Q. 식물끼리 서로 소통한다고 하는데 진짠가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.최근 연구에 따르면 식물 역시 외부로부터의 위협을 감지하고 방어하는 기제를 가지고 있는데, 그 기제의 핵심은 세포 간 의사소통(신호 전달)에 있다. 식물은 외부의 공격으로 상처를 입으면 위험 신호를 몸의 다른 부분에 전달하고 침략자를 쫓기 위한 방어 태세를 갖춘다. 위험 신호의 장거리 운반자, 칼슘 이온 칼슘 이온은 동물의 체내에서 전기적, 화학적 신호를 운반한다고 알려져 있다. 미국 위스콘신-매디슨 대학교의 식물학자 시몬 길로이(Simon Gilroy)와 토요타 마사츠구(Masatsugu Toyota) 박사 연구진은 애기장대(Arabidopsis thaliana)를 대상으로 한 최근 연구에서 식물이 감지하는 위험 신호 역시 칼슘 이온을 통해 전달된다는 사실을 확인했다. 연구자들은 칼슘 이온의 양이 늘어난 곳에서 녹색 빛이 나도록 애기장대에 녹색 형광 단백질(GFP, green fluorescent protein) 유전자를 투입하고, 애기장대의 이파리를 가위로 자르거나 애벌레가 갉아 먹게 한 후 칼슘 이온의 움직임이 어떠한지를 추적했다. 그리고 현미경을 통해서 애기장대의 한쪽 잎이 먹히거나 잘려나간 후 몇 초 지나지 않아 해당 위치에 녹색 빛이 들어오고 이 빛이 곧 주변으로 옮겨져 다른 잎들로 퍼져나가는 것을 관찰했다. 특정 부분의 칼슘 신호가 단기간에 장거리를 이동한 것이다. 칼슘 이온은 먼 거리를 이동하면서 방어 기제들을 수반한다. 칼슘 이온이 지나가는 곳에는 스트레스 호르몬인 자스몬산(jasmonic acid)이 만들어지며, 이것은 식물이 물리적으로, 화학적으로 외부의 위협을 방어할 수 있게 해준다. 자스몬산은 세포벽을 단단하게 만들어 먹기 어렵게 만들고, 자스몬산의 산물인 메틸 자스모네이트(methyl-jasmonate)는 공기 중으로 분사되어 곤충의 소화를 방해한다.
Q. 최초의 인류의 조상이 루시라는 사실의 근거는 어떤 이유인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.“최초의 인간은 누구일까”라는 문제는 많은 사람들의 궁금증을 유발한다. 나의 부모님에 부모님, 또 그 부모님의 부모님. 이렇게 끝이 없는 반복된 물음 속에서 최초 인간의 모습을 예측하는 것은 흥미진진하면서 수수께끼를 푸는 듯한 느낌이다. 이러한 감정들이 모여 탄생한 예술품, 최초 인간 루시가 많은 사람들의 호기심을 자극하고 있다. 우리나라에 소개된 루시는 ‘최초의 인간’ 혹은 ‘인류의 조상’으로 널리 알려져 있다. 루시(Lucy)는 1974년 에티오피아 하다르 계곡에서 발견된 318만년 전 두 발로 걸었던 최초의 여성 인류 화석이다. 우리들에게 익숙하게 느껴지는 ‘루시’는 발굴 당시 유행하던 비틀스(Beatles)의 ‘루시 인 더 스카이 위드 다이아몬즈(Lucy in the sky with diamonds)’라는 노래에서 따온 이름으로, 새로 발견한 화석에 이름을 붙이려할 때 이 곡이 사람들의 귀를 스치고 지나가 붙여졌다는 일화가 있다. 발견 이후 루시는 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스(Australopithecus afarensis)로 직립보행을 하는 인류 초기 조상 중 하나로 간주되어 왔다.