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생체모방공학

근육 안에 들어있는 기어

by ♤ ♤ 2021. 5. 5.

기어가 들어있는 근육은 진화론에 도전한다. 

(Muscle Motion Discoveries Challenge Evolutionism)

 

      사람들은 우리 몸이 만들어내는 모든 근육 운동에 대해 당연한 것처럼 여기고 있다. 그러나 사람이나 동물에서 근육 운동의 구조와 기능은 어떤 생물학적 과업을 수행하는 것처럼 복잡하다.

 

박쥐는 자신의 귀에 빠르게 수축하는 근육을 가지고 있다. 그리고 대부분의 박쥐들은 정교하게 설계된 반향정위(echolocation, 반향되어 돌아오는 초음파로 물체의 위치를 알아내는 능력)를 사용하여 비행 곤충을 추적한다. 자신의 귀에 작은 근육 섬유가 없다면, 박쥐는 자신이 내보내는 빠른 음파로 인해 귀가 멀어버릴 것이다.

 

박쥐들은 음파 펄스를 내보낼 때 자발적으로 이들 근육 섬유를 수축할 수 있다. 그리고 반향된 음파를 받아서 처리한 후에 근육은 이완된다. 이러한 근육 수축과 이완의 정확한 과정은 먹이를 잡기 전 수 초간의 추적 상황 시에 믿을 수 없는 속도로 증가된다.

 

어떻게 이 근육은 그렇게 신속하고 효율적으로 작동될 수 있는 것일까? 동물학자들은 그 근육이 마이오신(myosin)과 액틴(actin)이라 불리는 단백질 필라멘트로 구성되어 있는 것을 발견했다. 수축은 필라멘트가 서로 서로를 지나 미끌어질 때 발생한다. 이러한 생화학적 과정에 단순한 것은 없다. 이것은 ATP라고 불리는 한 분자에 의해서 동력을 얻으며 분자 모터(molecular motors)들에 의존하고 있다.[1]

 

최근 과학자들은 분자 모터들에서 또 다른 복잡성을 가지는 층을 발견했다. 그들은 나노 모터(nano-motors)에 나노 기어(nano-gears)들이 들어있음을 발견한 것이다! 디네인(dynein)이라 불리는 흔한 세포 단백질은 근육 수축에 관여한다. 진화론자들은 이 디네인 모터가 비효율적이고 느리다고 생각했다. 하지만 좀더 심층적인 연구에 의하면, 이 '느린' 모터는 실제로는 기어(gears)가 완비된 방식으로 설계되어 있었다는 것이다. 타타 기초 연구소(Tata Institute of Fundamental Research)의 루프(Roop Mallik) 박사는 설명했다 :

각 디네인은 마치 오르막길을 올라갈 때 자동차의 기어가 바뀌는 것처럼 기어를 변속시키는 특별한 능력을 보여주고 있다. 따라서 하나의 팀으로 되어있는 각 디네인들은 당겨지는 힘에 따라 속도를 올릴 수도 내릴 수도 있다. 이것은 디네인들이 끌어당길 때 함께 가까이 다발로 무리질 수 있게 한다. 무리짐(bunching)은 디네인이 그들의 부하를 공평하게 공유하도록 도와준다. 그러므로 효율적으로 큰 힘이 발생되도록 작동되는 것이다. 놀라운 것은 디네인보다 훨씬 강한 키네신(kinesin)으로 불리는 또 다른 모터들로 이루어진 모터-팀은 비교될만한 힘을 발생시키지 못한다. 그 이유는 무엇일까? 잘 생각해 본다면 추론할 수 있다! 왜냐하면 키네신은 기어를 가지고 있지 않기 때문이다![2] 

모터와 기어는 그것을 만든 훌륭한 엔지니어가 있음을 의미한다. 사도 바울은 로마서 1장 20절에서 이렇게 쓰고 있었다. ”그의 영원하신 능력과 신성이 그가 만드신 만물에 분명히 보여 알려졌나니...” 이들 경이로운 생물학적 구조들에서 창조주의 능력은 보여지는 것이다. 목표도 없고, 방향도 없고, 계획도 없는, 무작위적인 돌연변이에 의해서 어쩌다 우연히 고도로 초정밀한 기어들이 만들어졌을 것이라는 주장은 도저히 믿기 어려운 이야기이다. 자동차 기어보다 천만 배나 더 작은 극도로 정밀한 초소형 나노 모터들이 말이다![2]

 


Reference

1. Sherwin, F. Molecular Motors vs. Evolutionism. Institute for Creation Research. Posted on icr.org April 1, 2004, accessed January 23, 2013, and Thomas, B. Scientists Discover New Molecular Motor 'Clutch'. Creation Science Update. Posted on icr.org October 10, 2012, accessed January 23, 2013.
2. A nano-gear in a nano-motor inside you. Tata Institute of Fundamental Research via PhysOrg. Posted on phys.org January 17, 2013, accessed January 23, 2013.

* Mr. Sherwin is Research Associate, Senior Lecturer, and Science Writer at the Institute for Creation Research.

 

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