파리에서 발견된 살아있는 자이로스코프 : 창조 설계-동물 [한국창조과학회 자료실]

미디어위원회

2025-10-09

파리에서 발견된 살아있는 자이로스코프

(Living Gyroscope in Flies)

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

초파리(fruit fly, Drosophila)는 생물의학, 유전학, 발생생물학 등 여러 분야에서 연구되고 있는 생물학자들의 친구이다. 이 곤충은 공간을 거의 차지하지 않고, 먹이를 쉽게 섭취하며, 염색체가 네 쌍뿐이고, 번식 속도가 빠르다.

최근 동물학자들은 "[초파리] 비행에 필수적인 구조인 평균곤(haltere, 파리 몸통에 있는 곤봉모양의 균형기관)가 어떻게 형성되었는지"를 연구해 왔다. "주날개 뒤에 위치한 이 작은 기관은 곤충이 공중에서 안정적으로 유지되도록 돕는 생물학적 자이로스코프(gyroscope, 회전의) 역할을 한다"는 것이다.[1] 평균곤은 초파리의 비행을 돕는 놀라운 기계적 감각기관(mechanosensory organs)이다.

평균곤은 진동하는 구조적 자이로스코프나 스트레인게이지(strain gauges, 변형률 측정기)처럼 작동하도록 설계되어, 비행 시 파리의 항법 능력을 향상시키고, 평형을 유지하도록 도와준다. 이러한 진동은 곤충의 몸에 힘을 가하고, 파리는 이를 감지한다. 구체적으로 평균곤은 "비행 제어를 위한 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw)의 세 축의 각속도 정보"를 제공한다.[2]

평균곤은 작고 회전하는 드럼스틱이나 덤벨처럼 보이지만, 어떻게 그런 모양을 유지할 수 있을까? Current Biology 지에 발표된 연구에 따르면, 평균곤의 등배쪽 "돌기는 변형되는 인장 하중을 흡수하여 구형을 유지한다"는 것이다.[3] 수십 년 동안 이 작은 구조물의 속이 비어 있다고 잘못 생각되어 왔지만, Current Biology 지의 연구는 "그것의 두 표면은 둥근 모양으로 안정화 된 정교한 세포 체계에 의해 내부적으로 연결되어 있다"는 것을 보여주었다.[1]

엘체 대학(University of Elche)의 한 논문은 다음과 같이 덧붙여 설명했다. "이 연구는 또한 평균곤이 일정한 장력(constant tension) 하에 있음을 보여준다 : 한 힘은 기저부에서 당겨지고, 다른 힘은 곤충의 바깥 외피에 고정되어 있다. 바로 이 내부적 장력 시스템이 평균곤의 기하학적 구조를 유지하기 위한 두 힘의 균형을 맞춘다."[1]

연구자인 호세 파레하(José Carlos Pastor Pareja)는 "이 구조물은 건축 지지대를 연상시키는 안정화 시스템이다 : 이러한 내부 연결 없이는 평균곤이 길어지고 모양을 잃게 되는데, 마치 버팀줄이 없는 텐트와 같다"라고 말했다.[1] 물론 엔지니어링에서 "건축 지지대"는 건축가가 신중하게 설계한 구조물이며, 우연의 산물이 아니다.

엔지니어링에 관해 말하자면, 세 명의 진화론자들은 파리의 날개와 꼬리의 협응에 대한 생체역학적 기초를 설명하면서, 날개의 움직임은 빠르고 정확해야 한다고 주장하고 있었다.

이 시스템은 날개 힌지(wing hinge)에 클러치(clutch) 메커니즘을 장착하여, 진동하는 흉부에 각 날개를 독립적으로 결합시킨다. 날개가 결합되면 기어박스가 각 날개의 진폭을 조절한다. 따라서 파리의 흉부에서 날개로의 힘 전달 메커니즘은 자동차의 변속기(transmission) 시스템과 매우 유사하다.[4]

클러치 메커니즘, 기어박스, 자동차 변속기 시스템을 떠올릴 때, 우리는 자연스럽게 고도로 지적인 사람들이 세심하게 조정하고 의도적으로 설계한 공학을 떠올린다. 누구도 이것들이 무작위적인 과정으로 모두 우연히 어쩌다 생겨났을 것이라고는 생각하지 않는다. 프랜시스 크릭(Francis Crick)이 "생물학자들은 자신이 보고 있는 것이 설계된 것이 아니라, 진화된 것이라는 사실을 끊임없이 명심해야 한다"라고 말했던 것도 무리가 아니다.[5]

80년대 중반에 나는 덴버에 있는 한 대학에서 진화생물학자와 공식적인 토론을 벌였었다. 그의 주요 주장은 초파리의 평균곤은 두 번째 날개 쌍을 만들기 위해서 돌연변이가 일어난 것이라는 것이었다 ; 짜잔! 울트라바이소락스(ultrabithorax, Ubx)의 유익한 돌연변이. 이것은 초파리와 같은 곤충에서 발견되는 크고 복잡한 호메오박스 유전자(homeobox gene)라는 것이다. 그는 네 개의 날개가 달린 초파리의 사진을 의기양양하게 보여줬었다.

하지만 그가 청중에게 말하지 않았던 것은 그 초파리는 극도의 불리함을 갖게 되었다는 사실이었다. 날개가 한 세트 더 있었지만, 비행 근육이 없었다! 그것은 비행에 장애를 갖고 있었고, 비행 속도가 느리고, 불규칙적이었다(3축 각속도의 입력을 잃었기 때문이다). 이렇게 돌연변이된 네 날개 초파리가 살아남을 수 있는 유일한 장소는 실험실이라는 보호 구역뿐이다. 만약 환경으로 방출된다면, 이 느리고 서투른 초파리는 금세 포식자의 먹이가 될 것이다. 이러한 돌연변이 때문에 한 과학자는 이렇게 말했다.

네 날개 초파리를 생성한 돌연변이는 오늘날 엄격하게 통제된 환경에서만, 그리고 숙련된 연구자들이 실험 대상을 비기능적 단계들을 하나씩 꼼꼼하게 안내할 때에만 생존한다. 이처럼 엄격하게 통제된 실험은 야생에서 무작위적 돌연변이가 어떤 결과를 초래할 수 있는지에 대해 많은 것을 알려주지 않는다.[6]

그럼에도 불구하고, 진화론자들은 이러한 잘 설계된 구조가 창조된 것이 아니라, 조상 생물이 갖고 있던 뒷날개나 앞날개에서 진화했다고 가정해야만 한다(어떤 사람들은 평균곤을 "변형된 뒷날개"라고 잘못 부르기도 한다). 하지만 이러한 일이 일어났다는 증거는 없다. 이는 단지 이론적인 설명일 뿐이다.[7] 평균곤은 처음 발견될 때부터 100% 평균곤이다. 진화론자들은 파리목(Diptera)과 부채벌레목(Strepsiptera)에서 평균곤의 기원을 설명하기 위해 진부한 수렴진화에 의존하고 있다.[8] 지금까지 평균곤은 자연계의 다른 어디에서도 발견되지 않았다.

작은 초파리의 비행과 균형 시스템은 하나님의 창조물에서 분명히 보여지는 그분의 영원하신 능력인 것이다.(로마서 1:20).

References

1. How Flies Grow Their Gyroscopes: Study Reveals How Flight Stabilizers Take Shape. University of Elche. Posted on phys.org June 12, 2025. (사진을 볼 수 있음)

2. Kim, C. et al. 2022. Development and Evaluation of Haltere-Mimicking Gyroscope for Three-Axis Angular Velocity Sensing Using a Haltere-Mimicking Structure Pair. Bioinspiration & Biomimetics. 18 (1) .

3. Song, Y. et al. 2025. Mechanical Coupling between Dorsal and Ventral Surfaces Shapes the Drosophila Haltere. Current Biology. 35 (13): 3090–3105.

4. Deora, T. et al. 2015. Biomechanical Basis of Wing and Haltere Coordination in Flies. Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (5): 1481–1486.

5. Crick, F. 1990. What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery. London, UK: Penguin Books, 138.

6. Meyer, S. C. et al. 2007. Explore Evolution: The Arguments for and Against Neo-Darwinism. London, UK: Hill House Publishers, 105.

7. Hersh, B. et al. 2007. The UBX-Regulated Network in the Haltere Imaginal Disc of D. melanogaster. Developmental Biology. 302 (2): 717–727.

8. Guliuzza, R. 2017. Major Evolutionary Blunders: Convergent Evolution Is a Seductive Intellectual Swindle. Acts & Facts. 46 (3): 17–19.

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

*참조 : 초파리의 극도로 복잡한 비행 신경계

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