13기 토요 과학 공개강좌 서울대 두 번째 수업 강헌중 선생님 1

해양 생명 공학
 
해상 피낭류는 중금속을 몸 속에 농축한다. 그 양 이 엄청 난데 그 이유는 금속과 결합하는 물질이 많기 때문이란다
만약 이 원리를 이용 가능 하다면 우리는 더이상 해양 식품들의 중금속 중독을 걱정하지 않아도 될 듯하다.
 
적조는 플랑크톤이 바다에 과포화 상태가 될때 나타나는데
너무 많은 플랑크톤으로 인해 바다에 산소가 부족해지고 결국 해조를 들이 때죽음을 당한다.
게다가 적조 때는 1L에 100개체의 “마비성 패독”이라는 것이 있는데 이것은 청산가리보다 강렬한 독이 된다.
이 마비성 패독이라는 것은 우리몸에 신경을 전달하는 이온채널에 달라붙어 더이상 신경을 전달하지 못하게 해서
마비를 일으켜 우리가 죽는 것이다.
 
우리가 알다시피 플랑크톤은 우리에게 해만 주는 생물은 아니다. 물고기등 해양 생물들의 먹이가
되어 우리를 먹여 살린다.
게다기 플랑크톤에 항암 물질이 많다고 했다.
 
요즘 우리 지구라는 세계를 떠들석 하게 만들고 있는 것중 하나가 지구 온난 화인데
그 주된 원인중 하나는 이산화 탄소이다.
다른 설명을 들어가기전  잠시 배경지식을 쓰자면
3KM정도 되는 얼음은 바다에서 얼까? 대륙에서 얼까?
정답은 대륙이다.바다에서 어느정도 얼음이 생기면 가라 않거나 그 밑의 물의 온도가 내려 가지 않기 때문이다.
대륙에서는 계속 눈이 와서 쌓이고 쌓일 수 있기 때문에 눈 이 두꺼워 지는 것이다
다시 본 내용으로 돌아오면 온난화 때문에 낮은 섬나라 들이 없어질 위기에 처했으며,
뿐만 아니라 대도시는 다 바닷가에 있기 때문에 많은 사람들이 집을 잃게 될지다 모른다.
 
주범이 되는 이산화탄소의 공기중 농도를 20여년 전 부터 하와이에서 측정을 했는데
그때보다 엄청나게 증가했다. 그러나 몇몇 과학자들은 대수롭게 여기지 않았는데
그 이유는 그게 얼마나 높아 진 건지 정확한 기준이 없을 뿐더러 머나먼 과거에 지금처럼
이산화 탄소가 있었을 지도 모른다는 의문 때문이였다.
그래서 오랜 시간 동아 쌓여진 빙하에서 시추를 해서 오래전의 공기중의 농도를 측정해보니
산업혁명 이후 급속도록 증가한 것을 볼수 있었다.
정말 심각하다는 이야기다.
 
이번 강의 에서는 해결 방법을 많은 생물들에서 찾고 있었다.
우리는 많은 샴푸를 사용하고 살고 있다. 우리는 식물 덕분에 산소를 얻어 살고 있다.
요즘 삼푸사용이 많이지면 나노크기의 플랑크톤은 죽고 게다가 광합성을 할수 없다. 그러면 당연히
산소를 내뿜지 못하고 우리도 위험해 진다.
 
바다의 질산염 농도 사진을 찍은 것을 보여주시면서 설명을 좀 했는데 왜 질산염이냐면
플랑크톤은 질산염이 있어야 플랑크톤이 생하기 때문이란다.
극지방과 적도부근의 약간 뺴고는 질산염 농도가 거의 0 이였다. 그이유는 플랑크톤이 광합성에 쓰고 있음을 알수 있다.
그런데 여기에서 의문점이 생긱느데 북극 적도 남극에는 왜 질산염이 남아 돌까? 특히 극지방에는?
극지방에서는 광합성을 하지 않는 다는 것인데 만약 거기에서 까지 광합성을 하면
이산화 탄소의 농도는 줄어들지 않을까?
 
어떤 과학자는 그래서 조사를 해 보니 극지방과 적도 지방에는 철이 부족하고 플랑크톤이 광합성을
하기 위해서는 철이 필요하다는 것을 알았고,
그는 5천만 톤의 철만 있으면 극지방의 모든 플랑크톤을 광합성하게 만들수 있다고 말했다.
왜 극지방에만 철이 없는 걸까? 그이유는 황사이다. 황사 덕분에 많은 양의 철이 태평양 등에 뿌려 지는 것이다.
이것은 나에게 꽤 놀라운 사실로 다가왔다.
황사는 우리의 산업화의 해의 산물이라고 생각 했기 때문이다.
그래서 직접 가서 많은 양의 철을 뿌렸으나 그 부분의 잠시만 활동을 할뿐 더이상은 하지 않았다.
철은 1가 2가 3가라는게 있는데 생물은 2가만 필요하다고 한다. 그러나 바다에 넣으면 바로3가가 되어
버린다고 한다.
결국 결론은 철을 플랑크톤이 받아들일수 있는 형태호 바꿔주면 된다는 것이 나왔다.
 
 
 
유전자 조작이라는 말을 많이 들어 보았다.
유전자 증폭은 그중에 하나인데. 인간이나 생물에게는 기본적으로 가지고 있다.
그렇기에 생장을 하는 것이고, 그것이 유전자 증폭 효소이다
 
해저 온천은 온도가 350도나 된다. 350나 될수 있는 이유는 수압때문이며
엄청나게 깊으니까 가능한 것이다. 산성이며 암석솓의 광물들을 녹인다.
그 주변에는 황을 사화 시켜 먹는 박테리아가 사느느데,
이 박테리아의 효소를 뽑으면 훨씬 안정적으로 DNA증폭을 할수 있다고 생각해서
결국 성공했다.
 
GMO
품종개량은 옛날 부터 해오던 거지만 요즘엔 DNA에서 정확하게 한개만 변형해서
원하는 생물을 만들어 낸다. 박테리아에게서 성장 호르몬을 다량으로 방출하게 해서
그것을 추출해내 인간에게 쓴다.
연어의 결우 인간의 성잘 호르몬을 투여하서 크기가 27배 까지 커진 사진도 보았다.
하지만 이런 연어는 반드시 불임을 해야 한다. 왜냐하면 그만한 크기에
새로운 생물이 나올경우 생태계자 파괴가 된다. 지금은 99.99퍼센트까지는 수정이 잘안돼지만
생선은 알은 수천개 수만개를 낳으므로 결국 어느정도의 큰 연어가 나오기 때문에
실용화 되지는 못했다고 한다.
하지만 이것을 좀 변형시켜 형광 물고기를 만들어 다른 사람이 관상용 물고기로써 이용하기도 했다.
 
광합성 하는 동물 – 갯 민숭 달팽이
나는 광합성에 대해서 관심이 정말 많다.
아직은 많은 지식을 알지는 못하지만 내가 나중에 연구하고 싶은 분야다.
오늘 그것에 대한 이야기가 간간히 나왔는데 특히 이것이 기억에 제일 남는다.
 갯민숭달팽이는 해조류를 먹고 엽록체를 추출하고 등으로 보내어 3개월 동안 광합성을 한다.
 
 이게 왜 놀라운 것이냐면 아직 사람들에게는 엽록체만 골라내는 기술이 없기 때문이다.
정말 지구상의 생물이란 것이 대단하게 느껴졌으며, 이 생물을 연구해 보고 싶어 졌다.
엽록체만큼 작은 것을 골라낼 수 있는 능력이라면, 그것을 이용하여 생물의 효율성에 한 발짝 다가갈 수 있지 않을까? 라는 생각을 하게 했기 때문이다.
이런 기술을 알게 되면 특정 소기관만 골라낼 수 있게 되고 원하는 곳에만 원하는 물질을 보낼 수 있게 되지 않을까? 내가 원하는 분야는 물리학이고 원자 세계이다. 
그런 미시세계 일을 생물은 자기 몸속에서 이루어 내고 있다. 이런 부분에서 학문의 융합을 꾀하면 어떨까? 라는 생각을 했다.
게다가 가두리 약식을 하면 물고기 받이 그밑에 엄청나게 쌓이게 되고
환경오염 또한 동시에 되는데, 광합성 하는 물고기를 양식하면 밥줄 필요가 없게 되기 때문이다.
 
 
나노 자석을 만드는 막케리아.
어떤 박테리아는 단백질을 생성하고 적절한 입체구조를 하서 토양 속에 자철 구조를 이용해 자석을 만든다.
이것은 박테리아에서 성장 호르몬은 분류할때 그 나노 자석을 들러 붙게 만들면 분류가 너무 쉬워진다.
크기가 무척 작기 때문에 또 다른 분야들에서도 충분히 이용 가능할 것이라 생각 된다.
곪아 썩어가는 것들을 두 눈에 담기 

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