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후각으로 사람을 살리는 동물

동물계에는 각양각색의 동물들이 있는데도 불구하고 인간이 오랜 기간 냄새 탐색기로 사용해 온 것은 겨우 3∼4종이다. 예를 들면 금세기 초에는 많은 나라의 탄광에서 갱내 가스 검지기로 카나리아를 이용했다. 카나리아는 갱내에 극히 미량의 유독가스가 들어있다 하더라도 의식을 잃을 정도로 유독가스에 민감했다. 그러나 산소의 양을 충분히 공급하면 카나리아는 다시 의식을 회복한다. 일찍이 잠수함의 승무원으로 인간이 아닌 흰쥐가 승선한 적이 있었다. 7대 해양을 제패했던 영국 잠수함조차 조금만 취급방법이 잘못되어도 대형사고를 일으키는 가솔린을 조명용으로 사용했다. 그런데 흰쥐는 가솔린 냄새에 대단히 민감해서 가솔린이 새면 찌익 찍 하는 울음으로 위험신호를 보낸다. 그리고 흰쥐를 사육하기 위해 전체 함대의 예산에서 일..

반만 살아 있는 후각기관

이처럼 냄새에 관한 엄밀한 물리적 이론은 현재로서는 아직 존재하지 않는다. 가장 오래되었고 동시에 중요한 감각의 하나인 후각은 여전히 수수께끼로 남아 있다. 냄새의 본성과 그 수용 메커니즘을 밝히고 지금까지의 지식을 토대로 해서 다양한 인간의 활동분야에 냄새라는 정보의 수리와 처리를 자동화하는 문제를 해결하려면 아마 아직도 몇 년이 걸릴 것이다. 그리고 최근에 이 복잡한 문제를 해결하려는 새로운 방향이 제시되었다. 그것은 기술자가 만든 후각 장치를 '생물학화'하는, 즉 '반쯤 살아 있는 후각 기관을 개발하는 일이다. 그 부분의 개척자의 한 사람은 미국의 로버트 케이이다. 그의 목표는 대기 중에 있는 유독가스의 존재를 신속히 발견하여 그 농도가 인체에 위험한 수준에 도달하면 경보를 내는 그런 구조를 한 간..

후각 구조에 3가지 가설들

그러면 생물공학자나 기술자들이 전기회로나 금속을 사용하여 이간이나 동물의 후각 기관을 정확하게 재현할 수 없다는 것은 무슨 이유 때문일까? 거기에는 많은 장해가 있다. 일 예로 곤충의 후각 수용기를 들어 보자. 냄새나 맛을 감지하는 곤충의 화학적 감각기관은 입 주위에 있는 촉각과 길이 1천 분의 몇 밀리미터 또는 1백 분의 몇 밀리미터의 털이 촘촘히 나 있는 촉수이다. 니쿠 피티의 일종의 촉각에는 3,500개, 쇠파리에게는 6,000개 이상, 또 꿀벌 중 일벌에게는 약 12,000개의 화학적 수용기가 있다. 냄새에 대한 정보를 받아들여 처리하기 위한 수용 세포와 신경망이 분포해 있는 촉각의 크기를 생각한다면 곤충의 후각 기관의 구조를 연구하여, 그것을 모방해서 인공적인 장치를 만들려고 시도하는 생물공학자..

얼굴에 코를 인공으로 개발한다.

지금까지 인간이나 동물의 후각 기관을 자세하게 언급한 것은 몇억 년에 걸친 진화의 과정에서 완성된 이들 기관에는 그것을 모방해서 인공적으로 후각 장치를 개발할 무한한 가능성 이 숨겨져 있기 때문이다. 예를 들면 우주선이 랑데부하는 것과 약간의 성 유인물질의 분자에 이끌려서 산누에나방의 암컷과 수컷이 만나는 경우와는 정말 비슷하지 않을까? 여기에는 문자 그대로 모든 것, 즉 정보처리장치, 유도장치나 자기 조준장치에 흥미가 솟는다. 예컨대 냄새가 공기 속나 물속에서만 신호로 이용될 수 있고 우주공간에서는 사용될 수 없다고 무시하는 경우도 있지만 이들 냄새 '레이다'는 많은 부문에서 이용될 수 있을 것이다. 앞에서 언급했듯이 80킬로미터나 떨어진 먼 거리에서 화재 현장으로 날아온 나방의 후각기관을 모방한 장치..

동물의 행동과 냄새

현대인에게 있어서 예리한 후각은 어느새 일종의 사치의 상징으로 간주된다. 그러나 이에 대해서 동물의 세계에서는 후각은 시각이나 청각과 동일한 역할을 하고 있다. 어떤 동물이라 하더라도 냄새의 구름에 '둘러싸여' 있고, 이 구름이 마치 동물의 몸을 확대시킨 듯한 모양이 되어, 그 때문에 멀리서도 그 동물을 발견할 수 있는 것이다. 그러므로 맹수는 땅거미가 져서 어스름할 무렵 짐승을 습격할 경우에는 우선 코로 그 범위를 정해놓은 다음에 사냥감을 습격한다. 후각은 맹수의 부족한 시각을 보충하여 숨어있는 사냥감을 찾아낼 뿐만 니라 적과 아군을 식별하는데도 도움을 준다. 풀이나 유충을 먹고사는 물고기도 후각을 이용한다. 그 일례는 거의 시각을 상실했는데도 불구하고 여전히 먹이를 계속 포획하고 있는 늙은 잉어에서 ..

사람의 후각과 냄새

바닷물의 냄새나 만발하게 피어서 흐드러진 봄날 꽃밭의 향기로운 냄새, 라일락이나 장미의 달콤한 향기, 소나무 숲이나 건초의 향기로 둘러싸인 여름밤. 우리들을 둘러싼 이러한 자연의 선물보다 더 근사한 것이 있을까? 이러한 냄새 중에 어떤 것은 가끔 부지불식간에 우리들에게 익숙해진 것도 있고 도 익숙해지지 않은 것도 있다. 이러한 냄새는 우리들을 흥분시켜 언어로는 표현할 수 없는 신선한 느낌을 주며, 우리들의 기억에 멋진 추억이나 즐거운 연상을 일깨워서 인간생활에 정서가 넘치도록 해준다. 도대체 지구 상에 있는 어떤 생물이 처음으로 자기 주위로 다가온 특수한 화학물질의 분자를 감각할 수 있었는가는 아직 확실하지 않다. 그러나 지구에서 일어난 생명의 발생과 진화라는 위대한 역사를 펼쳐보면 최초의 눈이나 귀가 ..

화산 폭발과 생물의 행동

생물공학자들의 또 하나의 중요한 문제는 화산의 폭발을 예지 하는 것이다. 여러분 중에는 '폼페이 최후의 날'이라는 영화를 보신 분도 있을 것이다. 이 영화는 기원전 79년에 베수비오 화산의 폭발로 인해서 고대도시 폼페이와 헤르쿨라네움이 매몰된 역사적 사실을 근거로 해서 만들어진 것이다. 무서운 지진이 베수비오 화산 일대에 요동쳤습니다. 부근 일대의 어둠 속에서 베수비오 산 꼭대기의 하늘이 아침노을처럼 빛나고 있다. 집이 무너지고, 이윽고 화산탄(공중으로 분출된 용암이 굳은 것)과 화산재가 폼페이 시내로 쏟아졌다. 이렇게 해서 고대 로마의 도시 폼페이와 헤르크라네움은 1,800년 동안 묻혀 있었던 것이다. 그러나 이 베수비오 화산의 폭발은 역사상 최대의 것은 아니다. 전설의 대륙 아틀란티스는 일찍이 에게해..

지진을 예고하는 동물들

생물공학자들은 생물학자, 생물 물리학자, 전기공학자, 그 외에 지진학자와 협력해서 별도의 입장에서 지진을 예측에 관한 문제를 해결하려고 한다. 예를 들면 일본의 어류학자인 스에히로 교수는 지진의 접근을 감지하는 심해어의 행동을 연구하면 지진을 예측할 수 있을 것으로 보고 있다. 그리고 스에히로 교수는 오랜 세월을 걸쳐서 모은 역사적 사실이 목격자의 증언, 확실해진 사실에 의해서 그 가설을 증명하고 있다. 이러한 역사적 사실이나 증언의 대부분은 동경대학 지진학연구소의 연보에 소개되어 있다. 예를 들면 1923년 여름 벨기에인 아마튜어 어류 연구가가 하야마 해안에서 '히게'라는 물고기가 떠오른 것을 발견했는데 이 물고기는 심해에서만 사는 물고기이다. 그리고 그 이틀 후에 관동대지진이 일어났다. 또 1933년..