크리스마스 트리를 버리기 전에 경의를 표하라
: 혹독한 겨울에 광합성을 조절하는 침엽수
(Respect that Christmas Tree Before You Toss It)
David F. Coppedge
침엽수는 혹독한 겨울 환경에서도 견딜 수 있는 매우 강인한 나무이다.
지금쯤 우리들 대부분은 크리스마스 트리를 쓰레기통 옆에 버렸을 것이다. 아직 버리지 않았다면, 지구상에서 가장 강인한 식물 중 하나인 침엽수(conifer)에서 작동되고 있는 메커니즘에 대해 잠시 생각해 보라.
크리스마스 트리 뒤에 숨겨진 과학 : 겨울에 침엽수가 혹한의 상황을 극복하는 방법 (2024. 12. 10, Umea University). 스웨덴 대학의 과학자들은 침엽수(conifers, 구과식물)를 만드는 나무)가 혹독한 겨울을 견딜 수 있는 몇 가지 특성을 알아냈다. "대부분의 사람들은 침엽수가 추운 겨울과 눈부신 햇빛의 한대림에서도 무성하고 녹색으로 유지하는 것을 당연하게 여긴다"라고 부제목은 말한다. "하지만 이제 과학자들은 침엽수의 겨울 생존 뒤에 숨겨진 과학을 밝혀냈다." 여기에서 생물학적 설계는 다시 한번 드러난다.
침엽수가 해결해야 하는 한 어려움은 성장 조건이 좋지 않은 겨울철에 내리쬐는 밝은 햇빛이다. 나무는 이러한 시기에 광합성 활동을 억제시켜야 한다. 그리고 단순히 속도를 늦추는 것만이 아니라, 꽤 상당 기간 동안 느려진 속도를 유지해야 한다. 침엽수는 "지속적 퀀칭(sustained quenching, 지속적 급속냉각 또는 담금질)"이라는 내장된 메커니즘을 사용하여 이 작업을 수행한다.
이 연구 그룹이 밝혀낸 두 주요한 발견 중 하나는, 침엽수가 광합성이 일어나는 곳인 틸라코이드 막(thylakoid membranes)의 구조를 변화시켜, 광계 I(Photosystem I, PS I)과 광계 II(Photosystem II, PS II)가 겨울에 서로 더 가까워지도록 만들어서 (다른 계절에는 분리되어 있음), 스필오버(spill-over, 넘쳐흐름)라는 특별한 방식으로 함께 작용한다는 것이다.
우메오 대학(Umeå University) 식물과학센터의 스테판 얀손(Stefan Jansson) 교수는 "이를 통해 침엽수는 남는 에너지를 안전하게 소모해버리고, 추위에 너무 많은 햇빛으로 인한 피해를 피할 수 있다"고 말한다.
연구자들이 발견한 두 번째 전략은, "대체 전자 흐름(alternative electron flow)"과 관련이 있다. 이를 위해서는 광합성 과정의 균형을 유지하고, "빛이 너무 많고 온도가 영하일 때 시스템이 과부하되는 것을 방지하기 위해" 특수 단백질들이 필요하다. 이들의 연구 논문은 Trends in Plant Science 지(2024. 11. 23)에, "한대 숲의 침엽수의 광합성 이점"이라는 제목으로 게재되었다
이러한 생존 기술은 풍부한 물과 영양분에 더 익숙한 많은 속씨식물(angiosperm, 현화식물, 꽃식물) 나무에는 결여되어 있는 것이다. 소나무나 전나무와 같은 침엽수는 종종 높은 산의 경사면을 덮고 있어, 일 년 중 대부분을 혹독한 날씨 속에서 견뎌야 한다. 대부분의 사람들에게 산악지역의 숲만큼 자연 친화적이며, 사랑스러운 것은 없다. 높은 침엽수들이 하늘을 향해 뻗어 있고, 숨을 쉴 때 솔 향기가 나며, 많은 조류, 포유류, 곤충, 미생물 및 기타 생물 종에게 생산적인 서식지가 되고 있다.
.침엽수들은 토양이나 물이 거의 없는 척박한 환경에서도, 또는 추운 겨울의 혹독한 추위 속에서도 번성한다. <Photo by David Coppedge in the Sierra Nevada backcountry>
진화론에 의하면, 침엽수는 속씨식물(angiosperms)이 지구에 출현하기 전에 진화했다고 주장되고 있다. 그럼에도 불구하고, 침엽수는 더 강인하고 다양한 생물군들을 위해 완벽하게 설계된 것처럼 보인다. 그렇다면 왜 이 논문의 저자들은 '진화적 관점'에서 침엽수를 바라보는 데 집착하고 있을까?
크리스마스 트리(Christmas trees)로 사용되는 한대 침엽수(boreal conifers, 북방 침엽수)는 엽록소를 유지하여 겨울 동안에도 뾰족한 녹색 잎을 유지한다. 이 침엽수는 영하의 기온과 높은 일사량이 일치하는 2월과 3월에 가장 어려운 도전에 직면한다. 수확하는 빛 에너지와 활용하는 빛 에너지의 균형을 맞추기 위해서, 침엽수는 다양한 메커니즘을 병렬로 배치한다. 여기에는 광계 II(PS II)에서 광계 I(PS I)로 직접 에너지를 전달하는 틸라코이드 줄임(thylakoid destacking)과, 지속적인 비광화학적 퀀칭(nonphotochemical quenching, NPQ)을 통한 과잉 에너지 소실(excess energy dissipation)이 포함된다. 또한 ATP 생산을 유지하면서 초과 전자를 안전하게 경로를 변경하기 위해서, 대체 전자 수송 경로(alternative electron transport pathways)를 상향 조절한다. 진화적 및 생태학적 관점에서, 우리는 이러한 메커니즘을 포괄적인 광합성 변화의 일환으로 생각하며, 침엽수의 겨울 적응과 북방수림에서 그들의 지배력에 대한 이해를 높여주고 있다.
진화가 이 연구와 무슨 관련이 있다는 것인가? 아무런 관련도 없다! 하지만 그들은 진화라는 말을 습관적으로 말하며, 다윈에게 이러한 경이로움에 대한 영광을 돌리고 있다 :
▶ 식물은 여러 제어 메커니즘을 진화시켰다.
▶ 우리는 현재의 발전을 고려하여, 분자적, 구조적, 진화적 관점에서 이러한 메커니즘을 조사하고 있다.
▶ 또한 변화하는 기후에 대한 식물 적응을 이해하기 위해서, 우리는 이러한 메커니즘의 진화적 중요성에 대해서도 논의한다.
▶ 주요한... 단백질들은 식물이 그 땅을 서식지로 삼았던 시기에 진화한 것으로 추정된다.
▶ 진화론적 스케일에서, 침엽수(gymnosperms, 겉씨식물)는 속씨식물보다 훨씬 오래되었으며, 아마도 식물 성장에 가장 유리한 조건에서 진화했을 것이다.
▶ ...겨울에 놀라운 진화적 적응을 하였다.
▶ 다양한 생태계에서 번성하기 위해서, 진화는 식물의 성장과 생존 사이의 균형을 최적화한 것으로 보인다.
▶ 더 빠른 보호 메커니즘이... 진화에 의해서 선호되어 왔다.
▶ 더 혹독한 기후에서... 느리고 잠재적으로 무의미하지만, 생존을 보장하는 메커니즘이... 합리적인 진화 전략으로 나타났다.
그들은 결론적으로, 침엽수를 토끼와 경주에서의 거북이로 비유하고 있었다 : 느리고 꾸준한 것이 경주에서 승리한다는 것이다. 그러나 그것이 성공적인 "진화" 전략이라면, 다른 모든 식물들은 왜 패배 전략을 선택했는가? 이건 말이 안 된다. "진화적 관점"은 생물학에 대한 "이해"를 제공하지 않는다. 만물 우연발생의 법칙에 기초한 진화론에서는 모든 것들이 우연히 생겨났을 뿐이다. 무작위적으로 일어나는 돌연변이(mutations)는 어떤 것을 최적화하거나, 어떤 것을 선호하거나, 어떤 것을 전략적으로 선택하지 않는다. 이들 진화론자들은 진화를 제대로 이해하지 못하고 있는 것이다. (2024. 11. 21. 참조).
고대 나무를 숭배하는 이유(?) (2024. 12. 16, Current Biology). 자연림 보존에 관한 이 기사에서, 철저한 다윈 숭배자인 마이클 그로스(Michael Gross)는 기독교인들이 이교도 유럽인들로부터 상록수 "숭배"를 빌려왔다고 말하고 있었다. 이는 마이클이 잘못 생각한 것이다. 기독교인들은 고대 나무를 숭배하는 것이 아니라, 우리의 구원자로 그의 아들 예수님을 보내신 하나님을 경배하는 것이다. 기독교인들은 나무를 포함하여 모든 것들을 아름답게 창조하신 하나님을 경배한다(see Kilmer poem). 마이클의 이러한 거짓말은 코스모스(Cosmos) 시리즈에서 칼 세이건(Carl Sagan)이 말했던 사악한 진화론적 진술로 거슬러 올라간다. "우리는 나무를 숭배하는 것이 타당하다. 왜냐하면 우리는 그들의 후손이기 때문이다." 그렇지 않다. 기독교인들은 우리의 죄를 구속하기 위해 이 땅에 오신 예수님을 찬양하는 것이다.
크리스마스 트리를 재활용하기 원하는가? 염소에게 주라(2024. 12. 29, Reuters on YouTube). 마무리할 재미있는 이야기가 있다. 크리스마스 트리의 재활용에 관해서는 염소(goats)가 역대 최고라는 것이다. 이 사랑스러운 염소들이 농장에 기부된 크리스마스 트리를 행복하게 씹는 모습을 보라. 염소에게 영양가 높은 먹이로, 그들의 내장을 통해 다음 크리스마스 트리를 성장시킬 수 있는 생물학적 퇴비 물질이 만들어지는 것이다. 일종의 순환 경제(circular economy)가 작동되고 있다.
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다음 크리스마스까지 평안하시고, 새해 복 많이 받으시길 바란다. 그리고 모든 곳에 진화론이 만연해 있지만, 올 한 해도 창조주 하나님의 창조 진리가 모든 곳에 전해지길 소망한다.
*참조 : ▶ 식물의 복잡성
https://creation.kr/Topic103/?idx=6557069&bmode=view
▶ 식물의 설계적 특성
https://creation.kr/Topic103/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6556932&t=board
▶ 식물의 통신
https://creation.kr/Topic103/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6555814&t=board
▶ 나무와 꽃
https://creation.kr/Topic103/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6555242&t=board
▶ 피보나치 수열
https://creation.kr/Topic103/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6555161&t=board
출처 : CEH, 2025. 1. 3.
주소 : https://crev.info/2025/01/christmas-tree/
번역 : 미디어위원회
크리스마스 트리를 버리기 전에 경의를 표하라
: 혹독한 겨울에 광합성을 조절하는 침엽수
(Respect that Christmas Tree Before You Toss It)
David F. Coppedge
침엽수는 혹독한 겨울 환경에서도 견딜 수 있는 매우 강인한 나무이다.
지금쯤 우리들 대부분은 크리스마스 트리를 쓰레기통 옆에 버렸을 것이다. 아직 버리지 않았다면, 지구상에서 가장 강인한 식물 중 하나인 침엽수(conifer)에서 작동되고 있는 메커니즘에 대해 잠시 생각해 보라.
크리스마스 트리 뒤에 숨겨진 과학 : 겨울에 침엽수가 혹한의 상황을 극복하는 방법 (2024. 12. 10, Umea University). 스웨덴 대학의 과학자들은 침엽수(conifers, 구과식물)를 만드는 나무)가 혹독한 겨울을 견딜 수 있는 몇 가지 특성을 알아냈다. "대부분의 사람들은 침엽수가 추운 겨울과 눈부신 햇빛의 한대림에서도 무성하고 녹색으로 유지하는 것을 당연하게 여긴다"라고 부제목은 말한다. "하지만 이제 과학자들은 침엽수의 겨울 생존 뒤에 숨겨진 과학을 밝혀냈다." 여기에서 생물학적 설계는 다시 한번 드러난다.
침엽수가 해결해야 하는 한 어려움은 성장 조건이 좋지 않은 겨울철에 내리쬐는 밝은 햇빛이다. 나무는 이러한 시기에 광합성 활동을 억제시켜야 한다. 그리고 단순히 속도를 늦추는 것만이 아니라, 꽤 상당 기간 동안 느려진 속도를 유지해야 한다. 침엽수는 "지속적 퀀칭(sustained quenching, 지속적 급속냉각 또는 담금질)"이라는 내장된 메커니즘을 사용하여 이 작업을 수행한다.
이 연구 그룹이 밝혀낸 두 주요한 발견 중 하나는, 침엽수가 광합성이 일어나는 곳인 틸라코이드 막(thylakoid membranes)의 구조를 변화시켜, 광계 I(Photosystem I, PS I)과 광계 II(Photosystem II, PS II)가 겨울에 서로 더 가까워지도록 만들어서 (다른 계절에는 분리되어 있음), 스필오버(spill-over, 넘쳐흐름)라는 특별한 방식으로 함께 작용한다는 것이다.
우메오 대학(Umeå University) 식물과학센터의 스테판 얀손(Stefan Jansson) 교수는 "이를 통해 침엽수는 남는 에너지를 안전하게 소모해버리고, 추위에 너무 많은 햇빛으로 인한 피해를 피할 수 있다"고 말한다.
연구자들이 발견한 두 번째 전략은, "대체 전자 흐름(alternative electron flow)"과 관련이 있다. 이를 위해서는 광합성 과정의 균형을 유지하고, "빛이 너무 많고 온도가 영하일 때 시스템이 과부하되는 것을 방지하기 위해" 특수 단백질들이 필요하다. 이들의 연구 논문은 Trends in Plant Science 지(2024. 11. 23)에, "한대 숲의 침엽수의 광합성 이점"이라는 제목으로 게재되었다
이러한 생존 기술은 풍부한 물과 영양분에 더 익숙한 많은 속씨식물(angiosperm, 현화식물, 꽃식물) 나무에는 결여되어 있는 것이다. 소나무나 전나무와 같은 침엽수는 종종 높은 산의 경사면을 덮고 있어, 일 년 중 대부분을 혹독한 날씨 속에서 견뎌야 한다. 대부분의 사람들에게 산악지역의 숲만큼 자연 친화적이며, 사랑스러운 것은 없다. 높은 침엽수들이 하늘을 향해 뻗어 있고, 숨을 쉴 때 솔 향기가 나며, 많은 조류, 포유류, 곤충, 미생물 및 기타 생물 종에게 생산적인 서식지가 되고 있다.
.침엽수들은 토양이나 물이 거의 없는 척박한 환경에서도, 또는 추운 겨울의 혹독한 추위 속에서도 번성한다. <Photo by David Coppedge in the Sierra Nevada backcountry>
진화론에 의하면, 침엽수는 속씨식물(angiosperms)이 지구에 출현하기 전에 진화했다고 주장되고 있다. 그럼에도 불구하고, 침엽수는 더 강인하고 다양한 생물군들을 위해 완벽하게 설계된 것처럼 보인다. 그렇다면 왜 이 논문의 저자들은 '진화적 관점'에서 침엽수를 바라보는 데 집착하고 있을까?
크리스마스 트리(Christmas trees)로 사용되는 한대 침엽수(boreal conifers, 북방 침엽수)는 엽록소를 유지하여 겨울 동안에도 뾰족한 녹색 잎을 유지한다. 이 침엽수는 영하의 기온과 높은 일사량이 일치하는 2월과 3월에 가장 어려운 도전에 직면한다. 수확하는 빛 에너지와 활용하는 빛 에너지의 균형을 맞추기 위해서, 침엽수는 다양한 메커니즘을 병렬로 배치한다. 여기에는 광계 II(PS II)에서 광계 I(PS I)로 직접 에너지를 전달하는 틸라코이드 줄임(thylakoid destacking)과, 지속적인 비광화학적 퀀칭(nonphotochemical quenching, NPQ)을 통한 과잉 에너지 소실(excess energy dissipation)이 포함된다. 또한 ATP 생산을 유지하면서 초과 전자를 안전하게 경로를 변경하기 위해서, 대체 전자 수송 경로(alternative electron transport pathways)를 상향 조절한다. 진화적 및 생태학적 관점에서, 우리는 이러한 메커니즘을 포괄적인 광합성 변화의 일환으로 생각하며, 침엽수의 겨울 적응과 북방수림에서 그들의 지배력에 대한 이해를 높여주고 있다.
진화가 이 연구와 무슨 관련이 있다는 것인가? 아무런 관련도 없다! 하지만 그들은 진화라는 말을 습관적으로 말하며, 다윈에게 이러한 경이로움에 대한 영광을 돌리고 있다 :
▶ 식물은 여러 제어 메커니즘을 진화시켰다.
▶ 우리는 현재의 발전을 고려하여, 분자적, 구조적, 진화적 관점에서 이러한 메커니즘을 조사하고 있다.
▶ 또한 변화하는 기후에 대한 식물 적응을 이해하기 위해서, 우리는 이러한 메커니즘의 진화적 중요성에 대해서도 논의한다.
▶ 주요한... 단백질들은 식물이 그 땅을 서식지로 삼았던 시기에 진화한 것으로 추정된다.
▶ 진화론적 스케일에서, 침엽수(gymnosperms, 겉씨식물)는 속씨식물보다 훨씬 오래되었으며, 아마도 식물 성장에 가장 유리한 조건에서 진화했을 것이다.
▶ ...겨울에 놀라운 진화적 적응을 하였다.
▶ 다양한 생태계에서 번성하기 위해서, 진화는 식물의 성장과 생존 사이의 균형을 최적화한 것으로 보인다.
▶ 더 빠른 보호 메커니즘이... 진화에 의해서 선호되어 왔다.
▶ 더 혹독한 기후에서... 느리고 잠재적으로 무의미하지만, 생존을 보장하는 메커니즘이... 합리적인 진화 전략으로 나타났다.
그들은 결론적으로, 침엽수를 토끼와 경주에서의 거북이로 비유하고 있었다 : 느리고 꾸준한 것이 경주에서 승리한다는 것이다. 그러나 그것이 성공적인 "진화" 전략이라면, 다른 모든 식물들은 왜 패배 전략을 선택했는가? 이건 말이 안 된다. "진화적 관점"은 생물학에 대한 "이해"를 제공하지 않는다. 만물 우연발생의 법칙에 기초한 진화론에서는 모든 것들이 우연히 생겨났을 뿐이다. 무작위적으로 일어나는 돌연변이(mutations)는 어떤 것을 최적화하거나, 어떤 것을 선호하거나, 어떤 것을 전략적으로 선택하지 않는다. 이들 진화론자들은 진화를 제대로 이해하지 못하고 있는 것이다. (2024. 11. 21. 참조).
고대 나무를 숭배하는 이유(?) (2024. 12. 16, Current Biology). 자연림 보존에 관한 이 기사에서, 철저한 다윈 숭배자인 마이클 그로스(Michael Gross)는 기독교인들이 이교도 유럽인들로부터 상록수 "숭배"를 빌려왔다고 말하고 있었다. 이는 마이클이 잘못 생각한 것이다. 기독교인들은 고대 나무를 숭배하는 것이 아니라, 우리의 구원자로 그의 아들 예수님을 보내신 하나님을 경배하는 것이다. 기독교인들은 나무를 포함하여 모든 것들을 아름답게 창조하신 하나님을 경배한다(see Kilmer poem). 마이클의 이러한 거짓말은 코스모스(Cosmos) 시리즈에서 칼 세이건(Carl Sagan)이 말했던 사악한 진화론적 진술로 거슬러 올라간다. "우리는 나무를 숭배하는 것이 타당하다. 왜냐하면 우리는 그들의 후손이기 때문이다." 그렇지 않다. 기독교인들은 우리의 죄를 구속하기 위해 이 땅에 오신 예수님을 찬양하는 것이다.
크리스마스 트리를 재활용하기 원하는가? 염소에게 주라(2024. 12. 29, Reuters on YouTube). 마무리할 재미있는 이야기가 있다. 크리스마스 트리의 재활용에 관해서는 염소(goats)가 역대 최고라는 것이다. 이 사랑스러운 염소들이 농장에 기부된 크리스마스 트리를 행복하게 씹는 모습을 보라. 염소에게 영양가 높은 먹이로, 그들의 내장을 통해 다음 크리스마스 트리를 성장시킬 수 있는 생물학적 퇴비 물질이 만들어지는 것이다. 일종의 순환 경제(circular economy)가 작동되고 있다.
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다음 크리스마스까지 평안하시고, 새해 복 많이 받으시길 바란다. 그리고 모든 곳에 진화론이 만연해 있지만, 올 한 해도 창조주 하나님의 창조 진리가 모든 곳에 전해지길 소망한다.
*참조 : ▶ 식물의 복잡성
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▶ 식물의 설계적 특성
https://creation.kr/Topic103/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6556932&t=board
▶ 식물의 통신
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▶ 나무와 꽃
https://creation.kr/Topic103/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6555242&t=board
▶ 피보나치 수열
https://creation.kr/Topic103/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6555161&t=board
출처 : CEH, 2025. 1. 3.
주소 : https://crev.info/2025/01/christmas-tree/
번역 : 미디어위원회