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바다가재의 눈 : 놀라운 기하학적 디자인

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번역자: 한국창조과학회 (creation.or.kr)

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바다가재의눈이어떻게빛에대해서초점을맞추는지를보여주는그림. (Adapted from Denton, ref. 5.)

바다가재(lobster)의 눈은 (그리고 새우(shrimps), 참새우(prawns)를 포함하여 몇몇 10개의 다리를 가진 갑각류(crustaceans)1들의 눈은) 자연계 어디에서도 발견되지 않는 놀라운 기하학(geometry)을 보여주고 있다. 그것은 완전히 정방형(perfectly square)인 작은 개개의 낱눈(facets)들을 가진다. 그래서 그것은 완전한 모눈종이(graph paper)처럼 보인다.2 다른 대부분의 눈들이 렌즈에 의한 굴절(refraction, 빛의 구부러짐)에 의해서 초점을 모으는 것과 같지 않게, 바다가재의 눈은 반사(reflection) 에 의해서 빛의 초점을 모으기 때문에 이것은 필요하다. 모눈종이 외관은 하나의 구형 표면(spherical surface) 위에 많은 작은 정방형 관(many tiny square tubes)들의 끝부분에 의해서 원인되어진다. 관의 측면은 매우 평탄하고, 빛나는 거울로서, 그들의 정확한 기하학적 정렬은 평행한 광선 빛이 한 초점에 모이도록 모두 반사되어지고 있다.3,4 (아래의 그림을 보라). 정방형 정렬(square arrangement)은 결정적으로 중요하다. 왜냐하면, 정확한 각도를 가진 반사경들을 가져야만 여러 방향으로 오는 빛으로부터 하나의 상(image)을 맺는 것이 가능하기 때문이다.4 또한 대부분의 빛들은 그 관들의 길이가 폭의 두 배 정도일 경우에 한해, 떨어진 두 개의 거울들에 정확하게 반사될 수 있다.4

비교적 넓은 지역으로부터 빛을 집중시키는 것은 어두운 곳에서는 꽤 유용하다. 그러나 밝은 빛에서 바다가재의 눈은 불투명한 색소(opaque pigment)를 이동시켜서, 평행한 관 이외의 망막(retina)으로 가는 모든 광선들을 차단한다.5

바다가재눈은우주엑스선(X-rays)을포착할수있게했다

바다가재의 눈은 전능한 설계자에 의해서 디자인되었을 수밖에 없는 놀라운 특징들을 가지고 있을 뿐만 아니라, 그것은 사람 디자이너들에게도 또한 영감을 불어 넣었다. 천문학자들은 어떤 천체로부터 X-선에 초점을 맞출 수 있는 망원경을 원했었다. 그러나 X-선에 초점을 맞출 수 있는 어떠한 실제적인 렌즈는 없었다. 보통의 오목거울(concave mirror)은 작동될 수 없었다. 왜냐하면, X-선은 단지 통과해 버렸고, 단지 작은 각도에서만 반사되었기 때문이었다. 그러나 애리조나 대학의 로저 앤젤(Roger Angel)은 갑각류 눈의 디자인을 복사한다면 이 문제를 극복할 수 있을지도 모른다고 생각했다.6,7 이렇게 해서 인공위성에 실리게 된 ‘랍스터 아이(Lobster Eye)’는 천문학자들에게 하늘의 1/4을 한 번에 관측하는 것을 가능하게 했다.6

매우 정교한 과정으로 엑스선 반사 납유리(X-ray-reflecting lead glass)로 만들어진 작은 (10-200 µm) 정방형의 속이 빈 관들이 0.5–1.0 mm 깊이로 5×5 cm 배열을 하도록 만들어졌다.8 그리고 열이 가해졌고, 바다가재의 눈처럼 구형이 되도록 곡선화되었다. 이들 100개가 모듈(modules, 기본단위)로 그룹화되었고, 20 개의 모듈이 망원경에 적용되었다.

‘역(reverse)’ 바다가재눈은미세한마이크로칩을디자인하였다

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역으로작동시킨바다가재눈렌즈가어떻게평행한엑스선빔(parallel X-ray beam)을만들어내는지를보여주는그림. (Adapted from Chown, Ref. 9.)

또한 바다가재의 눈 디자인은 오늘날 가능한 것보다 수백 배 더 작은 전자 부품으로 컴퓨터 칩(computer chips)을 만드는 데에 도움을 주었다. 칩은 광식각법(photolithography) 으로 만들어진다. 평행한 빛의 광선은 반도체 물질 위로 스텐실 같은 마스크(stencil-like mask)를 통과하여 빛난다. 그리고 그것을 변화시키는데, 산(acid)은 노출된 부분을 식각(etch)하지 않고, 나머지 부분들을 식각하여 없애버리고 원하는 형태를 남긴다. 그러나 형태를 작게 하는 데에는 한계가 있다. 왜냐하면 빛은 가장자리 주위에서 구부러지기(회절, diffraction) 때문에, 형태를 망가트리는 것이다.

짧은 파장의 빛일수록 회절은 적게 일어난다. 그리고 자외선(ultraviolet light)의 사용은 단지 크기 0.18 µm의 부품을 만들 수 있게 한다. 따라서 엑스선(X-rays)은 이상적일 수 있다. 왜냐하면 파장이 매우 짧기 때문이다. 그러나 평행한 광선(parallel beam)을 만들어 내는 데에 너무도 비용이 비쌌다. 그런데 이 문제가 랍스터아이망 원경과 같은 고안에 의해서 해결되어졌다. 단지 그것을 거꾸로 사용하는 것이었다. 말하자면 (위의 그림을 보라), 엑스선은 한 작은 금속 점(a small point of metal)에 레이저 충격을 가하여 그것을 섭씨 1백만도 정도로 가열함으로서 만들어진다. 그런데 이 점을 전략적으로 바다가재 눈의 초점에 해당하는 지점에 위치하게 하는 것이다. 그러면 평행한 광선이 눈을 통해서 출현하게 되는 것이다.9

바다가재의눈: 우연인가, 설계인가?

진화론자들은 인공 ‘랍스터 아이’를 만들기 위해서 사람들의 엄청난 기술적 노력들이 개입되었다는 것은 인정하면서도, 그러한 것이 생물체 내에 들어있는 것에 대해서는 설계자를 인정하기를 거부한다. 더군다나 생물체에 있는 것은 스스로 수선할 수 있는 능력을 가지고 있음에 틀림없고, 데이터를 처리 해석하는 기구(뇌)와도 잘 연결되어져 있다! 설계자는 유물론자들의 법률과도 같은 이기적인 ‘게임의 규칙(rules of the game)’을 거스르고 있다 (참조. 롬 1:18).10

대신, 그들은 이 바다가재의 눈들이 다른 갑각류들이 가지고 있는 원주 또는 육각 관(hexagonal tubes)들의 굴절형 복합 눈(refracting compound eye)으로부터 진화되었다고 믿고 있다. 이것을 지지한다는 그들의 증거는 자유롭게 수영을 하는 바다가재 유충(lobster larva)들은 굴절형 눈을 가지고 있는데, 이것이 성체가 되면서 반사형 눈으로 변형되었다는 것이다. 그러나 이것은 철저하게 폐기된 발생반복설(embryonic recapitulation theory)의 변형에 불과한 것이다. 발생반복설은 위조된 그림(forged drawings)에 의해서 지지되었던 것이다.11 바다가재는 이미 분명히 변태(transformation)가 일어나도록 유전적으로 프로그래밍 되어 있는 것이다. 그리고 이것은 이 정보가 처음에 어떻게 생겨났는지를 설명하지 못한다! 신다윈주의 이론은 다음과 같은 것을 요구한다 :

  1. 유전적 복사 실수(돌연변이)에 의해서 원인된, 각각 새로운 변화를 가지는 많은 작은 단계들의 통로(pathway)가 있어야 한다.

  2. 각 단계들은 이전의 개체보다 장점(advantage)을 가지고 있어야만 한다. 그래야 그 소유자는 더 많은 후손을 남길 수 있을 것이다 (자연선택).

바다가재의 눈은 ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성(irreducible complexity, 또는 환원불가능한 복잡성)’을12 설명하고 있는 것처럼 보인다. 모든 부분들이 한 번에 올바른 순서와 각도로 정렬되지 않는다면, 빛은 초점을 맞추지 못할 것이다. 더군다나 정렬된 거울은 똑바른 상(upright image)을 만드는 반면에 렌즈들은 뒤집혀진 상(inverted image)을 만든다. 따라서 뇌(brain)는 이러한 주요한 상 변화를 해석하기 위해서 재프로그램 될 필요가 있다.

이론적으로 반사형 눈(reflective eye)과 굴절형 눈(refractive eye) 사이에는 진화의 중간 단계(intermediate steps)가 있어야 할 것이다. 예를 들면 육각형 관(hexagonal tube)과 정방형 관(square tube) 사이의 중간 단계나, 거울(mirror)과 렌즈(lens) 사이에 중간 단계 같은 것들이다. 그러나 이들 중간 단계들은 매우 나쁜 상을 만들 것이다.5 그러한 눈을 가진 생물체는 심각한 단점을 가지게 될 것이고, 따라서 자연선택은 그러한 중간체를 제거하도록 작동될 것이다. 그리고 완전히 형성된 반사형 눈(한 번의 단계로 만들어진다는 것은 수학적 계산으로 불가능하다)도 굴절형 눈보다 선택되어질 장점이 없는 것처럼 보인다. 왜냐하면 게(crabs, 이들은 바다가재와 비슷한 환경 하에서 거의 같은 생활사를 가지고 살아간다)들은 굴절형 눈을 가지고도 잘 살아간다. 완전히 형성된 반사형 눈도 장점을 거의 가지지 못하다면, 이론적 중간체들은 자연선택에 훨씬 더 불리했을 것이다. 중간체들은 조금의 장점도 가지고 있지 못했음이 틀림없다.13

결론

바다가재의 눈은 놀라운 설계를 나타내고 있다. 그리고 그것은 사람 디자이너에게 영감을 불어 넣어 그것을 복사하여 더 발전적인 기술을 사용하도록 하였다. 이러한 바다가재의 정교한 눈은 살아있는 생물체들에서 볼 수 있는 수많은 다른 모습들처럼 설계자(Designer) 없이 그것을 설명하려는 모든 시도들을 거부하고 있는 것이다.

참고 문헌및 메모

  1. 10-legged crustaceans are called decapods, and these particular ones are of the suborder Macrura—see Ref. 4. 텍스트로돌아 가기.
  2. Hartline, B.K., Lobster-eye x-ray telescope envisioned, Science 207(4426):47, 4 January 1980. 텍스트로돌아 가기.
  3. Land, M.F., Superposition images are formed by reflection in the eyes of some oceanic decapod crustacea, Nature 263:764–765, 1976. 텍스트로돌아 가기.
  4. Land, M.F., Animal eyes with mirror optics, Scientific American 239(6):88–99, December 1978. 텍스트로돌아 가기.
  5. Denton, M.J., Nature’s Destiny: How the laws of biology reveal purpose in the universe, ch. 15, The Free Press, New York/London, 1998. 텍스트로돌아 가기.
  6. Chown, M., I spy with my lobster eye, New Scientist 150(2025):20, 13 April 1996. 텍스트로돌아 가기.
  7. See also Angel, J.R.P., Lobster eyes as X-ray telescopes, Astrophysical Journal 233:364–373, 1979; and Hartline, Ref. 2. 텍스트로돌아 가기.
  8. 1 µm (micron) = 10–6 m, so 1,000 µm = 1 mm = 1/25 inch. 텍스트로돌아 가기.
  9. Chown, M., X-ray lens brings finer chips into focus, New Scientist 151(2037):18, 6 July 1996. 텍스트로돌아 가기.
  10. Sarfati, J.D., Refuting Evolution, ch. 1, Creation Ministries International (Australia), 1999. 텍스트로돌아 가기.
  11. Grigg, R., 헥켈 : 진화론의 전도사이며 속임수의 사도, Creation 18(2):33–36, 1996. 텍스트로돌아 가기.
  12. A term coined by biochemist Dr. Michael Behe, Darwin’s Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution, The Free Press, New York, 1996. 텍스트로돌아 가기.
  13. Biophyicist Dr Lee Spetner shows mathematically that such weak natural selection could not be responsible for generation of new information, because it would be swamped by chance—see Not By Chance: Shattering the modern theory of evolution, The Judaica Press, Brooklyn, New York, 1997. 텍스트로돌아 가기.