화석에 남아있는 고대의 DNA, 단백질, 연부조직 등은 역사과학에 혁명을 일으키고 있다

[변강쇠]

화석에 남아있는 고대의 DNA, 단백질, 연부조직 등은
역사과학에 혁명을 일으키고 있다

고대의 DNA, 단백질, 조직 등을 관측하고 다시 복원하는 기술의 발전은 진화론자들에게 놀라움을 가져다주고 있다.

박물관 진열장에 놓여있던 공룡 뼈에서 남아있던 혈액세포와 단백질의 발견은(6/09/15) 과학자들에게는 충격이었고, 아직 해결되지 않고 있다. 그러나 수년 동안 과학자들은 화석들과 초기 인류의 원래 유기분자들을 부활시키는 일들을 경험하고 있다. 저명한 학술지들에 게재된 논문들에 의하면, 실험 기술의 발달로 더 큰 놀라움들이 예상되고 있고, 패러다임의 변화와 기존 이론의 수정이 예상되고 있다.

DNA

”오래된 뼈에 새로운 생명”이란 제목의 Science Magazine 지에 게재된 글에서, 엘리자베스(Elizabeth Culotta)는 고대 DNA를 복원하는 최근 기술의 발달에 대해서 조사했다. 그 기술은 고고학자들에게 고대 이집트인의 질병을 알 수 있게 해주었다. 그러나 더 흥미로운 것은 네안데르탈인의 DNA와 다른 초기 인류의 유해에 대한 스반테 파보(Svante Pääbo)의 분석이었다. (최근의 사례로 이번 주 Nature 지에 게재된 글). 그녀는 '돈키호테'와 같은 노력을 해야 했다고 말했다 :

고인류학 분야가 아닌 다른 분야 연구자들에 의한 염기서열 분석(sequencing) 기술과 시료 처리 기술의 향상으로, 고대 DNA들은 매우 많은 것들을 우리에게 말해주고 있었다. 그 방법은 유럽 사람들과 식물과 병원균들이 기후 변화에 어떻게 반응했는지와 같은 것들에 적용될 수 있었다. ”우리는 이제 폭발과 같은 어떤 것을 보고 있다.” 파보는 말했다. ”이미 사용되고 있는 방사성탄소 연대측정과 같이, 고대 DNA 분석은 많은 프로젝트의 통합된 부분으로서 정상적인 측정 도구가 될 것이다.”

”혁명이 일어나고 있다.” 막스플랑크 연구소의 인류 역사과학 분과의 새로운 공동책임자인 크라우제(Krause)도 동의하고 있었다. ”이제 그 기술은 모두가 사용할 수 있다. 당신은 작은 실험실에서도 연구할 수 있고, 좋은 논문을 게재할 수 있다. 당신은 멋진 장비가 필요하지 않다. 노하우가 필요할 뿐이다. 그리고 그 노하우는 이제 널리 확산되고 있다.”

엘리자베스가 언급한 고대 DNA는 30,000년 전의 것으로 주장되고 있는 것이었다. 한편, Live Science 지는 매머드의 DNA가 그들의 멸종에 관여했던 고대 기후를 추정하는데 사용될 수 있음을 기술하고 있었다. (Science Magazine의 논문을 보라).

단백질

Science Magazine에 게재된 '단백질 파워(Protein Power)라는 제목의 글에서, 로버트 서비스(Robert F. Service)는 고대 단백질들의 연구에 관해 썼다. 단백질 분석은 고고학 분야에서 사용되어왔다. 그러나 선사시대의 단백질 분석이 유망해지고 있다는 것이다. ”DNA에 비해서 그것은 많은 양으로 존재한다.” 그래서 훨씬 더 분석적 접근이 쉽다고, 한 영국 연구자는 자랑하고 있었다. ”단백질 분석(sequencing)은 훨씬 과거의 시간을, 심지어 수백만 년 전을 볼 수 있게 해주는 잠재력을 가지고 있다”는 것이다. 예를 들어 최근에 다윈을 당황시켰던 ”남미 대륙에서 기괴한 멸종된 동물들” 사이의 관계를 해결하기 위해서 사용되고 있다는 것이다. (Nature 지의 논문을 보라). 서비스는 이렇게 설명하고 있었다 :

고대 단백질은 다윈의 수수께끼를 해결해주고 있을 뿐만 아니라, 고대인들의 구석진 부분까지 밝혀내고 있다. 잉카제국의 500년 전 미라(Incan mummy)는 중증의 세균 감염증으로 사망했음을 진단하는 데에, 그리고 3500년 된 중국 조각품은 가축의 단백질을 접착제로 사용했음을 밝히는 데에 이미 도움을 주고 있다. 그 방법은 특히 고고학 분야에서 많이 사용될 것으로 전망된다. 사람들이 어떤 식물과 동물을 사용했는지, 그리고 어떻게 그것들을 사용했는지를 알 수 있게 해주기 때문이다. ”이 분야는 매우 유망합니다.” 콜린스는 말했다.

그럼에도 불구하고, 이 기술은 고유전학(paleogenetics)의 발달까지 가야할 길이 멀다. 왜냐하면, 단백질의 아미노산 서열 분석은 DNA의 염기서열 분석 이후로 남겨져 지체되기 때문이다. 그리고 고대 단백질을 분석하기 위한 연구비는 많지 않다. ”나는 아직 그렇다고는 생각하지 않는다” 미시간 주립대학의 고단백체학(paleoproteomics)의 선임자인 페기 오스트롬(Peggy Ostrom)은 말했다. 그러나 ”우리는 지난 15년 동안 엄청난 발전을 했다.”

놀랍게도, 로버트 서비스는 카네기 연구소의 한 물리학자가 ”오래된 화석들에서(3억 년 이상 된 물고기 화석을 포함하여) 단백질의 건축 벽돌들인 아미노산들을 검출했다”는 1954년의 사례를 언급하고 있었다. 단백질의 아미노산 서열 분석은 그 당시에는 이루어질 수 없었다. 그 이후로, 질량분석기(mass spectrometry)는 적은 시료에서도 그것을 얻을 수 있게 해주었다. 그리고 샷건 프로테오믹스(shotgun proteomics)는 적은 시료에서 희귀한 단백질들을 찾아낼 수 있게 해주었다. 서비스는 유럽에서 유당분해효소결핍증(lactose intolerance)의 분포를 추적하면서 그 성공적인 결과에 대해 쓰고 있었다. 그러면서 마지막 단락에서 공룡의 연부조직(dinosaur soft tissue)에 대해서 언급하고 있었다 :

이러한 성공은 단지 시작에 불과하다. 다른 보고들은 청동기시대의 중국에서 효모 빵과 버터 치즈를 생산하고 있었음을 밝혀냈다. 그리고 독일 댈하임(Dalheim)의 중세 수도사의 이빨에서 치주 질환을 확인했다. 새로운 방법은 8천만 년 전의 공룡에서부터 완전한 단백질을 발견할 수 있음을 일부 연구들은 가리키고 있다(Science, 1 May 2009, p. 578). 이러한 연구들은 독립된 실험실들에서 확인된 것이다. 그렇다면, 고단백체학(paleoproteomics)은 고대 과거에 새로운 빛을 비춰줄 수도 있을 것이다.

이러한 사실은 지질주상도에 묶여있는 진화 과학자들이 수천만 년 동안 단백질이 남아있을 수 있다는 생각에 흥분되고 있음을 가리킨다. 공룡의 DNA가 발견된다면, 그들은 무엇을 생각할까?

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진화론자들에게 장구한 연대는 결코 흔들릴 수 없는 기초이다 (장구한 시간이 없다면 진화할 시간이 없는 진화론은 붕괴된다). 어떠한 증거도 그것을 변경시킬 수 없는 것으로 보인다. 수억 수천만 년이라는 연대는 단단한 돌과 같은 그들의 마음에 철필로 새겨져 있는 것이다. 장구한 연대는 무신론이라는 다윈의 신학에 있어서 절대로 양보할 수 없는 신앙과 같은 것이다. 그러나 공룡의 적혈구와 연부조직을 포함하여, 수억 수천만 년 전으로 주장되는 화석들에 DNA와 단백질과 같은 유기물질들이 아직도 남아있다는 증거들이 산처럼 많이 쌓여져 가고 있다.

이제 그들은 어떻게 나올까? 우리가 이미 보았듯이, 대부분의 진화론자들은 눈 하나 깜짝하지 않고 그러한 증거들을 자신들의 장구한 시간 틀 내로 통합시켜버릴 것이다. 그것은 1954년에 3억 년 이상 전으로 주장되는 물고기 화석에서 아미노산들이 발견되었을 때 일어났던 일이다. 그들은 모든 경로를 통해 빠져나가려고 할 것이다. 그들의 기초는 2009년에도 흔들리지 않았고, 2015년에도 흔들리지 않았다.

합리적인 사고를 하는 사람이라면, 알려진 DNA와 단백질의 분해속도에 의해서, 그러한 생체 유기분자들은 수억 수천만 년 동안 지속될 수 없다는 것을 누구라도 추론할 수 있을 것이다. 잠시 동안 진실이 가리워질 수 있다. 그러나 진실은 언젠가 밝혀질 것이고, 다윈 진화론의 경호원이었던 장구한 연대는 추종자들과 함께 무대에서 조용히 사라질 것이다.

관련자료

http://kgov.com/list-of-not-so-old-things

http://kgov.com/2013-soft-tissue

http://kgov.com/dinosaur-soft-tissue

https://www.youtube.com/watch?v=EwHA4km7vow

https://www.youtube.com/watch?v=An6Z04PAj5w

https://www.youtube.com/watch?v=wxk3gts8PuA