLozier, Josh. Researchers identify 135 new melanin genes responsible for pigmentation. Science Daily; https://www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230811115439.htm, 11 August 2023.

[3] Bajpai, Vivek K., et al. A genome-wide genetic screen uncovers determinants of human pigmentation. Science 381(6658):DOI: 10.1126/science.ade6289, 11 August 2023.

[4] Ganesan, et al., 2008.

[5] Sulaimon, Shola S., and Barbara E. Kitchell. The biology of melanocytes. Veterinary Dermatology 14)2):57-65, April 2003.

[6] Barsh G. S. et al.  What Controls Variation in Human Skin Color? PLoS Biology. 1(1): e27. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0000027. 2003.

[7] Naik, Piyu Parth and Syed Nadir Farrukh. Influence of Ethnicities and Skin Color Variations in Different Populations: A Review. Skin Pharmacology and  Physiology,  35(2): 65–76. 2022.


*참조 : 흑백 쌍둥이가 태어났다. 

https://creation.kr/Variation/?idx=1290378&bmode=view

흑백 쌍둥이와 인류의 기원. 

https://creation.kr/Genesis/?idx=1289137&bmode=view

노아의 아들로부터 백, 흑, 황인종이 생길 수 있나요?

https://creation.kr/BiblenHistory/?idx=1827996&bmode=view

사람의 인종 간 차이에서 어떠한 진화도 발견되지 않았다.

https://creation.kr/Apes/?idx=1852078&bmode=view

인종 혼합은 완벽하게 성경적이다! : ‘크리스천 정체성’ 그룹의 반성경적 인종차별주의를 폭로한다.

https://creation.kr/BiblenHistory/?idx=4082749&bmode=view

호주인과 남미인은 유전적으로 연관되어 있었다.

https://creation.kr/Human/?idx=6495998&bmode=view

화석에서 발견되는 멜라노좀을 왜곡하고 있는 진화 고생물학자들

https://creation.kr/Controversy/?idx=5974406&bmode=view

노란색 펭귄이 목격되었다 : 이러한 변화는 유전정보의 소실에 기인한 것이다.

https://creation.kr/Mutation/?idx=7058646&bmode=view

이브에 대해 당신이 모를 수 있는 5가지

https://creation.kr/Genesis/?idx=15097647&bmode=view

인간과 인종

https://creation.kr/Apes/?idx=1851867&bmode=view

▶  종의 분화(백인, 흑인)

https://creation.kr/Topic502/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6816898&t=board


출처 : CEH, 2023. 8. 25.

주소 : https://crev.info/2023/08/genetics-of-skin-color-defies-evolution/

번역 : 미디어위원회

미디어위원회
2023-08-20

뇌는 의식이 아니다

: 사람의 마음은 어떻게 있게 되었는가?

(The Brain Is Not Conscious)

David F. Coppedge


    의식은 뇌를 사용하지만, 뇌의 물리적 물질은 이성을 설명할 수 없다.


    영혼(souls)은 의식이 있지만, 뇌(brain)는 그렇지 않다. 뇌는 시계가 오전 8시 39분이라는 개념을 인식하는 것 이상으로 자신을 인식하지 못한다. 컴퓨터가 실행 중인 프로그램을 이해하는가? 아니다, 전자(electrons)는 단지 마음(mind)의 지시에 따라 뇌를 통과할 뿐이다.

신경과학자인 크리스토프 코흐(Christof Koch)는 내기에서 패배한 후, 댓가를 지불했다. 그는 철학자 데이비드 찰머스(David Chalmers)에게 고급 포르투갈 와인 한 상자를 사줬다. 왜냐하면 25년 전 그는 찰머스에게 "2023년까지 뇌의 뉴런이 의식(consciousness)을 생성하는 메커니즘이 발견될 것"이라고 내기를 했기 때문이다. "메커니즘"이라는 핵심 단어에 집중해 보라. 의식은 물질에 의해 수행되는 한 메커니즘일까? 시계가 분침이 움직일 때, 오전 8시 39분을 이해하는 것과 같은 원리일까? 바위는 바위임을 인식하고 있을까? 또는 물이 젖어 있다는 것을 인식하고 있을까? 코흐의 회백질은 25년이라는 시간이 흐른 후, 내기에 지고, 그 댓가를 지불하는 도덕적 정직성을 인식하고 있을까?

 

수십 년에 걸친 의식에 대한 내기가 끝났다 - 철학자 대 신경과학자 1 : 0 (Nature News, 2023. 6. 24). 마리아나 렌하로(Mariana Lenharo)는 이 내기에 대해 보도하면서, 코흐와 찰머스의 입장을 설명하고 있었다. 의식을 설명하기 위한 두 경쟁 이론인 '통합 정보 이론'(IIT, integrated information theory)이나, '전역 작업 공간 이론'(GNWT, global network workspace theory)의 의미를 이해할 필요는 없다. 왜냐하면 의식을 설명하기 위한 실험에서, 두 이론 모두 패자이기 때문이다. 코흐가 유물론으로 설명할 수 없었던 '의식의 어려운 문제'를 이해하려면, 2013년 유튜브 동영상에서 챌머스가 로버트 쿤(Robert Kuhn)에게 설명하는 것을 시청해보라.

더 많은 실험이 계획되어 있다고 렌하로는 말한다. 코흐는 여전히 과학이 의식을 설명할 수 있을 것이라고 낙관하고 있었지만, 25년을 더 기다릴 수는(나이를 고려하여) 없다는 것을 인정하고 있었다.

다른 실험도 진행 중이다. 템플턴 재단 설립에 관여한 코흐는 동물 모델의 뇌에서 IIT와 GNWT를 테스트하는 연구에 참여하고 있다. 그리고 찰머스는 의식에 대한 두 가지 다른 가설을 평가하는 또 다른 프로젝트를 진행하고 있다.

경쟁 이론의 지지자들이 한 자리에 모여 독립적인 연구자들이 자신의 예측을 테스트하는 것에 대해 개방적인 태도를 보이는 것은 드문 일이라고 멜로니(Melloni)는 말한다. "그들에게는 많은 용기와 신뢰가 필요했다." 멜로니는 이와 같은 프로젝트가 과학 발전에 필수적이라고 생각하고 있었다.

그러나 잘못된 전제하에서 실험을 수행한다면, 과학은 발전하지 않을 것이다. 과학은 제자리걸음을 할 것이다. 바쁘게 일한다고 반드시 이해되는 것은 아니다. 이는 마치 둥근 방에 있는 바보가 구석에 동전이 있다고 말하는 것과 같다. 그는 지칠 때까지 이리저리 뛰어다녔지만, 25년 동안의 노력은 칭찬받지 못했다.

여기서 '용기'와 '신뢰'는 개념적 영역에서 도덕적 가치의 사전 존재를 전제로 한다는 점에 주목하라.

 

철학자가 승리했다 : 뇌에 의식의 자리는 없었다(Mind Matters, 2023. 6. 26). 지적설계를 지지하는 데니스 오리어리(Denyse O’Leary)는 이 패배를 이원론(정신과 물질은 별개의 실체라는 견해)의 승리라고 기뻐하고 있었다. 그녀는 Nature 지의 기사에서 몇 가지 용어를 설명하고, 다른 경쟁 이론에 대해 논의하며, 신경과학자 마이클 에그너(Michael Egnor, 또 다른 이원론자)의 말을 인용하면서, 유물론자들이 의식을 정의할 수 없는 이유에 대해 말하고 있었다.

----------------------------------------------------

 

베르너 폰 브라운(Wernher von Braun)은 인간을 "동물의 몸에 던져진 영혼(souls cast in animal bodies)"이라고 묘사했다.

25년 전, 세속적 신경과학자들은 신경과학의 발전으로 종교가 반박될 것이라고 약속했던 것을 기억한다. 그들에게 몇 년을 더 주어야 할까?

오리어리의 분석은 환영할 만하지만, 그녀는 (적어도 그녀의 기사에서) 의식에 대한 모든 유물론적 이론의 근본적인 결함, 즉 자기 반박을 다루지 않았다. 단어를 사용하는 유물론자들은 그들이 부정하는 바로 그것, 즉 비물질적인 개념의 의미를 사용하고 있었다. 의식을 정의하려는 시도조차도 의식을 전제하고 있다는 사실을 알고 있었을까? 바위는 그렇게 하지 못한다.

유물론자들은 소설을 설명하기 위해서, 줄거리가 종이와 잉크에서 나온다고 말하는 사기꾼과 같다. 하지만 앞서 말했듯이, 의미(meaning)는 매체(medium)와는 독립적이다. 영화는 TV 화면의 깜박이는 픽셀에서 나오는 것이 아니라, 메시지를 전달하기 위해 의도적으로 구성한 마음(mind)에서 나오는 것이다. 우리가 아는 모든 경우에서 의미는 비물질적인 마음의 산물이다. 월드 뉴스 그룹(World News Group)에서 코넬리(Connally)의 훌륭한 에세이 "단어란 무엇인가?(What Are Words?)"를 다시 읽어보라.

오리어리는 코흐와 찰머스의 견해는 그것들 스스로 반박하고 있기 때문에, 반박이 필요하지 않다는 점을 지적함으로써, 한 문단에서 코흐와 찰머스를 모두 반박할 수 있었을 것이다. 철학을 설명하려는 한 광대(clown)에게 진지한 관심을 기울일 수 있을까? 광대와 코흐의 유일한 차이점은 그들 무지의 정교함에 있다. 클라인 병(Klein bottle, 뫼비우스 띠의 3차원 버전)의 모퉁이에서 동전을 찾고 있는 코흐와 찰머스의 글을 읽을만한 가치는, 의식을 창조하신 창조주를 부정하려는 철학의 절망을 인식하는 데에 있다.

창세기 2:7절은 "여호와 하나님이 땅의 흙으로(dust from ground) 사람을 지으시고 생기(the breath of life)를 그 코에 불어넣으시니 사람이 생령(a living creature)이 되니라"고 말씀한다. 그것은 이원론(dualism)이다. 흙이 의식을 갖게 된 것이 아니라, 아담의 영혼(soul)이 의식을 갖게 된 것이다. 의식(consciousness)은 먼지의 "발생적 속성"이 아니다. 대부분의 심리학자들이 믿고 있는 것처럼, 먼지가 이미 의식을 갖고 있었던 것도 아니다. 아담이 살아나 주변 환경을 인식하고, 새로 창조된 감각을 통해 질감을 경험하고, 창조주에게 의미 있는 말로 응답할 수 있게 된 것은, 하나님의 숨결, 즉 지적이시고, 지혜로우시고, 창조적이시며, 스스로 존재하시고, 자각하시는 분, 즉 자신의 이름을 "스스로 있는 자(“I AM”, 출 3:14)로 말씀해주신 분이 생기를 불어넣으셨기 때문이다.

물질주의(materialism)는 의식을 얻을 수 없다. 그리고 성경이 아닌 다른 어떤 철학에서도 의식을 얻을 수 없다. 불신자들의 정교한 클라인 병에 갇혀서, 길을 잃지 말라. 그 밖으로 나와서 그 안에 있는 광대들이 지쳐가는 모습을 지켜보라.

 

*관련기사 : 뇌는 어떻게 의식을 만들어낼까? (2023. 8. 11. 주간조선)

http://weekly.chosun.com/news/articleView.html?idxno=27524

의식의 기원, 철학·신경과학자 25년된 내기의 결말 (2023. 8. 11. Science Monitor)

http://scimonitors.com/%EC%9D%98%EC%8B%9D%EC%9D%98-%EA%B8%B0%EC%9B%90-%EC%97%B0%EA%B5%AC-%EC%B2%A0%ED%95%99%C2%B7%EC%8B%A0%EA%B2%BD%EA%B3%BC%ED%95%99-%EC%88%98%EC%8B%AD%EB%85%84-%EB%82%B4%EA%B8%B0-%EA%B2%B0%EB%A7%90/

 

*참조 : 맹목적인 물질이 진화하면 ‘마음’이 만들어질까?

https://creation.kr/Worldview/?idx=1876303&bmode=view

이성과 도덕성이 진화될 수 없는 이유

https://creation.kr/Debate/?idx=1293670&bmode=view

진화론이 설명할 수 없는 4가지 관측 사실.

https://creation.kr/Debate/?idx=1757512&bmode=view

하나님의 형상대로 지으심

https://creation.kr/Genesis/?idx=13683481&bmode=view

이타주의와 공생관계는 진화를 거부한다

https://creation.kr/NaturalSelection/?idx=1290266&bmode=view

사람과 침팬지의 뇌는 완전히 달랐다.

https://creation.kr/Apes/?idx=1852141&bmode=view

인간 진화론의 허구 : 인간 뇌의 진화는 하나의 특별한 사건이었다?

https://creation.kr/Mutation/?idx=1289732&bmode=view

생물의 뇌들이 모두 우연히? : 딱따구리, 초파리, 사람의 뇌

https://creation.kr/animals/?idx=3069629&bmode=view

인지지도와 뇌의 경이로운 복잡성

https://creation.kr/Human/?idx=15548660&bmode=view

뇌는 논리적으로 정보를 정리한다.

https://creation.kr/Human/?idx=11129177&bmode=view

과학과 과학주의는 서로 다른 것이다.

https://creation.kr/Science/?idx=10454917&bmode=view

 

출처 : CEH, 2023. 6. 27.

주소 : https://crev.info/2023/06/the-brain-is-not-conscious/

번역 : 양승원

미디어위원회
2023-07-17

세포까지 확장되어 있는 신체의 설계

(Body Design Extends to the Cell)

David F. Coppedge


     몸 전체에서 각 개별 세포에 이르기까지, 우리는 한 목적을 위해 설계된 것처럼 보인다.


모든 것이 균형을 이루고 있다. 한 분자 스위치가 지질 대사를 조절하는 방법 (University of Basel, 2023. 7. 4). 분자 스위치(molecular switch)라는 말은 당신에게 어떻게 들리는가? 공학적으로 말하면, 그것은 어떤 과정을 시작하거나 중지하는 제어 메커니즘을 의미한다. 분자 스위치의 이름은 "Arf1"이며, 이것은 미토콘드리아(mitochondria)에 지질(lipids)을 허용하도록 지시한다. 따라서 지질은 에너지 저장소인 ATP 분자로 전환될 수 있다. 이 스위치의 활동은 지방 대사를 조절하는 데 도움이 된다.

"Arf1은 우리에게 친숙한 단백질이다. 우리는 세포의 부품 분류소인 골지체(Golgi apparatus, 합성된 단백질을 다양한 위치로 배송하는, 세포 내 우체국 같은 역할을 수행)가 여러 기능을 하고 있다는 것을 알고 있다. 이제 Arf1이 미토콘드리아에서 에너지 대사를 조절하는 역할도 수행한다는 사실을 발견했다"라고 이 연구의 제1저자인 루도빅 엔클러(Ludovic Enkler) 박사는 설명한다. "Arf1은 지질 방울에서부터 미토콘드리아로의 지질 수송을 보장한다." 연구자들은 Arf1이 지질 방울과 미토콘드리아 사이의 접촉 부위 환경을 변화시켜, 지질이 미토콘드리아로 들어갈 수 있도록 하는 것으로 추정하고 있었다.

신체가 에너지가 필요하다는 신호를 보내면, Arf1은 지질이 미토콘드리아로 들어가도록 허용한다. 에너지 수요가 충족되면, 수송이 중단된다. "따라서 이 시스템은 에너지 요구의 피드백 고리(feedback loop)가 작동할 때만 작동한다"고 루도빅 엔클러는 말한다.

Arf1이 작동되지 않으면, 전신의 지방 저장량이 균형을 잃고, 비만과 심혈관 질환으로 이어질 수 있다는 것이다.


과학자들은 콜라겐의 약한 희생 결합이 조직을 보호하는데 어떻게 도움이 되는지를 밝혀냈다(Heidelberg Institute for Theoretical Studies via Phys.org, 2023. 7. 3). 희생(sacrifice)은 좋은 전략의 설계일 수 있다. 포식자가 도마뱀의 꼬리를 붙잡으면, 도마뱀은 꼬리를 희생하고 탈출할 수 있다. 우리 몸에서 가장 풍부한 단백질인 콜라겐(collagen)도 희생 전략을 사용한다는 사실을 알고 있는가? 하이델베르크 대학의 연구자들이 이 사실을 발견했다.

하이델베르크 이론연구소(HITS)의 과학자들은 콜라겐 조직 내에서 약한 희생 결합(sacrificial bonds)의 끊어짐이 과도한 힘에 의한 손상을 국소화하고, 더 넓은 조직에 미치는 영향을 최소화하며, 회복을 촉진하는데 도움이 된다는 것을 밝혀냈다.

약한 결합이 가장 먼저 파열되면, 에너지가 분산되어, 손상이 국소적으로 유지된다. 그렇지 않으면 조직 손상이 치명적일 수 있다. 대신 스트레스가 제거된 후, 복구 메커니즘이 더 빠르고 신속하게 작동된다. 연구팀은 이 디자인에 대해 어떻게 생각하고 있을까?

"콜라겐의 놀라운 가교(crosslink) 화학은 기계적 스트레스를 처리하는 데에 있어서 완벽하게 적응한 것으로 보인다"라고 HITS에서 연구를 주도한 프라우케 그레터(Frauke Gräter)는 말한다. "상호 보완적인 계산 및 실험 기술을 사용하여, 쥐 조직의 콜라겐을 연구한 결과, 콜라겐 가교 결합 내의 약한 결합은 콜라겐의 중추(backbone)와 같은 다른 결합보다 먼저 파열되는 경향이 강하다는 사실이 밝혀졌다. 이는 보호 메커니즘으로 작동하고, 파열로 인한 유리기(radicals)의 해로운 화학적 및 물리적 영향을 국소화하며, 분자 회복 과정을 지원할 가능성이 있다.“


뮤신과 인슐린의 분비를 위한 '트래픽 제어' 시스템이 확인되었다.(Center for Genomic Regulation via Phys.org, 2023. 7. 3). 트래픽 제어(traffic control, 흐름 또는 양을 조절하는 기능)는 결과에 대한 지식과, 물질의 효율적인 흐름을 유지하기 위한 전략을 의미한다. 신체에서 중요한 역할을 하는 두 가지 단백질 기반 물질인 인슐린(insulin)과 점액(mucus)의 생성에 이 트래픽 제어가 작동되고 있었다.

점액의 주성분인 뮤신(mucins)은 호흡기 및 소화관과 같은 신체 표면에서 보호 장벽과 윤활유 역할을 한다. 사람은 하루에 약 1리터의 점액을 분비하는데, 이 점액은 특수 세포에서 적절한 신체 기능에 적합한 양을 보장하기 위해, 제어된 방식으로 방출된다.

우리가 심한 감기에 걸렸을 때, 점액이 너무 많이 분비되면 얼마나 불편한지 기억해보라. 건강한 시기에는 세포 내에서 점액의 양(하루 1리터)이 세심하게 조절된다. 필요한 곳으로 외부로 나가려면, 게이트키퍼(gatekeeper, 문지기)를 통과해야 한다.

세포는 뮤신과 인슐린과 같은 단백질을 주머니 또는 "과립(Mucins)"에 저장한다. 세포가 이러한 물질을 방출해야 할 때, 과립은 세포의 바깥층인 세포막에 부착되어 내용물을 외부로 방출한다. 이 연구에서는 세포막에 존재하는 테트라스파닌-8(tetraspanin-8)이라는 단백질이 분비 중에 뮤신이나 인슐린을 함유한 과립이 언제 세포막에 부착될지를 결정하는, 문지기(gatekeeper) 역할을 한다는 사실을 발견했다.

이는 게이트키퍼가 외부로부터 신호를 받아 필요한 양을 파악하고, 적시에 적절한 양을 전달하여 대응할 수 있다는 것을 의미한다. 이 기사는 이 과정을 도시 내의 '제어 관리(controlled management)'에 비유하고 있었다. 연구자 중 한 명은 "신체의 필요에 따라 적절한 수의 뮤신이나 인슐린이 방출되도록 보장한다"고 말했다. 이러한 놀라운 제어 시스템이 무작위적인 과정으로 우연히 생겨날 수 있었을까?

------------------------------------------------------


이 세 보고서는 진화에 대해서 아무 말도 하지 않고 있었으며, 세포 시스템과 전략의 훌륭한 설계에 감탄하고 있었다. 그러나 뮌헨 대학(University of Munich, 2023. 7. 3)의 또 다른 연구는, 쓴맛 수용체(bitter taste receptors)가 구강 외부에 존재하는 이유를 연구했고, 그 과정에서 다윈의 공상의 나라로 빠져들고 있었다. 그 논문은 "내인성 물질이 쓴맛 수용체의 진화에 영향을 미쳤을 수 있다"고 추측하고 있었다. 휴우!

과학자 여러분! 이 글을 읽고 계신다면, 이런 종류의 스토리텔링(storytelling)은 제발 하지 말아달라. 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지, 어떻게 작동하고 있는지를 알려달라. 인간은 한 세기에 가까운 수명 동안 이 모든 세포들이 제 기능을 수행하며 잘 작동되고 있기 때문에 살아있는 것이다. 폴 넬슨의 법칙(Paul Nelson’s Rule)을 기억하라 : 무언가가 작동하고 있다면, 그것은 우연히 일어나는 것이 아니다.

우리 몸의 수십조 개에 달하는 세포 하나하나에 이 정도의 디테일이 들어가 있고, 조직, 장기, 기관, 기관계, 전신으로 확장되어 있다면, 그 의미를 생각해 보라. 그것은 우리의 몸이 목적을 위해 설계되었다는 것을 의미한다. 여러분도 단순히 존재하는 것 외에, 삶의 목적이 있다. 심장은 온몸에 혈액을 보내기 위해 뛰고 있지만, 혈액은 무엇 때문에 존재하는 것일까? 순환기계 밖에서는 아무런 필요가 없는 것이 아닌가? 심장, 혈액, 혈관, 폐 등은 동시에 존재하지 않는 한 의미가 없다. 따라서 점진적인 진화는 불가능해 보인다. 폐는 호흡뿐만 아니라, 더 큰 목적을 수행하기 위해 산소를 흡입한다. 뮤신은 기도를 청결하게 유지하여 단순한 청결 이상의 기능을 수행한다. 뉴런은 시냅스를 통해 단백질을 전달하여, 우리가 활동할 수 있을뿐만 아니라, 우리가 이 지구에 존재하는 이유를 생각하도록 돕는다. 삶의 목적을 발견하면, 성취감, 감사, 기쁨을 느낄 수 있다. 당신은 삶의 목적을 갖고 있는가? 여기에서부터 시작하여, 안내 글을 따라가 보라.


*참조 : 세포막의 Kir2.1 채널 : 세포내 한 분자기계의 나노 구조가 밝혀졌다.

https://creation.kr/LIfe/?idx=13001065&bmode=view

핵공 복합체의 경이로운 복잡성  

https://creation.kr/LIfe/?idx=15527346&bmode=view

하나님의 단백질 펌프 : 분자 수준의 경이로운 설계

https://creation.kr/LIfe/?idx=14723002&bmode=view

경이로운 분자기계들이 우연히 생겨날 수 있을까? : ATPase의 작동을 보여주는 영상물

https://creation.kr/LIfe/?idx=12870896&bmode=view

세포 내의 수많은 대사경로들이 모두 우연히?

https://creation.kr/LIfe/?idx=3413369&bmode=view

단백질들의 빅뱅? : 복잡한 단백질들과 유전정보가 갑자기 모두 우연히?

https://creation.kr/Mutation/?idx=1289784&bmode=view

세포 내의 고속도로에서 화물을 운반하는 단백질 키네신 : 이 고도로 정교하고 효율적인 분자 기계가 우연히?

https://creation.kr/IntelligentDesign/?idx=1291669&bmode=view

▶ 생명체의 초고도 복잡성

https://creation.kr/Topic101/?idx=6405658&bmode=view

▶ 단백질과 효소들이 모두 우연히?

https://creation.kr/Topic101/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6405405&t=board

▶ 경이로운 인체 구조 - 몸

https://creation.kr/Topic104/?idx=6558262&bmode=view


출처 : CEH, 2023. 7. 6.

주소 : https://crev.info/2023/07/body-design-extends-to-the-cell/

번역 : 미디어위원회

미디어위원회
2023-07-03

당신의 뼈는 말하고 있다.

(Your Bones Talk)


    교실에 걸려 있는 인체골격(human skeleton) 그림은 종종 뼈가 생명력이 없는 물질로, 단지 신체 구조를 지지하는 역할만 한다는 인상을 준다. 그러나 지난 수십 년 동안 과학자들은 골격계가 이전에 상상했던 것보다 훨씬 더 역동적이고 복잡하다는 것을 알게 되었다.

과학자들은 이제 신체의 다른 부분에 있는 뼈들 사이의 신호를 추적할 수 있게 되었다. 스미소니언의 한 간행물에서는 이러한 발견을 "당신 집의 기둥과 서까래가 서로 통신하고 있다는 사실을 갑자기 알게 된 것과 같다"고 설명했다. 연구자들이 인체를 계속 연구하면 할수록, 그들은 수용체, 신호분자, 전사 연쇄반응 등을 통한 분자 대화(molecular conversations)를 통해서 기관계(organ systems)가 본질적으로 연결되어 있다는 사실을 깨닫게 된다.[1] 생화학의 복잡한 분자 언어(molecular language)들은 우아하며 접근하기 어려운 창조주의 지혜를 나타낸다.

"과학자들은 뼈 세포가 다른 장기에 신호를 보내는 모든 방법들과, 어떻게 분자 메시지를 해석하고 반응하는 지를 해독하고 있는 중이다."[1] 과학자들은 뼈와 신장, 지방세포, 근육, 뇌, 심지어 장내 미생물군집 사이의 화학적 대화를 문서화했다. 과학자와 의사들은 더 많은 연구를 통해, 이러한 화학적 대화(chemical conversations)를 골다공증과 같은 질환의 치료법을 개발하는 데에 활용할 수 있다고 믿고 있었다. 생리학자인 로라 맥케이브(Laura McCabe)는 스미소니언 지에서 "완전히 새로운 탐구 영역"이라고 말했다."[1]

뼈에는 조골세포(osteoblasts), 파골세포(osteoclasts), 골세포(osteocytes)의 세 가지 주요 세포 유형이 있다. 조골세포는 뼈를 만드는 반면, 파골세포는 뼈를 분해한다. 조골세포와 파골세포는 뼈가 성장하고, 치유되며, 신체의 필요에 맞게 뼈의 모양을 바꿀 수 있게 해준다.[1] 골세포는 뼈 조직의 약 90%를 구성하고 있다.[1] 많은 진화론자들은 과거에 골세포가 "별다른 역할을 하지 않고 그냥 있는 것"이거나, 기껏해야 뼈 리모델링을 조절하는 정도에 불과한 것으로 생각했다. 세포생물학자인 린다 본왈드(Lynda Bonewald)는 "시간을 낭비하지 말라"는 동료들의 조언을 뿌리치고, 골세포를 연구하기로 결정했다. 그녀는 골세포가 신체의 나머지 부분과 중요한 대화를 나눈다는 사실을 발견했다.[1]

본왈드가 해독한 첫 번째 화학적 대화는 골세포와 신장(kidneys) 사이의 대화였다. 골세포는 인산염(phosphate) 수치를 조절하는 데 도움이 되는, 최근 발견된 화합물인 성장인자 FGF23(fibroblast growth factor 23)를 생성한다."[1] 연구자들은 FGF23이 부갑상선 호르몬(PTH)의 분비에 영향을 미친다는 사실을 발견했다. PTH는 궁극적으로 파골세포가 뼈를 재흡수하도록 유도한다.[1]

다른 연구에서 생리학자 제라드 카센티(Gerard Karsenty)는 지방(fat) 조직에서 생성되는 렙틴(Leptin) 호르몬이 뼈의 성장을 억제한다는 사실을 발견했다. 또한 그의 연구는, 뼈는 혈당 조절을 돕고 기억력 유지를 촉진하는 오스테오칼신(osteocalcin)이라는 단백질을 만드는 것을 발견하였다.[2] 근육은 뼈와 가장 밀접한 관계를 맺으며, 함께 움직이고 비례적으로 성장하는 동반자라고 할 수 있다. 2018년 Cell Reports 지에 게재된 본왈드가 공동 저술한 연구에 따르면, "뼈와 근육은 밀접한 관계를 맺고 있으며, 일생 동안 조직 질량(tissue mass)이 일치되는 동기화(synchronization)가 일어나는 것으로 나타났다."[3]

뼈와 근육 사이의 두 가지 화학적 상호 작용의 예로는 근육에서 미오스타틴(myostatin)과 아미노이소부티르산(aminoisobutyric acid, BAIBA)의 생성을 들 수 있다. 미오스타틴은 근육과 적절한 비율로 골량을 유지한다. 이 연구에 따르면, "사용 중단으로 유도된 불용성 근위축(muscle atrophy)은 파골세포형성 감소에 의한(골세포 전구체의 용해) 골형성 억제 효과가 있는 미오스타틴을 생성하도록 하여, 근육과 뼈의 소통을 지원한다."[3] 운동을 하면 근육은 BAIBA를 생성한다. 본월드 박사는 BAIBA가 활성산소종(ROS)에 의해 유도되는 골세포 세포사멸(osteocyte cell death)을 방지하여 뼈를 보호한다는 사실을 관찰했다.[3]

뼈 세포들, 특히 골세포(osteocytes)는 다기능적이며, 신체의 항상성(생리적 평형)을 유지하는데 도움을 준다. 진화론자들이 주장하는 것처럼 골세포가 척추가 없는 동물(무척추동물)에서 유래했다고 믿어야 할까? 아니면 신체가 골세포에 얼마나 많이 의존하는지가 분명한 상황에서, 다른 세포 유형으로부터 단계적으로 진화했다고 믿어야 할까? 이러한 세포의 복잡한 역할은 창조의 증거인 것이다. 각 세포는 우연히 생겨날 수 없는, 구체적이고 중요한 기능들을 분명히 가지고 있다. "인간 생명에 필요한 복잡성과 질서는 시행착오(trial and error)라는 진화론적 추론을 거스르는 것이다"라고 생물학 박사인 그렉 브루어Greg Brewer)는 Acts & Facts 지의 글 "인간의 몸 만들어보기(Building a Human Body)"에서 말한다."[4] 인체의 복잡성과 정교함은 우리가 우연한 사고로 인해 여기에 있는 것이 아니라, 창조주가 목적을 가지고 지능적으로 설계했음을 상기시켜 준다.

 

References

1. Dance, Amber . "How Bones Communicate With the Rest of the Body." Smithsonian Magazine. Posted on smithsonianmag.com March 3, 2022, accessed June 12, 2023.

2. Karsenty, G., and F. Oury. 2012,. Biology without Walls: The Novel Endocrinology of Bone. Annual Review of Physiology. 74(1):87-105.

3. Bonewald, L. F. et al. 2018. "β-aminoisobutyric Acid, L-BAIBA, Is a Muscle-Derived Osteocyte Survival Factor." Cell Reports 22(6):1531-44.

4. Brewer, G. 2023. Building a Human Body. Acts & Facts. 52 (1): 19.


*참조 : 인간의 몸 만들어보기 : 예수 그리스도의 놀라운 생물공학을 느껴보라.

https://creation.kr/Human/?idx=14580502&bmode=view

인간의 몸은 하나님의 걸작품이다.

https://creation.kr/Human/?idx=1291519&bmode=view

▶ 경이로운 인체 구조 - 몸

https://creation.kr/Topic104/?idx=6558262&bmode=view

▶ 경이로운 인체 구조 – 얼굴

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558251&t=board

▶ 경이로운 인체 구조 - 손과 발

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558178&t=board

▶ 경이로운 인체 구조 - 피부

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558170&t=board

▶ 경이로운 인체 구조 - 귀

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558162&t=board

▶ 경이로운 인체 구조 - 눈

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558155&t=board

▶ 경이로운 인체 구조 - 코

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558145&t=board

▶ 경이로운 인체 구조 - 혈액

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558138&t=board

▶ 경이로운 인체 구조 - 면역계

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6557522&t=board

▶ 경이로운 인체 구조 - 치아

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6557501&t=board

▶ 경이로운 인체 구조 - 목소리

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6557459&t=board

▶ 사람의 뇌

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6557453&t=board


출처 : ICR News, 2023. 6. 15.

주소 : https://www.icr.org/article/your-bones-talk/

번역 : 미디어위원회

미디어위원회
2023-06-27

인지지도와 뇌의 경이로운 복잡성  

(The Cognitive Map: An Incredible Display of the Brain’s Complexity)

by Jonathan K. Corrado, PH.D., P. E.   


   사람이 공간적 능력을 갖기 위해서는 뇌(brains)가 1)사물들이 자신과 어떤 관계에 있는지, 2)모든 것들이 다른 모든 것들과 어떤 관계에 있는지를 말해주는 것이 필요하다. 즉 공간에 대한 소위 타인중심적 공간 지도(allocentric map of space)가 필요하다. 환경을 보며 방향을 탐색하기 위해서 뇌는 주변 환경에 대한 일종의 정신적 표상(mental representation)을 생성하는 것으로 보인다. 이는 흔히 인지지도(cognitive map)라고 불려지고 있다.[1]

1971년 신경과학자인 존 오키프(John O'Keefe)와 조나단 도스트로프스키(Jonathan Dostrovsky)는 뇌에서 이 지도의 첫 번째 증거를 발견했다.[2] 이들은 주변 환경을 돌아다니는 쥐의 신경 활동(neural activity)을 모니터링했다. 연구자들은 쥐가 특정 영역에 들어갈 때마다 쥐의 해마(hippocampus)의 한 부분에서 뉴런이 빠르게 발화되는(fire) 것을 발견했다. 해마는 단기기억에서 장기기억으로 정보를 통합하는 뇌의 구성 부분으로, 항해(navigation)를 가능하게 하는(방향을 찾도록 하는) 공간 기억에서 중요한 역할을 한다. 쥐가 조금 더 멀리 이동하면 다른 뉴런이 발화하는 식으로 작동했다.

오키프와 도스트로프스키는 ‘장소세포(place cells, 위치세포)’를 발견했고[2], 일부 학자들은 이 세포가 인간의 내부 지도를 나타낸다고 주장했다.[3] 주어진 환경에서 특정 장소세포는 특정 위치에 해당하며, 쥐가 새로운 지역으로 이동할 때까지, 쥐에서 이들 신경세포는 해당 위치에 고정된 상태로 남아 있었다. 그런 다음 장소세포는 새로운 공간에 대해 다시 매핑을 한다.[2] 그렇다면 이 세포들은 쥐가 어디에 위치하는지를 어떻게 알 수 있을까?

2005년에 연구자들은 장소세포들처럼 행동하는 또 다른 뉴런 그룹을 발견했다.[4] 이 뉴런은 해마 옆의 뇌 영역인 내후각피질(entorhinal cortex)에 위치한다. 다른 기능들 사이에서, 내후각피질은 기억(memory), 탐색(navigation) 및 시간 인식(time perception)을 위한 네트워크 허브로 작동한다.[5]

실험용 쥐가 물리적 환경의 특정 위치를 통과할 때, 그 뉴런은 발화한다. 그러나 동일한 뉴런이 쥐가 서로 동일한 거리에 있는 다른 위치, 즉 현재 환경에 걸쳐 육각형 격자를 형성하는 위치에 들어갈 때도 발화했다.[6] 이를 격자세포(grid cells)라고 하며, 현재 점유하고 있는 공간을 다양한 방향과 규모의 격자로 타일링(tile, 컴퓨터 화면에서 여러 창을 겹치지 않게 늘어놓는 것)을 하는 것처럼 보인다. 각각의 새로운 공간은 다르게 타일링되지만, 개별 격자세포는 고정된 스케일을 나타낸다. 이는 마치 엄밀한 눈금자와 같아서, 다른 해상도를 가진 측량정보(metric information)와 같은 것을 제공한다.[4]

이것이 사람의 머릿속에서 어떻게 펼쳐지는지 상상해 보라. 넓은 방을 가로질러 걸을 때, 내후각피질에 있는 특정 뉴런이 3m마다 발화한다. 다른 뉴런은 대략 1m 마다 더 자주 발화하며, 다른 뉴런은 10m마다 자신의 진행 상황을 기록하는 등 다양한 방식으로 발화한다. 공간의 모든 위치는 격자세포들의 고유한 발화 패턴을 유도하고, 이는 다시 고유한 장소세포의 발화로 이어진다. 이러한 세포들, 발화순서, 위치의 조합은 사람의 머릿속에 인지지도(cognitive map)를 형성하여, 방을 가로질러 이동하기 위해서 주변 환경을 해석할 수 있게 해준다. 격자세포와 장소세포의 통합은 사람이 주변 공간을 감지하는 기계의 핵심적인 부분인 것으로 보인다.

이제 과학자들은 뇌 기능의 표면 일부만을 들여다보았을 뿐이다. 하지만 인지지도의 복잡성과 이 글의 범위를 벗어난 다른 사례들을 고려할 때, 우리의 물리적 존재가 우연이나 진화의 결과라기보다는, 놀라운 설계의 결과라는 것은 쉽게 추론할 수 있다. 과학이 발전하고 뇌의 신비가 밝혀짐에 따라, 과학자들은 지구에 살아가는 물리적 생명체들이 얼마나 놀랍도록 복잡하면서도 맞춤형으로 설계되었는지 계속해서 발견하고 있다. 로마서 11:33절은 이렇게 말씀하고 있다 : 

“깊도다 하나님의 지혜와 지식의 풍성함이여, 그의 판단은 헤아리지 못할 것이며 그의 길은 찾지 못할 것이로다!"


References

1. Tolman, E. C. 1948. Cognitive maps in rats and men. Psychological Review. 55 (4): 189-208.

2. O’Keefe, J. and J. Dostrovsky. 1971. The hippocampus as a spatial map. Preliminary evidence from unit activity in the freely-moving rat. Brain Research. 34 (1): 171-175.

3. Thurley, K. 2021. Place cells create landmarks. Neuron. 109 (24): 3902-3904.

4. Hafting, T. et al. 2005. Microstructure of a spatial map in the entorhinal cortex. Nature. 436: 801-806.

5. Tsao, J. et al. 2018. Integrating time from experience in the lateral entorhinal cortex. Nature. 561: 57-62.

6. Corrado, J. K. The Hexagon: An Indication of Order and Design in Nature. Creation Science Update. Posted on ICR.org March 13, 2023.

*Stage image: The trajectory of a rat through a square environment is shown in black. Red dots indicate locations at which a particular entorhinal grid cell fired.

Stage image credit: Khardcastle, CC BY-SA 4.0

*Dr. Corrado earned a Ph.D. in Systems Engineering from Colorado State University and a Th.M. from Liberty University. He is a freelance contributor to ICR’s Creation Science Update, works in the nuclear industry, and is a senior officer in the U.S. Naval Reserve.


*참조 : ▶ 사람의 뇌

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6557453&t=board


출처 : ICR, 2023. 6. 8.

주소 : https://www.icr.org/article/cognitive-map-brain-complexity/

번역 : 미디어위원회

미디어위원회
2023-06-26

당신의 정교한 면역계

: 먹어치우고, 비활성화하고, 파괴하도록, 영리하게 구성되었다!

(Your ingenious immune system.

Cleverly configured to devour, deactivate, and destroy)

Philip Bell


    정기적으로 파괴적인 심각한 위협에 직면하는 국가를 상상해보라. 외부 세력과 내부 파괴행위의 위험에 처할 때, 국가는 엄격한 군법에 따라 외국 침략자, 또는 시민 악당에 대해 사형을 선고하며, 필수적인 교육 및 훈련을 위한 전문센터는 물론, 구금 시설, 폐기물 처리 시설, 및 효율적인 운송 시스템 등을 갖추고 있다. 

국가는 국경을 엄격하게 경비하고, 모든 위협을 무력화함으로써, 자국의 생존을 보장한다. 이를 위해서는 감시 및 보안 검사가 필요하다. 정교한 식별 시스템을 통하여, 무고한 시민을 보호하면서, 테러리스트를 탐지하고, 제거해야 한다. 경찰, 군인 및 특수 요원과 같은 일부 개인 들은 엘리트 수준의 특정 기술을 갖고 있다. 높은 수준의 의사소통을 통해 조율된 대응을 보장하고, 위험한 침입에 효율적으로 대응하기 위한 선제적 전략이 마련되어 있다. 

그림 1. 면역계의 구성요소


이 모든 것은 우리 몸의 정교한 면역체계(immune system, 면역계)와 유사하다. 그것은 당신의 세포나 조직에서 발생하는, 당신의 안전을 손상시킬 수 있는 결함들을 해결하고, 외부의 환경적 위험으로부터 당신을 보호한다. 그리고 당신의 면역체계는 외부 방어시스템을 침해하는 모든 것을 단호하게 처리하여, 그것이 신체 내부에 혼란을 일으키지 않도록 해 준다. 

특히 위험한 것은 작은 병원성(질병을 유발하는) 유기체이다. 원래는 모두가 해가 없도록 창조되었으며, 대부분의 유형은 오늘날까지 무해하다. 그러나 최초의 저주(창세기 3장) 이후, 수많은 침입자들이 인간을 끊임없이 공격한다 : 많은 다양한 박테리아들, 바이러스, 곰팡이, 단세포 원생동물, 다세포 기생충 등. 면역계가 없다면, 그슬림과 화상은 쉽게 생명을 위협할 수 있으며, 작은 베임은 확실히 치명적일 수 있다. 아담은 최초의 타락 이전에 이미 유용한 기능을 수행하는 면역체계를 갖고 있었을 것이다.[1]

당신의 신체에는 두 가지 주요 유형의 방어 또는 면역이 있다. 첫 번째는 당신이 태어나면서 갖고 있는 방어 메커니즘으로, 빠르게 발생하는 선천적인 것이다. 이것은 매우 중요하지만, 특정 질병과 같은 개별적인 위협을 겨냥한 것은 아니다. 두 번째는 속도를 높이는 데 더 오래 걸리지만, 적응력이 있다. 즉, 매우 구체적인 위협 인식 및 기억 검색 시스템 덕분에 특정 질병 유기체와 같은 특정 침입자에 개별적으로 대응한다. 다음은 면역체계에 대한 매우 간단한 설명이지만, ‘큰 그림’을 이해하는 데 충분하다.


1. 선천면역

선천(‘타고난’) 면역은 반복적인 공격이나 위협에 노출되어도 변하지 않는다. 그것은 기계적, 화학적, 세포적 방어와 같은 다양한 형태를 취한다. 그들 각각은 여러 잠재적인 나쁜 것들을 즉시 처리하도록 유전적으로 프로그래밍 되어 있다(그림 1을 보라).


똑똑한 피부와 분비작용

깨지지 않는 피부(skin)는 외부 침략자에 대한 국경 통제와 같이, 신체와 외부 세계 사이의 불침투성 장벽으로 첫 번째 방어선이다. 그러나 우리는 피할 수 없는 취약한 피부 노출 부위가 있는데, 눈, 코, 입, 항문, 생식기, 및 요도(소변 배출) 등이 그러하다.[2] 기도(氣道)는 먼지 입자와 초극세사(예: 석탄, 건초, 실리카, 플라스틱, 석면 및 직물)에 대해 위험하다. 다행히도, 신체의 모든 구멍에는 촉촉한 점막(mucous membranes)이 늘어서 있어서, 이러한 입자와 침입하는 미생물들을 부착하여 포획한다. 

피부와 촉촉한 막은 다양한 화학 분비물을 생성하여, 병원성 유기체를 움직이지 못하게 하거나 죽인다. 폐의 주요 기도(氣道) 가지의 내벽에는 외부로부터의 먼지 부스러기들을 가두는 점액(mucus)이 있고, 때로는 기침을 통해 이를 목을 향해 쓸어내는, 털 같은 섬모(cilia)가 있다.[3]

피부의 피지선(sebaceous glands)에서 생성되는 기름진 피지에는 젖산과 지방산이 포함되어있어, 박테리아 성장을 억제한다.[4] 리소자임(lysozyme)은 특히 눈물에서 발견되는 효소이다. 그것은 특정 박테리아를 비활성화하여, 눈 감염을 예방할 수 있다. 강한 위산은 소화에 중요하며, 해를 끼칠 수 있는 병원균을 파괴한다. 소변은 요로의 내벽을 씻어 내린다. 이 외에도 훨씬 더 많은 것들이 있다.


기술에 정통한 세포들

많은 특수 세포들이 면역계에서 중요한 역할을 하고 있다. 여기에는 혈액량의 1%를 구성하는 ‘백혈구(white blood cells, leucocytes)’가 있다(그림 2를 보라). 그것들은 골수에서 성장한 후에, 혈액, 림프(림프계의 무색 액체) 및 다양한 조직과 기관에, 예로 비장, 흉선 및 림프절 등에 배치된다.(그림 1을 보라). 림프구(lymphocytes)라고 불리는 것은 후천면역(adaptive or acquired immunity) 반응의 핵심이다. 백혈구의 유형과 역할은 정말로 어리둥절하다![5]

그림 2. 면역에 관여하는 세포들. 세포는 실제로는 희거나 무색이다. 현미경을 통해 보기 위해 과학자들은 먼저 염료로 염색을 한다. 그러면 그들의 모양은 여기에 있는 이미지들과 비슷하다. 


특히 선천면역과 관련된 것은 ‘식세포(phagocytes, ‘잡아먹는 세포’)‘이다. 여기에는 몇 가지 중요한 유형이 있는데, 이들 모두 이물질/침입자를 삼켜 파괴할 수 있다. 과립백혈구(granulocytes)에는 세 주요 유형이 있다:

∙호중구(Neutrophils, 백혈구의 최대 70%)는 침입하는 미생물에 대한 일차 방어선으로, 군대의 보병과 같다. 그들은 이물질을 삼켜 소화시킨다. 

∙호산구(Eosinophils, 백혈구의 2-3%)는 ‘상위 특수부대원’이다. 그들은 염증을 완화시키고, 알레르기 반응에 관여하며, 특히 기생충에 대해 능동적이다. 

∙호염기구(Basophils 백혈구의 <1%)는 박테리아와 기생충에 대항하여 활동적인 또 다른 특수부대원이다. 그들은 알레르기 항원(예: 꽃가루)이 몸에 들어오면 분비되는 히스타민을 생산하고, 그것은 모세혈관을 확장시켜, 호중구가 감염된 부위로 더 쉽게 빠져나가도록 하며, 눈물과 콧물이 나오도록 유발한다!

면역은 복잡하며, 이 세 가지 과립백혈구 유형들의 기능은 겹친다.


면역계는 놀랍도록 정교하다. 이는 설계자의 초월적 지혜와 설계를 웅변적으로 말해준다.


‘대식세포(macrophages, big eaters)’는 폐기물 처리 작업자와 같은 신체의 주요 청소 세포이다. 몸 전체에서 발견되며, 랑게르한스 세포(Langerhans cells, 피부에서), 쿠퍼 세포(Kupffer cells, 간에서) 등과 같이 몇 가지 다른 이름들을 가지고 있다. 

단핵구(monocytes, 백혈구의 2-8%)는 위험을 인식할 수 있는 장비를 갖고 있으며, 국소 화학 신호가 지시할 때, 다른 세포 유형(예: 대식세포)으로 바뀔 수 있다. 호염기구와 마찬가지로 단핵구는 식작용을 하고, 항원제시, 사이토카인을 생산하고 염증을 해결한다. 그들은 죽은 조직이나 감염된 조직을 청소한다. 

이러한 ‘식세포들’ 중 일부는 계속해서 외래 항원을 처리하여 림프구에게 건네준다(아래 ‘멋진 항체’의 글을 보라). 이런 관점에서 그들의 역할은 후천면역과 중복된다. 

식세포의 작용은 화학 메신저와 같은 사이토카인(cytokines, 시토카인)이라 불리는 세포 신호 단백질에 의해 촉발된다. 이들은 염증, 부상 및 감염 부위에서 방출되며, 혈액 전체를 순환한다. 일부 사이토카인은 식세포(예: 호중구)가 위험 구역 근처의 작은 혈관(모세 혈관)을 통과하도록 유도한다. 일단 근처에 도착하면, 그들은 망가진 세포와 이물질에서 ‘그들을 먹어치움’으로써 청소 작업을 한다. 

NK(natural killer) 세포 또한 선천성 면역의 일부이다. 그들은 정상적인 건강한 세포를 피할 줄 아는 특별한 림프구이지만, 악성 암세포 또는 바이러스에 감염된 세포를 공격한다. 그들은 항체 없이도 표적을 살해한다. (아래 ‘멋진 항체’를 보라). 


2. 후천면역

선천면역과 달리 후천면역(adaptive, acquired or specific immunity, 적응면역, 획득면역, 특이면역)은 특정 유형의 침입자에 따라 대응함으로, 궁극적으로 더 강력하다. 그러나 세포성 병인체에 대해 인식하고, 배치가 이루어진 이후라야, 그들의 임무를 수행하기 때문에, 대응 속도가 조금 느리다. 

감염(infections)은 예를 들면 홍역 바이러스 또는 디프테리아 박테리아 등의 감염은 건강을 심각하게 위협할 수 있다. 때때로 당신의 선천면역은 그러한 적들을 단순하게 막을 수 없다. 당신의 후천면역은 회복과 사망(또는 장기적인 건강 손상)의 차이를 만든다. 당신은 일생동안 반복적으로 그러한 위험에 직면한다.

놀랍게도 신체는 병원체를 막아내는 복잡한 메커니즘을 갖고 있다. 또한 병원체의 중요한 세부사항을 ‘기억하기 위해’ 노력하므로, 향후 공격이 발생할 경우를 대비하여 첫 만남에서 학습을 한다. 이 모든 방어 체계는 사전에 프로그래밍 된 림프구(lymphocytes)와 항체(antibodies)라고 하는 무기에 의해 가능하다(‘멋진 항체’ 및 그림 3a와 3b를 보라).


B-세포와 T-세포

후천면역을 담당하는 림프구에는 범죄와 싸우는 다양한 전문 분야의 훈련된 경찰과 같은 B-세포(B-cells, B-lymphocytes)와 T-세포(T-cells, T-lymphocytes)가 포함된다. 일부는 단명하고, 일부는 수개월 또는 수년 동안을 살며, 침입자를 장기적으로 ‘기억’하는 능력을 떠맡는다. 

T-세포는 흉선(thymus/심장 위에 있는 샘)에서 성숙되면서 ‘교육’되기 때문에, 그렇게 부르는 것이다. 일부는 보조 기능(T-helper cells)이 있고, 일부는 암살자가 된다(T-cytotoxic cells).

B-세포는 골수(bone marrow)에서 이름을 얻은 것이 아니라(일반적인 생각처럼), 조류의 파브리시우스 점액낭(Bursa of Fabricius)에서 처음 발견되었기 때문에, 그러한 이름을 얻었다. 그것들은 표면 막(소위 ‘Fab’ 팔이 튀어나와 있는 부위. 그림 3a를 보라)에 묻혀있는, 갖고 있는 특정 항체의 각 분자들에 의해 활성화된다. 그리고 각 항체는 특수 막단백질(CD79)과 결합되어, B-세포 수용체를 만든다.[6] 이러한 일은 비장과 림프절에서 일어난다. 대부분의 순환하는 B-세포는 어떤 행동도 보지 않는다. 그러나 B-세포 수용체가 그것과 일치하는 것을 찾으면, 모든 시스템이 작동한다. 


전투는 일어나고 있다!

당신은 수십억 개의 외부 항원으로부터 끊임없이 공격을 받고 있다. 질병을 유발하는 어떤 종류의 진정한 적의 침입이 일어난다면, 외부 항원은 확인되고, 책임을 맡은 B-세포는 즉시 분열을 시작한다. 이것은 계속해서 발생하여 형질세포(plasma cells)라 불리는, 무장한 위험한 세포의 엄청난 증식을 일으킨다. 일부 보조 T 세포(T-helper cells)는 이 ‘복제 확장’ 과정에서 B-세포를 돕는다. 그러나 이제 형질세포는 똑같은 항체들을 생산하지만, 그들은 그것들을 막 수용체로 유지하지 않는다. 그 대신 항체는 무수히 혈액으로 방출된다. 침략자의 날은 얼마 남지 않게 된다. 이제 항체들은 탐색 및 파괴 임무를 수행하며, 모든 적들을 제거하고, 감염을 정복할 때까지 중단되지 않는다. 

감염에서 회복된 후에도, 당신은 여전히 ‘기억세포(memory cells)’ 역할을 하는 형질세포를 갖고 있다. 그 특정한 감염 요인과 관련하여, 신체는 이전보다 더 높은 경계 상태에 들어간다. 그 침입자가 다시 못생긴 머리를 치켜세우면, 당신의 기억세포는 즉시로 그 위험을 인식할 것이다. 그들은 빠르게 증식하여 그 유형의 침입자에 특정한 특수 항체의 덩어리를 방출할 것이다. 즉, 당신은 그 질병에 대해 ‘면역’이 되어 있는 것이다. 국가로 비유하면, 알려진 침략자의 반복적인 침략 시도는 무자비하고 치명적인 특수 요원들의 전국적인 동원령이 선포되는 것이다. 이것이 백신(vaccines)이 작동하는 방식이다. 특정 병원체의 침입을 모방하여, 실제 상황이 발생할 때에 대한 면역체계를 미리 준비하는 것이다. 이 타락한 세상에서 면역계는 세계에서 가장 위험한 질병들로부터 우리를 보호한다. 그들은 전 세계 또는 많은 지역에서 일부 질병을 효과적으로 근절했다.[7]


훨씬 더 많은 일들이 진행되고 있다

우리는 실제로 일부 사실만을 이해하고 있는 것이다. 선천면역과 후천면역 모두 여기서 설명한 것보다 훨씬 더 복잡하다. 백혈구(leucocytes)는 여러 유형의 사이토카인들을 분비하는데, 몇 가지 주요 범주들로 집락자극인자(CSFs), 종양괴사인자(TNFs), 인터루킨(interleukins), 인터페론(interferons) 등이다. 모두 면역에서 복잡한 역할을 수행한다. 예를 들어, T-세포는 항바이러스 내성에 중요한 다양한 인터페론(IFN)을 생성한다. 한 종류인 IFNγ는 바이러스와 싸우기 위해 대식세포와 NK 세포를 활성화하고 모집한다. 

일부 침입 세포는 식세포가 삼키기에는 너무 커서, T-세포 독성 및 NK 세포가 그들의 막에 구멍을 뚫는다(퍼포린(perforin)이라고 하는 ‘무기’를 사용하여). 표적세포는 자가 파괴되고[8], 그 후 대식세포(macrophages)는 남아있는 잔해들을 모두 삼켜버린다. 

또한, 모든 세포들, 항체 및 사이토카인이 필요한 곳에 도달할 수 있도록, 신체는 매우 뛰어난 수송 네트워크를 갖추고 있다. 순환계는 면역계 세포(‘경찰’ 및 ‘특수부대’)들이 교란, 손상 또는 감염 부위에 빠르게 도달하도록 한다. 공간은 림프절, 림프관 및 림프계 혈관에 대한 논란을 예방하며, 림프절은 침입자가 구금 및 제거되는 구류 센터가 된다.

요약하자면, 위협이 무엇이든지, 헌신적인 세포들은 항상 그것을 삼키고, 비활성화하고, 파괴할 수 있도록 대기하고 있다. 고도로 정교한 면역계는 정말로 놀라운 설계이다. 


창조주께 영광을

면역계는 놀랍도록 복잡하다. 그것은 설계자의 초월적 지혜를 설득력 있게 말해주고 있다. 우리의 창조주 하나님은 정당하게 우리의 예배를 받을 자격이 있다. 그러나 정교한 면역계가 전혀 쓸모가 없는, 한 가지 감염이 있다. 그것은 치명적인 죄(sin)라는 질병이다(롬 3:23; 6:23). 그 위협을 극복할 수 있는 유일한 희망(히 9:27)은 진정한 회개와 예수 그리스도에 대한 믿음을 통해, 창조주의 완전한 용서와 면죄를 받는 것이다(롬 10:9).


----------------------------------------------

면역계의 질병


안타깝게도 사람의 면역계가 스스로 엉클어지는 경우가 있다. 과민증(hypersensitivity)은 천식 및 건초열과 같이 면역계가 과도하게 반응할 때 발생한다. 자가면역질환(autoimmune diseases)은 특히 몸을 쇠약하게 한다. 이 질환에는 선천적으로 혹은 나이가 들어감에 따라 수축되는 류마티스성 관절염, 다발성 경화증, 건선 등이 포함된다. 고통스러운 류마티스성 관절염(rheumatoid arthritis)은 면역계가 관절의 윤활막을 공격할 때 발생한다. 마찬가지로 면역결핍(immunodeficiency)으로 인한 질병도 심각하다. 여기에서는 사람의 방어력이 심하게 무너져, 통상적인 경미한 감염으로 인해서도 치명적인 위험에 처하게 된다. 가장 잘 알려진 예는 HIV 감염으로 인한 AIDS(후천성면역결핍증)이다. 

또 다른 오작동은 침입하는 병원체에 대한 과잉 반응인 사이토카인 폭풍(cytokine storm)이다. 이것은 제1차 세계대전 이후 스페인 독감(Spanish Flu)으로 그렇게 많은 젊은이들이 사망한 이유를 설명한다. 그들의 강력한 면역계는 자신의 조직, 특히 폐를 공격했다. 사이토카인 폭풍은 또한 COVID-19의 위험한 합병증이다. 고맙게도, 그러한 질병은 비교적 드물다. 우리 중 대부분은 우리의 면역 성분의 매혹적인 배열이 정상적으로 작동하고 있다는 사실에 기뻐할 수 있다. 당신의 정교한 면역계는 항상 경계를 서고 있고, 잠재적인 위험을 경고하며, 행동을 시작할 준비가 되어 있다. 당신은 때때로 몸이 좋지 않을 수 있지만, 기능하는 면역계가 없었다면, 당신은 정말로 수천 번 죽었을 것이다. 


References and notes

1. Bergman, J. and O’Sullivan, N., Did immune system antibody diversity evolve? J. Creation 22(2):92–96, August 2008; creation.com/immune-diversity.

--------------------------------------------------


멋진 항체


항체(antibodies)는 B-세포에 의해 생성된다. 그들은 항원(antigens, ‘외부 침입자’)을 표적으로 삼도록 프로그램된 면역학적 무기이다. 항원은 자신의 몸에서 나오든지(자가 항원, self-antigen), 혹은 이물질 및 미생물(비-자기)의 표면에 있는 분자(예: 단백질)들이다. 각 항원의 분자 모양은 특정 항체에 의해 인식된다. 외부(비-자기) 항원의 검출은 후천면역 반응을 시작하게 한다. 항체는 침입자 항원을 직접 감지하고, 그것과 결합할 수 있다. 대안으로, 식세포(phagocytes)는 그들의 표면에 변형된 항원을 포식할 수 있다. 이러한 표시는 항체 및 기타 반응을 촉발하는 한 경고 표지가 된다. 

항체는 면역글로불린(immunoglobulin, Ig) 단백질이며, IgG, IgM, IgA, IgE, IgD 등 여러 종류가 있지만, 대체적으로 모두 Y 자형이다. 항원에 특별하게 결합하는 부위는 ‘Y’자의 팔(arms)이다. 그들은 가변 영역(variable regions)을 갖고 있다(Fab =  Fragment, antigen-binding); B 세포가 골수에서 발달함에 따라 Fab 팔의 끝부분(그림에서 주황색으로 표시됨)을 코딩하는 DNA가 ‘뒤섞인다(shuffled)’. 이로 인해 사실상 무한한 다양한 항체들이 생성된다. 각각은 Fab 영역 아미노산들의 고유한 서열을 갖게 되고, 특정한 항원과 마주칠 때, 표적을 자극하고, 거기에 고유한 항원을 고정시킨다. 항체 생성은 ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성(irreducibly complex)’으로, 진화를 부정한다.[1]

Y 자형 항체 몸통의 아미노산 배열(Fc = Fragment, crystallizable)은 일정하다. 이 영역은 식세포라 불리는 세포의 분자와 결합한다. 따라서, 항체 Fab 영역은 박테리아에 결합할 수 있는 반면, Fc 영역은 호중구에 결합하여 박테리아를 삼켜 소화시킨다. 

그림 3a. 항체분자. 

그림 3b. 5 가지 유형의 항체(면역 글로불린)


References and notes

1. Bergman, J. and O’Sullivan, N., Did immune system antibody diversity evolve? J. Creation 22(2):92–96, August 2008; creation.com/immune-diversity.

---------------------------------------------


References and notes

1. See Wieland, C., Adam and the immune system; creation.com/immune, 30 May 2009.

2. The ear is not an actual body opening; it ends blindly at the skin-lined eardrum.

3. For more on the respiratory system: Demick, D., The breath of life: God’s gift to all creatures, Creation 27(1):42–45, 2004; creation.com/breath. 4. Aryal, S., Anatomical barriers of immune system—skin and mucus, microbenotes. com, 11 Jan 2020.

5. For more detail, consult an immunology text book, like: Male, D., Immunology: An Illustrated Outline (5th Edn), Garland Science, 147 pages, 2014.

6. I was once involved in research on the B-receptor. Bell, P., Rooney, N., and Bosanquet, A.G., CD79a detected by ZL7.4 separates chronic lymphocytic leukemia from mantle cell lymphoma in the leukemic phase, Cytometry (Communications in Clinical Cytometry) 38:102–105, 1999.

7. Sarfati, J., CMI, vaccines, and vaccination; creation.com/vaccines, 13 May 2018 (updated 22 Apr 2021).

8. Programmed cell death, aka apoptosis: Bell, P., Apoptosis: cell ‘death’ reveals creation, J. Creation 16(1):90–102, 2001; creation.com/apoptosis. 

*PHILIP BELL, B.Sc.(Hons.), P.G.C.E., M.R.S.B., worked in cancer research, then as a school science teacher before entering creation ministry. He is CEO of Creation Ministries International (UK/Europe). For more: creation.com/pbell. 


*참조 ; ▶ 면역계

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6557522&t=board

▶ 경이로운 인체 구조 - 몸

https://creation.kr/Topic104/?idx=6558262&bmode=view

▶ 혈액

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558138&t=board

▶ 사람의 뇌

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6557453&t=board

▶ 한 요소도 제거 불가능한 복잡성

https://creation.kr/Topic101/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6405309&t=board


출처 : Creation 43(3):20–24, July 2021

주소 : https://creation.com/immune-system

번역 : 이종헌




미디어위원회
2023-05-07

설계된 망막

(Retina Design)

by Frank Sherwin, D.SC. (HON.)


     눈은 모든 부분이 복잡하다.


    우리는 고등학교 생물 시간에 기본적인 시각계에 대해서 배운 것을 기억한다. 우리가 볼 수 있는 것은 눈의 뒤쪽 때문이다. 그곳에는 망막(retina)이라고 하는 얇은 조직층(동전 너비의 절반)이 있다. 이 광-활성(photoactive) 조직은 뉴런(neurons)으로 가득 차 있다. 

이 세포들은 광학 데이터를 수신하고, 뇌로 전송한다. 각 뉴런은 작은 '창', 즉 수용영역(receptive field)을 통해 세상을 본다. 솔크 생물학 연구소(Salk Institute for Biological Studies)의 연구자들은 이러한 불규칙한 모양의 수용영역들이 실제로 퍼즐 조각처럼 서로 단단히 맞물려 있다는 사실을 발견했다. 이렇게 하면 영역 사이에 간격이 있을 경우에 발생할 수 있는 사각지대가 발생하지 않는다. 또한 시야가 너무 많이 겹칠 경우 발생할 수 있는 시야 흐림 현상도 방지된다. 따라서 "신경계는 이전에 알려진 것보다 더 정밀하게 작동하며... 개별 세포의 명백한 불규칙성은 실제로 주변 세계에 대한 최고의 이미지를 만들기 위해 조직화 되어있고, 미세하게 조정되어 있다."[2]

이 발견에 추가해서, 최근 시각계의 신경과학 모델에 대한 흥미로운 연구가 진행되고 있다. 사람과 동물은 카메라처럼 시야의 물체들을 받아들이지만, 우리의 눈과 뇌는 "서로 다른 위치의 물체"를 볼 수 있다. 동물과 인간의 주변 환경은 끊임없이 변화하며, 이러한 변화는 시각 정보의 처리에도 영향을 미칠 수 있다."[3]

오스트리아 과학기술연구소와 독일 LMU의 과학자들은 쥐의 망막을 이용해, 뉴런이 조직화되어 있는 방식은 넓은 시야(wide view, 파노라마식)의 시각적 통계에 의해 영향을 받는다는 이론을 뒷받침하는 증거들을 수집했다.

"우리는 자연에서 체계적으로 관찰되는 가장 두드러진 시각적 변화, 즉 지면에서 하늘까지의 빛의 강도(intensity)와 대비(contrast)의 기울기를 활용하여, 쥐의 시각계가 이러한 제약을 고려하도록 진화했는지 알아보기 위해 이 아이디어를 테스트했다." 쥐가 관찰하는 장면과 관련하여, 쥐 망막(수용영역)의 각 뉴런을 활성화하는 감각 공간의 조직을 조사하기 위해서, 막시밀리언 요쉬(Maximillian Jösch)와 그의 동료들은 새로운 광학 촬영 기법을 개발했다. 이 기술을 통해 단일 망막에 있는 수천 개의 뉴런들의 활동을 동시에 측정하고 추적할 수 있었다.[3]

창조론자들은 척추동물의 시각과 관련된 놀라운 세부 사항으로 인해, 쥐의 시각계는 "이러한 제약을 고려할 때" 우연과 오랜 시간을 통해 천천히 진화한 것이[4] 아니라, 원래부터 이 놀라운 능력을 갖도록 만들어졌다고 주장한다. 실제로 요쉬는 "모든 생명체의 핵심적 특징은 생존을 위해 환경에 적응하는 것"이라고 말했다."[3] 창조론자들도 이에 동의한다. 하나님은 지속적인 환경 추적을 통해, 식물과 동물이 환경에 적응하고 틈새를 채우도록 창조하셨다.

요쉬와 그의 동료들은 쥐의 망막 뉴런들이 수행하는 계산이, 낮 동안 망막의 그 부분이 일반적으로 보는 것에 대한 파노라마식 시각적 통계에 따라 달라진다는 사실을 발견했다. 이는 시각 시스템이 선천적으로 균질하지 않으며, 실제로 외부 환경에 적응한다는 초기 가설을 뒷받침한다. "놀랍게도, 우리는 망막 뉴런이 예상치 못한 자극 변화가 있을 때, 나머지 뇌에 정보를 전달할 가능성이 더 높다는 것을 발견했다"라고 요쉬는 말했다. "중요한 것은 뉴런이 하늘이나 땅 중 어디를 보느냐에 따라, 예기치 않은 상황이 달라진다는 것이다. 따라서 망막 회로는 이 세계를 더 효율적으로 표현하기 위해서, 아래쪽 시야에서 위쪽 시야로 가면서 그 특성을 체계적으로 조정하고 있다."[3]

이러한 발견은 척추동물의 시각계를 더 깊이 이해할 수 있게 해주며, 창조주 예수님께서 태초에 시각이라는 놀라운 능력을 어떻게 설계하셨는지 이해하는 데 도움이 된다.


References

1. Sherwin, F. 2017. Do 'Simple' Eyes Reflect Evolution? Acts & Facts. 46 (9): 20.

2. Thomas, B. Retinal Coordination: Picture Perfect Presentation of Design. Creation Science Update. Posted on ICR.org April 15, 2009, accessed April 11, 2023.

3. Fadelli, I. The functional organization of cells in the retina is shaped by natural panoramic environments. Medical Xpress. Posted on medicalxpress.com April 7, 2023, accessed April 11, 2023.

4. Thomas, B. Do Eyes Carry ‘Scars of Evolution’? Creation Science Update. Posted on ICR.org August 24, 2011, accessed April 11, 2023.

* Dr. Sherwin is science news writer at the Institute for Creation Research. He earned an M.A. in zoology from the University of Northern Colorado and received an Honorary Doctorate of Science from Pensacola Christian College.


*참조 : 눈의 각막은 생리학자들을 놀라게 만든다 

https://creation.kr/Human/?idx=11905687&bmode=view

사람의 눈은 나노스케일의 해상도를 가지고 있다.

https://creation.kr/Human/?idx=1291535&bmode=view

사람의 눈은 단일 광자도 감지할 수 있었다.

https://creation.kr/Human/?idx=1291542&bmode=view

완벽한 상을 맺기 위한 망막의 협동은 설계를 가리킨다.

https://creation.kr/Human/?idx=1291500&bmode=view

뒤로 향하는 인간 망막이 형편없는 설계인가?

https://creation.kr/IntelligentDesign/?idx=1291609&bmode=view

눈의 망막에서 거꾸로 된 배선은 색깔의 감지에 중요했다.

https://creation.kr/IntelligentDesign/?idx=1291774&bmode=view

사마귀새우의 경이로운 눈은 진화론을 거부한다 : 16종류의 광수용체를 가진 초고도 복잡성의 눈이 우연히?

https://creation.kr/animals/?idx=1291171&bmode=view

물 위를 살펴볼 수 있는 상자해파리의 눈 : 4가지 형태의 24개 눈을 가진 해파리가 원시적 생물?

https://creation.kr/animals/?idx=1291162&bmode=view

고성능 야간 카메라인 도마뱀붙이의 눈 

https://creation.kr/animals/?idx=1291050&bmode=view

삼엽충의 고도로 복잡한 눈!

https://creation.kr/Circulation/?idx=1295059&bmode=view

진화가 눈을 만들 수 있을까? 절대 그럴 수 없다!

https://creation.kr/Human/?idx=14508201&bmode=view

캄브리아기에서 고도로 발달된 새우 눈이 발견되었다 : 3,000 개의 겹눈을 가진 생물이 하등한 동물인가?

https://creation.kr/Circulation/?idx=1294984&bmode=view

16,000 개의 거대한 겹눈이 5억 년 전에 이미? : 아노말로카리스는 고도로 복잡한 눈을 가지고 있었다.

https://creation.kr/Circulation/?idx=1295026&bmode=view

▶ 경이로운 인체 구조 - 눈

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558155&t=board

▶ 동물의 눈

https://creation.kr/Topic102/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6488243&t=board


출처 : ICR, 2023. 4. 20.

주소 : https://www.icr.org/article/retina-design/

번역 : 미디어위원회


미디어위원회
2023-03-27

인간의 몸 만들어보기 

: 예수 그리스도의 놀라운 생물공학을 느껴보라.

(Building a Human Body: Jesus Christ's Amazing Engineering)

by Gregory J. Brewer, PH.D.  


     찰스 다윈(Charles Darwin)이 진화론을 공식화했을 때, 그는 공통조상, 종의 다양성, 그리고 장구한 시간에 기초했다. 우리 모두는 시간이 사물을 변경시킨다는 것을 알고 있다. 하지만, 수십억 년의 시간이 흘렀더라도, 어떻게 인체의 거대한 복잡성이 무작위적인 과정으로 생겨날 수 있었을까? 신체가 작동되기 위해서는, 여러 장기들이 모두 함께 작동해야하는 것은 말할 것도 없고 말이다.

우리 몸의 조직화된 신진대사(metabolism)는 생명에 필요한 수천 개의 성분들로 구성된, 이중 지질막으로 둘러싸인, 열역학적으로 고립된 구획된 막의 존재에 의존한다. 인간의 몸을 만들기 위한 아래에 나열된 30가지의 설계적 요구사항을 읽어보라. 그러면 창조주이신 예수 그리스도의 공학적 업적에 놀랄 수밖에 없을 것이다. 이러한 시스템의 대부분은 손상 또는 손실이 일어난다면 치명적이다. 인간의 삶이 지속되기 위해서는 모든 기관들이 모두 함께 기능해야 한다.


인간의 몸을 만들기 위한 30가지 단계


1. 생명체의 기본 요소들, 즉 DNA, mRNA, 단백질들, 지질막, 그리고 기본적인 구성 요소들을 설계하라. 이러기 위해서는 5가지 종류의 핵산, 20가지 종류의 아미노산들, 5탄당, 6탄당 등 다양한 탄수화물들, 산화/환원 화학 에너지원 등을 모두 만들어야 한다.


2. 그들의 구조적 지지, 촉매 활성, 유전정보, 변조, 운동 기능, 신호 체계 등을 설계하라.


3. 작업 순서에 따라 재료들을 조립하라. 무작위적 시행착오는 작동될 수 없다. 인간 DNA의 경우 23쌍의 염색체 내에 총 64억 개의 염기 또는 철자들이 필요하다. 우리 몸의 각 세포에 있는 이 유전자 암호들은 약 30,000개의 단백질을 암호화하고 있다. 하지만, 각 유형의 세포에서는 이것들의 하위 집합만이 발현된다. 이 조절된 발현은 연속환경추적(continuous environmental tracking)에 의해서 고도로 조절되는데[1], 조절 RNAs, 조절 단백질들, 후성유전학적 표식 등을 활성화하거나 비활성화하여 DNA 판독을 조절한다. 단백질의 크기는 약 30개의 아미노산에서 3,000개의 아미노산으로 구성된 단백질까지 다양하지만, 각각의 아미노산들은 정확한 순서로 배치되어야만, 적절한 기능을 수행할 수 있다. 20개의 아미노산들을 하나의 단백질로 배열하는 경우의 수는 지구상의 모래알 수보다 더 많다. 극히 우연히 하나의 기능성 효소가 배열될 수 있었다 하더라도, 그것은 오래 기다려주지 않는다. 단일 세포가 기능하기 위해서는 대략 10,000개의 단백질들이 함께 일해야 한다. 과학자들은 여전히 이 모든 것들이 어떻게 가능할 수 있었는지를 발견하기 위해 노력하고 있다.


4. 이들 복잡한 생화학 물질들이 하나의 기능적 시스템으로 조립되기 위해 필요한 정밀하게 조절된 에너지를 공급하라 : 햇빛, 포도당과 같은 화학 에너지, 산화/환원 공급원, 산소, 이산화탄소 등. 


5. 탄소 및 질소 공급원을 얻기 위한 식품들을 쉽게 구할 수 있으며, 산소가 21% 함유된 공기, 물, 각종 미네랄 등이 존재하는 환경을 조성하라. 


6. 손상되는 DNA, 산화된 단백질, 지질 등을 수선하는 수선 시스템(repair systems)들을 설계하라. 


7. 폐기물의 활용 및 재활용을 포함하여, 세포의 손상된 부품을 교체하기 위한 시스템을 설계하라.


8. 독성 환경을 감지하고 피할 수 있는 감각 시스템을 설계하여 장착시키라.


9. 혀와 코의 감각 시스템을 설계하여, 에너지원을 찾고, 성장을 위해 영양분이 지속적으로 공급될 수 있도록 하라.


10. 영양분, 호르몬, 햇빛, 위험 등에 대한 환경추적 시스템을 설계하고 작동되게 하라.


11. 다양한 활동 및 에너지 소모에 따라 심장 및 호흡 속도가 조절될 수 있는, 화학적 제어시스템과 전기화학적 제어시스템을 설계하여 장착시키라.


12. 혈관계, 소화계, 내분비계, 호흡계, 생식계에서 평활근 조직을 조절하는 제어시스템을 설계하라.


13. 골격근의 구부림, 폄, 늘어남을 제어하기 위한 시스템을 설계하라. 부상을 방지하기 위해 통증 감각기들이 포함되어야 한다.


14. 빛, 영양분 소모, 호르몬 상태, 갈증, 온도, 압력, CO2 및 산소 농도 등에 대한 연속환경추적을 통해, 동일한 DNA 지침서 세트에서 개별 장기발달 및 일상 기능을 위한 후생유전학적 제어시스템을 설계하라.


15. 식품, 독소, 페로몬(pheromones), 화재 등을 해석하고, 감지하고, 식별할 수 있는 후각시스템을 설계하라.


16. 산소와 CO2 교환을 하기 위한 폐와 펌프인 심장과 혈관계를 설계하라. 포도당, 아미노산, 지방, 비타민, 미네랄 및 기타 영양소를 취하고 분배하기 위해서, 위와 장에 흡수 시스템을 설계하라. 신체의 모든 부분에 도달할 수 있도록 혈관들을 확장하고 분기되도록 하고, 성장함에 따라 크기가 조절되게 하고, 운동을 하면 확장되도록 만들라. 혈관이 손상될 때, 혈액의 지속적인 누출을 막기 위해, 혈액 응고 시스템을 장착시키라. 매일 골수에서 만들어지는 새로운 적혈구들이 혈관을 채우도록 하라. 적혈구에 헤모글로빈 단백질을 채워 몸 전체에 산소를 운반할 수 있도록 하라. 혈관계가 신체의 모든 산소 요구 부위에 도달하는지 확인하라.


17. 노폐물을 걸러내고, 혈액 속의 무기질 이온들을 유지하며, 신체의 적절한 화학반응을 위해 pH를 고정시키는 신장을 설계하라. 


18. 혈액을 해독하는 간을 설계하고, 지질들, 비타민들, 철분, 구리 등을 운반할 수 있는 단백질 운반체를 설계하라.


19. 복잡한 음식물을 단순한 아미노산, 설탕, 지방으로 분해하고, 필요한 미네랄과 비타민을 흡수할 수 있는 소화 시스템을 설계하라. 미각을 위한 혀와 치아들도 포함시켜야 한다.


20. 산소의 흡수와 CO2의 방출을 위해 정확한 표면적 대 부피 비율을 갖으며, 혈관들의 근접성이 높은 폐를 설계하라. 심장에서 폐로 혈액이 들어오는 입구와 출구를 설계하고, 뇌에 높은 산소 농도가 유지되도록 설계하라. 뇌의 산소 및 CO2 농도 수준을 기반으로 하여, 호흡 속도가 자율적으로 제어되도록 설계하라.


21. 흑백과 컬러를 함께 볼 수 있으며, 망막에 빛을 집중시킬 수 있는 렌즈가 장착된 시각 시스템을 설계하라. 빛의 량을 제어하는 46 f스톱(f-stops) 이상의 빛의 양을 조절할 수 있는 조리개(홍채)를 설계하고, 빛의 양의 감지 범위는 1제곱미터당 0.000001 칸델라(candela)에서 1억 칸델라까지이다. 물체를 식별하기 위해서 전체 이미지를 처리하고, 분류하며, 사건을 기억하고, 사람들의 얼굴에서 감정을 읽고, 글자, 단어를 읽고, 개념을 이해할 수 있어야 한다.


22. 신경계에 의해 조절되며 말과 노래를 할 수 있는, 혀와 입술을 포함하여 후두와 성대를 설계하라. 50,000 단어의 어휘를 인식하고, 주어, 동사 및 술어를 쉽게 사용하는 언어 습득 프로토콜을 장착시키라.


23. 말을 이해하고, 시끄러운 소음 중에서 목소리를 추적하고, 음악을 감상하고, 방향을 결정할 수 있는 뇌 청각 시스템을 설계하라.


24. 전정계를 만들어서 직립 자세를 유지하고, 잘 걸을 수 있으며, 넘어지지 않고 달릴 수 있도록 만들라.


25. 피부를 만들어 온몸을 감싸게 하고, 수분을 보유하면서, 외부 물질의 침입을 방어하게 하라. 연속환경추적을 하도록 통증, 온도, 압력 센서를 내장시켜라.


26. 침입 미생물을 인식하고 대응할 수 있는 면역계를 설계하라. 지속적인 모니터링을 통해 자아와 비자아를 구분하도록 해야 한다. 100억 개 이상의 잠재적 표적에 대한 항체 단백질 조합을 갖고 있는, 림프절에 분산되어있으며, 골수와 비장에서 만들어지는 적응형 반응들을 설계하여 장착시키라. 또한 감염된 세포를 분해 제거하도록, 흉선에 두 번째 세포 반응 세트를 설계하라.


27. 1000억 개의 뉴런(neurons)과 100조 개의 시냅스(synapses)로 이루어진 뇌를 설계하고 조립하라. 수술, 피아노 연주, 언어, 운동, 활동, 추상적 생각, 의사소통, 기억, 상상, 창조, 사랑 등과 같은 섬세하고 정밀한 행동을 수행하기 위해, 뇌를 많은 전문 하위 영역으로 세분화하라.


28. 학습 및 메모리 시스템을 내장시켜, 성능을 최적화하라.


29. 언어, 청각, 시각, 인지, 감정, 세대간 의사소통을 포함하여, 대인관계 의사소통 시스템을 설계하라.


30. 하나님의 지혜와 사랑을 나눌 수 있는, 성령님과 초자연적 교감 능력을 갖도록 인간 정신을 설계하라. "하나님이 자기 형상 곧 하나님의 형상대로 사람을 창조하시되 남자와 여자를 창조하시고" (창세기 1:27)


인간이라는 생명체에서 보여지는 초고도 복잡성과 질서는 무작위적인 과정으로 우연히 생겨났다는 진화론적 주장을 기각시킨다. 인간 신체의 놀라운 복잡성은 전지전능하신 창조주의 지혜와 설계를 외치고 있는 것이다.


"또한 그가(예수님이) 만물보다 먼저 계시고 만물이 그 안에 함께 섰느니라“(골로새서 1:17). 

“내가 주께 감사하옴은 나를 지으심이 심히 기묘하심이라 주께서 하시는 일이 기이함을 내 영혼이 잘 아나이다" (시편 139:14)


References

1. For more information about continuous environmental tracking, visit ICR.org/cet.

* Dr. Brewer is professor of biomedical engineering at University of California, Irvine. He earned his Ph.D. in biology at the University of California, San Diego.

.Cite this article: Gregory J. Brewer, Ph.D. 2023. Building a Human Body: Jesus Christ's Amazing Engineering. Acts & Facts. 52 (1).


*참조 : 경이로운 인체 구조 - 몸

https://creation.kr/Topic104/?idx=6558262&bmode=view

사람의 뇌

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6557453&t=board

경이로운 인체 구조 - 손과 발

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558178&t=board

경이로운 인체 구조 - 피부

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558170&t=board

경이로운 인체 구조 - 귀

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558162&t=board

경이로운 인체 구조 - 눈

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558155&t=board

경이로운 인체 구조 - 코

https://creation.kr/Topic104/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6558145&t=board


출처 : ICR, 2022. 12. 29.

주소 : https://www.icr.org/article/building-a-human-body/

번역 : 미디어위원회

미디어위원회
2023-02-03

우리의 창조된 귀

(Our Creation Ear)

Andy McIntosh Ph.D., D.Sc.


“듣는 귀와 보는 눈은 다 여호와께서 지으신 것이니라” (잠언 20:12) 


   귀와 그 작동 방식을 살펴보면, 우리의 청각의 근원에는 매우 훌륭하고 복잡한 과정이 들어있음이 분명하다는 것을 즉시 알게 된다. 실제로 인간의 귀는 지구상에서 가장 작고 정교한 공학적 구조 중 하나이다.

저자의 전공은 음향공학에 적용되는 수학이며, 연소할 때 일어나는 압력파의 역할에 대한 연구를 수행하고 있다. 음향파(acoustic waves)는 말을 할 때, 공기를 통해 전파되는 매우 작은 변화된 압력의 파동을 말한다. 그것은 작지만, 가만있는 불꽃에도 영향을 줄 수 있다. 연구에는 제트 엔진의 안전성도 포함되는데, ‘공명(resonance)’이라 불리는 특정 현상(한 물체가 다른 물체와 진동이 일치할 때 발생)이 음향파를 증폭하여, 진동을 커지게 만들고, 심지어 회전자의 날개를 파괴하기도 한다. 앞으로 살펴보겠지만, 공명은 소리를 듣는 과정에서, 특히 사람의 목소리를 듣는데 있어서 한 중요한 속성이다.


어떻게 듣는가?

소리(sound)는 공기 속에서 압력의 교란이다. 공기를 통해 여행하는 맥동하는 압력의 작은 주기적 진동(‘음향파’라고 부르는)이 외이도(귓구멍)의 입구로 들어가 중이(‘고막’, 그림 1)에 도달한다.

그림 1. 인간 귀의 해부도. 내이의 반고리관(진한 파란색)은 평형과 관계되므로 여기서는 설명하지 않는다. [Stabilizing ligaments/안정 인대, Ossicles(three bones)/이소골(세 개의 뼈) : Malleus(hammer)/추골(망치뼈), Incus/침골(모루뼈), Stapes/등골(등자뼈), Vestibular nerve/전정신경, Cochlear nerve/와우신경, Cochlea/와우(달팽이관), Eustachian tube/유스타키오관, Middle ear(tympanic) cavity/중이강, Tympanic membrane(eardrum)/고막, External auditory ear canal/외이도]


결과적으로 고막의 작은 진동이 중이강에 있는 ‘이소골’이라 불리는 3개의 작은 뼈들을 통해 내이의 달팽이관(Cochlea, 와우)으로 전달된다. 이 시스템의 각 단계는 그 복잡성에 있어서 경이롭다. 모든 포유류에는 이러한 기본 기능을 갖춘 시스템들이 있다(그림 1을 보라). 그러나 포유류들 간에 큰 차이가 있고, 심지어 외이도에도 차이가 있다.

외이도(ear canal)는 소리를 전달하는 것뿐만 아니라, 공명으로 소리를 증폭시킨다. 공명하는 주파수는 길이, 모양 및 크기에 따라 다르다. (플루트(flute)에서 우리가 손가락으로 서로 다른 지점을 열어 길이를 바꿔줌으로 해서, 공기 기둥이 다른 주파수에서 진동하는 방식을 생각해 보라.)

인간의 외이도는 길이가 약 20mm(0.8 인치)인 반면, 고양이와 개는 길이가 더 길고, 거의 직각으로 구부러져 수평 및 수직으로 구성되어 있다. 그들은 우리와는 다른 주파수를 증폭하도록 설계되어 있다.


다른 가청 범위

인간은 약 20~20,000Hz까지 넓은 범위(9 옥타브)를 듣는다. 개는 약 65~44,000Hz(역시 9 옥타브 이상을 듣지만, 인간에 비해 위쪽으로 이동되어 있다)를 듣는 반면, 고양이는 55~77,000Hz까지(10 옥타브 이상)을 들어, 가장 넓은 가청범위 중 하나를 갖고 있다.

사람은 심지어 20대에서도 매우 높은 주파수(약 12,000Hz 이상)를 들을 수 있는 능력을 잃기 시작한다. 사람의 목소리는 다량의 ‘배음(harmonics)’(일반적으로 125~400Hz에서 방출하는 여러 기본 주파수들)을 동반하는데, 이 소리는 첫째 들려지는 범위를 넓히고, 각 개인의 목소리를 독특하게 해준다. 여기에는 모든 피조물이 복종하는 그리스도 자신의 음성이 포함된다. 이것은 창조주간에 모든 것이 존재하도록 명령하셨던 동일한 분이, 마가복음 4장에서 그분이 명령했을 때, 바람과 파도가 그분께 순종함으로서 입증되었다!

사람 목소리의 배음은 2,000Hz와 5,000Hz 사이에서 특히 중요한데, 이는 그 영역이 다른 모음 소리가 구별되는 영역이기 때문이다. 더 높은 주파수는 특히 음악에서 소리의 품질을 풍부하게 한다. 외이도는 말할 때의 주파수와 공명하기에 딱 적합한 길이와 모양으로 되어 있다(즉, 외이도 공기 진동은 일반적인 ‘말하기’ 모드와 공명을 한다).


물의 소리

놀랍게도 최근 연구에서 또 다른 흥미로운 사실이 밝혀졌다. 물에서 나오는 모든 소리들은 물에 갇혀있던 아주 작은 기포들이 터짐으로써 생성되는 것으로 나타났다.[1] 각 기포는 그 크기에 따른 주파수에서 진동하므로, 물이 흐르면 다양한 범위의 가청 주파수가 생겨난다. 따라서 졸졸 흐르는 시냇물 소리, 큰 소리로 떨어지는 폭포 소리, 바닷가의 부서지는 파도 소리는 수십억 개의 매우 작은 기포들이 그것을 감싸는 물의 질량에 저항하여 진동함으로써 만들어내는 것이다. 이들 무수한 기포들은 모두 약간 다른 주파수를 갖고 있지만, 모두가 외이도에 의해 제공되는 음향 공명에 의해, 사람의 귀가 증폭하는 범위 내에 정확히 들어간다.

이것들과 같은 주파수는 사람의 말이 각각 차이를 나타내는 것과도 연관되어 있다. 하나님께서 그분의 말씀에서 “여호와의 소리가 물 위에 있도다 영광의 하나님이 우렛소리를 내시니 여호와는 많은 물 위에 계시도다(”시편 29:3)라고 말씀하신 것은 의미심장하다.

하나님은 성경을 통해 명확하고 정확하게 말씀하시지만, 또한 더욱 일반적인 방법으로 그분의 창조를 통해 말씀하신다. 활기 넘친 계곡물의 아름다운 소리, 위엄있는 파도 소리, 또는 쏟아지는 빗소리를 들었을 때, 우리 중 누가 감동을 받지 않을 수 있겠는가?

더욱이, 명금류(songbirds)가 사용하는 주파수도 역시 같은 범위에 있다! 우리의 외이도가 사람의 말과 노래, 흐르는 물의 소리, 지저귀는 새 소리의 주파수를 자연스럽게 공명하고 증폭시키는 놀라운 방법은 우리 몸이 설계되었다는 또 다른 내재적 증거이다.


중이에 있는 세 개의 이소골

음향 신호는 고막을 진동시킨다. 이것은 뒤에 붙어있는 추골(망치뼈)을 밀고, 그것은 침골(모루뼈)을 밀고, 이어서 수평적으로 등골(등자뼈)로 전달된다(그림 1을 보라). 이들 뼈의 처음 두 개는 길이가 약 5mm이며, 등골(우리 몸에서 가장 작은 뼈)은 더 작다. 실제로, 3개의 뼈 모두 직경 20mm인 영국의 1페니짜리 동전에 쉽게 들어간다(그림 2를 보라).

그림 2.


이것들은 태어난 이후로 크기가 자라지 않는 신체의 유일한 뼈이다. 진화론을 믿는 사람들은 파충류 턱뼈의 윗부분과 아랫부분이 이동하여 추골과 침골이 되었다고 주장하는데, 그것은 그러한 이야기의 가장 큰 장애물 중 하나를 조용히 무시하는 것이다. 즉, 파충류의 턱뼈는 결코 안자라지 않는다!

이소골의 뼈들은 신호를 증폭시켜야한다. 이제 신호가 내이의 액체 매질로 들어가야 하기 때문이다(액체는 압축될 수 없기 때문에 소리를 방해한다). 세 개의 뼈(이소골) 각각은 특수한 모양으로 되어 있어서, 지렛대 메커니즘을 형성하는데, 등골(와우의 난원창이라고 하는 막에 붙어있음)은 추골에 의해 이동되는 거리의 약 3배를 이동시킨다.(그림 3). 또한 중이의 고막과 비교하여, 난원창에서 10배 더 작은 면적이 진동하므로[2], 관련된 에너지 전달이 거의 100% 효율적이다.

그림 3. 사람의 귀가 작동되는 모식도. [Oval window/난원창(안뜰창), Round window/와우창(달팽이창), Bony cochlear wall/골질 와우벽, Scala vestibuli/전정계(전정계단), Cochlear duct/와우관(달팽이관), Tectorial membrane/덮개막, Organ of Corti/코르티기관, Basilar membrane/기저막(바닥막), Scala tympani/고실계(고실계단), Spiral ganglion/나선 신경절, Nerves/신경] 


내이의 와우관

등골은 난원창의 막에서 펌프처럼 작동한다. 그리고 와우관 내부의 액체의 움직임을 보상하기 위해서 현명하게 와우창의 막이 팽창된다.(그림 3을 보라)

그림 4. 와우관(달팽이관)을 펼쳐놓는다면, 실로폰을 연상시키는 기저막이 보인다. [tympanic membrane/고막, stapes/등골, base/기저, scala vestibuli/전정계, scala tympani/고실계(고실계단), basilar membrane/기저막, uncoiled cochlea/풀린 달팽이관, apex/정점, helicotrema/와우공]


만약 와우관(달팽이관)을 길게 펼쳐놓는다면(그림 4를 보라), 와우관 내부에 더 높은 주파수로 갈수록 더 가늘어지는, 마치 실로폰처럼 생긴 독창적인 기저막을 보게 되는데, 난원창 진동에서 들어오는 결합된 주파수가 즉시로 각각의 성분 주파수로 분리되어, 각각의 주파수가 기저막의 서로 다른 부분을 진동시킨다. 이것은 사실상 일종의 순간 주파수 분석기(instantaneous frequency analyzer)로서, 모든 전자 공학자들을 경탄하게 만든다. 그것은 마치 당신의 내이에서 키보드를 연주하는 소형 그렘린(gremlin, 피아니스트의 연주 기술을 가진!)을 갖고 있는 것과 같다!


청각 시스템의 마지막 부분은 기저막의 상단을 따라 펴져있는 코르티기관(그림 3을 보라)과 관련이 있다. 이곳 위에는 아주 작은 털(stereocilia, 부동섬모, 입체섬모)들이 있는데(그림 5), 그것은 들어오는 신호에 의해 자극되는 각각의 주파수에 따라 전기신호를 내보낸다. 섬모(두께가 0.00025mm로써, 가장 얇은 인간 머리카락 두께의 1/70!)라고 불리는 각각의 작은 ‘털’들이 (섬모 바로 위에 닿아 있는) 덮개막(tectorial membrane)에 의해 교란될 때, 하나의 털 위에 부착된 문자 그대로의 기계적 스프링을 작동시킨다. 이것은 정말로 놀라운데, 이 스프링은 두께가 수 나노미터에 불과하며, 길이는 약 100나노미터이다. 나노미터(nanometres)는 백만 분의 1mm이며, 분자 스케일에서 많이 사용하고 있는 단위이다. 다른 쪽 끝은 인접한 섬모(그림 5)의 측면에 있는 한 작은 뚜껑문(trapdoor)을 끌어당긴다. 이것은 가장 작은 초소형 기계적 스프링 중 하나이다!

그림 5. 섬모는 인접한 섬모에 부착된 스프링으로 작동되는 일종의 뚜껑문(trapdoor)이 있다. 전하를 띤 이온이 섬모 아래로 이동하여, 신경을 자극하여 뇌로 보낸다. [Tectorial membrane (not shown) is above Stereocilia and disturbing them/덮개막(여기서는 보이지 않음)이 부동섬모 위에 있어서 그것들을 교란시킨다. Tip link/끝부분 연결, Stimulation opens trap door/자극으로 뚜껑문이 열림, Hair cell within Organ of Corti/코르티기관 내에 있는 털세포, Spiral ganglion/나선신경절, Cochlear nerve/와우신경, Stereocilia/부동섬모]


그러면 이 뚜껑문은 열리고, 유체로 채워진 와우관 안의 전하를 띤 이온들이 신경절 신경을 자극하여, 그것이 음악 소리인지 음성인지에 따라, 뇌의 대뇌피질의 다른 부분으로 신호를 보낸다. 낮은 주파수의 경우 Hz가 하나씩 변화할 때마다 대략 하나의 신경이 있다. 위쪽 주파수 범위에서는 약 2~3Hz 당 신경 종말 하나가 있다.


소음 피해

특정 산업장에서와 같이 한 특정한 주파수의 소리를 반복적으로 듣게 될 때, 때로는 누군가 귀 보호 장비를 제공해 주지 않는다면, 청각 메커니즘이 손상되는 경우가 있다. 시끄러운 음악을 듣는 것도 이와 같을 수 있는데, 섬모 끝에 있는 스프링이 특정한 세트의 주파수에 대해서 문자 그대로 똑 부러질 수 있기 때문이다.

어떤 사람은 와우관 시스템이 작동하지 않는 등, 귀에 유전적 결함이 있는 사람들이 있다. 훌륭한 호주 외과의사인 그레임 클락(Graeme Clark)은 와우관 이식술(cochlear implant)을 개발했는데, 이것은 나선신경절의 신경에 마이크로폰을 부착시켜 와우관 시스템을 우회시키는 것이다. 처음에 이것은 최소한의 기본적인 음성만을 들을 수 있었는데, 이후의 개발로 인해 심지어 음악도 들을 수 있도록 주파수 해상도가 높은 이식이 가능하게 되었다. 이러한 절묘한 공학적 위업을 달성하려면 현명한 지성이 필요했다. 그 의미는 분명하다. 원래의 설계가 정말로 정말로 훌륭했다!


요약 및 결론

공기진동, 기계공학, 화학, 전자공학 등이 총망라된 귀의 정교한 청각 시스템은 솔직히 경이롭다. 이러한 초고도 복잡성의 귀는 무작위적인 돌연변이들에 의해서 우연히 생겨난 것이 아니라, 지적설계 된 것임을 확증해 준다. 분명 우리는 시편 기자와 같이 말할 수 있다. 

“내가 주께 감사하옴은 나를 지으심이 심히 기묘하심이라 주께서 하시는 일이 기이함을 내 영혼이 잘 아나이다”(시편 139:14).



References and notes

1. Leighton, T., The acoustic bubble: Oceanic bubble acoustics and ultrasonic cleaning, Proceedings of Meetings on Acoustics 24:070006, 2015.

2. Areal ratio of tympanic membrane to stapes. See tinyurl.com/yyv5gay5.


Related Articles

The human body—God’s masterpiece

Your hearing: a powerful pointer to God's creation

Ear Now …

Katydid’s amazing ear design

Deaf babies show we are 'created to speak'

Did the ear bones of mammals really evolve from the jawbones of reptiles?


Further Reading

Design Features Questions and Answers


*ANDY McINTOSH Ph.D., D.Sc.

Dr McIntosh is Emeritus Professor of Thermo dynamics at the University of Leeds, UK where he has lectured and researched in combustion theory, aerodynamics, mathematics and engineering. In particular his work on the bombardier beetle has inspired a patented novel spray technology and he has investigated the fundamental link between thermodynamics and information. He speaks and writes widely on origins and has authored or co-authored several creationist books. For more: creation.com/andy-mcintosh.

*이 글은 저자가 Stuart Burgess 박사, Brian Edwards와 공동 저술한 책 ‘Wonders of Creation: Design in a fallen world’에서 저자가 기여한 부분을 각색한 것이다. 


*참조 : 당신의 귀에 달팽이관이 있는 이유

https://creation.kr/Human/?idx=1291481&bmode=view

내이는 생각보다 훨씬 더 복잡했다.

https://creation.kr/Human/?idx=1291487&bmode=view

사람 귀의 놀라운 설계적 특성 : ‘형편없는 설계’라는 주장이 반박되다.

https://creation.kr/Human/?idx=11270920&bmode=view

인간만이 음악을 즐길 수 있도록 독특하게 설계되어 있었다.

https://creation.kr/Human/?idx=1291518&bmode=view

포유류의 청각을 예민하게 하는 모터달린 귀

https://creation.kr/animals/?idx=1291017&bmode=view


출처 : Creation, Vol. 42(2020), No. 1 pp. 14-17.

주소 : https://creation.com/human-ear

번역 : 이종헌

미디어위원회
2023-01-25

뇌에서 노폐물 처리 시스템이 발견되었다.

: 제4의 뇌막인 SLYM의 발견.

(Brain Waste Disposal System Discovered)

David F. Coppedge


뇌에서 새로운 해부학적 구조를 발견하는 것은 자주 있는 일이 아니다.

이것은 뇌척수액을 깨끗하게 하고, 질병이 없는 상태로 유지시킨다.


우리는 방금 뇌의 노폐물 처리 시스템의 새로운 부분을 발견했다(New Scientist, 2023. 1. 5). 클레어 윌슨(Clare Wilson) 기자는 놀랍다는 어투로 로체스터 대학과 코펜하겐 대학의 과학자들이 발견한 것을 전하고 있었다.

뇌의 노폐물 처리 시스템의 일부인 새로운 해부학적 구조가 발견되었다.

이 조직은 뇌를 감싸고 있는 얇은 막으로, 새로 만들어진 뇌척수액(cerebrospinal fluid)을 세포 노폐물을 포함하는 더러운 뇌척수액과 분리시킨다.

두개골과 뇌 사이에 세 개의 뇌막(경막, 지주막, 연막)이 있다는 것은 이미 잘 알려져 있다. 새로운 구조는 가장 안쪽 막의 위에(지주막 아래, 연막 위에) 있는 네 번째 막으로, SLYM(subarachnoid lymphatic-like membrane, 지주막하 유사림프막)이라고 불려지는 것이다. 그것은 극도로 얇아서, 단지 몇 개 세포들의 폭, 심지어 위치에 따라 세포 하나의 폭을 가지고 있다.

그것은 이전에는 발견된 적이 없었는데, 왜냐하면 두개골이 열리면 분해되어, 영상 장치에서는 보이지 않기 때문이다. 과학자들은 쥐를 대상으로 한 연구에서 그것을 발견했고, 그것이 무슨 일을 하는지를 알아냈다.


새롭게 발견된 해부학적 방패와 뇌 모니터(University of Rochester Medical Center, 2023. 1. 5). SLYM을 발견한 기관의 보도자료는 그것에 대해 좀더 자세히 알려주고 있었다. 이 막은 이름처럼 확실히 "슬림(slim)"하지만, 중요한 기능을 하고 있다 :

이 새로운 막은 두께가 아주 얇고, 섬세하며, 단지 몇 개의 세포로 구성되어 있다. 그러나 SLYM은 매우 작은 분자들만 통과할 수 있는 일종의 치밀한 장벽(tight barrier)이며, 또한 "깨끗한" 뇌척수액과 "더러운" 뇌척수액을 분리하는 것처럼 보인다. 이 마지막 관찰은 중추신경계에서 알츠하이머 및 다른 신경학적 질병과 관련된 독성 단백질(toxic proteins)들을 씻어내고, 신선한 뇌척수액의 유입을 허용하는, 뇌척수액의 조절된 흐름과 교환을 필요로 하는, 글림프 시스템(glymphatic system, 노폐물 제거 메커니즘)에서 SLYM이 역할을 수행하고 있음을 암시한다.

코펜하겐 대학의 연구자들은 두개골 아래의 그 막의 위치를 설명하기 위해서, 다음과 같은 그래픽을 제공했다 :

.새로운 한 연구는 면역세포가 뇌를 모니터할 수 있는 장벽과 플랫폼 역할을 하는, 뇌의 새로운 해부학적 구조를 밝혀냈다. (Image credit: University of Copenhagen)


뇌에서 새롭게 발견된 '보호 방패'는 면역세포의 감시탑(watchtower)과 같다(Live Science, 2023. 1. 5). 니콜레타 라네즈(Nicoletta Lanese) 기자는 뇌척수액(CSF)은 두개골의 충격 흡수기(shock absorber)라고 말한다. 하지만 그것은 보충되어야(replenish) 하고, 액체 속의 폐기물은 새로운 뇌척수액과 분리되어야 한다. 또한 과학자들은 SLYM이 "면역세포가 뇌를 감시할 수 있는 플랫폼(platform)"의 역할을 할 수 있도록, 다양한 면역세포들로 채워져 있다는 것을 발견했다

"뇌 내부와 주변의 뇌척수액(CSF)의 흐름을 분리하고 통제하는 것을 돕는 새로운 해부학적 구조의 발견은, 이제 뇌척수액이 뇌에서 노폐물을 운반하고 제거하는 것뿐만 아니라, 면역학적 방어를 지원하고 수행하는 정교한 역할에 대한 훨씬 더 큰 이해를 제공한다"라고 수석저자인 로체스터 대학과 코펜하겐 대학의 신경의학센터의 공동책임자인 마이켄 넨더가드(Maiken Nedergaard) 박사는 말했다.

이 발견에 관한 논문은 Science(2023. 1. 5) 지에 발표되었다. 요약글은 다음과 같이 말하고 있다 :

뇌는 경막, 지주막(거미막), 연막으로 알려진 뇌막들에 의해서 쌓여져 있다. 우리의 연구는 쥐와 인간 뇌의 지주막하 공간을 구분하고 있는, 네 번째 뇌막인 SLYM 존재를 보여준다. SLYM은 말초기관이나 체강 안쪽에 있는, 중피막(mesothelial membrane)과 형태학적 그리고 면역표현형적으로 유사하며, 그것은 혈관을 감싸고 면역세포의 피난처가 된다. 기능적으로 수막 정맥동의 내피 내벽과 SLYM의 밀접한 위치는 뇌척수액과 정맥혈 사이에서 작은 용질(solutes)의 직접적인 교환을 가능하게 하여, 생쥐에서 지주막과립(arachnoid granulations)의 등가(equivalent)를 나타낼 수 있다. SLYM의 기능적 특성화는 뇌 면역 장벽과 유체 수송에 대한 기본적 통찰력을 제공하고 있다.

그 논문에서 이 시스템이 어떻게 진화했는지에 대한 언급은 없었다.

------------------------------------------------


이러한 놀라운 구조가 무작위적 돌연변이로 우연히 생겨났는가? 창조주는 모든 것을 생각하셨다. 신뢰할만한 것에 믿음을 두자.



*참조 : 수면 중 뇌의 목욕 : 현명한 디자인 솔루션

https://creation.kr/Human/?idx=1291530&bmode=view

뇌에서 새로운 발견은 유물론에 도전한다 : 좌측 측두엽이 없어도 행동과 언어에 문제가 없는 이유는?

https://creation.kr/Human/?idx=11330685&bmode=view

대뇌반구 절제술로부터의 회복 : 고도의 설계에 대한 증거

https://creation.kr/Human/?idx=1291495&bmode=view

하나님이 잠을 만드신 이유는?

https://creation.kr/Human/?idx=13618352&bmode=view

근막에서 새롭게 밝혀진 놀라운 사실

https://creation.kr/Human/?idx=13963523&bmode=view

생물의 뇌들이 모두 우연히? : 딱따구리, 초파리, 사람의 뇌

https://creation.kr/animals/?idx=3069629&bmode=view


출처 : CEH, 2023. 1. 10.

주소 : https://crev.info/2023/01/brain-waste-disposal-system-discovered/

번역 : 미디어위원회



서울특별시 종로구 창경궁로26길 28-3

대표전화 02-419-6465  /  팩스 02-451-0130  /  desk@creation.kr

고유번호 : 219-82-00916             Copyright ⓒ 한국창조과학회

상호명 : (주)창조과학미디어  /  대표자 : 박영민

사업자번호 : 120-87-70892

통신판매업신고 : 제 2021-서울종로-1605 호

주소 : 서울특별시 종로구 창경궁로26길 28-5

대표전화 : 02-419-6484

개인정보책임자 : 김광