인간에게 순막이 없어진 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.진화는 목적을 가지고 설계하는 게 아니에요. 더 좋은 방향으로 나아가는 게 아니라 생존과 번식에 불리하지 않으면 그냥 유지되거나 사라져요. 즉 순막이 없어진 건 없는 게 유리해서가 아니라 없어도 생존에 별 지장이 없었기 때문이에요.순막은 원래 눈을 보호하는 역할을 해요. 물고기, 양서류, 파충류, 조류 등 대부분의 척추동물이 기능하는 순막을 갖고 있어요. 맹금류는 순막으로 먹이를 향해 돌진할 때 눈을 보호하고, 수중 동물은 물속에서 시야를 유지하면서 눈을 보호해요.인류 조상이 나무 위 생활에서 지상 생활로 이동하고 손을 자유롭게 쓸 수 있게 되면서 눈을 직접 보호할 다른 방법이 생겼어요. 눈꺼풀이 발달하고 눈물 분비가 증가했어요. 순막이 하던 역할을 다른 구조들이 대신하게 된 거예요. 순막을 유지하는 데 에너지가 필요하고 이 에너지를 쓸 이유가 없어지자 자연선택에서 유지되지 않은 거예요.인류는 사회적 동물로 진화하면서 서로 눈빛으로 감정을 전달하는 게 중요해졌어요. 흰자위가 넓게 노출되는 인간의 눈은 시선 방향을 다른 사람이 쉽게 알아볼 수 있게 해줘요. 순막이 있으면 이 소통 기능이 방해될 수 있어요. 흥미롭게도 인간과 가장 가까운 침팬지도 흰자위가 거의 안 보이는데 인간만 흰자위가 크게 발달한 게 의사소통을 위한 진화라는 가설이 있어요.따라서 순막이 없어진 건 없는 게 유리해서라기보다 있어도 없어도 생존에 큰 차이가 없어진 상황에서 유지 비용을 아끼는 방향으로 진화한 거예요. 진화는 최선을 추구하는 게 아니라 충분히 괜찮으면 유지되고 필요 없으면 사라지는 방향으로 작동해요. 반월추벽이 흔적으로 남아있다는 게 그 증거이기도 하죠.감사합니다.
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해왕성의 뚜거운 얼음 아래는 생물체가 살고 잇을까여?
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.해왕성은 흔히 얼음 행성이라고 불리지만 실제로는 지구처럼 단단한 표면이 없어요. 대기 아래로 물, 암모니아, 메탄이 혼합된 뜨거운 유체층이 있는 것으로 추정돼요. 이 층은 온도가 수천 도에 달하고 압력이 엄청나서 물이 액체 상태이긴 하지만 지구의 물과는 전혀 달라요. 초이온수라는 특수한 상태로 물 분자가 분해된 채 존재하는 것으로 보고 있어요.그래서 얼음 아래에 조용한 액체 바다가 있는 엔셀라두스나 유로파와는 환경이 크게 달라요.현재 과학적 관점에서는 생물이 있을 가능성은 극히 낮아요. 온도가 수천 도라 어떤 형태의 분자도 안정적으로 존재하기 어렵고 압력이 너무 극단적이에요. 지구 생명체가 알려진 어떤 극한 환경보다도 훨씬 가혹한 조건이에요.그래도 상상력을 발휘하면 지구에도 열수분출공 주변에서 초고온, 초고압 환경에 사는 고세균이 있어요. 만약 해왕성에 생명이 있다면 우리가 아는 탄소 기반 생명체가 아닐 가능성이 높아요. 규소 기반이거나 암모니아를 용매로 쓰는 완전히 다른 생화학 시스템을 가진 생명체일 수 있어요. 극한의 압력과 열을 에너지원으로 활용하는 방식으로 진화했을 수도 있어요.현실적으로 가장 유망한 태양계 내 생명 후보는 해왕성보다는 토성의 위성 엔셀라두스나 목성의 위성 유로파예요. 이곳들은 얼음 아래 실제로 안정된 액체 바다가 있고 열수분출공도 있는 것으로 추정돼서 생명 가능성이 훨씬 높아요.해왕성은 아직 밝혀지지 않은 게 너무 많아서 완전히 불가능하다고 단정하기도 어렵지만 지금 우리가 아는 생명의 조건과는 많이 다르답니다.감사합니다.
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열로우 스네일을 몇마리 얻어와서 키웠는데
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.폐사 원인이 몇 가지 있을 것 같아요!수질 문제가 첫 번째예요. 옐로우 스네일은 수질에 꽤 민감해요. 특히 구리에 매우 취약한데 시중 어류 치료제나 비료 중 구리 성분이 포함된 게 많아요. 소량도 달팽이에겐 치명적이에요. 혹시 어항에 약품을 쓰셨거나 수돗물을 바로 쓰셨다면 이게 원인일 수 있어요.칼슘 부족도 중요한 원인이에요. 달팽이는 껍데기를 만들고 유지하는 데 칼슘이 필수예요. 연수나 정수된 물에는 칼슘이 부족해서 껍데기가 얇아지고 폐사로 이어져요.먹이 부족도 가능성이 있어요. 이끼만으로는 영양이 부족할 수 있어요. 이끼를 다 먹고 나면 굶는 거예요. 처음에 이끼가 제거된 것처럼 보인 게 이 때문일 수 있어요.수온은 22~28°C가 적당하고 pH는 7~8 사이 약알칼리성이 좋아요. 산소 공급을 위한 에어레이션도 필요해요. 수심은 크게 상관없지만 탈출 방지를 위해 뚜껑이 있으면 좋아요.이끼 외에 오이, 상추, 시금치 같은 채소를 데쳐서 주면 좋아요. 칼슘 보충을 위해 오징어뼈나 달걀 껍데기를 넣어두는 것도 효과적이에요. 어항 전용 달팽이 사료도 있답니다.감사합니다.
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사람은 원숭이에서 진화했다? 사람 엉덩이에 꼬리뼈
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.우선 사람은 원숭이에서 진화한 게 아니에요. 흔히 오해하는 부분인데 인간이 현재의 원숭이나 침팬지에서 진화한 게 아니에요. 정확히는 인간과 유인원이 공통 조상을 공유하다가 서로 다른 방향으로 갈라진 거예요. 약 600만 년 전 인간과 침팬지의 공통 조상이 존재했고 그 조상에서 한쪽은 침팬지로, 다른 쪽은 인간으로 각자 진화한 거예요. 현재의 침팬지는 그대로 있는데 인간이 침팬지에서 나온 게 아니에요.말씀하신 꼬리뼈, 정확히는 미골이 아주 좋은 증거예요. 인간의 미골은 3~5개의 작은 뼈가 합쳐진 흔적 기관이에요. 과거 꼬리가 있던 조상에서 진화하는 과정에서 꼬리가 사라졌지만 뼈 구조가 흔적으로 남아있는 거예요. 이런 흔적 기관이 여럿 있어요. 사람의 귀를 움직이는 근육, 닭살이 돋는 반응인 입모근, 맹장의 충수 등도 모두 조상에게는 유용했지만 지금은 기능이 퇴화한 흔적들이에요.말씀하신 이해가 대체로 맞아요. 지구 생명의 역사를 간단히 정리하면 이렇게 돼요.약 38억 년 전에 최초의 생명이 탄생했어요. RNA와 단백질로 이루어진 단순한 세포, 즉 원핵생물이 최초예요. 현재의 세균과 고세균이 이 계통이에요. 약 20억 년 전에 핵을 가진 진핵생물이 등장했어요. 약 6억 년 전에 다세포 생물이 출현했어요. 약 5억 3천만 년 전 캄브리아기 대폭발로 다양한 동물 형태가 폭발적으로 등장했어요. 최초의 척추동물인 물고기가 이때 나타났어요. 약 3억 7천만 년 전에 물고기 일부가 육지로 올라오면서 양서류가 됐어요. 약 3억 년 전에 파충류가 등장했어요. 약 2억 년 전에 포유류 조상이 등장했어요. 약 6,600만 년 전 공룡 멸종 후 포유류가 다양하게 진화했어요. 약 600만 년 전에 인간과 침팬지의 공통 조상이 갈라졌어요. 약 30만 년 전에 현생 인류인 호모 사피엔스가 등장했어요현재 지구상 모든 생물은 공통 조상에서 출발했어요. 인간과 침팬지는 DNA가 약 98.7% 같아요. 인간과 쥐는 약 85%가 같고 인간과 바나나도 약 50%의 유전자를 공유해요. 생명이 공통 기원을 가진다는 강력한 증거예요.정리하면 인간은 원숭이에서 직접 진화한 게 아니라 공통 조상에서 갈라져 독립적으로 진화했고, 그 뿌리를 더 거슬러 올라가면 최초의 단세포 생물까지 이어진답니다.감사합니다
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아프리카에서 사람이란 영장류 지금으로 따지면
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.현생 인류인 호모 사피엔스는 약 30만 년 전 아프리카에서 출현했어요. 정확히는 남아공보다 동아프리카, 현재의 에티오피아, 케냐, 탄자니아 지역이 주요 발상지로 보고 있어요. 유전자 분석 결과 현재 지구상 모든 인간은 하나의 종이고 유전적 차이가 극히 작아요. 어떤 두 인간을 비교해도 유전자 차이가 0.1% 미만이에요.약 7~10만 년 전에 일부 인류가 아프리카를 벗어나기 시작했어요. 처음엔 중동으로 이동하고 이후 유럽, 아시아, 그리고 약 1만 5천 년 전 아메리카 대륙까지 퍼졌어요. 각 지역에 정착하면서 수만 년에 걸쳐 그 환경에 맞게 조금씩 변화가 생긴 거예요.피부색은 멜라닌 색소의 양으로 결정돼요. 적도에 가까운 아프리카는 자외선이 매우 강해요. 강한 자외선은 피부암을 일으키고 엽산이라는 필수 영양소를 파괴해요. 엽산이 부족하면 태아 발달에 심각한 문제가 생겨요. 그래서 멜라닌이 많아 피부가 어두운 사람이 생존과 번식에 유리했고 자연선택으로 어두운 피부가 유지된 거예요.반면 북유럽처럼 햇빛이 약한 지역은 반대 문제가 생겨요. 자외선이 부족하면 비타민 D가 합성되지 않아요. 비타민 D 부족은 구루병과 면역 저하를 일으켜요. 그래서 멜라닌이 적어 자외선을 최대한 흡수할 수 있는 밝은 피부가 유리했어요. 동아시아는 그 중간 환경이라 중간 정도의 피부색이 자리 잡은 거예요.피부색과 눈 모양, 머리카락 형태 같은 외형적 차이는 수만 년의 환경 적응 결과예요. 하지만 이는 극히 일부 유전자의 차이일 뿐이에요. 지능, 감정, 능력과는 전혀 관계없어요. 유전학적으로 아프리카 내부 사람들 사이의 유전적 다양성이 아프리카인과 유럽인 사이의 차이보다 더 클 정도예요. 피부색은 환경에 적응한 표면적 변화일 뿐 근본적으로 모두 같은 종이에요.원숭이와의 관계에 대해서는 정확히는 원숭이에서 진화한 게 아니라 원숭이와 공통 조상을 공유한 거예요. 약 600만 년 전 침팬지와 인류의 공통 조상에서 갈라져 각자 다른 방향으로 진화했다고 이해하시면 됩니다.감사합니다.
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공룡멸종은 운석이 지구와 충돌로 인해 ?
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.운석 충돌 자체보다 그 이후 연쇄적인 환경 변화가 공룡을 멸종시킨 주된 원인이에요.약 6,600만 년 전 지름 약 10~15km 크기의 소행성이 현재 멕시코 유카탄 반도에 충돌했어요. 충돌 순간의 에너지는 핵폭탄 수십억 개에 해당했어요. 충돌 지점 주변 수백 km는 즉각 초토화됐어요. 하지만 이 직접 피해로 죽은 공룡은 전체의 일부에 불과해요.충돌로 엄청난 양의 먼지와 황산염 입자가 대기권 상층으로 올라갔어요. 이 입자들이 햇빛을 차단하면서 지구 전체가 어두워졌어요. 광합성이 멈추면서 식물이 대규모로 죽어요. 식물이 없으니 초식 공룡이 굶어 죽고, 초식 공룡이 없으니 육식 공룡도 먹이가 없어졌어요. 기온은 수개월 안에 급격히 떨어졌어요. 연구에 따르면 평균 기온이 15~20°C 이상 낮아진 것으로 추정돼요.충돌과 동시에 전 세계적으로 화산 활동도 폭발적으로 증가했어요. 인도의 데칸 트랩 화산이 이 시기에 특히 활발했어요. 화산에서 나온 이산화황이 산성비가 되어 생태계를 추가로 파괴했어요.일부 생존한 생물들을 들여다 보면 작은 몸집, 잡식성, 땅속이나 물속 생활이 생존의 핵심이었어요. 포유류 조상들은 작고 잡식성이라 씨앗, 곤충, 썩은 유기물로 버텼어요. 조류도 마찬가지예요. 악어와 거북은 물속에서 유기물을 먹으며 버텼어요. 대형 공룡은 엄청난 양의 먹이가 필요했기 때문에 식물이 사라진 환경에서 가장 먼저 굶어 죽었어요.사실 운석 충돌 이전부터 데칸 트랩 화산 활동으로 환경이 서서히 나빠지고 있었어요. 기후가 변하고 해수면이 낮아지면서 공룡 다양성이 이미 줄어드는 추세였어요. 운석 충돌은 이미 약해진 생태계에 최후의 결정타를 날린 거예요.정리하자면 운석 충돌이 방아쇠였지만 실제로 공룡을 멸종시킨 건 그로 인한 햇빛 차단, 기온 하강, 먹이 사슬 붕괴라는 연쇄적인 환경 재앙이었답니다.감사합니다.
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국제학술지(International Journal)에서의 동료 심사(Peer Review)란 어떤 심사과정인가요.
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.동료 심사는 학술 연구의 품질을 보장하는 핵심 시스템이에요! 전체 과정을 단계별로 설명해 드릴게요.논문 제출부터 시작해요. 저자가 논문을 완성해서 학술지 편집위원회에 제출해요. 이때 논문의 분야, 연구 방법, 주요 결과를 담은 커버 레터를 함께 보내요. 편집장은 논문이 해당 학술지의 범위와 기본 기준에 맞는지 먼저 검토해요. 이 단계에서 학술지 주제와 맞지 않거나 형식이 틀린 경우 바로 반려되는데 이를 책상 거절이라고 해요. 제출된 논문의 30~60%가 이 단계에서 걸러져요.편집장이 해당 연구 주제의 전문가 2~4명을 심사자로 선정해요. 심사자는 같은 분야의 연구자여야 하지만 저자와 이해충돌이 없어야 해요. 같은 기관 소속이거나 최근 공동 연구를 한 사람은 배제해요. 보통 저자도 심사자 후보를 추천하거나 특정인을 배제 요청할 수 있어요.심사 방식은 크게 세 가지예요. 단일 맹검은 심사자는 저자가 누군지 알지만 저자는 심사자가 누군지 몰라요. 이중 맹검은 저자도 심사자도 서로 누군지 몰라요. 편견을 최소화하기 위한 방식으로 많이 쓰여요. 공개 심사는 최근 도입된 방식으로 심사 내용을 공개해서 투명성을 높여요. 대부분의 학술지는 이중 맹검을 사용해요.심사자는 보통 4~8주 동안 논문을 꼼꼼히 검토해요. 연구 설계가 적절한지, 통계 분석이 올바른지, 결론이 데이터로 뒷받침되는지, 기존 연구를 충분히 인용했는지, 연구 윤리를 준수했는지를 평가해요. 심사 의견서를 작성해서 편집장에게 제출하고 최종 판정을 내려요.수락은 수정 없이 바로 게재하는 건데 처음 제출에서 바로 수락되는 경우는 매우 드물어요. 소폭 수정 후 수락은 간단한 오류나 설명 부족을 수정하면 게재할 수 있다는 의미예요. 대폭 수정 후 재심사는 내용을 크게 보완해서 다시 심사를 받아야 해요. 가장 흔한 결과예요. 거절은 연구 방법이나 결론에 심각한 문제가 있어서 게재할 수 없다는 판정이에요.대폭 수정 결과를 받으면 저자는 심사 의견에 대해 항목별로 어떻게 수정했는지 또는 왜 수정하지 않았는지를 설명하는 반박 서한을 작성해서 수정 논문과 함께 제출해요. 이 과정이 2~3회 반복되기도 해요.제출부터 최종 게재까지 빠르면 3~6개월, 길면 1~2년이 걸리기도 해요. 그래서 연구자들이 논문 하나 내는 데 오랜 시간이 걸리는 거예요. 네이처나 사이언스 같은 최상위 학술지는 경쟁이 치열해서 더 오래 걸리고 거절률도 95% 이상이에요.다만 심사자도 사람이라 편견이 개입할 수 있어요. 유명 기관 저자에게 유리한 경향이 있다는 비판이 있고, 재현이 불가능한 연구가 통과되는 경우도 있어요. 최근에는 오픈 액세스와 프리프린트 서버가 등장하면서 심사 전 논문을 공개하는 방식도 늘어나고 있어요. 그럼에도 동료 심사는 현재까지 학문적 품질을 보장하는 가장 신뢰할 수 있는 시스템으로 인정받고 있답니다.감사합니다.
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닭은 실제로 어떤 공룡과 가장 가까운 계통인가요?
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.닭과 공룡의 관계는 생각보다 훨씬 직접적이에요.닭을 포함한 현대 조류와 가장 가까운 공룡은 수각류 중에서도 마니랍토라 그룹이에요. 그 중에서도 드로마이오사우루스과와 트로오돈과가 현생 조류와 가장 가까운 계통이에요. 영화 쥬라기 공원으로 유명한 벨로키랍토르가 바로 드로마이오사우루스과예요. 즉 닭은 벨로키랍토르와 계통적으로 매우 가까운 친척이에요.티라노사우루스는 어떻냐고 물으실 수 있는데 티라노사우루스도 수각류지만 조류 계통과는 좀 더 먼 친척이에요. 그래도 조류보다 포유류와는 훨씬 멀어요.뼈 구조를 보면 닭의 뼈는 속이 비어있는 기낭 구조예요. 이게 수각류 공룡에서 먼저 진화한 특징이에요. 뼈를 가볍게 만들어 비행에 유리하게 된 거예요. 또 조류와 수각류는 차골이라는 독특한 뼈를 공유해요. 닭 요리할 때 나오는 V자 모양 뼈가 바로 차골이에요.발 구조도 매우 유사해요. 닭의 발가락은 세 개가 앞을 향하고 하나가 뒤를 향하는데 이 구조가 수각류 발자국 화석과 거의 동일해요. 실제로 공룡 발자국과 새 발자국이 비슷하게 생긴 이유가 여기 있어요.깃털도 공룡에서 먼저 진화했어요. 중국에서 발견된 미크로랍토르, 앙키오르니스 같은 공룡 화석에서 깃털 흔적이 확인됐어요. 처음엔 체온 조절 목적으로 깃털이 생겼다가 나중에 비행에 활용된 것으로 보고 있어요.알을 낳는 방식도 공통점이에요. 수각류 공룡도 둥지를 만들고 알을 품었다는 증거가 오비랍토르 화석에서 발견됐어요. 알 구조와 껍데기 성분도 현생 조류와 매우 유사해요.약 6,600만 년 전 소행성 충돌 이후 지구 환경이 급격히 변했어요. 이때 비조류 공룡은 멸종했지만 조류 계통은 살아남았어요. 몇 가지 이유가 있어요.몸집이 작아서 적은 먹이로도 생존할 수 있었어요. 대형 공룡은 엄청난 양의 먹이가 필요한데 소행성 충돌 후 식물이 사라지면서 먹이가 급감했어요. 비행 능력이 서식지를 빠르게 바꿀 수 있게 해줬어요. 먹이가 있는 곳을 찾아 이동할 수 있었어요. 씨앗을 먹는 능력도 중요했어요. 소행성 충돌 직후 살아남은 식물 중 씨앗이 땅속에 남아있는 경우가 많았는데 씨앗을 먹을 수 있는 조류에게 유리했어요. 대사율이 높은 온혈동물이라 추운 환경에서도 버틸 수 있었어요.2008년 미국 하버드대 연구팀이 닭의 배아에서 공룡 유전자를 활성화시켜 닭 부리 대신 공룡 주둥이를 가진 배아를 만드는 데 성공했어요. 닭의 DNA 안에 공룡의 특성이 그대로 잠자고 있다는 걸 보여준 연구예요. 닭은 단순히 공룡의 후손이 아니라 깃털 달린 공룡이 지금도 살아있는 것이라고 볼 수 있답니다.감사합니다.
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공원에서 운동할 때 특이한 단풍나무가 있습니다. 여름에도 단풍이던데 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.돌연변이가 아니에요! 일부러 그렇게 만든 품종이에요.왜 여름에도 빨간색이냐면 일반 단풍나무는 엽록소가 풍부해서 초록색이에요. 가을에 엽록소가 분해되면 숨어있던 카로티노이드와 새로 생성된 안토시아닌이 드러나면서 빨갛게 변해요.공원에서 보신 나무는 사계절 내내 안토시아닌을 과도하게 생성하도록 육종된 원예 품종이에요. 안토시아닌이 엽록소보다 많거나 같은 양이라 여름에도 빨간색이 유지되는 거예요. 엽록소도 있어서 광합성은 정상적으로 해요. 겉으로 빨갛게 보여도 내부에서는 정상적으로 살아가고 있어요.어떤 품종이냐면 아마 노무라단풍이나 혈단풍 계열일 가능성이 높아요. 노무라단풍은 일본에서 개량된 품종으로 봄부터 가을까지 진한 자주빛 빨간색을 유지해요. 조경수로 많이 심어요. 혈단풍도 비슷한 특성으로 공원이나 정원에 자주 쓰여요.가을에는 어떻게 되냐면 흥미롭게도 이 품종들은 가을이 되면 오히려 더 진한 빨간색이나 주황색으로 변해요. 여름의 자주빛과는 또 다른 색감이라 가을에도 예쁘게 보여요.조경사분이 심은 건 심미적인 이유로 선택한 원예 품종일거랍니다.감사합니다.
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진달래와 철쭉을 어떻게 구분하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.가장 확실한 구분법은 꽃과 잎의 순서예요.진달래는 잎보다 꽃이 먼저 나와요. 3~4월에 잎이 전혀 없는 앙상한 가지에서 꽃만 먼저 피어요. 반면 철쭉은 잎과 꽃이 동시에 나와요. 꽃이 필 때 이미 잎이 함께 달려 있어요. 이것만 알아도 90%는 구분돼요.꽃 모양도 달라요. 진달래 꽃잎은 끝이 좀 더 뾰족하고 수술이 10개예요. 철쭉은 꽃잎이 더 넓고 풍성하며 꽃 안쪽에 자주색 반점이 있어요. 크기도 철쭉이 더 크고 화려한 편이에요.먹을 수 있냐 없냐도 달라요. 진달래는 먹을 수 있어서 화전을 만들어 먹어요. 그래서 참꽃이라고도 불러요. 철쭉은 독성이 있어서 먹으면 안 돼요. 그래서 개꽃이라고도 불렀어요. 산에서 꽃을 따먹을 때 이 차이가 중요해요.그리고 진달래는 좀 더 연한 분홍색이고 주로 산 능선이나 건조한 곳에 많아요. 철쭉은 좀 더 진한 분홍색이고 계곡 주변 습한 곳에서도 잘 자라요.핵심만 기억하면 꽃 필 때 잎이 없으면 진달래, 잎이 함께 있으면 철쭉이랍니다.감사합니다.
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