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우리나라에 서식하는 뱀종류 알려주세요
안녕하세요. 김지호 박사입니다.한국의 뱀은 독사 4종과 무독성 뱀 8종을 포함하여 총 14종으로 크게 나눌 수 있는데요, 대표적으로 살모사(까치독사), 쇠살모사(부독사), 까치살모사(칠점사)와 유혈목이(너불대) 4종이 독을 지닌 독사입니다. 독사는 독을 침투시킬 수 있는 독침과 독이 없다면 너무나 연약한 동물인데요, 그러므로 독사는 자기 자신을 최대한 보호하기 위해서 무기로서 강력한 맹독을 지니게 된 것입니다. 이외에 먹구렁이, 황구렁이, 능사, 화사, 석화사, 실사, 수사, 기름사 등의 8종은 무독성의 뱀입니다. 무독성의 경우에는 독이 없기 때문에 독이 아닌 다른 방법으로 자신을 보호하는데요, 독사보다 빠른 동작과 높은 번식력으로 종을 이어갑니다.
학문 / 생물·생명
24.10.27
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사막여우와 북극여우 생김새의 차이요
안녕하세요. 사막여우와 북극여우는 각기 다른 환경에 적응해왔기 때문에 생김새와 신체 구조가 다소 다른데요, 차이점은 특히 귀와 털에서 잘 드러납니다. 우선 사막여우는 몸에 비해 큰 귀를 가지고 있습니다. 큰 귀는 열을 방출하는 데 효과적이어서 사막의 뜨거운 열을 견디는 데 도움을 줍니다. 또한 큰 귀로 사막의 작은 소리까지 잘 들을 수 있어 먹이를 찾는 데 유리합니다. 얇고 짧은 털이 몸을 덮고 있어 열을 덜 받도록 도우며, 사막의 모래 색에 잘 섞일 수 있도록, 털 색은 대부분 연한 노란색이나 크림색을 띱니다. 반면에 북극여우는 귀가 상대적으로 작고 둥글며, 두꺼운 털로 덮여 있습니다. 작은 귀는 열 손실을 줄이고 추운 환경에서도 체온을 유지하는 데 유리합니다. 북극여우는 두꺼운 털을 가지고 있으며, 이 털은 겨울 동안 하얀색으로 변해 눈 속에서 쉽게 위장할 수 있게 해줍니다. 여름에는 짙은 갈색이나 회색으로 털 색이 변하여 여름 환경에서 잘 숨을 수 있게 합니다. 몸집이 둥글고 다부지며 다리도 짧은 편으로, 신체에서 발생하는 열을 잘 보존할 수 있게 합니다. 정리하자면 사막여우의 큰 귀는 사막의 고온을 견디기 위한 적응입니다. 귀에서 열을 방출하여 체온을 조절하는 효과가 있으며, 이는 사막과 같이 더운 지역에 사는 동물들에게 중요한 특징입니다. 반면에 북극여우의 작은 귀는 반대로 열 손실을 막아주는 역할을 합니다. 북극처럼 추운 환경에서는 체온을 최대한 보존해야 하기 때문에 귀가 작고 두꺼운 털로 덮여 있어 열을 잃지 않도록 돕습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.27
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펭귄 같은 경우는 아주 추운지방에서도 새끼를 낳는데 그렇게 추워도 새끼가 살수 있는이유가 있을까요?
안녕하세요. 펭귄은 지구상에서 가장 춥고 혹독한 얼음땅인 남극에 살면서도 동상 한 번 걸리지 않는데요, 펭귄이 동상에 걸리지 않는 추위를 이겨내는 비결은 다음과 같습니다. 펭귄은 혹독한 자연환경에서 살아남을 수 있는 신체조건을 갖추기 위해 끊임 없이 진화해왔는데요, 그 진화의 결과가 뒤뚱뒤뚱 걷는 오늘날의 귀여운 펭귄의 모습이라고 할 수 있습니다. 펭귄은 극지방의 차가운 물속에 들어가 사냥하고, 육지에서 새끼를 키우는데 몸에 묻은 수분이 증발하는 과정에서 체온이 내려가게 됩니다. 이를 막아주는 것이 펭귄의 깃털입니다. 펭귄의 깃털은 다른 새들의 깃털과 달리 좌우의 크기가 같고, 깃털 안에 솜털이 2중막으로 빽빽하게 들어차 있습니다. 이는 잠수복과 같은 원리로 빈공간을 없애 물이 펭귄의 피부로 스며들지 않도록 막아줍니다. 깃털에는 작은 공기구멍들도 있고, 특수한 기름도 흐릅니다. 물과 섞이지 않는 소수성이어서 물과 닿아도 밀어냅니다. 펭귄의 신체 부위에서 이 깃털이 덮여있지 않은 부위가 발입니다. 발은 직접 빙하에 닿는 부위여서 동상이 걸리기 쉽지만 펭귄에게 동상은 어울리지 않습니다. 펭귄의 발은 '원더네트(wonder net)'라는 특수한 구조로 돼 있습니다. 일반 조류의 발은 동맥과 정맥의 길이 구분돼 있지만 펭귄의 원더네트 구조는 동맥과 정맥이 서로 꼬아진 형태의 모세혈관 다발로 이뤄져 있습니다. 빙하와 닿아 차가워진 펭귄의 피(정맥)가 몸속을 순환하는 따뜻한 피(동맥)와 서로 붙어있어 열을 서로 교환함으로써 열 손실을 줄이는 것입니다. 차가운 발의 피는 얼지 않게 적당히 따뜻해지고, 몸속의 따뜻한 피는 적당히 식혀져 뜨겁지도 차갑지도 않은 적절한 체온을 유지할 수 있게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.27
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인지질이 유동성을 가지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 세포막을 비롯하여 각종 생체막을 구성하는 주된 구성요소인 인지질이 유동성을 가지는 이유는 구조적 특성과 지질 분자의 상호작용 방식에 있습니다. 세포막의 주요 성분인 인지질 이중층은 각각 소수성 꼬리와 친수성 머리를 가진 분자들이 모여 형성되는데요, 이 특성은 세포막이 유동적으로 움직이면서도 유연성을 유지하도록 돕습니다. 인지질 분자의 소수성 꼬리는 포화 또는 불포화 지방산으로 이루어져 있습니다. 불포화 지방산은 이중 결합을 포함하고 있어 꼬리에 구부러짐이 생깁니다. 이 구부러짐 때문에 인지질들이 빽빽하게 붙지 않고 약간의 간격이 생겨 유동성을 제공합니다. 인지질 분자 간의 상호작용은 반데르발스 힘이라는 약한 결합에 의해 유지됩니다. 이 결합이 강하지 않기 때문에 인지질들이 비교적 자유롭게 움직일 수 있습니다. 덕분에 세포막 전체가 유연하게 흐르는 듯한 특성을 가지게 됩니다. 세포막의 유동성은 온도에 따라 변합니다. 온도가 높아지면 인지질 분자가 더욱 활발히 움직이면서 유동성이 증가하고, 온도가 낮아지면 유동성이 줄어들게 됩니다. 세포는 콜레스테롤 같은 분자를 포함시켜 온도 변화에도 안정된 유동성을 유지하도록 합니다. 이와 같은 특징 덕분에 인지질 이중층으로 구성된 세포막은 다양한 생화학 반응을 지원하고, 물질 이동이나 세포 신호전달 등에 필요한 유연성과 안정성을 동시에 갖추게 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.10.27
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물고기는 왜 어떻게 숨을 쉬나요???
안녕하세요. 물고기는 폐호흡을 하는 인간과는 달리 '아가미 호흡'을 하는 생명체입니다. 물고기는 아가미를 통해 물속의 산소를 흡수하는데요, 이 과정은 주로 확산이라는 원리에 의해 이루어지며, 물고기의 종류에 따라 호흡 방식에 차이가 있을 수 있습니다. 물고기는 입으로 물을 들이마신 후 아가미로 물을 밀어냅니다. 아가미는 얇고 넓은 필라멘트 구조로 되어 있으며, 물 속의 산소가 이 필라멘트를 통해 혈액으로 확산됩니다. 아가미의 필라멘트는 아가미판이라는 미세한 구조로 나뉘어 있어 산소와 이산화탄소 교환이 원활히 이루어집니다. 산소 농도가 높은 물은 아가미를 지나며 혈액 속의 낮은 산소 농도로 인해 확산을 통해 산소가 혈액으로 이동합니다. 물고기는 물의 흐름과 혈액 흐름을 반대 방향으로 유지하는 역류 교환 시스템을 사용하여 산소 흡수 효율을 극대화합니다. 이로 인해 산소가 낮은 농도로 물을 떠날 때까지 지속적으로 혈액으로 이동할 수 있습니다. 뱀장어와 메기처럼 일부 어류는 아가미 외에도 피부나 입점막을 통해 산소를 흡수할 수 있습니다. 이는 이들이 오염된 물이나 산소 농도가 낮은 환경에서도 생존할 수 있게 합니다. 일부 물고기, 예를 들어 폐어(lungfish)는 산소 농도가 낮은 물에서도 생존할 수 있도록 폐처럼 작용하는 기관을 가지고 있습니다. 이를 통해 물뿐만 아니라 공기 중의 산소도 흡수할 수 있습니다. 상어는 지속적인 운동이 필요합니다. 이들이 움직이며 물을 아가미로 흘려보내기 때문에, 멈추면 호흡에 문제가 생깁니다. 일부 상어는 아가미에 물을 강제로 흡입할 수 있지만, 대부분은 끊임없이 움직여야 합니다.
학문 / 생물·생명
24.10.27
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가을에도 왜 벚꽃이 피어나는 것인지요?
안녕하세요. 추석 폭염이 나타날 정도로 늦더위가 길게 이어져 역대 가장 더웠던 9월로 기록됐는데, 이런 기후변화 때문에 생체 시계가 어그러진 것으로 인해 가을에도 벚꽃이 피고 있는 것으로 보입니다. 잠시 쌀쌀한 날씨가 찾아왔지만 올해 9월 말까지 30도에 육박하는 이례적 늦더위가 이어지면서 곳곳에서 계절을 착각한 가을 벚꽃이 개화한 것입니다. 특히, 이번 여름은 역대 가장 더운 달로 기록될 정도로 기온이 높았는데, 이렇다 보니 나무도 기후변화로 인한 스트레스로 개화 시기를 혼동했다는 분석입니다. 즉, 올해 늦게까지 폭염이나 열대야가 발생하다 보니 나무들이 일종의 스트레스인데요, 원래 나무 생체시계가 적당한 때 꽃이 피어야 하는데 봄에 스트레스에 의해 무너진 것이라고 보시면 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.10.27
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선인장은 그리 메마른 사막에서도 살아 남는 이유는 뭘까요?
안녕하세요. 선인장이 사막에서 살 수 있는 이유는 잎이 가시 모양이어서 물이 몸 밖으로 빠져나가는 것을 막고 물이 필요한 다른 동물의 공격을 막을 수 있으며 굵은 줄기에 물을 저장하여 물이 적은 환경에서 잘 살아갈 수 있습니다. 구체적으로 설명하자면 다음과 같습니다. 우선 선인장은 몸통에 수분을 저장할 수 있는 조직을 갖추고 있어, 비가 내리면 빠르게 많은 양의 물을 흡수하여 저장합니다. 덕분에 긴 가뭄 동안에도 이 물을 이용해 생존할 수 있습니다. 또한 대부분의 선인장은 잎이 가시 형태로 변형되어 있는데, 이는 물 손실을 줄이고 강한 햇빛으로부터 보호하는 역할을 합니다. 잎 대신 줄기가 광합성을 담당하는데, 줄기는 수분을 효율적으로 유지하도록 두껍고 왁스 같은 표면으로 덮여 있습니다. 마지막으로, 선인장은 낮 동안 물을 거의 잃지 않기 위해 증산 작용을 최소화하며, 광합성도 주로 밤에 이루어지는 CAM 광합성을 통해 이루어집니다. 이는 물 손실을 줄이고 필요한 에너지를 확보할 수 있도록 돕습니다. 이러한 적응 덕분에 선인장은 사막과 같은 극한 환경에서도 효과적으로 살아갈 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.27
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칼슘이 달걀형성에 있어 중요한 이유가 무엇인가요
안녕하세요.칼슘은 달걀을 형성하는 데 있어서 매우 중요한 요소로, 주로 달걀껍데기를 만드는 데 필요합니다. 달걀의 껍데기는 탄산칼슘(CaCO₃)으로 구성되어 있어, 이 단단한 껍데기는 달걀 내부를 보호하고, 물과 기체가 통과할 수 있는 작은 구멍을 통해 발생하는 가스 교환을 가능하게 합니다. 닭은 몸속에서 칼슘을 이용해 탄산칼슘을 생산하여 달걀껍데기의 강도와 두께를 형성합니다. 이 과정은 특히 알껍데기의 견고함과 보호 기능을 위해 중요합니다. 껍데기는 병원균, 기생충 등 외부 위협으로부터 배아를 보호하는 역할을 합니다. 칼슘 덕분에 껍데기가 단단해져 알이 안전하게 유지됩니다. 부화 후에도 껍데기에 남아 있는 칼슘이 새끼가 필요로 하는 미량의 칼슘을 제공해 초기 뼈 형성에 도움을 줍니다. 닭은 이러한 이유로 매일 필요한 양의 칼슘을 충분히 섭취해야 하며, 칼슘이 부족할 경우 껍데기가 얇거나 부서지기 쉬운 알이 형성될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.27
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코끼리는 어떻게 태초부터 초식 동물이 되었나요?
안녕하세요. 코끼리가 대형 초식 동물이 된 이유는 주로 환경적 요인과 진화적 적응 때문입니다. 코끼리가 살았던 환경에서는 식물이 풍부했기에, 육식을 하지 않아도 충분한 에너지를 얻을 수 있었습니다. 또한, 많은 양의 초식을 통해서 에너지를 효율적으로 유지할 수 있었습니다. 큰 몸집을 가진 코끼리는 육식 동물의 공격으로부터 자신을 방어하는 데 유리했으며, 오히려 덩치와 힘으로 위험을 피할 수 있었습니다. 이런 덕분에 생태계의 먹이 사슬에서 포식자로서 진화할 필요가 없었고, 오히려 초식 동물로서 안정적인 생존이 가능해졌습니다. 코끼리처럼 덩치가 큰 동물은 느린 대사율로 에너지를 소비할 수 있습니다. 초식 동물로서 나뭇잎과 풀을 먹으며 큰 몸을 유지할 수 있도록 진화했습니다. 코끼리는 이러한 진화적 요인을 통해 효율적으로 식물을 섭취하여 몸집을 유지하게 되었으며, 덕분에 생태계에서 장기간 안정적인 초식 동물로 자리 잡게 된 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.27
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연역적 탐구 방법에 특징은 뭔가요? 그리고 한계점은 뭔가요?
안녕하세요.연역적 탐구 방법은 일반적인 원리나 이론을 바탕으로 특정 사례나 상황에 적용하여 결론을 도출하는 방법입니다. 이 방법은 일반적이고 널리 인정된 가설이나 이론을 통해 특정 상황을 예측하거나 설명할 때 사용됩니다. 연역적 탐구는 일반적인 원리를 세우고, 그 원리를 구체적인 사례에 적용해 결론을 얻습니다. 예를 들어, “모든 사람은 죽는다”라는 일반 원리에서 특정 개인이 죽을 것이라는 결론을 도출하는 방식입니다. 연역적 탐구는 논리적으로 정합된 결론을 중시하는데요 즉, 전제가 참이면 결론도 반드시 참이 되도록 구성합니다. 따라서 전제의 진위가 중요합니다. 과학 연구에서 연역적 탐구는 가설을 검증하거나 미래 상황을 예측하는 데 사용됩니다. 가설을 세우고, 그 가설이 특정 상황에 적용될 때 예측한 결과가 실제로 맞는지를 통해 검증할 수 있습니다. 연역적 탐구의 한계점은 일반적인 전제를 바탕으로 결론을 도출하기 때문에 전제가 틀리거나 불완전할 경우 결론 또한 오류가 있을 수 있다는 점입니다. 연역적 탐구는 주어진 전제가 참일 때만 결론이 참이 됩니다. 따라서 전제가 잘못되었거나 부정확하면 잘못된 결론을 도출하게 됩니다. 예를 들어, “모든 새는 날 수 있다”라는 전제에 기초한 논리적 추론은 타조와 같은 날지 못하는 새에 대해서는 적용되지 않습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.27
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