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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

지적설계를 가리키는 날갯짓 빈도

미디어위원회
2024-07-09

지적설계를 가리키는 날갯짓 빈도

(Intelligently Designed Flapping Frequencies)

by Jake Hebert, PH.D.   


    덴마크 로스킬데 대학(Roskilde University)의 물리학자들은 새, 곤충, 박쥐, 고래 등 다양한 비행생물 및 유영생물의 날개와 지느러미의 젓기(strokes) 빈도를 하나의 방정식으로 정확하게 설명할 수 있음을 보여주었다.[1, 2] 이들은 ‘차원 분석(dimensional analysis)’이라는 기법을 사용하여, 동물의 질량(무게)의 제곱근을 날개나 지느러미의 표면적으로 나누면, 그 결과는 날개나 지느러미를 펄럭이는 빈도에 상수를 곱한 것과 같다는 것을 보여주었다. 아래의 그림과 같이 날갯짓 빈도와 질량의 제곱근을 날개 면적으로 나눈 값의 그래프는 직선이 된다.


차원 분석은 진정한 한 물리법칙은 측정에 사용되는 단위(예로 미터법 단위)들에 의존해서는 안 된다는 사실을 활용한다. 차원 분석은 과학자가 아직 연구 대상이나 시스템을 완전히 이해하지 못한 경우에도 물리학적 통찰력 및 공학적 통찰력을 얻는 데 매우 유용한 강력한 기법이다.

논문 저자들은 다음과 같이 말했다 :

걷기(walking)의 빈도(frequency)와 마찬가지로, 날갯짓의 빈도는 날갯짓 운동의 에너지 비용이 최소화되는 날개의 자연적(공명, resonance) 빈도로서, 대게 생리적으로 결정된다는 것이다.[2]

하지만 기계를 에너지 효율적으로 만드는 것은 엔지니어인 설계자가 하는 일이다. 헤엄치고 날아다니는 다양한 생물들이 에너지 효율적인 날개 또는 지느러미 빈도수를 갖고 있다는 사실은 이러한 생물들이 뛰어난 엔지니어에 의해 설계되었음을 강력하게 시사한다. 실제로 이전의 공학적 연구에서도 다양한 헤엄치는 생물과 날아다니는 생물들의 효율적인 추진 설계가 밝혀졌었다.[3] 그렇다면 이 과학자들은 날아다니는 생물과 헤엄치는 생물에 나타난 창조주의 공학적 손길에 대해 하나님께 영광을 돌렸을까? 슬프지만 놀랍게도 그렇지 않았다. 대신 그들은 이 놀라운 결과를 수렴진화(convergent evolution)와 자연선택(natural selection)의 결과라고 생각하고 있었다.

수렴진화는 비슷한 생태적 틈새를 차지하고 있는 서로 다른 생물 종들이 비슷한 선택적 압력에 대해 비슷한 방식으로 적응할 때 발생한다.... 비행 능력의 진화가 대표적인 수렴진화의 예이다. 날아다니는 곤충(절지동물), 새(조류), 박쥐(포유류)뿐만 아니라, 선사시대 익룡(파충류)도 모두 유용한 비행 능력을 각각 진화시켰다.[2]

진화론자들은 일반적으로 유사한 신체 부위(상동성, homology)는 공통조상으로부터 진화되어 내려왔음을 가리킨다고 주장한다. 그러나 진화론에 따르면, 공통조상의 후손이 아닌 진화계통나무에서 멀리 떨어진 나뭇가지에 있는 생물에서도 비슷한 특징이 발견되는 경우가 있다. 곤충, 새, 박쥐, 익룡에서 독립적으로 진화한 것으로 추정되는 날개가 그러한 예이다. 따라서 진화론자들은 이러한 특성이 우연히 여러 번 각각 진화되었다고(수렴진화) 주장한다. 유사성은 공통 계통에서 진화한 증거이고, 그렇지 않은 경우는 수렴진화의 증거라는 것이다. 즉 유사한 것도 진화된 것이고, 유사하지 않은 것도 진화된 것이라는 것이다. 이것은 동전의 앞면이 나오면 내가 이기고, 뒷면이 나오면 네가 지는 게임이다!

진화론에 따르면, 비행은 네 번 독립적으로 각각 진화했다. 그뿐만 아니라, 매번 "선택 압력"이 마술처럼 비행의 효율을 높여주었다는 것이다!


가장 최근에 열린 창조론 국제 컨퍼런스(International Conference on Creationism)에서 나는 포유류의 순환계와 호흡계의 설계적 특징을 매우 성공적으로 설명한 물리학자 제프리 웨스트(Geoffrey West), 생물학자 존 브라운(John Brown)과 브라이언 엔퀴스트(Brian Enquist)의 대사 스켈링 이론(metabolic scaling theory)을 설명하는 한 논문을 발표했다.[4, 5] 그들의 논문에서는 이러한 특징들의 최적화가 자연선택과 진화에 의해 이루어졌다고 아무렇지도 않게 주장하고 있었지만, 실제로 진화론적 사고는 그들의 이론에 아무런 기여도 하지 못했다. 웨스트 등의 이론은 호흡과 순환이 에너지 효율적이라고 가정하고, 이를 보장하기 위해 어떤 수학적 조건이 충족되어야 하는지를 결정했다. 그리고 이러한 조건은 실제 세계에 살고있는 생물들에서 발견되고 있는 것이다![5] 웨스트 등은 또한 생물체의 몸체 질량이 출생 또는 부화에서부터 성체가 될 때까지 어떻게 변하는지를 설명하는 방정식을 도출했다.[6]


이 이야기가 창조론자들에게 흥미로울 수 있는 또 다른 이유가 있다. 로스킬데 대학의 물리학자들이 한 것과 유사하게, 칠레 대학(University of Chile)의 안드레스 에스칼라(Andrés Escala)라는 물리학자는 차원 분석을 사용하여, 산소 소비율, 체온, 체질량, 심장 박동과 같은 기본 생물학적 빈도수 사이의 관계를 추론했다.[7, 8] 또한 그는 이 관계를 수명과 성숙에 이르는 시간으로 표현했다.[9] 에스칼라의 연구는 웨스트 등의 이론만큼 잘 알려지지는 않았지만, 그것은 차원적으로 일관성이 있으며, 어떤 진정한 물리법칙이 들어 있을 수 있음을 가리키는 것이다. 

생물체의 장수(longevity)는 복잡한 주제이며, 과학자들이 이해하지 못하는 부분이 많다. 하지만 차원 분석은 바로 이러한 상황에서 매우 유용하다. 에스칼라와 웨스트 등의 연구는 수명 기간과 성숙 연령을 포함하므로, 홍수 이전의 세계에서 인간(그리고 아마도 동물도 마찬가지였을)의 특징이었던 놀라운 장수를[10] 설명하는 데 도움이 될 수 있는 통찰력을 제공할 수도 있다.


References

1. Flapping frequency of birds, insects, bats and whales predicted with just body mass and wing area. Phys.org. Posted on phys.org June 5, 2024, accessed June 11, 2024.

2. Jensen, J. H. et al. 2024. Universal wing- and fin-beat frequency scaling. PLoS ONE. 19 (6): e0303834.

3. Guliuzza, R. J. 2014. Reverse Engineering Reveals Ideal Propulsion Design. Creation Science Update. Posted on ICR.org March 14, 2014, accessed June 13, 2024.

4. Hebert III, L. 2023. Allometric and Metabolic Scaling: Arguments for Design . . . and Clues to Explaining Pre-Flood Longevity? Proceedings of the International Conference on Creationism. 9, article 18.

5. West, G. B. et al. 1997. The origin of universal scaling laws in biology. In Scaling in Biology. J. H. Brown and G. B. West, eds. Oxford, UK: Oxford University Press, 87–112.

6. West, G. B. et al. 2001. A general model for ontogenetic growth. Nature. 413 (6856): 628–631.

7. Escala, A. 2019. The principle of similitude in biology: From allometry to the formulation of dimensionally homogeneous ‘laws’. Theoretical Ecology. 12 (4): 415–425.

8. Escala, A. 2022. Universal relation for life-span energy consumption in living organisms: Insights for the origin of aging. Scientific Reports. 12 (1): 2407–2414.

9. Escala, A. 2023. Universal ontogenetic growth without fitted parameters: Implications for life history invariants and population growth. Theoretical Ecology. 16 (4): 315–325.

10. Hebert, J. ICR Research is Revealing Evidence for Pre-Flood Longevity. Creation Science Update. Posted on ICR.org October 30, 2023, accessed June 11, 2024.

11. Hebert, J. 2024. Oysters and Pre-Flood Longevity. Acts & Facts. 53 (5).

12. Hebert, J. 2024. Giantism and Delayed Maturation in Fossil Sharks: Evidence for Extreme Longevity? Creation Research Society Quarterly. 60 (4): 267–283.

* Dr. Jake Hebert is a research associate at the Institute for Creation Research and earned his Ph.D. in physics from the University of Texas at Dallas.


*참조 : ▶ 수렴진화의 허구성

https://creation.kr/Topic401/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6761510&t=board

▶ 우스꽝스러운 진화이야기

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▶ 동물의 비행과 항해

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▶ 900년의 긴 수명

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출처 : ICR, 2024. 7. 1.

주소 : https://www.icr.org/article/intelligently-designed-flapping-frequencies/

번역 : 미디어위원회



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