지구상에 펼쳐진 자연에는 많은 놀라움과 신비로 가득 차 있다.
수수께끼를 해명하면, 또 다음 수수께끼가 떠오르고, 그것은 끊임이없다. 여기에는 간신히 해명 된 자연에 얽힌 오랜 수수께끼 몇가지 사례를 살펴보자.
■ 새들은 어떻게 헤매지않고 목적지까지 도달 하는것인가?
조류 중에는 엄청나게 먼 장거리 여행을 해내는 동료가 있지만, 어떻게 길을 헤매지 않고 목적지까지 도달하는지 오랫동안 의문을가지고 있었다.
그러나 그 대답은 조류의 단백질에 있었던 것 같다.
지금까지 조류는 자기장을 감지하여 여행을 하고 있을것으로 추측하고 있었다. 그래서 조류의 단백질을 조사하고 그 가설을 검증해보았는데, 비둘기와 왕나비로부터 지구의 자장에 맞춰져있는 단백질 복합체가 발견 된 것이다.
새가 목적지를 찾는데에 해부학 적 구조가 밝혀진 것은 처음이다. 앞으로 비슷한 습성을 가진 다른 동물에 대해서도 수수께끼의 해명이 진행될 것으로 기대되고 있다.
■ 조류에는 왜 이빨이 없는가?
새는 공룡의 직접적인 자손이다. 그런데도 조상이 가지고 있었던 들쑥날쑥한 이빨이 없다.
일단 조류에는 이빨이 있었다고 하지만, 부리를 만들기 위해 어느 시점에서 그것을 버린 것이다. 그러나 언제 어떻게 이빨을 버렸는지는 알려지지 않았다.
그래서 연구진은 조류 48종의 이빨을 만드는 유전자를 조사하는 것으로, 1억 1600만 년 전에 공룡 조상까지 거슬러 올라가는데 성공했다.
그것은 반은 조류, 반은 공룡으로, 부리는 있었지만 아직 미완성이었다. 그것만으로 살 수 없었기 때문에, 이빨로도 먹이를 먹고 있었다고 생각되고 있다.
이 조상으로부터 한층 더 진화를 거듭하여, 오늘날의 조류가 탄생 한 것 같다.
■ 바다에는 왜 유해한 암모니아가 축적되지 않는가?
바다는 모든 생물의 고향이며, 지금도 수많은 생물이 살고있다. 하지만, 살아있는 것은 모두 죽는다.
그 죽음의 비율이 지상의 그것과 비슷하다고 가정한다면, 바다는 사체 투성이로, 거기에서 발생하는 유해한 암모니아가 엄청나게 축적 될 것이다.
그런데도 어떻게 그런 끔찍한 상황으로 되지않고 있다.
지금까지 그 이유는, 암모니아를 먹고, 바다에 풍부하게 아질산 질소로 바꾸는 미생물이 있을 것이라고 생각되어왔다.
그것은 고세균이라는 생물인데, 이것을 실험실에서 배양 할 수 없기 때문에, 확실하게 실증할 수는 없었다.
그런데 연구자가 무심코 냉장고에 해수가 들어간 병을 1년 간 방치한 적이 있었다. 이때문에 바닷물에 포함 된 생물은 고생물학을 제외하고 전멸 해 버렸다.
연구자가 시험 삼아 그 병의 해수에 포함 된 질소 산화물을 분석, 바다의 그것과 흡사하다는 것을 알 수있었다.
■ 지구의 물의 기원
물은 생명에 필수적인 것이지만, 지구에 존재하는 그것이 어디에서 초래 된 것인지, 지금까지 계속 수수께끼로 남아있었다. 하지만, 이 논쟁에 마침내 일단의 결론이 나왔다.
운석의 조사에서 지구의 물의 기원은, 행성 탄생의 여명기에 있던 태양계가 기원 인 것으로 판명되었다.
따라서, 기존에 주창되었던 물은 지구상에서 형성되었다는 설 보다도 훨씬 빨리 이루어졌다는 것이다.
또한 캐나다의 용암을 분석 한 연구에서도, 같은 결과를 얻을 수있다. 이러한 연구자들은, 지구상의 물은 태양보다 더 오래된 기원이 있다고 결론. 이것에 대해서는 현재도 아직 논의가 이루어지고 있지만, 지금의 시점에서는 이것이 물의 기원의 잠정적 인 답변이다.
■ 기린은 어떻게 목이 길어졌나?
그 긴 목은 진화 생물 학자가 좋아하는 주제이다.
자주, 기린의 목이 길어진 이유에 대해 목이 긴 개체는 높은 곳에있는 잎을 먹을 수 있었기 때문에, 자손을 남길 가능성도 높고, 따라서 점차 길어졌다라고 설명한다.
그러나 이 설은 분명히 잘못된 것 같다. 기린의 화석을 조사한 결과, 놀라운 사실이 나왔다.
사실 기린의 목은 지금까지 생각해온것 처럼 진화하지 않았다. 그것은 기린이 존재하기 이전에 등장한 것이었던 것이다.
경추의 각 부분은 서로 다른 시대에 진화했다. 오늘날 볼 수있는 긴 목은 그 결과로 완성된 것이다. 왜 기린이 이처럼 목을 길게 발달시켰는지는 여전히 알 수없는 상태이지만, 적어도 그 진화에 대해서는 밝혀진 셈이다.
■ 지구 생명의 기원
지구 최초의 생명은 어떻게 탄생 했는가?
찰스 다윈은 생명의 재료가 포함 된 "원시 수프"가 살아있는 분자를 만들어내는 흔들 바구니였을 것으로 가설을 세웠다.
그러나 이 가설에는 문제가있다. 예를 들어, RNA는 지구상 최초의 생명체로 널리 간주되고 있지만, 그것은 복잡한 단백질 분자에 의해서만 복제된다.
하지만, 이 단백질 분자는 더 나중에 형성된 것이다. 그렇다면 원해 RNA는 탄생 할 수없는 것이 아닌가?
그러나 생명이 탄생했을 무렵 지구의 조건에 의해 RNA를 만들기 위해 필요한 것은 모두 당시의 환경에 존재하고 있었던 것이 증명되었다.
이 연구에서는, 50종의 핵산(RNA의 기본블록)을 황화수소, 자외선, 시안화 수소로 인공적으로 만들어내는 것에 성공했다.
이 3개는 생명이 탄생 한 시대, 지구에 존재했던 것이다.
RNA가 단백질보다 빨리 등장했을 것이라는 가설은 있었지만, 단백질이 없어도 존재할 수있는 것으로 입증 된 것은 이번이 처음이다.