□  미국 칼텍(Caltech・캘리포니아공대)과 긴밀한 교류협력을 이어 가고 있는 GIST(지스트・총장 문승현)는 최근 갈라파고스 제도* 필드트립(field trip・현장체험학습)이 연계된 ‘진화생물학’ 단기집중강좌를 개설하여 성공리에 마쳤다.

    * 갈라파고스는 1835년 영국의 생물학자인 C.다윈이 비글호(號)로 이 제도를 탐험한 이래, 그 독특한 생물상이 널리 알려졌다. ‘생물진화의 야외실험장’으로 불리며 특수한 환경과 독특한 생물상을 형성한 곳이다. 대륙과 격리되어 독자적인 진화를 이룬 고유종(固有種)이 많아 1935년부터 남획 방지를 위해 여행이 통제된 구역이다. 1978년에 유네스코의 세계자연유산으로 등록되었으며, 2001년에는 갈라파고스 해양 보호 구역을 포함하여 세계자연유산으로 등록되었다.

  ∘ GIST는 2011년부터 여름학기 연구 프로그램(SURF)과 정규학기 교환학생 프로그램을 통해 칼텍과 학생 교류를 이어오고 있다. 또한 방학기간 동안 칼텍의 전임교수를 초빙, 집중단기강좌를 개설하고 있다. 칼텍의 응용물리학과 롭 필립스(Rob Phillips) 교수는 2011년부터 방학기간 동안 GIST 학생들에게 세포물리생물학(Physical Biology of the Cell)과 진화생물학(Evolutionary Biology)을 강의하고 있다.

□  이번 ‘진화생물학’ 단기집중강좌는 롭 필립스 교수가 지난 2011년부터 매년 여름・겨울 계절학기에 GIST를 방문하여 학사과정 학생을 대상으로 개설해 온 ‘세포물리생물학’ 및 ‘진화생물학’ 수업의 연장선이다.

                             

                             ▲ 칼텍에서의 수업: 갈라파고스섬으로 떠나기전 동식물 주제에 대해 토의

  ∘ 칼텍은 세계에서 오직 두 개의 대학, 아이슬란드대(University of Iceland) 및 GIST와 교환학생 프로그램을 운영하고 있다. 그만큼 칼텍은 다른 대학과 파트너십을 맺는 데 까다로운 기준을 적용하고 있다고 볼 수 있다.

□  7년째 ‘진화생물학’ 강좌를 기획 및 담당하고 있는 생명과학부 조경래 교수와 2017학년도 겨울학기에 ‘진화생물학’ 강좌를 수강한 GIST대학 13명의 학생들은 지난 1월 6일(토) 미국으로 건너가 12일(금)까지 칼텍에서 매일 8시간의 진화생물학 강의 및 실험을 병행한 후, 13일(토)부터 20일(토)까지 총 8일간 갈라파고스 제도를 탐사했다.

                          

                           ▲ 갈라파고스섬 도착: 해양 이구아나에 대해 설명을 듣고 있는 학생들 

  ∘ 갈라파고스섬은 다윈의 인생을 바꾸어 놓은 역사적인 섬이며, 그 섬이 가지고 있는 고유종(endemic species)들과 지질학적 특이성은 세계 다른 어느 장소와도 비교할 수 없이 독특하다. 따라서 갈라파고스섬 탐사는 프로그램 시작부터 ‘진화생물학’ 강좌의 큰 목표였다.

  ∘ 하지만 30여 시간이 넘는 이동 시간과 지리적 접근성을 고려했을 때 수업과 연계된 필드트립으로 갈라파고스를 도입한 것은 결코 쉽지 않은 도전이었다. 3차에 걸친 필드트립 프로그램을 통해 갈라파고스섬과 연계될 수 있는 좀 더 가까운 곳을 답사하며, 그동안 축적된 노하우를 토대로 드디어 갈라파고스섬 답사에 도전할 수 있는 용기를 내었다.

□  갈라파고스군도 중에서 발트라, 산타 크루즈, 이사벨라 세군데의 섬을 답사하였으며, 이사벨라 섬에서 이틀 동안 야영을 하며 자연환경을 관찰하였다. 시에라 네그라 화산(Vocan Sierra Negra)은 이사벨라섬에서 가장 큰 화산으로 현재도 활발히 활동 중인 활화산이다. 화산 분화구(Caldera)와 유황 결정체(Sulphur crystal)가 지표면에 노출되어 아직도 지표에 증기로 뿜어져 나오는 등 활발한 지질 활동 중인 분화구 주위를 답사하였다. 산타 크루즈 섬보다 젊은 이사벨라섬의 독특한 식생을 32Km를 트래킹하며 관찰하였다.

                                           

                      ▲ 시에나 네그라 화산 분화구 주위를 트래킹: 지형적 특이성과 동식물 관찰

   ∘ 학생들은 또한 갈라파고스의 보호종인 거대거북(Galapagos Giant tortoises, Chelonoidis nigra)의 보호시설(breeding center)을 방문하여 거북이 이동할 수 있도록 땅위의 나뭇가지와 돌들을 옮기고 먹이가 되는 식물을 주며, 갈라파고스섬에서 글로벌사회의 일원으로 희귀동물보존사업(conservational activity)에 자원봉사도 하였다. 바다와 이어진 습지에서 많은 동식물을 관찰하였으며, 특히 갈라파고스섬 고유종으로 책에서만 보던 바다이구아나와 같은 파충류들을 가까이에서 관찰하였다. 바위색과 절묘하게 어우러진 보호색, 짝짓기(mating)와 체온 유지를 위한 몸 움직임 등을 지척에서 자세히 확인할 수 있었다.

   ∘ 답사프로그램은 해발 2000미터의 분화구에서부터 지상의 습지와 건지를 이어 바다 밑 식생관찰로 이어졌다. 학생들은 스노클링 기어와 체온유지를 위해 잠수복(wet suit)을 착용하고, 처음엔 잔잔한 만 지역(bay area)에서 시작하여 훈련을 받은 후, 배를 타고 좀 더 깊은 섬 주위를 돌며 바닷물위에 자라는 맹그로브 나무와 그 사이로 사람을 전혀 의식하지 않고 다니는 바다사자, 바다 속의 녹조류를 먹고 사는 푸른바다거북을 관찰하고 수중촬영을 하며 답사를 진행하였다. 이사벨라섬에서 4박을 한 후, 학생들은 다시 배를 타고 2시간반 동안 이사벨라 섬보다 생성된 지 백만년이 훨씬 오래된 산타크루즈섬으로 이동하여 찰스다윈연구소(Charles Darwin Research Station)등을 방문하는 등 총 8일 동안의 일정을 바쁘게 소화하였다.

                          

                     ▲ 이사벨라섬 주위를 스노클링: 수중생물과 화산암에 살고 있는 동식물 관찰

□    ‘역동적인 지구(Dynamic Earth)’라는 주제로 떠난 GIST-칼텍 ‘진화생물학’ 강좌 필드트립은 교과서와 논문을 통해서만 접할 수 있던 진화생물학의 현장을 직접 탐사하는 국내 유일의 프로그램으로 이번 ‘갈라파고스 제도 탐사’까지 총 네 차례 진행되었으며, 강좌를 수강한 GIST대학 학생들로부터 찬사를 받아 왔다.

  ∘  ‘진화생물학’ 강좌 필드트립은 그동안 찰스 다윈과 쌍벽을 이룬 앨프리드 월리스의 발자취(‘월리스 라인(Wallace Line)’)를 따라가 볼 수 있는 인도네시아 롬벅섬(1・2차)과, 남반구의 알프스라 불리며 온대 우림과 빙하가 공존하는 기후 특성으로 인해 다양한 지질학적・생태학적 특이성과 다양성을 보여 주는 뉴질랜드 남섬(3차)으로 필드트립을 다녀왔다.

□  조경래 교수는 “자연과학, 특히 생명과학 및 응용과학 분야에서 진화라는 개념을 정확히 이해한다는 것은 독립적이고 창조적인 연구자로 성장하는 과정에서 매우 중요하다며, 찰스 다윈의 갈라파고스 제도 탐사 여행을 뒤따라가 볼 수 있는 필드트립 연계 ‘진화생물학’ 강좌는 현재 미국의 칼텍과 코넬대 등 극소수의 대학들만 운영하는 과정”이라고 설명했다. 또한 조 교수는 “갈라파고스 제도 탐사는 한마디로 진화생물학 필드트립의 정점을 찍는 것”이라고 덧붙였다.

□  필드트립을 다녀온 GIST대학의 ▲김주희(생명과학전공, 15학번) 학생은 “주변 자연환경과 진화에 영향을 주는 요인들을 생생하게 눈으로 보고 경험하면서 찰스다윈의 진화론을 깊이 이해할 수 있었고, 갈라파고스 답사를 통해 생태계 보존과 희귀종 보존을 위한 프로젝트와 많은 사람들의 노력을 보면서 다시 한번 그 중요성을 깨달았다.” 고 말했다. ▲정지훈(기초교육학부, 16학번) 학생은 “이번수업에서 가장 큰 배움은 부분적이지만 진화의 정량화가 가능했다는 것이라며, 오랜 시간이 필요하여 확인하기 어려운 진화의 과정을 컴퓨터 코딩과 시뮬레이션을 통해 명확히 확인할 수 있다는 사실에 놀라웠다.”고 말했다. ▲오주영 학생(기초교육학부, 16학번)은 “갈라파고스 섬에서는 핀치의 부리, 지역의 특성에 따른 선인장의 높이 차이, 화산들에 의해 종들이 분화된 거북이들의 생김새 변화 등 그동안 배웠던 이론들을 실제로 관찰할 수 있어서 너무 신기하고 재미있었다.”고 소감을 밝혔다.

  ∘ 이들은 조경래 교수와 함께 갈라파고스에서 경험했던 모든 기록들을 모아 기념 책 발행과 사진전을 준비하고 있다.

□  한편, 필드트립 학습은 리버럴 아츠 칼리지(Liberal Art College)로서 융합교육을 지향하는 GIST대학만의 독특한 교육 프로그램으로, 강의실에서 교수가 자료를 가지고 지식을 전달하고 학생은 이를 습득하여 과제 및 시험 등으로 평가받는 기존 교육방식의 한계를 극복하기 위해 2013년 처음 개설되었다. 이후 2014년과 2016년에 이어 2018년 1월 갈라파고스 답사까지 총 4회에 걸쳐 개최되었으며, 모두 성공리에 프로그램을 마쳤다. <끝>