이 내용은 BBC에서 제작한 The Blue Planet(아름다운 바다)이라는 DVD중 심해Deep Sea를 다룬 부분 중의 일부만을 캡쳐한 것이다. 캡쳐 화면들을 보고, 혹시 관심이 있으면 DVD를 구입해 보기 바란다. (DVD라보니까 화질이 아주 만족스러운 수준은 아니다. 나중에 블루레이나 HD-DVD로 다시 나온다면 또 사겠지만, 오래된 작품이라 재발매는 힘들지 않을까 생각된다.)

아직 내 블로그에서 Genetic Programming, Evolutionary Programming/Simulation에 대해 자세히 다룬적이 없지만, 나에게 이 분야는 아주 장기적으로 파고 있는 내 공부의 끝이라 할 수 있는 분야이다. 뭐, 내가 꿈대로, 계획대로 이 분야에 계속적으로 연구를 할 수 있을지는 모르겠지만.....

이 분야에서는 생물체가 아주 중요한 매체가 된다. 애당초 생명체의 DNA 복제를 토대로 만들 알고리즘이 Genetic Algorithm/Programming이고 이것을 사용하여 더 복잡한 응용이 가능한 분야가 Evolutionary Simulation이다.

내가 관심을 갖는 곳은 진화 그 자체!!! 평행 우주라는 말이 있다. 우주는 어떠한 논리적인 규칙에 의해서 그대로 진화한것이 아니라, 양자역학적 확률에 의해서 만들어졌다는 것이다. 따라서 다른 확률에 의하면 지금 지구는, 혹은 우리의 모습은 전혀 다른 모습일 수 있다.

이 모든 것을 합해 생각할 때 이곳에 살짝의 상상력과 전제 조건(Initial Condition)을 주면, 충분히 과학적인 새로운 생명체의 진화를 시뮬레이션 할 수 있다.[1] 내 모티브는 대부분 '자연'이다. 그래서 물리과를 온 것이고, 자연스럽고, 과학적인 것에 상상력이 더해지면, 그 만큼 대단한 것도 없다고 생각한다.

아무튼, 그러한 이유로 나는 자연 과연 다큐멘터리를 종종 보는 편이다. 동물들, 곤충들의 움직임 속에서 역학적 움직임을 생각해내는 것은 그리 어려운 것이 아니다. 그러한 이미 검증된 자연의 동작으로부터 우리는 많은 시뮬레이션을 모방한다. 그것이 때론 끝이지만, 때론 그것이 시작이다.

그 중에 아주 독특한 것을 소개하고자 한다. 바로 심해에서의 생물들이다. 정말 독특하고 정말 신기한 모습의 생물들이 많다. 이것은 자연 선택Natural Selection과 진화Evolution를 따르는 과학적이고 논리적인 결과물이다. 각자 자신이 생존하기 위한 자신의 무기를 개발한다는 것, 개발 된다는 것... 이런것은 정말 흥미로운 일이다.

컴퓨터와 생물을 연관성을 설명하려다보니 서두가 너무 길었다. 하지만 사실 가급적 주제를 벗어나지 않으려는 내 블로그에서는 빼먹어서는 안되는 내용이다.

이제 생물들을 살펴 보자.
깊은 바다에서는 투명한 물고기가 많다. 육지에서는 투명한 물체를 거의 찾을 수 없는데, 이런 투명한 물고기가 움직일 수 있다니.... 정말 신기하다.
자막으로 나왔듯 giant amphipod(초대형 단각목)이다. 파리처럼 생겼는데, 눈을 제외하면 역시 투명하다.
프로니마Phronima라는 생물로 지금 해파리jelly와 같이 있는 모습이다. 집게를 가지고 있고, 자막에서 볼 수 있듯이 외계인 영화에 영감을 줬다고 한다. 작아보이지만, 실제로는 무서운 생물이다.
빗살해파리Comb jelly이다. 이 해파리가 뿜는 것을  보면... 정말 멋지다. 수학적인 공식에 의해 만들어진 곡선처럼 멋진 모양을 하고있다. 심해도끼고기hatchet fish 인데, 그냥 물고기처럼 생겼는데, 역시 만만한 생물은 아니다. 두께가 얇아서 앞에서 보면 잘 구문이 안가는데다, 옆에서 보면 특유한 비늘때문에 거의 보이지 않는다(2번째 사진). 그렇다면 아래에서 보면 어떨까? 아래에서 보이는 것을 위한 대책으로 이 물고기 아래에는 포토포어photophore라는 발광기관이있다(세번째 사진). 여기서는 위에서 내려오는 빛에 맞춰 파란 빛을 밑으로 내뿝는다. 마치 투명인간을 연상시킨다.

이제 심해 1000미터로 내려가본다. 압력은 지상의 100배다. 빛은 거의 없다. 따라서 붉은색은 (파장 떄문에) 거의 도달하지도 못한다. 따라서 이곳에서 자신을 보호하는 최소한의 수단는 바로 자신의 몸이 붉은 색이 되는 것이다. 그래서 이곳에서는 붉은 생물이 많다. 이 생물들은 무시무시한 생물들이다. 이 중 하나는 이 다큐멘터리를 찍으면서 처음 발견됐다고 한다. 이 중 fang tooth 라는 생물은 이빨이 너무 커서 입을 다물지도 못한다.
Deep Sea Jelly 라는 이 생물은 정말 환상적인 구조를 가지고 있다. 기본적으로 몸이 붉은 색인 것에, (적에게 위협을 가하려는건지 어떤 이유에서) 몸에서 반짝이는 빛을 낸다. 그 색깔이 정말 멋지다. 몸이 붉은 색이기 때문에, 그냥 봐서는 몸이 거의 구분이 안간다. 촬영을 위해 밝은 빛을 쏘았기 때문에 보이는 것이다.
털 아귀hairy Angler라는 생물이다. 아마 이 생물이 '니모를 찾아서'에서도 등장한 그 생물일 것이다. 위에 달리 불빛은 (니모를 찾아에서도 볼 수 있듯이) 먹이를 유인하기 위한 목적으로 사용된다.
이러한 발광체를 가지고 있는 생물이 많다. 정말 멋지다. 저런 발광체에는 박테리아가 기생하여 살고 있다는 정말 멋지지 않을 수 없다.
이 생물을은 포토포어를 눈 밑에 두고 있다.
이 생물은 드믈게 붉은 빛을 내뿝는다. 많은 생물들이 자신의 몸을 붉은 색으로 보호하는 것에 따라 진화한 형태이다. 대부분의 생물은 붉은 색에 반응을 안하기 떄문에, 이 생물이 붉은 색의 빛을 뿜고 다니는건 다른 생물들에게 들키지 않고 먹이를 먹을 수 있다.
이 생물은 생긴것과 해설자는 shrimp 즉, 새우라고 부른다. 그런데 한글 자막에서는 '크릴'로 번역했다. 크릴과 세우는 다른걸로 알고 있는데...... 아무튼 이 새우는 적들로부터 도망가기 위에 파란 물질을 뿝는다. 빙빙 돌면서 뿌린 후 도망가기 때문에, 적들은 파란 물질을 쫒아가다가 세우를 놓치게 된다. 정말 멋지다!!!
이 파란불들은 copepod의 불빛이다. 자기들끼리 의사소통을 하거나 적들에게 혼란을 주기 위해 파란 물질들을 내뿝는다. 심지어 사진에서는 Gigantocypris 의 공격을 피하기 위해 신기한 형태로 물질을 뿝는데 이것은 뿝어진 후 잠시 후에 폭발하는 것처럼 터진다. 조금 터지는 그 사이에 혼란을 주고 copepod는 도망가는것이다.
Periphylla 라는 해파리인데, 아주 컴퓨터 그래픽 같이 발광을 한다. 정말 환상적이다.
마지막으로 이 생물들은 반디오징어Firefly Squid로 원래는 300미터 아래에 살다가 어떤 계절에만 올라온다. 이 오징어가 아주 밑에서는 어떻게 관찰되는지는 뒤의 사진에 있다. 온몸이 발광하는 것을 알 수 있다.

생물들의 진화 방법은 단순하면서도 아주 경의롭다. 심해에는 붉은 색의 빛은 파장이 길어 주파수가 낮다. 따라서 파장이 짧고 주파수가 높은 파란색의 불빛만이 간신히 도달한다. (사실 아주 깊으면 이것도 거의 도달하지 않는다.) 따라서 푸른빛깔의 생물들이 먼저 생겨났다. 그래서 푸른 색만으로 물체를 구분하게 되고, 생물들이 푸른색을 띄게 된다. 그래야 서로 구분이 될테니...

그 후 이것을 먹는 생물들중 일부는 파란빛을 내놓는 불빛을 가지고 다니게 됐고, 이를 피하기 위해 몇몇 생물들은 붉은 색을 띄게 된다. 파란 불빛으로는 붉은 색의 물체를 잘 감지하지 못한다. 그러다보니, 또 이것을 위해 붉은 색의 조명을 갖는 생물이 등장한다. 위에 말했듯, 기본적으로 심해의 생물들은 푸른색만을 익식하는 눈을 가지고  있어서 이런 물고기들의 붉은색은 누가 자기를 비추는지도 모른다.

어떤 과학자는 수학적이지 않다는 이유로 생명과학을 무척 싫어했다가, 나중에는 생명과학속에 엄청난 규칙성과 수학이 포함되어 있다며, 아주 좋아했다는 일도 있다. 그만큼 생명의 규칙성은 정말 놀랍다.

이러한 규칙을 발견해야, 점차적으로 생명에 관해서 알 수 있다. 비록, 컴퓨터와는 전혀 상관 없는 일이라고 보일지 모르지만, 그 안을 들여다보면, 얼마든지 엮을 수 있는, 얼마든지 배울 수 있는 부분이 많이 있다. 뭐, 어디까지 공부하느냐.. 그것이 근본적인 문제겠지만...., 나는 아마 발생학 정도까지만 관심을 가지지 않을까 생각된다. 뭐, 그때가서 또 필요성과 흥미가 느껴진다면 어떻게 될지 모르지만...

아무튼, 이번 포스팅은 이러한 연관성을 부분적으로 암시하는 것으로 마치도록 하겠다.

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