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지구상에서 가장 큰 조개의 크기와 그 무게는 어느 정도나 되나요?
안녕하세요.세상에서 가장 큰 조개는 '거거', 또는 '대왕조개'라고 불리는데요, 생존하는 이매패류 연체동물인 대왕조개속에 속하는 조개이며, 무게는 200kg, 길이는 대략 100~120cm까지 자라며 1521년 초 안토니오 피가페타가 이 생물에 대해 자신의 저널에 기고한 바가 있습니다. 남태평양과 인도양의 얕은 산호초에서 자생하는 수많은 대형 조개종 가운데 하나이며 평균 수명은 약 100년이 넘고, 필리핀과 남중국해 해안에서도 볼 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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빙하기에 존재했던 포유류들이 대량으로 멸종하게 된 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 빙하기에 존재했던 대형 포유류, 예를 들어 메머드, 검치호랑이, 동굴곰과 같은 동물들이 멸종한 이유는 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다. 과학자들은 크게 두 가지 주요 원인으로 기후 변화와 인간의 사냥을 꼽고 있으며, 이 외에도 생태계 변화, 질병, 그리고 유전자 다양성 감소와 같은 다른 요인들이 영향을 미쳤을 수 있습니다. 대형 포유류들이 번성하던 시기는 마지막 빙하기(플라이스토세, 약 2.58백만 년 전~1만2천 년 전)로, 이 시기에 기후는 매우 추웠습니다. 하지만 약 1만 2천 년 전 빙하기가 끝나면서, 지구가 급격히 따뜻해졌습니다. 이로 인해 대형 동물들이 의존하던 차가운 환경과 그로 인해 형성된 서식지가 사라지기 시작했습니다. 메머드 같은 대형 초식 동물들은 방대한 초지에서 풀과 식물을 먹고 살았습니다. 빙하기가 끝나고 기후가 따뜻해지면서, 초지가 숲으로 변하거나 축소되었습니다. 이로 인해 대형 포유류들이 먹이를 구할 수 있는 환경이 사라지면서, 점점 생존이 어려워졌습니다. 또한 검치호랑이 같은 대형 육식 동물들은 이러한 초식 동물들에게 의존하여 먹이를 얻었습니다. 초식 동물의 감소는 결국 육식 동물에게도 큰 영향을 미쳤고, 먹이 부족이 멸종의 원인이 되었습니다. 게다가 빙하기가 끝날 무렵, 현생 인류(호모 사피엔스)가 전 세계로 확산되기 시작했습니다. 이 시기에 대형 포유류들이 인간의 사냥 대상이 되었을 가능성이 큽니다. 인간은 뛰어난 사냥 기술과 도구를 사용하여 메머드나 검치호랑이 같은 대형 동물들을 사냥하였고, 이로 인해 개체 수가 급격히 줄어들었을 것으로 추정됩니다. 대형 동물들은 번식 속도가 느리고, 성장과 번식에 시간이 오래 걸리기 때문에 인간에 의한 과도한 사냥은 이들 동물의 멸종을 빠르게 앞당길 수 있었습니다. 인간의 사냥 압력은 특히 아메리카 대륙과 오스트레일리아에서 대형 포유류들의 멸종에 큰 영향을 미쳤다는 증거가 있습니다. 빙하기가 끝나면서 기후 변화와 인간의 활동은 생태계의 급격한 변화를 촉진했습니다. 이는 대형 포유류들이 살아가는 먹이사슬의 붕괴를 가져왔습니다. 대형 포유류들이 의존하던 먹이, 물, 그리고 서식지가 변하거나 줄어들면서, 생태계 내에서의 경쟁이 더욱 치열해졌고, 결국 적응하지 못한 종들이 멸종하게 되었습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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곤충이 왜 외골격을 가지게 되었나요?
안녕하세요.곤충이 외골격(Exoskeleton)을 가지게 된 이유는 진화적 적응과 관련이 있으며, 이를 통해 다양한 이점을 얻었기 때문입니다. 외골격은 곤충뿐만 아니라 절지동물 전체에서 중요한 구조적 특징인데, 외골격을 가지는 것이 여러 가지 생존 이점을 제공했습니다. 이를 통해 곤충이 오랜 시간 동안 다양한 환경에서 성공적으로 진화할 수 있었습니다. 외골격은 단단한 구조로 외부로부터의 충격이나 공격으로부터 몸을 보호해 줍니다. 곤충은 작은 크기 때문에 외부 환경에서 쉽게 위험에 처할 수 있지만, 외골격 덕분에 천적이나 물리적 손상으로부터 보호받을 수 있습니다. 특히 외골격은 물리적 장벽 역할을 하여 병원체나 기생충의 침입을 막아주는 역할도 합니다. 곤충은 대체로 작은 크기 때문에 수분을 쉽게 잃을 수 있습니다. 외골격은 곤충의 몸을 둘러싸서 수분 손실을 방지하는 역할을 합니다. 외골격의 표면에는 밀랍 층 같은 물질이 있어 곤충이 건조한 환경에서도 생존할 수 있게 도와줍니다. 이를 통해 곤충은 다양한 건조한 환경에서도 번성할 수 있게 되었으며, 사막과 같은 극한 환경에서도 생활할 수 있는 종들이 진화했습니다. 외골격은 단순한 보호막이 아니라, 곤충의 지지 구조 역할도 합니다. 외골격은 곤충의 몸을 지탱하는 역할을 하며, 몸 내부에서 근육이 붙어 운동할 수 있는 지지대를 제공합니다. 곤충은 작고 가벼운 체형을 가지고 있기 때문에, 내부 골격보다는 외부에 단단한 구조를 형성하는 것이 효과적일 수 있습니다. 곤충이 작고 가벼워서 중력의 영향을 덜 받기 때문에, 내부 골격 없이도 외골격만으로 충분히 지지를 받을 수 있었습니다. 또한 외골격은 단단하고 고정된 구조이기 때문에, 곤충이 성장함에 따라 기존의 외골격을 벗어버리고 새로운 외골격을 만드는 탈피(molting) 과정이 필요합니다. 이는 일정한 주기로 발생하며, 새로운 외골격이 형성될 때마다 곤충은 성장할 수 있습니다. 외골격 덕분에 곤충은 물속, 땅 위, 나무 위, 공중 등 다양한 환경에 적응할 수 있었습니다. 각 환경에 맞는 외골격의 형태와 구조가 진화하면서, 곤충은 지구상에서 가장 다양한 생물군 중 하나로 자리잡게 되었습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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버섯이 식물이 아닌 이유는 무엇때문인가요?
안녕하세요. 버섯이 식물에 속하지 않는 이유는 단순합니다. 사람들은 대부분 버섯이 식물인 줄 알지만, 식물이 아닌데요, 식물과 달리 버섯에는 엽록소가 존재하지 않기 때문에 광합성을 할 수 없기 때문입니다. 광합성을 할 수 없으니 다른 식물이나 동물의 도움을 받아 양분을 구해야 하는데요, 버섯이 동물과 닮은 구석이 있다고 말하는 것은 이런 까닭입니다. 양송이버섯, 표고버섯 등은 죽은 나무에 달라붙어 유기물을 분해하여 먹고 살아가며, 또한 동물 배설물에 남아있는 양분을 이용하여 살아가기도 합니다. 즉, 버섯은 스스로 광합성을 통해서 양분을 합성하는 식물과는 달리 양분 합성이 불가능하기 때문에 균류로 분류되며, 스스로 영양분을 만들어내지 못하기 때문에 동물과 마찬가지로 영양분을 섭취하기 위해 누군가에게 의지해야 합니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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오리너구리는 포유류인데 왜 알을 낳나요?
안녕하세요. 호주 오리너구리는 알을 낳고 피부에서 스며 나오는 젖으로 새끼를 키우는데요, 이빨 없이 오리주둥이 같은 부리를 갖고 있으며 뒷발의 발톱에는 개도 죽일 수 있는 독을 갖고 있으며, 또한 성염색체는 10개에 달합니다. 비버를 닮았지만 포유류라고 하기에는 특이한 점이 한 두 가지가 아니어서 지구에서 가장 이상한 포유류로 꼽히며 과학자들을 당황스럽게 해왔는데요, 하지만 오리너구리의 이런 기괴한 특성을 둘러싼 비밀이 게놈 지도 완성을 통해 부분적으로 풀리게 되었습니다. 덴마크 코펜하겐대학에 따르면 이 대학 생물학과 장궈지에 교수가 이끄는 국제 연구팀은 첨단 유전자 염기서열 분석 기술을 활용해 오리너구리의 게놈 지도를 완성하고 이를 토대로 오리너구리가 독특한 형태를 보이게 된 배경을 분석한 결과를 과학 저널 '네이처'(Nature)를 통해 발표했는데요, 오리너구리는 현대 포유류가 출현하기 수백만년 전부터 존재했던 '단공류'(montremes)라는 고대 포유류에 속해있습니다. 연구팀은 "오리너구리가 포유류인 것은 맞지만 유전자상으로는 포유류와 조류, 파충류가 섞여 있다"면서 "조상의 특성 중 많은 부분을 그대로 유지하고 있으며, 이런 점이 현재의 서식 환경에 성공적으로 적응하는데 기여했을 수 있다"고 했습니다. 우선 포유류이면서도 새끼를 알로 낳아 가장 기괴하게 여겨졌던 난생은 난황(노른자위) 제조에 중요한 역할을 하는 비텔로제닌 유전자와 관련이 있는 것으로 나타났는데요, 비텔로제닌 유전자는 모두 3개로 인간은 진화 과정에서 이를 모두 잃어버렸습니다. 닭의 경우 3개를 모두 유지하고 있는데, 오리너구리는 두 개를 약 1억3천만년 전에 잃었지만 하나는 여전히 갖고있는 것으로 나타났습니다. 오리너구리가 알을 낳는 것은 이 유전자의 영향인 것으로 보이며, 새끼에게 젖샘에서 나오는 젖을 먹여 키움으로써 파충류나 조류처럼 난황 단백질 제조에 전적으로 의존하지 않게 된 것으로 분석되었습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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사람의 혈액형을 바꿀수도 있나요??
안녕하세요. 네, 가능합니다. 혈액형을 바꾸는 기술이 개발된 바 있는데요, 이는 A형에서 O형 혈액으로 바꾸는 기술입니다. 해당 기술은 캐나다 브리티시컬럼비아대의 스티븐 위더스 교수 연구진에 의해 개발되었으며, 연구진은 국제학술지 '네이처 미생물학'에서 "가장 흔한 A형 혈액의 항원 단백질을 장내 세균으로 없애 모든 사람에게 수혈 가능한 O형 혈액 형태로 바꾸는 데 성공했다"고 밝힌 바 있습니다. 연구진은 장내 세균이 소화기관 벽에 있는 뮤신을 분해해 섭취한다는 것에 주목했는데요, 실험 결과, 장내 세균의 두 가지 효소 단백질이 A형 혈액에서 항원 단백질을 제거한다는 사실이 확인되었습니다. 미국에서 A형 혈액은 병원에 공급되는 수혈용 혈액의 약 3분의 1을 차지하는데요, A형이 O형으로 바뀌면 모든 사람에게 수혈 가능한 혈액이 거의 두 배로 늘어나는 효과를 기대할 수 있습니다. 또한 혈액형에 상관없이 수혈을 받을 수 있도록 혈액형을 바꿔주는 효소가 발견되었는데요, 덴마크공대와 스웨덴 룬드대 연구진은 적혈구의 A항원과 B항원을 제거해주는 효소를 장내 미생물에서 발견해 국제학술지 ‘네이처 생물학’에 발표한 바 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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우리 사람 신체에서 심장 말고는 혈액을 편안하게 순환 시킬 수 있는 것은 없는 건가요?
안녕하세요.사람의 심장은 혈액을 순환시키는 데 있어서 중심적인 역할을 하지만, 혈액이 원활하게 순환되고 몸 곳곳으로 운반되는 데에는 여러 다른 기관과 시스템도 중요한 역할을 합니다. 심장이 혈액을 펌프질하여 공급하긴 하지만, 혈액 순환을 돕고 관리하는 데 기여하는 보조적인 시스템과 기관들도 있습니다. 혈관은 혈액을 운반하는 통로로서, 동맥, 정맥, 그리고 모세혈관으로 나뉘는데요, 특히 정맥은 혈액을 심장으로 되돌려 보내는 역할을 하는데, 정맥에는 판막이 있어서 혈액이 한 방향으로만 흐르게 돕습니다. 판막이 제대로 작동하지 않으면 혈액이 역류하거나 혈전이 생길 수 있습니다. 혈관의 유연성과 확장 능력도 혈액 순환에 영향을 미칩니다. 혈관이 탄력적일수록 혈액이 쉽게 흐르며, 이는 전신의 혈액 순환을 돕습니다. 또한 림프계는 혈액 순환과 밀접하게 연결된 또 다른 중요한 시스템입니다. 림프액은 혈액의 일부가 조직과 기관에서 흘러나온 액체로, 이 액체는 림프관을 통해 다시 혈액으로 합류됩니다. 림프계는 체내의 체액 균형을 유지하고, 조직 내에 남은 액체가 혈류로 다시 돌아가게 하여 부종을 방지합니다. 림프계는 또한 면역 기능을 담당하며, 면역 세포가 혈액과 함께 순환하며 외부 침입자를 방어합니다. 골격근의 움직임도 혈액 순환에 중요한 역할을 합니다. 특히 다리 근육의 수축은 정맥을 압박하여 심장으로 혈액을 밀어 올리는 데 도움을 줍니다. 이를 근육 펌프라고 부르며, 활동적인 신체는 혈액 순환을 촉진할 수 있습니다. 움직이지 않고 오래 앉아 있으면 다리에서 심장으로의 혈액 흐름이 느려져 정맥류나 혈전이 생길 수 있습니다. 그래서 걷거나 운동을 하면 혈액 순환이 더 원활해집니다. 마지막으로 폐는 산소를 공급하고 이산화탄소를 제거하는 역할을 통해 혈액 순환에 중요한 역할을 합니다. 혈액이 폐에서 산소를 받아 산소화된 혈액이 되어 심장으로 돌아오고, 심장은 이 혈액을 전신으로 내보냅니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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흔히 '노인냄새'라고 하는 것은 왜 생기는 건가요 ?
안녕하세요. 나이가 들면서 나는 일명 '노인 냄새'의 정체는 '노넨알데하이드'라는 물질 때문인데요, 노넨알데하이드는 피지 속 지방산이 산화되며 만들어지는 물질로, 모공에 쌓여 퀴퀴한 냄새를 만듭니다. 일본에서 진행된 한 연구에 따르면 26세~75세 사이의 환자의 체취를 분석한 결과, 여러 가지 물질 중 노넨알데하이드가 40세 이상의 환자군에서만 발견된다는 것을 밝혔습니다. 연령이 증가할수록 신진대사 및 피부의 항산화 기능이 저하되고 이로 인해 피지의 불포화 지방산이 산화되어 일명 '노인 냄새'를 유발하는 것인데요, 흔히 40대 이후부터 노화로 인해 노넨알데하이드가 생성되며, 신진대사가 느려지고 땀 분비량도 줄면서 제거도 어려워집니다. 노인 냄새는 완전히 제거하기는 어렵지만 생활습관을 바꾸면 어느 정도 개선할 수 있는데요, 특히 체취는 식생활과도 연관성이 있기 때문에 식생활 관리만 잘해도 노인 냄새를 어느 정도 완화할 수 있습니다. 카레, 마늘 등과 같은 향신료가 많이 포함된 음식이나 황화합물, 콜린 등이 많이 포함된 음식은 땀으로 배출되어 독특한 냄새를 유발할 수 있어 주의하는 것이 좋으며, 규칙적으로 섬유질이 많이 포함된 음식을 섭취하여 소화를 도우면 노인 냄새 완화에 도움이 될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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송이버섯은 자연산 밖에 채취되지않는
안녕하세요. 송이버섯은 ‘고가의 버섯’ 으로 유명한데요, 표고버섯등 뛰어난 영양소를 자랑하는 버섯 종류들이 많지만 유독 송이버섯의 몸값이 비싼 이유는 다음과 같이 설명할 수 있습니다. 바로 송이버섯의 까다로운 재배법 때문인데요, 다른 버섯들과는 다르게 송이버섯은 인공재배가 어렵습니다. 마트나 백화점에서 마주하는 송이버섯은 모두 자연산인데요, 이는 자연환경의 영향을 크게 받아 생산량이 안정적이지 않으므로 가격이 비쌀수 밖에 없는 것입니다. 또한 국립산림과학원에 따르면 송이버섯의 인공재배는 송이 감염묘 생산에서 송이버섯이 발생하기까지 총 8∼15년이 소요되고 발생 조건도 까다로운데요, 송이버섯은 소나무 뿌리에서 붙어 살면서 소나무가 광합성으로 만든 포도당을 먹고 자라납니다. ‘살아있는’ 소나무와 공생 관계로 살기 때문에 인공 재배시에는 다양한 변수가 발생한다는 것이 문제인데요, 온도와 습도, 주변 환경등에도 꽤나 민감한 녀석입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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고기를 구울때 양송이 버섯을 같이 구워먹는
안녕하세요. 네, 맞습니다. 대부분의 버섯은 수분이 약 80~90%를 차지하고 있는데요, 자랄 때에도 공기 중의 습도가 높을 때 자실체가 수분을 흡수하면서 부풀어 오르는 원리입니다. 고깃집에 가면 양송이 버섯을 불판에 같이 올려두는데, 그 안에 물이 고이는 것을 볼 수 있습니다. 이것을 먹으면 기력에 좋다는 소리도 있고, 여러가지 말들이 있는데요, 하지만 이 물은 사실 그냥 물이라고 보시면 됩니다. 2012년 한 매체의 예능 프로그램에서 양송이 버섯의 물의 성분 분석을 의뢰한 결과 99%가 순수한 물이었습니다. 나머지 1% 정도는 아미노산과 유기산 등이었으나, 몸에 직접적인 영향을 주기에는 매우 적은 양이라고 합니다. 또한 농촌진흥청에서도 불판에 높으면 생기는 버섯의 물은 버섯농축액이 아닌 수분임을 밝힌 바 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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