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2018년 5월 27일 일요일

기후 변화로 생존 위기에 직면한 흰족제비



(  Weasel Mustela nivalis in white winter coat. Such individuals are well visible on contrasting background and easier detected by potential predators. Credit: Karol Zub)


(Weasel Mustela nivalis in brown summer coat. Credit: Karol Zub)



 북유럽에 분포하는 흰족제비의 아종인 Mustela nivalis nivalis는 사진에서 보는 것처럼 겨울철에는 하얀색으로 위장해 천적의 눈을 속입니다. 하지만 최근의 기후 변화는 M. n. nivalis의 생존을 위협하고 있습니다. 기온이 올라가면서 눈으로 덮히는 기간이 짧아졌지만, M. n. nivalis는 아직 적응을 하지 못해 늑대나 다른 천적의 눈에 잘 보이게 된 것입니다. 


 보르도 대학의 연구팀은 폴란드의 마지막 남은 원시림인 비아워비에자 숲 (Bialowieza Forest)에서 이들의 개체수가 빠른 속도로 감소하고 있다는 사실을 발견했습니다. 1960년대와 비교해서 눈으로 덮히는 기간이 반으로 줄어든데다 시기가 한달 정도 늦춰지면서 위장 미스매치 (camouflage mismatch)가 발생한 것입니다. 


 흰족제비는 사진에서 보는 것처럼 귀여울 뿐 아니라 한 마리가 연간 수천 마리의 설치류 (주로는 쥐이지만, 가끔 작은 토끼도 잡아먹음)를 사냥하기 때문에 설치류 개체수 조절에 중요한 동물입니다. 그런데 최근 개체수가 빠르게 감소하면서 남은 보호구역 내의 생태계도 흔들리고 있습니다. 물론 기온 상승과 겨울이 짧아지는 현상이 모든 생물에게 영향을 주지만, 아직 적응이 되지 않은 흰족제비는 더 큰 문제에 직면한 것입니다. 


 이들의 빈자리는 더 갈색의 털을 지닌 아종인 Mustela nivalis vulgaris으로 대체되고 있으며 결국 현재 추세가 지속되면 거의 사라질 가능성이 있습니다. 현재 이런 위기에 몰린 생물체가 하나 둘은 아니지만, 아무것도 모르는 천진난만한 외형과 쥐를 잡는 습성으로 인간에게도 도움을 주는 흰족제비가 이런 식으로 위기에 처했다니 더 안타까운 이야기 같습니다. 



 참고 


Kamal Atmeh et al. Climate change is affecting mortality of weasels due to camouflage mismatch, Scientific Reports (2018). DOI: 10.1038/s41598-018-26057-5



우주 이야기 788 - 중성자별과 갈색왜성



(The pulsar PSR B1957+20 is seen in the background through the cloud of gas enveloping its brown dwarf star companion. Credit: Dr. Mark A. Garlick; Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics, University of Toronto)​
 허리케인이 덮치기 전 푸에르토리코에 있는 아레시보 전파 망원경을 이용해서 천문학자들이 지구에서 6500광년 떨어진 펄서의 정밀 관측에 성공했습니다. ​PSR B1957+20라고 명명된 이 밀리 세컨드 펄서는 초당 600회 정도 회전하고 있는데, 이번 관측에서 가까운 거리에 갈색왜성을 동반성으로 지니고 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 토론토 대학의 과학자들은 이를 20km의 분해능으로 확인했는데, 이는 명왕성에서 지구 표면의 벼룩을 관측하는 수준의 분해능입니다. 이것이 가능했던 이유는 동반성인 갈색왜성에서 나온 혜성 같은 꼬리가 본래 이미지를 확대하는 역할을 했기 때문입니다.
 ​ PSR B1957+20의 주변을 공전하는 갈색왜성은 대략 태양 지름의 1/3 수준으로 거리는 200만km에 불과합니다. 따라서 공전 주기는 9시간 정도로 매우 짧고 가까운 거리 덕분에 조석 고정이 이뤄저 지구 - 달처럼 한쪽만 서로 바라보는 구조입니다. 이 갈색왜성의 표면 온도는 태양과 비슷한 섭씨 6000도로 이는 중성자별에서 나오는 강력한 방사선에 의해 달궈진 것입니다.
 그러나 중력은 태양에 미치지 못하므로 이 갈색왜성 표면에서는 계속해서 가스가 방출되어 마치 혜성 같은 꼬리를 가지고 있습니다. 이 가스는 결국 상당 부분 중성자별로 흡수됩니다. 이런 형태의 중성자별은 블랙 위도우 (black widow) 중성자별이라고 부르는 데, 수컷을 잡아먹는 블랙 위도우 거미에서 비롯된 단어입니다. 쉽게 말해 동반성을 조금씩 벗겨 먹는 중성자별이라고 할 수 있습니다.



 대부분 이 과정은 상세한 관측이 어렵지만, 연구팀은 전례 없는 고해상도로 이 과정을 상세하게 연구할 기회를 얻었습니다. 그 결과 갑자기 펄서가 밝아지는 Fast Radio Bursts(FRB)라는 현상에 대한 단서를 얻을 수 있었습니다. 연구팀에 의하면 반복적인 FRB는 펄서가 있는 은하가 플라즈마에 의한 렌즈로 인해 밝게 보이는 것(the repeating FRB may be lensed by plasma in its host galaxy)일 가능성이 크다고 합니다.



 사실 그 내용보다는 블랙 위도우 중성자별이라는 부분이 더 흥미로운데 어쩌면 이 갈색왜성도 과거엔 평범한 별이었을지 모릅니다. 점차 물질을 뺏겨 지금은 갈색왜성까지 작아졌을지 모르는 일이죠. 아마도 먼 미래엔 완전히 흡수되어 사라지는 운명을 겪게 될 것입니다. 어쩌면 이런 중성자별은 생각보다 드물지 않을지도 모릅니다.


 참고


Pulsar emission amplified and resolved by plasma lensing in an eclipsing binary, Nature (2018). 10.1038/s41586-018-0133-z , www.nature.com/articles/s41586-018-0133-z

하프 스펀지 - 별나게 생긴 포식성 해면


 (The recently described carnivorous sponge, Chondrocladia lyra. The “harp sponge” is found off the coast of California at depths between 3,300 and 3,500 meters (10,800–11,500 feet). Photo: © MBARI 2012 )


 해면동물은 동물처럼 생기지 않은 외형에도 불구하고 사실 지구 최고의 포식자 가운데 하나입니다. 이들은 별도의 입이나 집게 같은 부속지 없이도 물을 걸러 박테리아 같은 작은 유기물을 잡아 먹습니다. 물론 다른 진화된 다세포 생물에 비해 매우 원시적인 구조지만, 6억년 이상 성공적으로 작동해 해면동물을 시대를 초월해 번성하는 생명체로 만들었습니다.
 다만 신체 구조상 박테리아나 그보다 조금 큰 먹이밖에 잡을 수 없다는 한계도 지니고 있습니다. 세포보다 큰 먹이를 소화시키기 위해서는 제대로된 입과 소화기관이 필요할 것입니다. 대략 이런 이야기를 제 책인 포식자에서 다뤘는데, 당연히 해면 가운데도 예외에 속하는 부류가 존재합니다. 바로 지금 소개하는 하프 스펀지(harp sponge, Chondrocladia lyra)가 그들입니다.










(동영상)

 2012년 심해 탐사에서 발견된 이 독특한 해면 동물은 사실 해면이라고 말해주지 않으면 누구도 해면이라고 생각하기 어려운 외형을 지니고 있습니다. 보통 해변은 몸에 있는 작은 구멍으로 물을 흡수해 먹이를 잡아먹은 후 이를 위에 나 있는 큰 구멍으로 배출하는 형태를 지니고 있습니다.
 하지만 하프 스펀지는 이름처럼 마치 하프 같은 긴 줄기가 나 있으며 이를 통해서 일반적으로 해면이 먹는 것보다 훨씬 큰 먹이인 갑각류 등을 잡아 먹습니다. 이 줄기에 있는 벨크로 같은 구조물이 해류에 흘려가던 먹이를 잡은 후 외부에서 이를 소화시켜 흡수하는 것입니다. 이들은 이런 방식으로 해저 3000미터 이상 깊은 바다 밑에서 번성하고 있습니다. 최대 크기는 60cm 정도입니다.

 하프 스펀지의 독특한 생활사는 번식에서도 드러납니다. 하프 스펀지의 위에 달린 공모양의 구조물의 정체는 바로 정자를 생산하는 기관입니다. 여기서 생산된 정자는 물의 흐름에 따라 다른 하프 스펀지의 줄기에 도달한 후 역시 먹이와 비슷하게 흡수되지만 소화되는 대신 난자의 생성을 촉진해 새로운 새대의 하프 스펀지를 생산하는 독특한 구조를 지니고 있습니다.
 해면 동물은 이들이 최초 등장했던 6억년 이전부터 지금까지 전혀 변화가 없는 생물로 여겨집니다. 하지만 하프 스펀지는 해면 역시 환경에 맞춰 다양하게 진화했다는 증거를 보여주고 있습니다. 어쩌면 심해에는 아직도 이보다 더 별난 해면이 살고 있을지 모릅니다.
 참고
Welton L. Lee; Henry M. Reiswig; William C. Austin; Lonny Lundsten (2012). "An extraordinary new carnivorous sponge, Chondrocladia lyra, in the new subgenus Symmetrocladia (Demospongiae, Cladorhizidae), from off of northern California, USA". Invertebrate Biology131 (4): 259–284. 




2018년 5월 26일 토요일

프랑스의 차세대 무장 장갑차 EBRC Jaguar



(EBRC Jaguar, 출처: Wikipedia.)


 프랑스 육군은 현재 사용하고 있는 장갑차량을 업그레이드 하기 위해서 몇 종의 신형 장갑차량을 동시에 개발하고 있습니다. 재규어는 그 가운데 VCAC, AMX 10 RC, ERC 90 Sagaie 같은 정찰 및 화력 지원 차량을 대체하기 위한 것입니다. ACAC는 HOT 미사일을 장착한 대전차 버전의 VAB 장갑차이고 AMX 10 RC는 105mm 포를 주무장으로 지닌 6x6 차륜형 장갑차입니다. ERC 90 Sagaie 90mm 주포를 지닌 경장갑 차량입니다. 




(동영상) 




(Photo d'un AMX-10 RC du 1er Régiment de Spahis, 출처: 위키피디아)

(ERC-90 Sagaie 008 FR. 출처: 위키피디아)


 EBRC Jaguar (French: Engin Blindé de Reconnaissance et de Combat; English: "Armored Reconnaissance and Combat Vehicle")는 직역하면 장갑 정찰 및 전투 차량으로 무장 정찰 및 보병의 화력 지원을 담당합니다. 현재 프랑스 육군은 250대 정도의 재규어를 도입해 오래된 AMX 10 RC와 ERC 90 Sagaie를 대체하려고 생각하고 있습니다. 


 언뜻 보기에는 주무장을 CTA CT40 40 mm포로 채택한 재규어가 화력이 약해 보이지만, (동축 7.62mm 기관총과 대전차 미사일 2기를 추가로 지니고 있음) 1970-80년대 개발된 AMX 10 RC와 ERC 90 Sagaie를 운용하면서 얻은 교훈이 반영된 무장 장갑차라고 할 수 있습니다. 


 가벼운 차륜형 차체에 상대적으로 대구경 무장을 한 프랑스의 장갑차량은 방어력이 상대적으로 약하다는 문제점이 있었습니다. AMX 10 RC는 15톤이고 ERC 90 Sagaie는 8.3톤에 불과하나 재규어는 25톤으로 무게가 크게 늘어 방어력이 대폭 강화되었음을 짐작할 수 있습니다. 재규어는 14.5×114mm 탄에 대한 방탄 능력과 STANAG 4569 Level 4 방어력, 155mm 포탄 파편 및 10kg급 지뢰 폭발을 방어할 수 있습니다. 


 동시에 사실 공격력도 그다지 약하다고는 말하기 어렵습니다. 105mm 및 90mm 주포는 한발의 화력으 강하지만, 연사 속도가 느리고 원하는 목표만 정확히 공격하기 어렵습니다. 보다 정밀한 공격이 가능한 40mm 기관포는 연사 속도가 분당 200발 정도로 사실 상대가 탱크가 아니라 일반 보병이라면 더 큰 피해를 입힐 수 있습니다. 탱크나 장갑차량에 대해서는 MMP 대전차 미사일 2기로 공격할 수 있습니다. 


 재규어는  Nexter, Thales, Renault Trucks Defense의 합작으로 개발되고 있으며 대당 가격은 100만 유로에서 고정 가격으로 도입됩니다. 최초 도입 시기는 2020년입니다. 작년에 벨기에가 60대의 재규어와 417대의 그리폰 (Griffon) 장갑차를 11억 유로에 도입하기로 (소모품 및 기타 장착 장비를 포함한 가격) 결정했기 때문에 적어도 300대 이상의 재규어가 판매될 수 있을 것으로 보입니다. 물론 앞으로 중동, 아프리카, 남미 등 다양한 국가에 수출을 노릴 것으로 예상되기도 합니다. 


 과연 실전에서 어떤 평가를 받게될지 궁금합니다. 


 참고 




지구 대륙의 생성은 24억년 전?



(A conceptual rendering suggests how Earth's land elevations and oceans may have appeared during the assembly of Kenorland, left, and later, right, after the Great Oxygenation Event. A University of Oregon-led study has potentially narrowed the window on when significant amounts of land emerged from under the ocean's surface. Credit: Ilya Bindeman)​
 지구의 바다가 정확히 언제 생성되었는지는 알기 어렵지만, 바다가 생성된 이후에는 대부분의 표면이 물로 덮혀 있었던 것으로 추측됩니다. 초기 지구 지각의 상태를 재구성하기는 쉽지 않지만, 지금 같은 대륙 지각은 얼마 되지 않았던 것으로 보이기 때문입니다. 수십 억년 이전의 일이지만, 과학자들은 여러 가지 방법을 통해 과거를 재구성하고 있습니다.
 오리건 대학의 일리아 빈데만 (Ilya Bindeman, a geologist at the University of Oregon)​은 산소의 안정 동위원소인 산소 17/18의 비율을 측정해 과거 육지 지층의 비율을 조사했습니다. 278개의 셰일 층에서 얻은 샘플을 조사해 산소 비율을 측정하면 이 지층에 있던 물이 빗물인지 바닷물인지를 판단할 수 있습니다. 무거운 산소의 동위원소는 증발하면서 바다에 남는 비율이 높고 비로 내리는 민물은 동위원소 비율이 낮기 때문입니다.
 이를 토대로 지구 대륙 지각의 변화를 추정하면 지구 대기 중 산소 농도가 갑자기 올라간 대산소화 사건 (GOE, Great Oxygenation Event)과 비슷한 시기인 24억년 전 지구 지각 중 대륙 지각의 비율이 갑자기 올라가면서 현재 대륙 면적의 2/3까지 커진 것으로 보입니다. 물론 이 모든 것은 우연히 발생한 것은 아닙니다.
 아마도 이 시기에 지구 맨틀이 이전보다 식으면서 이전보다 단단해졌고 이것이 큰 대륙 지각을 지탱하는 요인이 되었을 것입니다. 그리고 동시에 이전보다 큰 육지가 생성되면서 탄소가 지각으로 흡수되고 지구 대기 구성에도 변화가 생긴 것으로 보입니다. 이와 같은 동시다발적 변화는 지구 대기 구조와 생태계를 크게 변경시켰던 것으로 보이며 결국 최초의 진핵생물 등장에 영향을 주었을지 모릅니다.
 지구는 과거 우리가 아는 모습과 많이 달랐을 것입니다. 과거 지구가 어떤 모습이었고 어떻게 변화했는지를 이해하는 것은 생명이 어떻게 탄생했고 어떻게 진화했는지를 이해하는 키워드와 같습니다. 앞으로도 과거 지구 역사를 재구성하려는 연구는 계속될 것입니다.


 참고


Rapid emergence of subaerial landmasses and onset of a modern hydrologic cycle 2.5 billion years ago, Nature (2018). www.nature.com/articles/s41586-018-0131-1

태양계 이야기 691 - 명왕성은 혜성으로 생성됐다?



(NASA's New Horizons spacecraft captured this image of Sputnik Planitia — a glacial expanse rich in nitrogen, carbon monoxide and methane ices — that forms the left lobe of a heart-shaped feature on Pluto’s surface. SwRI scientists studied the dwarf planet’s nitrogen and carbon monoxide composition to develop a new theory for its formation. Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)​

(New Horizons not only showed humanity what Pluto looks like, but also provided information on the composition of Pluto’s atmosphere and surface. These maps — assembled using data from the Ralph instrument — indicate regions rich in methane (CH4), nitrogen (N2), carbon monoxide (CO) and water (H2O) ices. Sputnik Planitia shows an especially strong signature of nitrogen near the equator. SwRI scientists combined these data with Rosetta’s comet 67P data to develop a proposed “giant comet” model for Pluto formation. Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)​
 뉴호라이즌호의 명왕성 탐사는 지금까지 미지의 천체로 남아있던 명왕성에 대한 많은 정보를 제공했습니다. 이 얼음 왜소행성의 기원에 대한 연구 역시 새로운 데이터 덕분에 더 활발히 진행되고 있습니다. 사우스웨스트 연구소 (Southwest Research Institute)의 과학자들은 관측 데이터와 이론적 모델을 토대로 명왕성이 거대 혜성 (giant comet)이라는 가설을 검증했습니다.


 명왕성은 얼음 천체들의 모임인 카이퍼 벨트에 인접한 왜소행성입니다. 따라서 비슷한 성분으로 구성되었을 것이란 추정이 가능합니다. 연구팀은 뉴호라이즌 탐사 데이터는 물론 로제타호가 관측한 P67 혜성 (본래 카이퍼 벨트 천체로 추정)의 질소를 비롯한 구성 성분을 검토한 모델을 통해서 현재 명왕성의 구성이 혜성과 비슷한 물질에서 기원했다는 점을 확인했습니다. 하지만 그렇다고 해서 명왕성이 혜성과 완전히 같은 형태와 물질 구성을 지닌 것은 아닙니다.


 연구의 리더인 크리스토퍼 글레인 박사(Dr. Christopher Glein of SwRI's Space Science and Engineering Division)는 이번 연구가 혜성에서 비롯된 명왕성의 구성 물질이 아마도 액체 상태의 물에 의해 변형되었을 가능성을 시사하며 심지어 표면 아래에 바다가 있을 가능성도 있다(Pluto's initial chemical makeup, inherited from cometary building blocks, was chemically modified by liquid water, perhaps even in a subsurface ocean)고 설명했습니다.


 혜성 역시 여러 가지 구성물질로 되어 있기 때문에 서로 합체를 통해 커지는 과정에서 무거운 물질은 아래로 가라앉고 가벼운 물질이 지각을 구성했을 것입니다. 얼음 지각 아래 물의 맨틀이 존재해 다양한 지질 활동이 발생한 흔적 역시 존재합니다. 뉴호라이즌호의 명왕성 탐사는 이런 가설을 검증할 수 있는 드문 기회를 제공했습니다. 당분간 탐사선을 보내기는 어렵지만, 해왕성 궤도 밖의 비슷한 왜소행성들도 유사한 형태인지 궁금해집니다. 이들 역시 카이퍼 벨트 천체들이 모여서 생성되었을 가능성이 클 것입니다.


 참고


"Primordial N2 Provides a Cosmochemical Explanation for the Existence of Sputnik Planitia, Pluto," Christopher Glein & J. Hunter Waite Jr., 2018 May 23, Icarus.

2018년 5월 25일 금요일

혹평에 시달리는 배틀필드 5






(출처: EA)


 배틀필드 5가 단지 트레일러를 공개한 것만으로 엄청난 혹평을 받고 있습니다. 물론 게임은 트레일러 영상이 아니라 게임 자체로 평가 받아야 하지만, 이름처럼 실감 넘치는 전장의 모습 대신 어딘지 별세계의 2차 대전 풍의 퓨전 FPS이기 때문입니다. 솔직히 2차 대전 배경이라고 누가 설명해주지 않으면 알기도 어려운 게임입니다. 




(동영상)


 물론 시리즈가 본래 그렇다고 해서 새로운 시도를 하면 안되는 것은 아닐 것입니다. 시리즈물은 본래 어려운 점이 바뀐게 없으면 변화가 없다고 비난을 듣고 너무 바꾸면 본래 시리즈는 어디갔냐는 이야기를 듣기 쉽상이라는 점입니다. 그러나 이번 배틀필드 5가 특히 비난을 받는 이유는 아마도 뜬금없는 상황 설정 때문일 것 같습니다.


 아예 울펜슈타인처럼 대체 역사를 통한 2차 대전 및 이후 이야기도 아니고 어떻게 보더라도 2차 대전 이야기가 아닌 것 같은 복장과 고증을 하고 나온 것 자체가 다소 무리가 있어 보입니다. 또 게임 플레이 화면 자체도 기존 시리즈에 비해 너무 가벼워 보입니다. 비난 가운데는 정치적인 올바름을 너무 강조한 나머지 그렇게 됐다는 이야기도 있지만, 이 부분 역시 트레일러만으로는 판단하기 어려운 문제이고 기존의 시리즈와 잘 어울리게 녹여냈다면 문제될 것이 없는 부분입니다.
 사실 배틀필드 1도 지금까지 잘 조명되지 않았던 흑인 미국 병사의 이야기로 시작했지만, 아무런 문제가 되지 않았고 오히려 참신한 시도라는 인상을 줬습니다. 실제로 있었던 역사적 사실을 토대로 했을 뿐 아니라 1차 대전의 참혹한 전장을 잘 묘사했고 기존 배틀필드 시리즈 팬이 기대할만한 액션을 보여줬기 때문입니다. 배틀필드 5는 이 가운데 어느 것도 트레일러에서 보여주지 못했기 때문에 비난을 받는 것 같습니다.
 이렇게 기존 시리즈에서 벗어난 시도를 하려면 더 안전하게 배드 컴퍼니 같은 외전 시리즈로 나갔으면 어땠을까 하는 생각이 듭니다. 아무튼 DICE와 EA가 이를 어떻게 수습할지 궁금하네요.