악어의 폐 구조는 진화론적 수정을 촉구한다.

악어의 폐 구조는 진화론적 수정을 촉구한다. 

(Alligator Lung Design Prompts Evolutionary Rewrite)


    공룡(dinosaurs)은 오늘날의 조류(birds)로 진화했다고 많은 진화론자들은 주장하고 있다. 하지만 이러한 진화가 일어나기 위해서는 가령 어떤 뼈들, 폐 구조, 공기 펌핑 메커니즘 등과 같은 거대한 장벽들을 극복해야만 한다. 왜냐하면 조류의 호흡 방법은 파충류의 호흡 방법과는 거의 모든 면에서 현격하게 다르기 때문이다.

그러나 한 새로운 연구는 이전에 생각했었던 것보다 악어(alligator)의 폐가 조류의 호흡계와 많은 공통점을 가지고 있다는 것을 발견하였다.[1] 이 발견은 조류가 공룡으로부터 진화되었다는 생각을 지지하는가?

진화론자들이 조류의 조상으로 생각하는 파충류 종류는 풀무(bellows) 형식의 폐와 공기를 펌프하기 위한 횡경막 근육을 가지고 있었다. 이것과 뚜렷하게 대조되게, 조류는 특별하게 연결된 한 뼈에 매달려있는 일방향 공기흐름의 폐(one-way-airflow lungs)와 상호 연결되어있는 일련의 기낭(air sacs)들을 사용하여 호흡한다. 조류의 호흡 기관들은 파충류의 호흡계보다 훨씬 많은 체내 공간을 차지하며, 동시에 가벼운 무게와 유선형의 몸체에 기여한다.

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유타 대학의 연구자(C. G. Farmer and Kent Sanders)들은 악어 폐(alligator lungs)의 공기 흐름의 방향을 측정하기 위해서 3가지의 다른 실험들을 수행했다. 그들은 어떤 방 안에서의 일방향의 공기 흐름을 발견하였고, 이것을 ”두드러진 조류 같은 패턴”이라고 불렀다.[1]

그들은 일정한 방향으로만 흐르는 공기 흐름은 전체적인 조류 몸체 형식에 완전히 의존한다고 추정했었던 이전 연구들을 인용했다. 이 새로운 결과는 악어의 해부학적 구조 내에서 폐에 일방향의 공기 흐름의 통로들이 존재한다는 것을 보여주었다. 그러나 그 연구의 저자들은 ”일정한 방향으로의 공기 흐름이 기낭 없이 횡격막을 이용한 호흡으로 어떻게 가능한지는 알려져 있지 않음”을 인정했다.[1] 그들은 그 흐름은 악어의 폐 안에 있는 특수한 고리(loops)와 밸브들에 의해서 유지되는 것으로 추측했다.

이들 저자들은 현명하게도 이 발견을 조류가 공룡으로부터 진화한 증거로서 해석하지 않았다. 기낭(air sacs)은 ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성(irreducibly complex)’을 보여주는 조류의 호흡 기관들 중 한 요소이다. 비행을 위해서는 기낭, 속이 빈 가벼운 뼈들, 깃털, 날개...등 많은 요인들이 필요하다. 만약 이들 요소들 중 하나라도 생겨나지 않았거나, 크게 기준에 미치지 못한다면(날지 못하던 동물이 새로 진화되기 위해 반드시 거쳐야하는 기간 동안), 변형된 모습을 가진 기형 생물체라는 결과를 가져올 것이다.      

최근에 조류와 수각류 공룡(theropod, 현대 조류의 진화론적 조상이라고 주장되고 있는)의 해부학적 구조를 비교 연구한 결과에 의하면(아래 관련자료 링크 1번 참조), 조류에서 3가지의 중요한 특징들이 나타나 있다는 것이다. 그것은 (1)흉곽이 바깥쪽과 아래쪽으로 확장 및 수축하도록 지지하는 메커니즘, (2)꽤 커다란 균형적 기낭을 수용하기 위해서 충분히 큰 복부 면적, (3)기낭이 파괴되지 않도록 해주는 경첩 늑골(hinged rib bones)과 같은 특화된 복부 골격 메커니즘 등이다.[2]

폐를 통한 일방향으로의 공기흐름은 이들 중요 특징들 중 하나에 포함되지 않았다. 그러므로 무작위적인 돌연변이들에 의한 진화가 이러한 조류의 호흡기관들을 만들 수 있었는가 라는 문제는 풀리지 않고 있으며, 점점 더 증가하고 있는 것이다.     

파머는 한 대학 보도 자료에서 말했다 : ”악어에서 이 공기흐름의 발견이 가지는 진정한 중요성은 페름기와 트라이아스기 사이의 동물상들의 변화를 설명해줄 수도 있을지 모른다는 것이다.”[3] 그녀의 연구 결과에 기초하여, 가장 원시적인 파충류의 선조들 일부는 이미 일방향 공기 흐름의 폐를 가지고 있었고, 그들의 후손들은 공룡, 현대 조류, 또는 현대 파충류 몸체/폐 디자인 등으로 다양하게 진화되어 나갔을지도 모른다고, 그녀는 변경된 진화 이야기를 제안하고 있었다.

진화 이야기의 유연성은 관측된 데이터 보다 훨씬 많은 상상력으로 이루어짐을 보여주고 있다. 악어 폐에서 나타난 일방향으로의 공기 흐름은 악어 전체의 호흡 기관들과 완전히 통합되어 나타난다. 이것은 악어의 살아가는 방식과 잘 조화되고 있다. 간단히 말해서, 조류와 악어는 개별적으로 독특하게 설계된 것처럼 보인다는 것이다.


References

[1] Farmer, C. G. and K. Sanders. 2010. Unidirectional Airflow in the Lungs of AlligatorsScience. 327 (5963): 338-340.
[2] Quick, D. E. and J. A. Ruben. 2009. Cardio-Pulmonary Anatomy in Theropod Dinosaurs: Implications from Extant Archosaurs. Journal of Morphology. 270 (10): 1232-1246.
[3] Gators Breathe Like Birds. University of Utah press release, January 14, 2010.
Image credit: C. G. Farmer & Kent Sanders


*참조 : 악어 호흡에 공룡 지배 단서 (2010. 1. 15. 연합뉴스)
http://www.yonhapnews.co.kr/international/2010/01/15/0608000000AKR20100115065700009.HTML


번역 -

링크 - http://www.icr.org/article/5166/ 

출처 - ICR News, 2010. 1. 28.

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=4840

참고 : 4653|2357|553|1928|4447|4033|4597|4566|3915|4290|3400|2841|2791|2756|4188



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