유니콘 뿔로 팔리던 이빨 안에서 두 나선이 반대로 돈다, 일각고래의 곧은 엄니를 다시 읽었다

오르후스 연구실의 X선 빔 앞에 엄니 단면이 고정되자 3차원 화면에 두 나선이 떠올랐다. 겉면은 왼쪽으로 감기는데 안쪽의 광물화 콜라겐은 반대 방향으로 돌았다. 수 미터 길이의 한 치아는 왜 서로 거스르는 구조를 품고 곧게 자랄까.

Nature Communications가 8월 18일 공개한 연구는 그린란드 자연자원연구소 표본 컬렉션의 수컷 일각고래 엄니 여섯 개를 CT와 X선 산란 텐서 단층촬영 등으로 분석했다. 연구진은 바깥 시멘트질의 거시 나선과 안쪽 상아질을 이루는 미세 구조가 반대 손잡이 방향을 가진다고 보고했다.

엄니는 뿔이 아니라 보통 수컷의 왼쪽 위턱에서 입술을 뚫고 자라는 송곳니다. 바깥에는 다른 포유류 치아와 달리 뿌리에서 끝까지 시멘트질이 이어지고, 안쪽 상아질에는 콜라겐 미세섬유와 수산화인회석 결정이 층을 이룬다. 논문은 이 작은 배열이 바깥에서 보이는 한 방향 나선과 단순히 같은 방향으로 복제되지 않는다는 사실을 처음 3차원으로 연결했다.

이 물체는 과학보다 먼저 긴 오인의 역사를 가졌다. 스미스소니언 기록에 따르면 중세 유럽의 상인들은 북극에서 온 엄니를 유니콘의 뿔로 팔았고, 독을 막거나 병을 고친다는 힘까지 붙였다. 상상의 증거로 읽히던 나선이 오늘에는 광물과 콜라겐의 방향을 묻는 생체재료 표본이 됐다.

연구팀의 기계시험은 엄니가 길이 방향과 가로 방향에서 서로 다른 휨 성질을 보이고, 길이 방향 균열이 더 굽어 진행하는 모습을 확인했다. 연구진은 안팎의 맞비틀림이 성장 중 생기는 힘을 조절해 엄니가 곧고 안정적으로 자라는 데 기여할 수 있다고 제안했다. 그러나 표본은 여섯 개이고, 구조가 성장과 기능을 직접 만든다는 인과는 더 시험해야 한다.

재료과학자는 서로 다른 방향의 층이 긴 구조물의 균열과 비틀림을 다루는 방식을 배울 단서를 얻고, 자연사 컬렉션은 동물을 새로 채집하지 않고도 내부 구조를 읽는 가치를 보여 준다. 반면 이 결과를 곧바로 새 제품의 강도나 의료 효능으로 옮길 근거는 없다. 일각고래가 엄니를 감각·경쟁·짝짓기에 어떻게 쓰는지에 관한 여러 가설도 이번 구조 연구 하나로 정리되지 않는다.

다음에는 성장 단계가 다른 더 많은 엄니와 수치모형, 반복 굽힘시험이 두 나선의 역할을 함께 검증해야 한다. 공개된 영상자료와 시편별 출처가 비교 가능해야 표본 여섯 개의 무늬가 종 전체의 원리인지도 알 수 있다. 유니콘의 증거였던 물체는 이제 반대 방향 두 나선이라는 측정값을 얻었지만, 그 나선이 하는 일은 아직 질문으로 남았다.