Mirror Reveals Evolution's Melody

크리시 필드에서 메이와 친구들은 해양 보호구역 방문자 센터의 짙푸른 수조를 응시했습니다. 기묘하고 유령 같은 생물이 어둠 속을 떠다니더니, 갑자기 몸에서 부드럽고 섬뜩한 빛이 뿜어져 나왔습니다. "와, 저것 봐!" 칼라니가 유리벽을 손가락으로 가리키며 속삭였습니다. "왜 저렇게 물속에서 작은 반딧불이처럼 번쩍거리는 거야?"

"어쩌면 포식자들을 쫓아내기 위한 경고일지도 몰라." 이반이 희미한 형체를 찌푸리며 말했다. 하산은 고개를 저으며 더 가까이 다가갔다. "아니면 저녁 식사로 작은 플랑크톤을 유인하는 걸 수도 있지!" 메이는 작은 수첩을 꺼내 빛나는 패턴을 빠르게 스케치했다. "이건 생물 발광이라고 해." 그녀는 근처 벽 차트를 두드리며 말했다. "루시페린이라는 물질과의 화학 반응이야!"

메이는 오래전 처음으로 이것을 본 과학자들의 기분이 어땠을지 상상했다. 그녀의 마음은 천팔백년대 후반, 광활하고 별 하나 없는 바다 위의 나무 배로 향했다. 선원들은 검은 물속으로 그물을 내렸다가 다시 끌어올려, 그물 안에서 신비롭고 살아있는 빛이 반짝이는 것을 발견했을 것이다. 그들은 그것을 과학이라고 부르지 않았을 것이다. 그때는 순수한 마법처럼 느껴졌을 것이다.

하지만 일본인 화학자 시모무라 오사무 박사는 그것이 마법이 아니라는 것을 알았습니다. 천구백육십년대에 미국에서 일하던 그는 아쿼레아 빅토리아라는 한 종류의 해파리에 집착하게 되었습니다. 그는 그 생물체 안에 있는 어떤 분자들이 정확히 함께 작용하여 그 놀라운 녹색 빛을 만들어내는지 궁금해했습니다. 그의 호기심은 이천팔년 노벨상으로 이어졌습니다.

시모무라 박사는 빛나는 물질의 아주 작은 샘플을 얻기 위해 수천 마리의 해파리를 수년간 수집했습니다. 메이는 그의 끈기 있는 작업을 상상하며 유명한 과학자 마리 퀴리의 말을 떠올렸습니다. "그녀는 '인생에서 두려워할 것은 아무것도 없으며, 단지 이해해야 할 뿐이다'라고 말했어." 메이는 생각했습니다. "그는 미스터리를 두려워하지 않았고, 그것을 해결하기로 결심했어."

그의 획기적인 발견은 놀라웠습니다. 그는 두 가지 단백질을 발견했습니다! 첫째, 아쿼린이라는 단백질은 물속의 칼슘과 만나면 짙은 파란색 빛을 냅니다. 그리고 그가 녹색 형광 단백질이라고 명명한 두 번째 놀라운 분자는 거울처럼 작용하여 그 파란색 빛을 흡수하고 눈부신 녹색 섬광으로 다시 방출합니다.

녹색 형광 단백질, 즉 GFP는 세상을 영원히 바꾸어 놓았습니다. 과학자들은 GFP를 연구하고 싶은 다른 것들에 붙여 추적기로 사용할 수 있다는 것을 깨달았습니다. 이제 의사들은 이를 이용해 암세포가 자라는 것을 관찰하고, 신경과학자들은 이를 이용해 개별 뇌세포가 기억을 형성할 때 빛나는 것을 볼 수 있습니다.

크리시 필드로 돌아온 메이는 루시페린 분자 스케치가 있는 노트북 페이지를 펼쳤습니다. "화학이에요!" 그녀가 외쳤습니다. "시모무라 박사님이 단백질을 발견했어요!" 하산의 눈이 번쩍 빛났습니다. "그러니까 제가 말한 대로 화학을 이용해서 먹이를 유인하는 거군요!" 이반은 마침내 이해하고 고개를 끄덕였습니다. "그리고 그 섬광은 분명히 다른 물고기를 쫓아낼 수 있을 거예요!"

"그러니까 빛나는 이유는 생물학이네." 칼라니가 혼잣말처럼 중얼거렸다. 이반이 끼어들었다. "하지만 빛 자체, 즉 광자라고 불리는 작은 입자들은 순수한 물리학이야!" 하산이 덧붙였다. "그리고 그 빛이 깊고 어두운 바다에서 생존하는 데 어떻게 도움이 되는지는 생태학이지!" 메이는 전체 그림을 보고 미소를 지었다. "하나의 과학만이 아니라, 모든 과학이 함께 작동하는 거야!"

길을 따라 걷던 메이는 깊은 바다를 뒤돌아보았다. "그러니까 생물 발광은 화학, 생물학, 물리학으로 쓰인 자연의 아름다운 언어인 거네요." 그녀는 행복하게 요약했다. 이반은 지는 해가 금문교의 거대한 주황색 구조물에 반짝이는 것을 지켜보았다. "생물들이 스스로 빛을 만들 수 있다면," 그는 물었다. "왜 햇빛은 내 얼굴에 그렇게 따뜻하게 느껴지는 걸까요?"