우연의 산물인가?

연체동물의 껍데기

▪ 해양 동물의 껍데기는 잘 부서질 것 같지만 웬만해서는 잘 부서지지 않습니다. 공학자인 케네스 베키오는 어린 시절을 회상하며 “어떤 해양 동물의 껍데기는 망치로 쳐서 열어야 했죠”라고 말합니다. 해양 동물 중에서도 특히 연체동물의 껍데기는 매우 단단합니다. *

생각해 보십시오: 연체동물 껍데기의 내층(진주층 혹은 진주모라고도 함)에는 비늘처럼 생긴 미세한 판들이 있는데, 각 판은 서로 몇 나노미터(10억분의 1미터)밖에 떨어져 있지 않습니다. 미국 매사추세츠 공과 대학의 재료 과학 및 공학과 부교수인 크리스틴 오르티스는 이렇게 기술합니다. “우리가 관찰한, 진주층이 가지고 있는 나노 단위의 복잡한 구조는 참으로 경이로우며, 그러한 구조는 연체동물 껍데기의 강도를 결정짓는 주된 요소인 것 같다.”

과학 저술가인 찰스 페티는 확대해서 본 진주층의 모습이 “놀라울 정도로 질서 정연”하다고 말하면서 이렇게 설명합니다. “진주층의 단면을 현미경으로 보면, 얇은 육각형 판처럼 생긴 탄산칼슘 무기물 결정들이 마치 벽돌을 쌓아 놓은 듯 층층이 차곡차곡 쌓여 있다. 이 결정들은 원래 해양 동물이 분비한, 단백질이 풍부하고 탄성을 지닌 점성 물질로 결합되어 있다.”

과학자들은 이러한 연체동물 껍데기의 구조적 원리를 고강도 방탄 장비나 자동차 강판, 비행기 날개 등의 제작에 광범위하게 응용할 수 있을 것으로 내다보고 있습니다. 오르티스는 이렇게 기술합니다. “자연계의 생물은 나노 규모의 구조 설계 원리를 이용하여 기계적 성질이 훨씬 뛰어난 물질을 만들어 낸다. 인간 공학자들의 기술은 여러 면에서 아직 그에 미치지 못하고 있다.”

어떻게 생각하십니까? 뛰어난 강도를 지닌 연체동물의 껍데기는 우연히 생겨난 것입니까? 아니면 설계된 것입니까?

[각주]

[25면 삽화]

연체동물 껍데기 내층의 단면도를 확대한 사진

[자료 제공]

삽입 사진: © Eye of Science/Photo Researchers, Inc.