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이-바퀴벌레-흰개미 중 가장 먼저 등장한 곤충은? 목록

조회 : 2292 | 2014-11-20

사이언스 제공
사이언스 제공
 

이번 주 ‘사이언스’ 표지에는 눈에 익은 곤충들이 등장했다. 마치 행과 열을 맞춰 줄을 서 있는 것 같은 이 곤충들은 이번호 사이언스에 발표된 ‘곤충 진화 연대표’에 따라 순서대로 늘어 놓은 것이다.

 

곤충은 자연계에서 가장 종 다양성이 풍부한 동물군이지만 각각의 곤충이 언제 등장했는지에 대해서는 지금까지 논란이 많았다.

 

베른하르트 미소프 독일 알렉산데르 쾨니히 동물학연구박물관 박사가 이끄는 국제 연구진은 절지동물 144마리에서 총 1478가지 단백질을 만드는 유전자를 분석했다. 그리고 이 결과와 화석으로 남아 있는 곤충들의 자료를 비교해서 각 곤충들이 언제 탄생했는지와 종간 생물학적인 선후 관계를 파악했다.

 

연구 결과에 따르면 곤충은 지금으로부터 4억7900만 년 전인 초기 오르도비스기에 등장했다. 그리고 날아다니는 곤충이 등장한 것은 4억600만 년 전부터다. 그리고 현재 인류와 함께 살고 있는 곤충들은 3억4500만 년 전에 등장한 것으로 파악됐다. 특히 바퀴벌레나 흰개미는 약 2억5200억 년 전 페름기 대멸종의 여파로 나타났다는 것도 알게 됐다.

 

이번 연구에서는 새롭게 밝혀진 사실뿐 아니라 지금까지 학계에 알려진 것과는 다른 결과도 나왔다. 털이 달린 생물에 기생하는 이는 지금까지 깃털 달린 공룡이 등장하면서 생긴 것으로 알려져 있었지만 이번 연구 결과 새와 포유류가 나타나기 전까지는 이가 퍼져나가지 않았던 것으로 밝혀졌다.

 

 

 

 

네이처 제공
네이처 제공

 

 

이번 주 ‘네이처’ 표지에는 만화영화나 오락실 게임에 등장하는 ‘장풍’처럼 보이는 정체불명의 그래픽이 등장한다. 이 그래픽은 차세대 가속기 후보로 꼽히는 ‘플라스마 웨이크필드 가속기’가 작동하는 모습을 형상화 한 것이다.

 

세계 각국은 현재 유럽입자물리연구소(CERN)에서 운영하는 거대강입자가속기(LHC)처럼 초대형 가속기를 건설하는 데 비용과 장소 등 여러가지 측면에서 어려움을 겪고 있다. 길이만 27km에 이르는 LHC는 건설하는 데만 55억 달러(약 6조 원)의 비용이 들어갔다.

 

플라스마 웨이크필드 가속기는 규모가 작고 건설 비용이 저렴하지만 성능은 매우 뛰어난 차세대 가속기로 꼽힌다. 전자를 몇 cm만 가속시켜도 기존의 입자가속기에서 수백 m를 가속시켰을 때 얻는 고에너지를 갖게 할 수 있다. 하지만 한 번에 가속할 수 있는 전자의 수가 극소수라는 점이 상용화의 걸림돌이었다.

 

미국 스탠퍼드대 선형가속기센터 연구진은 최근 이런 상황에 돌파구를 마련했다. 무려 5억 개에 이르는 전자들을 한 번에 가속시키는 기술을 개발한 것이다.

 

플라스마 웨이크필드 가속기는 플라스마 입자의 흐름에 전자 뭉치를 얹어서 마치 파도타기를 하는 것처럼 전자를 가속시킨다. 연구진은 전자 뭉치가 진행하는 동안 그 모양을 정교하게 조절하고 전자 뭉치 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 기술을 개발해 많은 전자들이 균일한 에너지를 얻게 만들었다.

 

연구진은 이번에 개발한 기술이 소형 플라스마 웨이크필드 가속기 상용화에 이정표가 될 것으로 기대하고 있다. 플라즈마 웨이크필드 가속기는 고에너지 물리학 연구는 물론 의학과 산업분야 연구에도 적용할 수 있다.

 

 

 

 

최영준 기자 jxabbey@donga.com

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