2019년 한해 잃어버린 대륙, 놀이하는 쥐, 깊은 우주의 대폭발, 스스로 길들인 인간, 지하 미생물 연결망 등 주요 과학 연구들이 사이언스 저널에서 많은 관심을 받았다.

숨바꼭질 놀이하는 쥐(Emily Underwood)

올해 세계 최고의 동물 실험실을 보유한 영국 웰컴 생어연구소 (Wellcome Sanger Institute)는 2022년까지 실험동물 시설을 폐쇄하기로 결정했다. 연구소는 그동안 전 세계 유전학 연구에 마우스를 공급해 왔다. 이 같은 결정은 최근 동물실험의 감소와 세포주(cell lines), 오가노이드(organoids) 등 대체 기술의 개발에 따른 것으로, 동물실험이 반생명적이라는 비판도 감안했다(하단 관련기사).

연구에 따르면 실제로 생쥐 뇌에는 생각보다 더 많은 일이 일어난다. 쥐는 재미를 위해 운동한다. 간지러움을 느끼고, 웃기도 한다. 그리고 새로운 연구에 따르면 그들은 숨바꼭질 게임을 즐긴다. 심지어 사람들과 놀기도 한다.

과학자들은 실험용 쥐가 사람처럼 숨바꼭질 규칙을 빠르게 배울 수 있으며 게임을 즐기고 좋아한다는 사실을 발견했다. 숨바꼭질 게임은 규칙이 있다. 게임 도중에 “찾는 자”에서“숨는 자”로 전환 할 수 없으며, 은신처는 발견 될 때까지 그대로 있어야 한다. 독일 베를린 훔볼트대학 신경학자 마이클 브레히트(Michael Brecht)는 애완용 쥐 유튜브에서 실험 아이디어를 얻었다.

과학자들은 인간의 감정과 동기를 동물에 부여하는 것을 꺼려왔다. 그러나 쥐는 간지럽힘에 웃기도 하고 다른 쥐의 고통에 대해 공감할 수 있다. 과학자들은 인간이 하는 모든 일이 적어도 다른 동물에게도 기초가 있다는 것을 깨달았다(doi:10.1126/science.aaz4866).

credit:phys.

스스로를 길들인 인간(Michael Price)

인간은 고양이, 개 및 다른 동물을 길들여 왔다. 연구에 따르면 우리가 길들인 가장 중요한 생물은 우리 자신이다. 새로운 유전적 증거는 우리의 기질, 심지어 얼굴조차도 길들임을 통해 초기 사회에서 더 우호적이고 협력적인 무리가 될 수 있었음을 시사한다.

약 60만년 전에 현생 인류가 그들의 멸종 친척인 네안데르탈인과 데니소반인으로 분리 된 후에 자신을 길들여왔음을 제안하는 새로운 연구는 이에 대한 유전적 증거를 제시한다.

가축화는 한 종이 친근하고 덜 공격적으로 자라면서 발생하는 전체 유전자 변화를 포함한다. 예를들어 개와 길들여진 여우의 경우, 작은 이빨과 두개골, 큰 귀 등 물리적 많은 변화가 있다. 이러한 변화는 모두 길 들여진 동물이 신경 줄기 세포(neural crest stem cells)라고 하는 특정 유형의 줄기 세포를 더 적게 가지고 있다는 사실과 관련이 있다.

이탈리아 밀라노대학(University of Milan) 분자 생물학자 주세페 테스타 (Giuseppe Testa)와 동료들은 BAZ1B 유전자가 신경 줄기 세포의 움직임을 조정하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 제시했다. 대부분의 사람들은 이 유전자의 두 사본을 가지고 있다. BAZ1B 사본과 소수의 다른 사본은 인지 장애, 작은 두개골, 뾰족한 얼굴 특징 및 극단적 친근감과 관련된 장애인 윌리엄 뷰렌(Williams-Beuren) 증후군이 있는 사람들에게는 없었다.

연구자들은 현대인, 네안데르탈인, 데니소반인의 수백 가지 BAZ1B- 민감성 유전자를 검토, 현대인들에게는 이 유전자들이 많은 조절 돌연변이를 축적하고 있음을 발견했다. 이것은 자연 선택이 형성에 관여함을 암시한다. 이 같은 유전자들 중 다수가 다른 길들여진 동물들에서 처럼 현대인들도 길들임 과정을 거쳤다는 것을 제시한다(doi:10.1126/science.aba4534).

나무를 연결하는 지하 미생물 네트워크(Gabriel Popkin)

과학자들은 처음으로 토양과 나무 뿌리 사이에 수백만 종의 곰팡이와 박테리아가 어떻게 영양분을 교환해 숲 전체에 광대하고 상호 연결된 유기체 연결망을 형성하는지 매핑했다. 연구 결과는 기후 변화에서 산림이 할 역할을 더 잘 예측하는 데 도움이 될 수 있다(doi:10.1126/science.aay0516).

천문학자들은 깊은 우주에서 신비한 폭발을 해명할 수 없었다. 과학자는 2018년 ‘AT2018cow’ 또는“소(Cow)”라고 부르는 비정상적으로 밝은 물체를 설명할 수 없었다. 블랙홀로 별이 떨어지며 붕괴하는 모습일 가능성도 있지만 천문학자들은 여전히 확실하지 않다.

유전공학으로 대장균 박테리아는 이제 식물처럼 이산화탄소를 흡수해 살아남을 수 있다. 향후 연구는 온실가스를 공기 중에서 흡수해 의약품 및 기타 중요한 화합물로 전환하는 미생물을 생성할 수 있다.

Greater adria. credit:hallmark.

지질학자들은 유럽 아래에 묻힌 잃어버린 대륙의 역사를 밝혔다. 그레이터 아드리아(Greater adria)라는 거대한 육지의 약 10억 년에 걸친 역사를 재구성했다. 이 대륙은 주로 유럽 남부 아래에 잠겨 있다.

일반적으로 개가 인간의 나이로 몇 살인지 알려면 단순히 7배를 곱하면 된다고 알려졌다. 이제 연구원들은 “후성 유전적 시계”를 포함하는 더 우수하고 훨씬 과학적인 방법을 고안했다.

연구에 따르면 세계의 언어들은 모두 같은 시간에 같은 양의 정보를 전달하는 것으로 보인다. 속도는 초당 약 39비트, 또는 모르스(Morse) 코드 속도의 약 2배다.

이밖에 비디오, 사운드 및 터치감을 동시에 투사하는 스타워즈(Star Wars)에 와 같은 3D 디스플레이 등도 2019년 관심을 많이 받은 과학 연구로 사이언스에 소개됐다.

*참고 : Our favorite science news stories of 2019