1945년 최초의 원자폭탄 실험이었던 트리니티(Trinity) 실험의 잔해에서 '클레스레이트(clathrate)' 구조를 가진 전혀 새로운 형태의 결정체가 발견되었습니다. 이 결정체는 핵폭발과 같은 극한의 에너지 사건이 일반적인 환경에서는 볼 수 없는 독특한 물질을 합성하는 자연 실험실 역할을 한다는 것을 증명합니다. 이는 재료 과학 및 지질학적 관점에서 극한 환경 물질 합성 메커니즘을 이해하는 데 매우 중요한 발견입니다.
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The Abstract에 다시 오신 것을 환영합니다! 이번 주에는 오랜 기간 끓어오르던 연구, 결정 격자에 갇힌 연구, 태국에서 발굴된 연구, 그리고 종말 이후의 물에 묻힌 연구들을 소개합니다. 첫 번째로, 과학자들은 네안데르탈인조차 치과에 가야 했다는 사실을 발견했습니다. 그 다음으로는 핵폭발로 탄생한 결정체, 6만 파운드 무게의 초식동물, 그리고 지구상 대부분의 종이 멸종한 후의 생명체 이야기가 이어집니다. 언제나 그렇듯 제 작품에 대해 더 알고 싶으시다면 제 저서 『퍼스트 콘택트: 외계인에 대한 우리의 집착 이야기(First Contact)』를 확인하시거나 개인 뉴스레터 the BeX Files를 구독해 보세요.
네안데르탈인의 치과 방문
Zubova, Alisa V. 외. “네안데르탈인에 의한 치아 우식증의 침습적 완화에 관한 가장 초기의 증거.” PLOS One.
연구에 따르면, 네안데르탈인은 최소 59,000년 전에 이미 치과 치료를 시행했으며, 이는 치의학의 역사를 수만 노 앞당기는 발견입니다. 이 연구는 남서부 시베리아의 차기르스카야 동굴(Chagyrskaya Cave)에서 발견된 어금니를 바탕으로 이루어졌습니다. 초기 인류는 100만 년 이상 이쑤시개와 같은 원시적인 치과 도구를 사용해 왔습니다. 이제 과학자들은 시베리아 유적에서 네안데르탈인이 드릴을 사용해 충치를 치료하고 빙하기 버전의 신경 치료를 수행했다는 증거를 확인했습니다. 이전까지 치과 검진 흔적을 보여주는 가장 오래된 치아는 14,000년 전 이탈리아에 살던 선사 시대 인류 남성인 '빌라브루나(Villabruna)'의 것이었습니다.
이번 연구에 따르면, 이 네안데르탈인 치아의 유적은 네안데르탈인이 현생 인류(Homo sapiens)보다 인지적으로 열등하다는 고정관념을 뒤집는 연구 결과들을 더욱 탄탄하게 만들며, 두 종족 간의 '인지적 수렴(convergence)'을 시사합니다. 쿤스트카메라(Kunstkamera) 피터 대제 인류학 및 민족지학 박물관의 알리사 주보바(Alisa Zubova)가 이끄는 연구팀은 “차기르스카야 동굴의 치아는 드릴링/회전 기술 외에도 복잡한 손가락 움직임이 필요한 서로 다른 두 가지 유형의 조작 증거를 보여준다”고 밝혔습니다. 연구팀은 이어서 이 유적의 네안데르탈인들이 “통증의 원인을 직관적으로 파악하고, 그것을 제거할 수 있다는 가능성을 이해하며, 가장 효과적인 치과 치료를 의도적으로 선택할 수 있는 인지적 능력을 갖추고 있었다”고 덧붙였습니다. “이 시술에 필요한 기술적 숙련도는 인과 관계 추론, 예측 계획 및 고의적 인내의 능력을 반영하며, 네안데르탈인의 행동적 한계에 대한 이전의 가정을 뒤집는 것입니다.” 이 네안데르탈인 환자가 방문 끝에 서비스로 이쑤시개를 받았는지는 명확하지 않지만, 적어도 심한 치통으로부터 일시적인 완화를 얻었을 것입니다.
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이제 나는 결정체의 파괴자이자 창조자가 되었다
Bindi, Luca 외. “트리니티 핵실험 중 극비평형 상태에서 합성된 Ca-Cu-Si 클레스레이트(clathrate).” 미국 국립과학원 회보(PNAS).
과학자들이 1945년 7월 16일 이른 아침 뉴멕시코주에서 일어난 최초의 원자폭탄 실험인 트리니티(Trinity) 실험의 잔해에서 기이한 새로운 형태의 결정체를 발견했습니다. 트리니티의 '가젯(gadget)'은 강력한 화염구를 방출하여 실험 탑을 증발시키고 사막의 모래를 트리니타이트(trinitite)라는 유리状的 잔여물로 변화시켰습니다. 수십 년 동안 연구자들은 이 방사성 낙진에서 새롭고 기이한 화합물들을 발견해 왔습니다.
새로운 연구는 이제 붉은 트리니타이트에서 '클레스레이트 구조'—새장 같은 뼈대 내부에 '게스트(guest)' 분자를 가둘 수 있는 결정 격자—의 첫 번째 사례를 보고합니다. 피렌체 대학교의 루카 빈디(Luca Bindi)가 이끄는 연구팀은 “이 상의 발견은 핵폭발의 고체 산출물 중에서 결정학적으로 확인된 클레스레이트 구조의 첫 번째 식별을 나타낸다”고 밝혔습니다. 연구팀은 추가로 “이 연구는 핵폭발, 낙뢰, 초고속 충돌과 같은 희귀하고 고에너지적인 사건이 예상치 못한 결정 물질을 생성하는 자연 실험실 역할을 하는 방법을 강조한다”고 덧붙였습니다. 역사상 가장 중요한 찰나 중 하나였던 트리니티 실험은 모래를 이국적인 물질로 변화시켰으며, 이 물질은 80년이 넘은 지금까지도 새로운 발견을 만들어내고 있습니다.
Welcome back to the Abstract! Here are the studies this week that were long in the tooth, trapped in the lattice, unearthed in Thailand, and entombed in post-apocalyptic waters. First, scientists discover that even Neanderthals had to go to the dentist. Then: a nuke-born crystal, a 60,000-pound herbivore, and life after the death of most species on the planet. As always, for more of my work, check out my book First Contact: The Story of Our Obsession with Aliens or subscribe to my personal newsletter the BeX Files . A trip to the Neanderthal dentist Zubova, Alisa V. et al. “Earliest evidence for invasive mitigation of dental caries by Neanderthals.” PLOS One. Neanderthals performed dental interventions at least 59,000 years ago, pushing the timeline of dentistry back by tens of thousands of years, according to a study about a molar from Chagyrskaya Cave in southwestern Siberia. Early humans used rudimentary dental tools, like toothpicks, for well over a million years. But scientists have now identified evidence that Neanderthals used drills to treat cavities at the Siberian site, performing an Ice Age version of a root canal. Previously, the oldest tooth that showed signs of a dental checkupt belonged to “Villabruna,” a prehistoric human male who lived in Italy 14,000 years ago. The remnants of the Neanderthal tooth adds to a growing body of research that has overturned the stereotype of Neanderthals as cognitively inferior to Homo sapiens and hints at “cognitive convergence” between the two species, according to the study. The Chagyrskaya Cave tooth shows “evidence of two distinct types of manipulations requiring different tools, in addition to the drilling/rotating technique, necessitating complex finger movements,” said researchers led by Alisa Zubova from the Peter the Great Museum of Anthropology and Ethnography (Kunstkamera). The study suggests that Neanderthals at this site “possessed the cognitive capacity to intuit the source of pain, comprehend the feasibility of its elimination, and deliberately select the most efficacious dental intervention,” the team added. “The technical proficiency required for this procedure…reflects a capacity for causal reasoning, anticipatory planning, and volitional endurance, contradicting earlier assumptions regarding Neanderthal behavioral limitations.” It's not clear if this Neanderthal patient got a complimentary toothpick at the end of the visit, but at the very least, they received some temporary relief from a bad toothache. In other news… Now I have become Death, maker of crystals Bindi, Luca et al. “Extreme nonequilibrium synthesis of a Ca–Cu–Si clathrate during the Trinity nuclear test.” Proceedings of the National Academy of Sciences. Scientists have discovered a weird new type of crystal in the ashes of the Trinity test, the first detonation of a nuclear bomb, which took place in the early morning of July 16, 1945, in New Mexico. Trinity’s “gadget” unleashed a powerful fireball that vaporized its test tower and transformed the desert sand into a glassy residue called trinitite. For decades, researchers have found novel and bizarre compounds in the fallout. A new study now reports the first known instance of a clathrate structure—a crystal lattice that can trap “guest” molecules inside its cagelike scaffolding—in red trinitite. “The discovery of this phase represents the first crystallographically confirmed identification of a clathrate structure among the solid-state products of a nuclear explosion,” said researchers led by Luca Bindi of the University of Florence. “This work underscores how rare, high-energy events—such as nuclear detonations, lightning strikes, and hypervelocity impacts—serve as natural laboratories for producing unexpected crystalline matter,” the team added. In addition to being one of the most pivotal split-seconds in history, the Trinity test spun sand into exotic materials that are still generating discoveries more than 80 years later. A huge new Thai-nosaur Sethapanichsakul, Thitiwoot and Khansubha, Sasa-On et al. “The first sauropod dinosaur from the Lower Cretaceous Khok Kruat Formation of Thailand enriches the diversity of somphospondylan titanosauriforms in southeast Asia.” Scientific Reports. Meet the largest dinosaur ever found in Southeast Asia: Nagatitan chaiyaphumensis , a hulking sauropod that lived more than 100 million years ago in what is now Thailand . Weighing in at an estimated 60,000 pounds and measuring nearly 90 feet from head to tail-tip, this massive herbivore belonged to the titanosaur family, the largest animals ever to walk on land. “We estimate a body mass of 25–28 tonnes for Nagatitan , and suggest it was part of a broader middle Cretaceous body size increase in Asian titanosauriforms, facilitated by rising temperatures and expanded suitable habitat,” said researchers co-led by Thitiwoot Sethapanichsakul of University College London and Sasa-On Khansubha of Sirindhorn Museum in Thailand. “The discovery of Nagatitan expands the known diversity of Southeast Asian sauropods and improves our understanding of titanosauriform biogeography within the region,” the team added. While it’s mind-boggling to imagine a 90-foot-long, 25-tonne animal casually ambling around, Nagatitan is only mid-sized for a titanosaur. The biggest behemoths in this family may have exceeded 120 feet in length and boasted 130,000 pounds of fully plant-powered body mass. With that said, the all-time heavyweight champion of the animal kingdom is our own contemporary, the blue whale, which tips the scales at an astonishing 400,000 pounds. Have you ever felt so puny in your life? Life goes on, re-gar-dless Wilson, Jacob D. et al. “The skull and pectoral girdle of a large gar that lived ∼2000 years after the Cretaceous/Paleogene mass extinction event.” Journal of Vertebrate Paleontology. The last titanosaurs were wiped out by the asteroid that brought the age of dinosaurs to a sudden and brutal end 66 million years ago, killing off about two-thirds of all species on Earth. But though the space rock eradicated the land giants, some animals managed to pull through, including a large fish that lived within 2,000 years of the impact. Scientists led by Jacob Wilson of the Denver Museum of Nature & Science described the anatomy of a gar and weighed in on its possible taxonomy, building on the initial 2022 study that first reported the specimen. Measuring about five feet in length, this gar inhabited a post-apocalyptic world that is preserved within the Fort Union Formation of North Dakota. The specimen “is notable both for its size (more than 1 meter) and its precise stratigraphic placement 18 centimeters above the Cretaceous/Paleogene (K/Pg) boundary clay,” the team said. “Our conclusions support the inference that gars were prominent members of freshwater ecosystems and, in turn, freshwater ecosystems were capable of supporting large-bodied predators within ∼2000 years after the K/Pg extinction.” This gar hatched into an eerily empty ecosphere, mere centuries after a planetary nightmare, yet it still grew into a fisherman’s dream catch. It’s a testament to the resilience of life on Earth, which could not be fully stomped out even by a direct cosmic punch to the face. Thanks for reading! See you next week.