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자연은 언제가 죽을 때인지를 알려 준다
06/28/2019 07:39
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언제 죽을 것인지 미리 알 수 있다. (뉴욕 타임스 기사)

자연은 언제가 죽을 때인지를 알려주는 공식을 가지고 있다.

모든 생물은 맥박이 있다. 우리의 맥박은 빠르게 움직이다가 퇴색한다.

모든 생물은 생성과 소멸이라는 주기가 있고 이것은 비밀에 싸여 있지만 깊이 파고들면

심오한 아름다움이 숨어있다.

 

살아 있는 모든 것이 결국 죽을 것이라는 것은 자명하다. 이제 우리는 그 패턴을 읽고

죽음이 다가오는 것을 볼 수 있다.

물리학자 제프리 웨스트는 "수학으로 언제 죽을 것인지의 비밀을 풀 수 있다"는 사실을

알아냈다고 말한다.

그것은 식물뿐만 아니라 모든 동물, 민달팽이에서 기린에 이르기까지 "특별한 규칙성"으로

나타난다. 죽음은 덩치와 밀접한 관련이 있는 것 같다.

 

작은 생물에게는 일생이 짧고 큰 생물에게는 더 길다.

그래서 조류는 참나무보다 빨리 죽는다. 코끼리는 메이플라이보다 오래 산다.

여기에 놀라운 수학적 공식이 있다. 만약 여러분이 제게 생물이 얼마나 큰지 말해주면,

나는 여러분께, 얼마나 오래 살 수 있는지 말할 수 있다.

이것은 개체에게만 적용되지도 않고 집단에만 적용되지도 않는다.

이 공식은 단순한 4분의 1 동력 운동이다. 식물이나 동물의 질량을 취하고,

대사 속도는 3/4 동력으로 이동하는 질량과 같다.

아래의 이 방법이 어떻게 작동하는지 설명하겠지만, 요점은 이 규칙이 모든 생명을

지배하는 것 같다고 말할 수 있다.

 

2007년 논문은 700 가지의 다른 종류의 식물을 확인했으며, 거의 모든 사람들이 공식을

적용할 때마다 수명을 정확하게 예측해 냈다.

"이것은 보편적이다. 생물의 디자인을 가로지른다."라고 웨스트는 말한다.

우리가 완전히 다른 디자인임에도 불구하고, 그것은 나와 모든 포유류, 그리고 밖에 앉아

있는 나무들에게도 적용된다."고 말했다.

 

해파리와 치타, 데이지와 박쥐와 같은 생물들이 같은 수학적 논리에 의해 지배된다는

것이 믿기 어렵지만, 크기는 수명을 예측하는 것처럼 보인다.

이 공식은 성장하고 번영할 시간이 필요한 더 큰 생물을 보존하는 자연의 방법인 것이다.

모든 생물에서 작동할 뿐만 아니라 생물의 세포에서도 작동한다.

예를 들어 동물의 생명에는 보편적인 한계가 있다.

크기에 따라 다르지만 대략 10억 오천만 번의 심장박동을 가지고 있다고 말한다.

코끼리 심장은 천천히 뛰고, 벌새 심장은 빠르게 뛰다. 맥박 숫자가 다 되면 소멸된다.

식물도 맥박을 내며, 그들의 혈관을 통해 영양분을 공급한다.

그들은 같은 규모의 명령에 복종하며, 공식이 "끝났다"고 말하면 놀랍게도 버터 컵과

삼나무가 복종한다. 왜 특정한 수학 공식이 우리 모두를 지배해야 하는지, 나는 완전히

이해하지 못하지만, 생명을 계산하는 수학이 "시간이 다 되었다"고 말하면 우리는 죽어간다.

 

이 규칙들은 어떤 특정한 벌이나 개나 사람의 죽엄을 예측하지는 않는다.

왜냐하면 사람은 사고, 변화, 행운의 대상이 되기 때문이다.

수학공식은 일반적인 규칙에 불과하다.

현대의 인간은 의학과 위생 때문에 예외가 되었지만, 5만 년 전, 인간은 아마도 그 패턴의

일부였을 것이다.

코끼리는 쥐보다 수조 개의 세포를 더 많이 가지고 있으며, 모든 세포는 동물을 계속

움직이게 하기 위해 연결하고 의사소통해야 한다.

어떤 큰 생물이나 동물, 식물에는 통로가 많고, 움직이는 부분들이 너무 많아서, 할 일이

훨씬 더 많다. 덩치 큰 사람들은 빨리 지칠 수 있다. 제프리 웨스트와 그의 동료들은

자연은 덩치가 큰 생물에게 더 효율적인 세포를 선물로 준다는 것을 발견했다.

 

코끼리의 세포는 쥐의 세포보다 1분 안에 더 많은 일을 한다.

그래서 코끼리 세포가 쥐 세포의 쥐동구리보다 느린 속도로 움직인다.

둘 다 10억 오천만 번의 맥박 후에 닳아 없어지지만 코끼리는 천천히 맥박이 뛰기

때문에 더 오래 산다.

 

로버트 크룰위치의 추신

많은 사람들이 크기와 사망률 사이의 관계를 신뢰할 수 없다고 말했다.

웨스트의 이론은 논란의 여지가 있다. 하지만 그것은 거의 새로운 것이 아니다.

그는 1930년대 캘리포니아 데이비스 대학에서 일했던 초기 생물학자 맥스 클라이버

Max Kleiber에게서 영감을 얻어 생물의 대사율이 4분의 3의 힘으로 흡수된 질량과

같다는 사실을 처음 알아냈다. 그래서 이 아이디어는 오랫동안 존재해 왔다.

1990년대 후반(이 세기의 다른 사람들)에 이 이론을 실제 생물에 매칭한 사람은

산타페 연구소의 웨스트와 그의 동료들이었다.

 

'그건 과학이 아니라 그냥 메모를 하는 거야'

물론, 예외가 있다. 작은 새들은 큰 개보다 더 오래 산다. 웨스트 교수가 논문을 발표했을 때,

전 세계의 생물학자들은 그를 "하지만 이 동물은 어떨까?"라고 평가했다.

반대 의견들도 있다. 모든 기본법에는 예외가 있다.

하지만 과학은 여전히 어떤 규칙을 요구한다. 규칙이 없다면 그건 그냥 메모에 불과하다.

4분기 전력 스케일링에 관한 웨스트 교수의 논문은 다른 과학자들에 의해 출판된 이후

1,500번 이상 인용되었다. 어쨌든, 그건 많은 것이다.

뉴욕타임스는 이 논문을 "현대 생물학에 가장 영향력 있는 논문"이라고 평가한다.

 

 




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