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고대 생물들의 크기는 왜 지금보다 훨씬 컸나요?
안녕하세요. 고대 생물들이 오늘날의 생물들보다 훨씬 큰 크기를 가졌던 이유는 단순한 우연이 아니라, 당시의 지구 환경, 대기 조성, 포식자-피식자 관계, 진화적 압력 등 복합적인 요인들이 작용한 결과라고 할 수 있는데요, 특히 고생대에는 현재보다 훨씬 큰 생명체들이 많이 서식했습니다. 고생대 중기, 특히 석탄기(약 3억 년 전)에는 대기 중 산소 농도가 현재(약 21%)보다 훨씬 높은 약 30~35%에 달한 시기가 있었는데요, 이는 곤충, 양서류, 절지동물과 같은 기낭이나 피부를 통해 호흡하는 생물에게 매우 유리한 환경이었습니다. 따라서 석탄기에는 날개 길이 70cm가 넘는 거대한 잠자리(Meganeura),몸길이 2m에 이르는 거대 노래기류(Arthropleura) 등이 살았는데요, 이는 지금보다 산소가 많았기 때문에 효율적인 호흡과 에너지 공급이 가능, 곤충조차도 몸집을 키우는 것이 가능한 시기였던 것이기 때문입니다. 또한 고대 생물들이 거대화했던 시기들은 대부분 지구가 전체적으로 따뜻하고 극지방에 얼음이 없던 온난기에 해당하는데요, 온난한 기후는 식생의 폭발적인 번성과 먹이 자원의 풍부함으로 이어졌으며, 특히 식물량이 많아서, 초식동물, 대형 초식공룡, 대형 육식공룡처럼 먹이사슬 상위까지 거대화할 수 있었습니다. 즉, 에너지원이 풍부했던 시대이기 때문에, 덩치를 키우는 것이 오히려 생존에 유리했던 구조였던 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.28
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어류도 주인을 인지하고 반가워하나요?
안녕하세요.질문주신 사항에 답해보자면, 어류도 주인을 어느 정도 인지하고 반가운 반응을 보일 수 있습니다만, 이 인지는 사람처럼 복잡한 얼굴 구분이나 감정 교류 수준은 아니며, 시각·청각·조건 반사 학습을 통해 이루어진 행동적 반응에 가깝습니다.즉, 물고기들도 ‘이 사람이 먹이를 주는 사람이다’라는 학습을 통해 익숙한 존재를 인식하고 접근하는 것이며, 이 행동은 일종의 학습된 반가움 또는 기대 행동이라고 볼 수 있습니다. 금붕어, 잉어, 베타피시, 시클리드 등 일부 어류는 사람 얼굴의 특징적인 윤곽이나 색상을 기억할 수 있는데요, 연구에 따르면, 금붕어는 사람 얼굴을 구별하고 학습할 수 있는 능력이 있음이 확인되었습니다. 또한 물고기는 소리에 매우 민감한 감각기관(측선)을 가지고 있어서, 사람이 다가올 때의 진동이나 걸음 소리, 수조 뚜껑 여는 소리 등을 기억하는데요, 이로 인해 특정 소리에 반응하여 수면 위로 올라오거나 움직이는 행동을 보일 수 있습니다. 또한 사람이 가까이 다가오면 곧 먹이가 주어지는 경험이 반복되면, 사람을 보면 먹이가 떠오르는 ‘조건 반사’가 생기고 점차 그 사람에게 다가오는 행동을 하게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.28
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요즘 모기들이 잘 보이지가 않던데.. 더위 때문에 그런건가요?
안녕하세요. 네, 요즘처럼 극심한 찜통더위가 지속되는 시기에는 모기의 활동이 오히려 줄어들 수 있는데요, 모기들이 여름철에 많아진다고 알려져 있지만, 사실 온도가 너무 높아지면 모기의 생존과 활동에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 모기의 생존 최적 온도 범위는 일반적으로 25~30℃ 정도에서 가장 활발하게 활동하며 35℃ 이상 고온이 지속되면 모기 유충(애벌레)이 자라는 물이 건조되거나 과열되어 생존율이 급격히 떨어지며 성충 모기는 탈수 위험이 커지고, 더위를 피하기 위해 그늘에 숨거나 활동을 줄이게 됩니다. 특히 밤에도 기온이 식지 않으면 모기의 야간 활동조차 억제됩니다. 즉, 덥다고 무조건 모기가 많아지는 것이 아니라, 너무 더우면 오히려 줄어드는 역설적인 현상이 나타나는 것입니다. 인간 입장에서는 모기는 귀찮고 해로운 존재로 알려져 있지만, 생태계에서는 몇 가지 중요한 역할도 담당하는데요, 우선 모기의 유충은 물속에서 다른 곤충이나 물고기의 먹이가 되며 성충 모기는 잠자리, 제비, 박쥐, 거미 등의 먹잇감이 되므로, 모기 수가 줄면 이들의 개체수에도 간접적인 영향이 생길 수 있습니다. 또한, 일부 모기(특히 수컷)는 꽃의 꿀을 먹고, 식물의 수분에도 약간의 기여를 합니다. 다만 이 역할은 꿀벌보다는 훨씬 미미합니다.
학문 / 생물·생명
25.07.28
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인간의 자발적 가축화의 진행이 진화에 미친 영향은 무엇이라 볼 수 있는가?
안녕하세요. 질문해주신 인간의 자발적 가축화(Self-domestication)는 진화생물학, 인류학, 신경과학, 심리학 등 다양한 분야에서 최근 주목받고 있는 개념인데요, 인간 집단 내에서 공격성이 줄어들고 친화성과 협동성이 자연선택을 통해 강화된 과정을 뜻합니다. 이러한 자기 가축화는 단지 행동적인 변화만이 아니라 생물학적·신경학적·생리학적 진화의 방향에도 큰 영향을 미친 현상으로 간주되는데요, 우선 자발적 가축화는 인간의 두뇌 발달에 여러 영향을 주었습니다. 예를 들자면 편도체의 반응 감소을 유발하는데요, 공격성과 공포 반응을 조절하는 뇌 부위인 편도체가 덜 민감하게 작동하게 되었고, 이는 더 높은 사회적 수용성과 감정 조절 능력을 가능하게 했습니다. 또한 전전두엽 발달 강화를 유발했습니다. 즉, 사회적 판단, 자기통제, 공감 등 고차원적 기능을 수행하는 전전두엽이 더욱 발달했습니다. 이는 도덕성, 언어적 소통 능력, 협동의 전략화 등에 기여했다고 볼 수 있겠습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.28
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귀뚜라미와 곱등이는 비슷한 종류인가요?
안녕하세요.귀뚜라미와 곱등이는 외형상 매우 비슷하게 생겼고, 둘 다 어두운 갈색에, 긴 더듬이, 튼튼한 뒷다리를 갖고 있어서 같은 종류처럼 보일 수 있습니다만, 이 둘은 서로 다른 종의 생명체입니다. 귀뚜라미와 곱등이는 모두 '메뚜기목(직시목, Orthoptera)'에 속하지만, 서로 다른 과에 속하는 다른 곤충인데요, 귀뚜라미는 '귀뚜라미과(Gryllidae)'에 속하는 곤충이라면, 곱등이는 '곱등이과(Gryllacrididae)' 혹은 '예전의 여치과'에 가깝지만, 최근 분류에서는 별도의 특이한 계통군으로 나눠집니다. 즉 이둘은 즉, 같은 ‘메뚜기목’ 안의 사촌쯤 되는 관계라 할 수 있습니다. 귀뚜라미는 수컷이 날개를 비벼서 소리를 내지만, 곱등이는 날개가 거의 없거나 퇴화되어 있고, 소리를 내지 않습니다. 또한 귀뚜라미는 종에 따라 날 수 있는 경우도 있으며, 배 위에 날개가 접혀 있으나, 곱등이는 날개가 거의 없고, 몸이 더 크고 튼튼하며 등껍질처럼 보입니다. 유전적 유연관계에 대해 말씀드리자면, 둘 다 메뚜기목이기 때문에, 곤충 전체 기준으로는 꽤 가까운 친척이지만 세부적으로는 상당히 다른 생태적 전략과 구조를 가진 종으로 분화된 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.27
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벌꿀오소리가 성격이 나쁜 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 아프리카와 아시아 일부 지역에 서식하는 벌꿀오소리(Honey badger, 학명: Mellivora capensis)는 실제로 자연계에서 ‘성격이 가장 사나운 동물 중 하나’로 유명한데요, 우선 벌꿀오소리는 몸길이 약 60~70cm, 몸무게는 10kg 내외로, 상대적으로 작은 동물입니다. 하지만 아프리카에는 사자, 표범, 하이에나, 독사, 악어 등 수많은 포식자가 있어 조용히 살기보다는 자신을 함부로 건드리지 못하게 만드는 강한 인상과 행동이 생존 전략이 되었습니다. 또한 이들의 경우 피부가 매우 두껍고 느슨해서, 이빨이나 송곳니에 쉽게 뚫리지 않으며 물렸을 때도 몸을 비틀어 뒤로 돌려 반격이 가능합니다. 특히 목 주변의 피부는 거의 갑옷 수준이라, 사자의 송곳니도 잘 관통하지 못하며, 독사에 물려도 잘 죽지 않는 강한 독 저항성도 있어, 맹독을 가진 코브라나 퍼프애더도 사냥합니다. 또한 여러 야생 다큐멘터리에서는 자신보다 수십 배 큰 동물과 싸우고도 포기하지 않는 모습이 관찰되는데요, 이로 인해 포식자들은 벌꿀오소리를 ‘귀찮고 위험한 상대’로 인식하게 되었고, 이는 벌꿀오소리에게 유리한 생존 전략이 되었다고 볼 수 있겠습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.27
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매미가 우화하는걸 사람이 개입해서 도와주면 우화가 실패할까요?
안녕하세요. 네, 말씀해주신 대로 매미가 우화를 할 때 사람이 직접 개입하여 껍질을 벗겨주는 경우, 매우 높은 확률로 우화가 실패하거나 매미가 정상적으로 살아남지 못하게 되는데요, 이유는 우화가 단순한 ‘껍질 벗기기’ 과정이 아니라, 매미의 생존에 매우 중요한 점진적이고 정밀한 생리적 변화 과정이기 때문입니다. 우화란, 애벌레 또는 약충이 성충으로 완전히 변화하는 마지막 단계로, 매미의 경우에는 수 년간 땅속에서 살던 약충이 지상으로 나와 허물을 벗고 성충(날개가 있는 매미)으로 완성되는 과정인데요, 해당 과정에서 몸 내부의 체액과 혈압을 조절하면서,천천히 외골격(허물)을 밀어내고, 날개와 다리를 펼쳐 굳히는 시간을 가져야 하며, 무엇보다도 스스로 몸을 고정하고 당기는 움직임을 통해 정상적인 자세로 나와야 합니다. 이 미세하고 복잡한 과정 중 하나라도 어긋나면, 다리가 휘거나, 날개가 펴지지 않거나, 몸이 말라붙어 죽는 결과로 이어질 수 있습니다. 따라서 사람이 개입할 경우 체내 압력 조절이 되지 않을 수 있습니다. 매미는 자신의 체압을 이용해 서서히 껍질을 밀어내는데, 사람이 도와주면 그 균형이 무너지면서 장기나 날개에 손상이 생길 수 있습니다. 또한 날개나 다리가 충분히 펼쳐지기 전에 나오게 되는데요, 날개는 허물을 벗고 나온 후 수분과 혈액이 차오르며 서서히 펴지는 구조인데, 이 시점 이전에 강제로 나오면 날개가 접힌 채 굳어버리는 경우가 많습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.27
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우리 몸 중에서 수염이 빨리 자라는 이유가 있나요?
안녕하세요.수염(특히 남성의 얼굴에 나는 털)은 우리 몸의 털 중에서 가장 빠르게 자라는 부위 중 하나인데요, 이때 수염의 성장 속도는 남성호르몬(테스토스테론)의 영향을 강하게 받습니다. 얼굴에는 안드로겐 수용체가 풍부하게 분포해 있어, 테스토스테론 수치가 높으면 모낭이 더 빠르게 활발히 자라며, 다리털, 팔털, 가슴털 등 다른 부위보다 안드로겐 민감성이 높은 부위가 바로 턱과 콧수염 부위입니다. 즉, 남성성이 강할수록 수염은 더 빨리, 더 굵고 조밀하게 자라는 경향이 있습니다. 또한 수염은 사춘기 이후 성호르몬에 의해 활성화되는 특징이 있는데요, 이는 호르몬 변화에 민감하게 반응하고, 성장 속도도 빠릅니다. 평균적으로 수염은 하루에 약 0.3~0.5mm, 한 달이면 1~1.5cm 이상 자라기도 합니다. 게다가 대부분의 체모는 일정 길이까지 자라면 성장이 멈추는데요, 수염이나 머리카락은 성장기(anagen)가 길게 지속되기 때문에 끝도 없이 자라날 수 있습니다. 다만 털의 수명과 성장 주기는 사람마다 다르고, 유전적 차이도 큽니다.
학문 / 생물·생명
25.07.27
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기후변화로 대한민국 기준으로 사라지는 동식물과 새롭게 출현한 동식물은 몇종 정도 되나요?
안녕하세요.기후변화는 단순히 기온 상승만을 의미하지 않고, 생태계의 구조 전체를 바꾸는 중대한 환경 변화를 동반하는데요, 한국도 예외는 아니며, 실제로 기온 상승, 강수 패턴 변화, 해양 온도 상승 등의 영향으로 일부 동식물은 사라지거나 개체수가 급감하고, 또 다른 종은 남쪽에서 북상하거나 외래종이 유입되어 새롭게 등장하는 현상이 나타나고 있습니다. 멸종위기 등급 또는 실질적으로 관찰되지 않게 된 종은 약 120종 이상으로 보이며, 기후변화에 따른 서식지 축소, 기온 상승에 의한 생존 부적합으로 인한 것입니다. 최근 20년간 확인된 새로 출현한 종은 약 300종 이상이며, 이 중 상당수는 외래종이나 아열대성 종으로, 생태계 교란 위험도 존재합니다. 대표적인 어종으로는 아열대 해양 어종이 있습니다. 또한 환경부와 국립생태원은 2100년까지 한반도 평균기온이 3~5℃ 이상 상승할 경우, 한반도의 생물지리학적 경계선이 북쪽으로 수백 km 이동할 것으로 전망하고 있으며, 이로 인해 북방계 생물의 60% 이상이 사라지고, 아열대성 생물의 생존 영역이 전국으로 확산될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.27
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서울에서도 박쥐가 많이 살고 있나요?
안녕하세요.네, 도심 속에서 쉽게 볼 수 없기는 하지만 네, 박쥐는 생각보다 서울과 같은 대도시에서도 꽤 흔하게 서식하고 있습니다.많은 사람들이 박쥐는 오직 깊은 산속의 동굴이나 시골의 폐가 같은 곳에만 산다고 생각하지만, 서울처럼 인공 구조물이 많은 도시 환경도 박쥐에게는 의외로 좋은 서식지가 될 수 있습니다. 박쥐는 도심의 빌딩 틈, 다리 밑, 고가도로 구조물, 오래된 아파트의 틈, 공원 숲 속 나무 구멍 등을 이용하여 낮에는 숨어 지내고, 밤에는 날아다니며 곤충 등을 사냥합니다. 도시에는 틈이 많은 건물, 교량 구조물, 다리 하부, 옛 하수구, 옥상 구조물 등이 많아 박쥐가 낮에 쉬기에 적합하며, 특히 박쥐는 어두운 곳, 조용하고 천적이 없는 곳을 좋아하기 때문에 사람의 눈에 잘 띄지 않는 곳에 몰래 서식할 수 있습니다. 또한 도심 공원, 하천변, 조명 주변에는 날벌레, 나방, 모기가 많아 박쥐에게는 풍부한 먹잇감을 구할 수 있으며, 특히 한강변, 서울숲, 북한산, 안산, 남산, 관악산 주변 등 자연녹지와 도심이 접해 있는 지역은 박쥐가 서식하기에 적절한 환경입니다. 국립생태원, 국립공원공단 등의 조사 결과에 따르면, 서울을 포함한 수도권 지역에서 발견된 박쥐는 약 7~10종 정도로 보고되고 있으며, 대표적인 예시로는 연천박쥐, 관박지, 큰긴귀박쥐등이 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.27
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