여름 대표 과일인 수박이 씨가 없는 것도 있더라구요. 이런 수박은 어떻게 키워지는 건가요?
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.과일에 씨가 없는 이유는 대부분 사람이 품종 개량이나 재배 기술을 이용해 씨가 잘 만들어지지 않도록 했기 때문이에요. 완전히 자연 법칙을 거스른다기보다는, 식물이 열매를 만드는 과정을 인간이 조절한 결과에 가까워요.대표적인 예가 씨 없는 수박이에요. 씨 없는 수박은 보통 염색체 수를 조절해서 만들어요.일반 수박은 염색체가 2세트인 상태인데, 여기에 특별한 처리를 해서 4세트 수박을 만들고, 다시 일반 수박과 교배하면 3세트 염색체를 가진 수박이 생겨요. 이런 수박은 열매는 자라지만 씨를 정상적으로 만들지 못해요. 왜냐하면 씨를 만드는 과정에서 염색체 수가 맞지 않아 생식 과정이 제대로 진행되지 않기 때문이에요.그래서 씨 없는 수박 안에는 가끔 하얗고 말랑한 씨 흔적 같은 것이 남아 있지만, 우리가 흔히 보는 딱딱한 검은 씨는 잘 생기지 않는 거예요.흥미로운 점은 씨 없는 수박도 완전히 혼자 자라는 것은 아니라는 거예요. 실제 재배할 때는 옆에 일반 수박도 함께 심어요. 꽃가루를 받아야 열매 자체는 잘 자라기 때문이에요. 다만 수정 이후 정상적인 씨 발달이 잘 안 되는 거예요.씨 없는 포도나 감도 비슷한 원리가 사용돼요.다만 방식은 조금씩 달라요. 씨 없는 포도는 원래 자연 돌연변이에서 시작된 경우가 많아요. 씨가 잘 자라지 않는 품종을 계속 번식시키면서 현재의 씨 없는 포도가 많아졌어요. 또 재배 과정에서 식물 호르몬 처리를 해서 씨 발달을 억제하기도 해요.씨 없는 감도 수정 없이 열매가 자라는 성질이 이용되는 경우가 있어요. 이것을 단위결과라고 하는데, 쉽게 말하면 씨가 없어도 열매만 성장하는 현상이에요. 바나나도 대표적인 단위결과 과일이에요.원래 식물은 씨를 퍼뜨리기 위해 열매를 만드는 경우가 많아요. 하지만 인간은 먹기 편하고 상품성이 좋은 방향으로 품종을 선택해왔어요. 그래서 씨가 적은 개체를 고르고, 계속 번식시키고교배와 재배 기술을 이용하면서 지금처럼 다양한 씨 없는 과일들이 만들어진 거예요.정리하면 씨 없는 과일은 “ㅣ씨 없이 갑자기 생긴 열매라기보다는, 식물의 생식 과정과 유전 특성을 인간이 오랫동안 이용해 만들어낸 결과라고 볼 수 있답니다.감사합니다.
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두더지가 땅속에서 숨을 쉴수 있는 신체적
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.두더지도 사람과 같은 포유류라 폐로 숨을 쉬어요. 그런데 두더지는 오랜 진화를 통해 땅속 생활에 매우 특화된 몸 구조를 가지게 되었기 때문에, 사람이 숨쉬기 어려운 환경에서도 비교적 잘 살아갈 수 있어요.우선 중요한 점은 두더지가 흙 속에 완전히 파묻힌 상태로 숨을 쉬는 것이 아니라, 스스로 만든 굴 속의 공기를 이용한다는 거예요. 두더지는 땅속에 터널처럼 복잡한 굴을 만들고 그 안을 계속 이동해요. 흙 자체로 숨을 쉬는 것은 아니고, 흙 사이에 존재하는 공기와 굴 내부의 공기를 이용하는 거예요.또 두더지 굴은 완전히 막힌 공간이 아니라 흙 사이의 작은 틈들과 연결되어 있어서 산소가 조금씩 드나들 수 있어요. 물론 산소 농도는 지상보다 낮고 이산화탄소 농도는 높은 편이지만, 두더지는 이런 환경에 적응해 있어요.두더지는 특히 낮은 산소 환경에 강한 특징이 있어요. 혈액 속 헤모글로빈이 산소를 효율적으로 붙잡을 수 있고, 근육에는 산소 저장을 돕는 물질이 상대적으로 많은 편이에요. 그래서 산소가 부족한 환경에서도 비교적 오래 활동할 수 있어요.코와 얼굴 구조도 땅속 생활에 맞게 적응했어요. 코 주변이 단단하고 흙이 쉽게 들어가지 않도록 되어 있으며, 매우 민감한 촉각 기관이 발달해 있어 어두운 땅속에서도 방향을 잘 파악할 수 있어요. 또한 짧고 강한 털은 흙이 몸에 달라붙는 것을 줄여줘요.그리고 두더지는 굴을 파면서 계속 흙을 밀어내기 때문에, 사람이 흙에 묻힌 것처럼 강한 압력을 온몸으로 받는 상황과는 조금 달라요. 스스로 공간을 확보하면서 움직이는 거예요.두더지는 굴 속 공기를 이용하고, 낮은 산소 환경에 적응했으며 흙이 들어오기 어려운 신체 구조를 가지고 있고 땅속 생활에 맞는 특수한 생리 기능을 발달시킨 덕분에 포유류임에도 땅속에서 생활할 수 있는 거랍니다.감사합니다.
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분갈이 꼭 해야할까요? 그냥 두어도 될까요?
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.금전수는 비교적 생명력이 강한 식물이라 꼭 바로 분갈이를 하지 않아도 갑자기 모두 죽는 경우는 드물어요. 오히려 어느 정도 뿌리가 꽉 찬 상태를 견디는 편이라 작은 화분에서도 꽤 오래 잘 자라는 식물이에요.다만 너무 오랫동안 그대로 두면 흙 속 영양분이 부족해지거나 뿌리가 지나치게 빽빽해져 성장 속도가 느려질 수 있어요. 물 빠짐이 나빠지거나 잎 색이 누렇게 변하는 경우도 생길 수 있고요.그래도 꼭 아주 큰 화분으로 옮길 필요는 없어요. 금전수는 화분이 너무 커도 흙이 오래 젖어 있어서 과습 문제가 생길 수 있기 때문에, 보통은 현재보다 한 단계 정도만 큰 화분으로 옮기는 것을 많이 추천해요..만약 큰 화분이 부담된다면 지금 상태로 조금 더 키우는 것도 가능해요. 잎 색이 건강하고 새순이 계속 나오며 물 빠짐이 괜찮다면 당장 급하게 분갈이를 하지 않아도 괜찮을 가능성이 커요.다만 화분 아래로 뿌리가 심하게 나오거나, 물을 줘도 흙이 너무 빨리 마르거나, 뿌리 때문에 화분이 밀려 변형될 정도라면 그때는 분갈이를 해주는 것이 좋답니다.감사합니다.
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식물의 유전자변이에 대해 알고싶습니다
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.식물의 잎이나 꽃에 다양한 색이 나타나는 것은 꼭 사람이 모두 만든 것만은 아니에요. 자연에서도 유전자변이나 색소 변화 때문에 여러 색과 무늬가 나타날 수 있어요. 다만 사람들이 그런 특징을 발견한 뒤 계속 번식시키고 개량하면서 지금처럼 다양한 품종들이 많아진 경우가 많아요.예를 들어 잎에 흰색이나 노란색 무늬가 들어가거나, 꽃 한 송이에 두 가지 색이 섞여 나타나는 현상은 식물 세포 안의 색소 생성 방식이나 유전자 변화와 관련이 있어요. 특히 한 나무에서 서로 다른 색의 꽃이 함께 피는 경우는 가지 일부에서 유전자 변화가 생긴 가지 돌연변이 때문인 경우도 있어요. 즉 같은 나무라도 특정 가지의 유전자가 달라져 다른 색 꽃이 피는 거예요.또 원예에서는 서로 다른 품종을 한 나무에 접목하기도 해요. 이런 경우에도 한 나무처럼 보이지만 서로 다른 특징의 꽃이 함께 나타날 수 있어요.꽃과 잎의 색은 주로 색소 물질에 의해 결정돼요. 대표적으로 안토시아닌이라는 색소는 빨강·보라·파랑 계열 색을 만들고, 엽록소는 초록색을 만들어요. 유전자 상태나 빛, 온도 같은 환경 조건에 따라 색이 조금 달라지기도 해요.이런 새로운 품종을 만들고 연구하는 사람들은 보통 육종학자, 원예학자, 식물유전학자라고 불러요.육종학자는 원하는 특징을 가진 식물을 교배하고 선별해서 새로운 품종을 만드는 일을 해요. 예를 들어 꽃 색을 바꾸거나 병충해에 강한 식물을 개발하기도 해요.식물유전학자는 식물의 유전자와 변이 원리를 연구하는 과학자예요. 왜 특정 색이 나타나는지, 어떤 유전자가 영향을 주는지를 연구해요.리가 보는 아름다운 꽃 색과 무늬들은 자연에서 발생한 변이와 인간의 오랜 품종 개량이 함께 만들어낸 결과라고 볼 수 있습니다.감사합니다.
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망아지는 태어난 후 얼마나 지나면 걸을 수 있을까요?
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.정말 빠르게 걸어요! 망아지는 태어난 후 1~2시간 안에 스스로 일어서서 걷기 시작해요.왜 이렇게 빠르냐면 바로 야생에서의 생존 때문이에요. 초식동물은 포식자의 주요 먹잇감이라 어미 곁에서 빠르게 도망칠 수 있어야 살아남아요. 태어난 직후가 가장 취약한 순간이라 최대한 빨리 이동 능력을 갖추도록 진화했어요.태어난 직후 과정을 보면 어나고 30분 안에 고개를 들고 앞다리를 뻗으며 일어서려 시도해요. 처음엔 다리가 휘청거리고 몇 번 넘어지지만 1~2시간 내에 스스로 서고 걸어요. 3~4시간이 지나면 뛰기 시작해요. 하루가 지나면 어미를 따라 상당한 거리를 이동할 수 있어요.다른 초식동물과 비교하면사슴과 얼룩말도 비슷하게 1~2시간 내에 걸어요. 기린은 약 30분~1시간으로 더 빠른 편이에요. 땅이 아닌 나무 위에서 자라는 원숭이나 인간처럼 포식 압력이 다른 동물은 훨씬 느리게 발달해요. 인간 아기가 걷는 데 약 1년이 걸리는 것과 극명하게 대비돼요.태어나자마자 달릴 수 있다는 게 진화의 놀라운 결과인거죠.감사합니다.
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겨울잠자는 동물은 잇는데 여름잠 자는 생명체는 업는지 궁금해여?
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.여름잠도 실제로 존재해요. 하면이라고 불러요.동면이 추위와 먹이 부족을 피하기 위한 거라면 하면은 더위와 건조함을 피하기 위한 거예요. 원리는 비슷해요. 체온을 낮추고 심장 박동과 호흡을 줄여서 에너지 소비를 최소화해요.하면 동물들 중에서는 폐어가 가장 유명해요. 앞서 다른 대화에서 말씀드린 적 있는데 아프리카 폐어는 강이 마르면 진흙 속에 파고들어 점액으로 고치를 만들고 최대 3~5년까지 버텨요. 달팽이도 여름잠을 자요. 건조한 여름에 껍데기 입구를 점액막으로 막고 잠들어요. 서아프리카의 마다가스카르 뚱뚱꼬리난쟁이여우원숭이는 건기에 꼬리에 저장한 지방으로 여름잠을 자요. 사막에 사는 일부 달팽이류와 지렁이도 건조기에 하면을 해요. 미국의 점박이도롱뇽도 여름 가뭄 시기에 땅속에서 하면을 해요.반면, 동면과 하면을 모두 하는 동물도 있죠. 일부 곰은 먹이가 풍부한 지역에서 굳이 동면을 안 하는 대신 극도로 더운 시기에 활동을 줄이기도 해요. 하면도 동면 처럼 극한 환경을 버티는 동물들의 생존 전략이랍니가.감사합니다.
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치매 예방에 텃밭 가꾸기가 좋다고 하던데, 과학적인 근거가 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.텃밭 가꾸기가 치매 예방이나 인지 기능 유지에 도움이 될 수 있다는 연구들은 실제로 있어요. 물론 텃밭 활동만으로 치매를 완전히 예방할 수 있다고 단정할 수는 없지만, 뇌 건강에 긍정적으로 작용하는 요소들이 많이 포함되어 있기 때문에 도움이 되는 활동으로 평가받고 있어요.우선 텃밭 활동은 몸과 뇌를 함께 사용하는 활동이에요. 식물을 심고, 물을 주고, 상태를 관찰하고, 계절에 따라 관리하는 과정에서는 기억력과 집중력, 계획 능력 등이 계속 사용돼요. 특히 노년기에는 이런 반복적이면서도 목적이 있는 활동이 뇌 자극에 도움이 된다고 알려져 있어요.또 텃밭 가꾸기는 자연스러운 신체 활동이 되기도 해요. 흙을 만지고 움직이는 과정 자체가 가벼운 운동 효과를 만들고, 이런 규칙적인 활동은 혈액순환과 뇌 혈류 유지에 긍정적인 영향을 줄 수 있어요.햇빛을 받으며 야외에서 활동하는 것도 중요한 부분이에요. 햇빛은 생체리듬과 수면 패턴 유지에 도움을 줄 수 있고, 기분 안정에도 영향을 줘요. 실제로 우울감과 사회적 고립은 인지 기능 저하와 관련성이 있는 것으로 알려져 있는데, 텃밭 활동은 이런 부분을 완화하는 데도 도움이 될 수 있어요.그리고 식물을 직접 키우고 수확하는 과정은 성취감과 삶의 활력을 주는 경우가 많아요. 내가 돌본 식물이 자란다는 경험 자체가 정서적인 안정감과 만족감을 줄 수 있는 거예요.실제로 식물 가꾸기를 활용한 원예 치료 프로그램은 노인의 정서 안정, 우울감 감소, 인지 기능 유지 등을 목적으로 활용되기도 해요. 특히 어머니처럼 농사 경험이 있고 즐겁게 지속하는 경우라면 단순한 취미를 넘어 건강한 생활 습관으로 긍정적인 영향을 줄 가능성이 커요.게다가 직접 기른 채소를 먹는 것은 식습관 측면에서도 도움이 될 수 있어서, 신체 건강과 정신 건강 모두에 좋은 활동이라고 볼 수 있을 것 같네요.감사합니다.
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햄스터가 쳇바퀴를 돌려서 전기를 만들 수 있을까요?
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.햄스터가 쳇바퀴를 돌리는 힘으로 실제로 전기를 만드는 것은 가능해요. 원리는 자전거 발전기와 비슷해요. 햄스터가 쳇바퀴를 돌리면 회전 운동이 발생하고, 그 회전을 작은 발전기나 모터에 연결하면 운동 에너지가 전기 에너지로 변환되는 방식이에요.다만 햄스터의 몸집이 매우 작기 때문에 생산할 수 있는 전기의 양은 많지 않아요. 햄스터는 밤 동안 상당히 오래 달리는 동물이지만, 지속적으로 낼 수 있는 힘 자체는 제한적이에요. 일반적으로 햄스터 한 마리가 하루 동안 만들어낼 수 있는 전기는 매우 적은 수준으로 알려져 있어요.대략적으로는 작은 LED 전구를 잠시 켜거나 디지털 시계 같은 저전력 장치를 작동시키는 정도의 전기량에 가까워요. 스마트폰을 충전하기에는 턱없이 부족한 수준이라고 볼 수 있어요.또 실제로는 햄스터가 항상 일정하게 뛰는 것이 아니고, 발전 장치가 무거워지면 활동량이 줄어들 수도 있어요. 스트레스를 받으면 쳇바퀴를 덜 돌릴 수도 있기 때문에 안정적인 발전 장치로 사용하기는 어려워요.그래서 햄스터 발전은 실용적인 전력 생산보다는 교육용 과학 실험이나 재미있는 아이디어로 더 많이 소개되는 편이에요. 하지만 작은 생물이 운동을 통해 실제 전기를 만들 수 있다는 점에서는 에너지 변환 원리를 이해하기 좋은 사례로 보시면 좋을 것 같아요.감사합니다.
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높은 나무에서도 중력에 반해 물이 위로 올라가는 원리가 증산작용만으로 충분한가요?
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.식물의 물관은 성숙하면 대부분 죽은 세포가 연결된 형태가 돼요. 얼핏 보면 살아있는 세포가 더 물을 잘 운반할 것 같지만, 실제로는 속이 빈 관 구조가 물 이동에는 훨씬 유리해요.만약 세포 안에 핵이나 세포질 같은 구조물이 남아 있다면 물이 이동할 공간이 줄어들고 흐름에 저항이 생기게 돼요. 그런데 물관세포는 성숙 과정에서 내부 내용물이 사라지면서 긴 파이프처럼 변해요. 덕분에 물이 끊기지 않고 위쪽까지 빠르게 이동할 수 있어요. 또 세포벽은 리그닌이라는 물질로 단단하게 강화되어 있어서, 물이 강하게 끌려 올라갈 때도 관이 찌그러지지 않도록 버텨줘요.높은 나무에서 물이 중력을 거슬러 올라가는 원리는 주로 증산작용과 물 분자의 성질로 설명돼요. 잎에서는 기공을 통해 물이 계속 증발하는데, 이 과정이 잎 쪽에서 물을 끌어당기는 힘을 만들어요. 이것을 증산작용이라고 해요.여기서 중요한 것은 물 분자끼리 서로 잘 달라붙는 성질이에요. 물은 서로 끌어당기는 응집력이 강하고, 물관 벽에도 잘 달라붙는 부착성이 있어요. 그래서 잎에서 물이 조금 증발하면 물관 안의 물기둥 전체가 위로 함께 당겨지게 돼요. 마치 빨대로 물을 빨아올릴 때처럼 긴 물기둥이 연결된 상태로 움직이는 거예요.실제로 매우 높은 나무에서도 이 원리로 물이 수십 미터 이상 이동할 수 있어요. 다만 증산작용만 단독으로 작용하는 것은 아니고 뿌리에서 밀어올리는 압력, 물의 응집력과 부착성, 가는 물관 구조에서 나타나는 모세관 현상 같은 요소들이 함께 작용해요.하지만 가장 핵심적인 힘은 여전히 잎에서 물이 증발하면서 생기는 증산작용이라고 볼 수 있어요. 그래서 식물은 단순히 물을 펌프처럼 밀어 올리는 것이 아니라, 잎에서 당겨지는 힘과 물 자체의 물리적 성질을 이용해 물을 위까지 운반하고 있는 셈인거죠.감사합니다.
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갑작스럽게 졸아버리는 이유가 무엇일지 궁금해여?
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.갑작스럽게 필름 끊기듯 조는 건 단순한 졸음과는 다를 수 있어요. 가능성이 있는 몇가지 말씀드려볼게요.수면 부채가 첫 번째예요. 평소 수면이 부족하게 쌓이면 뇌가 기회가 생길 때마다 강제로 수면 모드로 전환해버려요. 본인은 충분히 자고 있다고 느껴도 수면의 질이 낮으면 같은 현상이 생겨요.혈당 변동도 중요한 원인이에요. 식사 후 혈당이 급격히 오르고 인슐린이 분비되면서 혈당이 빠르게 떨어질 때 뇌에 에너지 공급이 줄어서 갑자기 졸음이 쏟아져요. 식후에 특히 심하다면 이 가능성이 높아요.혈압 변화도 있어요. 오래 앉아 있다가 일어설 때 혈압이 순간적으로 떨어지면서 뇌 혈류가 줄어 순간적으로 의식이 흐려지는 경우예요.조금 더 주의가 필요한 경우로는 기면증이라는 수면 장애가 있어요. 감정적으로 흥분하거나 웃거나 놀랄 때 갑자기 근육이 풀리면서 잠드는 증상이에요. 본인 의지와 관계없이 갑자기 잠드는 게 반복된다면 수면 전문의 상담이 필요해요.수면 무호흡증도 원인이 될 수 있어요. 밤에 자는 동안 호흡이 반복적으로 끊기면 수면의 질이 나빠서 낮에 극도로 졸려요. 코를 심하게 곤다면 의심해볼 수 있어요.이 중 질문자님에게 맞는 부분을 고려해보시길 바랍니다.증상이 자주 반복되거나 심해지면 전문의의 상담을 꼭 받아보시길 바랍니다.감사합니다.
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