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다이소에 씨몽키는 무슨 벌레인가요?
안녕하세요.다이소에서 구매할 수 있는 씨몽키(Sea-Monkey)는 ‘벌레’가 아니라 갑각류인데요, 정확히는 브라인 쉬림프(Brine Shrimp)라는 소형 갑각류(학명 Artemia salina 등)의 개량 품종을 상품명으로 부른 것입니다. 생물학적으로는 절지동물문(Arthropoda), 갑각강(Crustacea), 요각목(Anostraca), 아르테미아과(Artemiidae), Artemia 속에 속하는 절지동물이며, 흔히 ‘새우’와 가까운 친척이지만, 일반적인 식용 새우(십각목)와는 다른 목에 속합니다. 이러한 씨몽키 알은 ‘휴면포자(cyst)’ 형태로 만들어지는데요, 이 휴면포자는 껍질이 매우 단단하고 수분이 거의 없는 상태라, 산소·물·빛이 없는 환경에서도 수년간 생존 가능합니다. 물(특히 염분이 있는 물)에 넣으면 대사 활동이 재개되면서 부화하는데요, 이는 크립토바이오시스(cryptobiosis)라는 극한 생존 전략으로, 건조·온도변화·산소부족 등 극단 환경에서 생존할 수 있게 해줍니다.
학문 / 생물·생명
25.08.11
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쯔양이 먹는 양이 의학, 과학적으로 설명이 가능한 건가요?
안녕하세요.우선 일반인의 위 용적은 공복 시 약 50mL, 포만 시 1~1.5L 정도인데요, 일부 사람은 선천적 또는 반복 훈련(‘위 스트레칭’)을 통해 위 용적이 크게 확장될 수 있으며, 보고된 사례에선 3~4L 이상도 가능합니다. 또한 위벽은 평활근과 신축성 있는 점막으로 이루어져 있어 자주 많이 먹으면 점차 탄력성과 용량이 증가합니다. 이때 음식이 위에서 소장으로 내려가는 속도가 빠르면 포만감이 오래 유지되지 않는데요, 탄수화물 위주의 식사, 액체나 부드러운 음식(국물, 라면)은 위 배출이 빠른 편입니다. 연구에 따르면 대식가는 평균보다 2배 이상 빠른 위 배출 속도를 보이는 경우가 있습니다. 또한 사람마다 포만감 조절 호르몬·신경 신호의 민감도 차이가 있습니다. 포만감은 위의 팽창 신호와 호르몬(렙틴, 인슐린, GLP-1, PYY 등)의 분비에 의해 뇌 시상하부가 ‘그만 먹어도 된다’고 판단할 때 발생하며, 일부 사람은 이 신호의 민감도가 낮아, 위가 상당히 차도 포만감을 늦게 느끼거나 약하게 느낍니다. 반대로 식욕 촉진 호르몬인 그렐린 분비 패턴이 비정상적으로 유지될 수도 있습니다. 하루 기초대사량(BMR)은 키·체중·근육량에 따라 다르지만 일반인 여성은 1200~1600 kcal 수준인데요 먹방러가 실제로 먹는 ‘모든 음식’이 소화·흡수되는 것은 아니고, 상당량이 분변·소변·열 손실로 배출되며, 일부는 식사 후 대사량 증가(SDA: specific dynamic action)로 열로 소모되며, 따라서 하루 수만 kcal를 먹어도 상당 비율은 ‘소화 효율’의 한계로 체내 저장되지 않습니다. 마지막으로 체중 변화가 빠른 이유는 식후 체중 증가는 대부분 음식과 수분의 무게 때문입니다. 예를 들어 5kg의 음식을 먹으면 당연히 5kg 늘어나지만, 이후 위 배출과 배설로 몇 시간~하루 이내에 다시 원래 체중으로 돌아오며, 지방 축적은 장기간(수일~수주) 지속적인 ‘잉여 에너지’가 필요하므로, 단발성 대식은 큰 체지방 증가로 이어지지 않습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.11
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이 애벌레의 종류와 나비인지 나방인지 알려주실분
안녕하세요.올려주신 이미지로 보아, 이 애벌레는 일반적인 나방 혹은 나비류의 유충(애벌레)로 보이는데요, 정확한 종을 확정하긴 어려우나, 초록색 몸통에 작은 털 또는 가시 같은 돌기가 있으며, 전체적으로 매끈하고 부드러운 외형을 가지고 있으며 몸의 곡선 형태와 털의 배열이 특정 잎사귀나 초목에 잘 적응하도록 위장된 모습으로 보입니다. 일반적으로 애벌레만으로는 나비와 나방을 확실히 구분하기 어렵지만, 몇 가지 참고할 수 있는 기준이 있는데요, 우선 나비는 끝이 몽둥이 형태(클럽형 안테나), 나방은 가늘거나 깃털 모양일 가능성이 높습니다. 성충이 되기 전까지는 정확한 판단이 힘듭니다. 또한 대부분의 나방 애벌레는 몸통이 더 부드럽고 다양한 돌기나 무늬를 가진 경우가 많으며, 일부 나비 애벌레는 눈에 띄도록 화려하거나 독특한 형태를 보이기도 합니다. 가능성이 있는 애벌레로는 '배추가루나방류'를 생각해볼 수 있겠는데요, 이 애벌레는 초록색 몸통에 줄무늬가 있으며 곡선으로 걷는 형태, 주로 채소 식물에 자주 발생합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.11
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3D 프린터 기술이 상당히 올라갔다던데 인간 장기도 만들 수 있을까요?
안녕하세요.현재 3D 프린터로 인간 장기를 만드는 기술은 실제로 활발히 연구 중이며, 일부는 이미 실험 단계에서 유망한 결과를 보이고 있는데요, 다만 심장이나 간처럼 복잡한 장기를 완전하게 제작해 이식하는 단계까지는 아직 시간이 필요하다고 볼 수 있습니다. 의료용 3D 프린팅에서는 플라스틱이나 금속 대신 ‘바이오잉크’라는 세포 혼합물을 사용하는데요, 이 바이오잉크는 환자의 줄기세포나 조직 세포를 기반으로 만들어져, 출력 후 실제 살아있는 조직으로 자라날 수 있으며, 단순한 연골, 피부, 미세한 혈관 구조는 이미 인쇄 가능하며 동물 실험에서도 성공한 사례가 있습니다. 심장, 간, 신장 같은 장기는 수십억 개의 세포가 정교하게 배치되어야 하며, 촘촘한 모세혈관 네트워크와 신경 연결이 필수적인데요, 따라서 3D 프린터로 이러한 미세 구조를 완벽하게 구현하는 것은 현재 기술로는 매우 어렵습니다. 특히 혈관이 없으면 장기가 두꺼워질수록 산소와 영양 공급이 안 돼 기능을 유지할 수 없습니다. 물론 환자 본인의 세포를 이용하면 면역 거부반응을 크게 줄일 수 있으며, 줄기세포 기술과 3D 프린팅을 결합해 맞춤형 장기를 만드는 방식이 가장 유력합니다. 하지만 인쇄된 조직이 실제 인체 환경에서 오랜 기간 정상 기능을 유지하는지 검증이 필요하며, 구조적으로만 완성된 장기가 아니라, 혈액 공급, 신경 전달, 대사 기능까지 정상 작동해야 하기 때문에 장기적인 임상시험이 필수적이기 때문에 아직 상용화되기 위해서는 시간이 걸릴 것으로 보입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.10
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고추잠자리나 된장잠자리처럼 잠자리의 이름은 어떻게 지어졌을까요?
안녕하세요.잠자리의 이름은 대체로 외형적 특징, 색깔, 크기, 서식 환경, 또는 사람들의 생활 문화와 연관된 이미지에서 유래한 경우가 많은데요, 예를 들어 고추잠자리는 성충이 되었을 때 온몸이 붉게 물드는 모습이 붉은 고추를 연상시켜 붙여진 이름입니다. 된장잠자리는 몸빛이 갈색이나 황갈색을 띠는데, 이것이 전통 장독대의 된장 색과 비슷해 그렇게 불리게 되었습니다. 장수잠자리는 우리나라에서 몸집이 가장 크고 날개폭이 넓은 잠자리이기 때문에 ‘장수(長壽)’가 아니라 ‘장수(長手)’처럼 크고 위풍당당하다는 의미에서 붙여진 이름인데요, 이런 이름들은 과학적 분류명이 아니라 민간에서 오래전부터 불러오던 전통적인 별칭이 학명과 함께 병행되어 사용되는 경우가 많습니다. 곤충학자들도 새로운 종을 발견하거나 기록할 때, 외형적 특징과 서민들이 쉽게 기억할 수 있는 명칭을 고려해 국명을 정하는 경우가 많다고 보시면 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.08.10
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잠자리는 인간과 환경에 어떤 이로운 점을 주나요?
안녕하세요.잠자리는 곤충류 중 잠자리목(Odonata)에 속하는 곤충으로, 크게 잠자리과(Anisoptera)와 실잠자리과로 나뉘어지는데요, 이러한 잠자리는 인간과 환경 모두에 여러 가지 이로운 점을 주는 곤충입니다. 우선 생태계에서 중요한 역할을 하는 천적 곤충으로서, 모기나 파리 같은 해충을 많이 잡아먹어 인간의 생활 환경을 쾌적하게 유지하는 데 도움을 주는데요, 특히 모기는 각종 전염병을 매개할 수 있는데, 잠자리가 모기 유충과 성충을 모두 사냥하기 때문에 질병 확산을 줄이는 데도 간접적인 기여를 합니다. 또한 잠자리는 수생과 육상을 오가며 사는 곤충으로, 애벌레 시기에는 물속에서 생활하면서 물속 작은 생물들을 조절하고, 성충이 된 후에는 공중에서 곤충 개체 수를 조절하는 역할을 합니다. 이는 먹이사슬의 균형을 유지하는 데 중요한 요소가 됩니다. 환경 지표종으로서의 가치도 있는데, 잠자리는 수질 오염에 민감한 종이 많아 하천이나 연못에 잠자리가 많다는 것은 그 수역의 수질이 양호하다는 뜻이 됩니다. 즉, 잠자리가 잘 보이는 환경은 생태계가 건강하다는 신호가 될 수 있습니다. 이런 점에서 잠자리는 단순히 아름다운 곤충일 뿐 아니라, 인간과 환경 모두에 있어 유익하게 작용한다고 볼 수 있겠습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.10
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양파를 자를경우 왜 눈물이 나는건가요
안녕하세요.질문주신 것처럼 양파를 자를 때 눈물이 나는 이유는 양파 세포가 손상되면서 화학 반응이 일어나, 눈을 자극하는 휘발성 가스가 발생하기 때문인데요, 이 가스가 눈에 닿으면 자극을 주어 눈물이 흐르게 됩니다. 양파 세포 안에는 시스-프로페네스 설폭사이드(syn-propanethial-S-oxide)라는 휘발성 유황 화합물이 들어 있는데요, 양파를 자르면 세포가 파괴되고, 알리인화효소(alliinase)라는 효소가 작용해 알리인(precursor)을 변환시켜 이 자극성 화합물을 만듭니다. 양파 세포가 파열되며 내부 효소와 전구물질이 만나 화학 반응 시작되고 시스-프로페네스 설폭사이드 생성되는데, 이는 휘발성이 강해 공기 중으로 빠르게 확산됩니다. 이 가스가 눈에 닿으면 눈의 점막과 반응하는데 이 과정에서 눈물샘을 자극하게 되고, 눈 보호를 위해 눈물이 많이 분비하게 되는 것입니다. 눈물은 자극물질(여기서는 양파 가스)을 씻어내고 눈 표면을 보호하는 역할을 하는데요 즉, 눈물이 나는 것은 눈을 보호하기 위한 자연스러운 방어 반응이라고 볼 수 있겠습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.10
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개나 고양이가 양파를 먹게 될경우엔 치명적인 이유가 무엇인가요
안녕하세요.개와 고양이에게 양파가 치명적인 이유는 양파 속 특정 화합물이 적혈구를 손상시켜 심각한 빈혈을 일으키기 때문인데요, 사람은 이 물질을 해독할 수 있는 능력이 충분하지만, 개와 고양이는 그 능력이 매우 떨어져서 위험해지는 것입니다. 양파(그리고 파, 마늘, 부추 등 Allium 속 식물)에는 유기황 화합물(Organosulfur compounds)이 들어 있는데요, 특히 N-propyl disulfide와 thiosulfate라는 성분이 핵심 독성 물질입니다. 개나 고양이가 양파를 먹으면 이 성분들이 소화관에서 흡수되는데요, 이 화합물들은 적혈구 속 헤모글로빈(산소 운반 단백질)의 황 원자와 반응해 구조를 손상시키며, 손상된 헤모글로빈이 뭉쳐 적혈구 내부에 비정상 덩어리가 생기는데, 이를 ‘헤인즈 소체’라고 부릅니다. 이후 비정상 적혈구는 비장에서 걸러져 빨리 파괴되며 결과적으로 용혈성 빈혈이 발생하게 됩니다. 결론적으로 혈액 산소 운반 능력 급격히 감소하고 심하면 호흡곤란, 쇼크, 사망 가능합니다. 사람의 경우에는 간에서 이런 유기황 화합물을 효율적으로 해독하기 때문에 체외로 안전하게 배출되지만 개나 고양이의 경우에는 해독 효소(특히 글루타티온 관련 효소) 수준이 낮아, 같은 양이라도 훨씬 큰 피해를 입게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.10
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폭탄벌레가 무엇이며 얼마나 폭발력이 센가요
안녕하세요. 폭탄벌레(bombardier beetle)는 이름처럼 ‘작은 화학폭탄’을 터뜨리는 곤충인데요, 과장 없이 말하면, 곤충계에서 가장 정교한 ‘내장형 화학 반응기’를 가진 곤충이라고 볼 수 있습니다. 폭탄벌레의 배 속에는 두 개의 화학물질 저장소가 있는데요, 첫번째는 하이드로퀴논(hydroquinone)과 하이드로퍼옥사이드 유도체이며, 두번째는 과산화수소(H₂O₂) 용액입니다. 위험을 느끼면 두 용액이 반응실(reaction chamber)로 이동하게 되며, 카탈라아제와 퍼옥시다아제 효소가 반응을 촉진합니다. 결과적으로 급격한 산화반응이 나타나고 온도가 약 100°C까지 상승하며, 고압의 가스(산소, 수증기) 생성을 통해 ‘팍!’ 소리와 함께 액체가 분사됩니다. 분사는 초당 수십 번의 펄스 형태로 이뤄져서 표적이 피해갈 수 없습니다. 이러한 방식은 소리, 고온, 화학 자극을 동시에 사용하여 시각·청각·후각·촉각을 모두 자극하는 4중 방어이며 진화적으로, 천적이 곤충 크기보다 훨씬 크기 때문에 물리적 힘보다는 화학적 ‘쇼크’ 전략이 유리하게 작용하였기 때문입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.10
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개미중에서 자폭으로 폭발하는 개미가 어떤 개미인가요
안녕하세요. 네, 질문주신 자폭 개미로 알려진 개미는 콜로브옵시스 엑스플로덴스(Colobopsis explodens)라는 종인데요, 이 개미는 동남아시아(특히 보르네오, 말레이시아) 열대우림에 사는 나무 위 생활 개미로, 침입자를 막을 때 몸속의 화학물질 주머니를 폭발시켜 자신을 희생합니다. 해당 종의 개미는 여왕개미, 일개미, 군개미 등 계급 사회를 이루며, 폭발을 담당하는 것은 주로 작은 일개미(병정 역할)인데요, 이 개미들은 큰 턱 대신 몸속에 발달한 독성 분비샘을 가지고 있는데, 이 분비샘은 머리와 복부 쪽에 길게 분포합니다. 포식자(거미, 다른 개미, 곤충)가 둥지나 동료를 위협하면, 작은 일개미가 몸을 강하게 수축하고 강한 근육 수축으로 인하여 복부가 터지면서 분비샘이 파열됩니다. 노란색 점착성 액체가 분출되어 적의 몸을 끈적하게 만들고, 화학적으로 중독시키며, 공격한 개미는 즉시 사망하지만, 침입자는 심하게 방해받거나 죽게 됩니다. 이와 같은 행동이 진화적으로 나타나게 된 이유는 군체(집단) 보호를 최우선으로 하여 개별 일개미의 희생은 집단 생존 확률을 높인 것이라고 보시면 됩니다. 열대우림 나무 위 서식지는 은신처가 한정적이기 때문에 둥지가 뚫리면 군체 전체가 위험하므로, 극단적 방어 전략 발달한 경우입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.10
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