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대부분 하루 세 끼를 먹게 되는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요.하루에 세 끼를 먹어야 한다는 생각은 놀랄 만큼 현대에 정립되어 있는데요, 하루에 얼마나 자주 먹어야 하는지 생각하기 전에 우선 언제 먹지 말아야 하는지 생각해야 한다는 게 전문가들의 의견입니다. 실제로 간헐적 단식, 즉 8시간 간격을 두고 음식을 섭취해야 한다는 이론은 점차 학계의 주목을 받고 있습니다. 2019년 논문 '먹어야 할 때'의 저자이기도 한 에밀리 마누기언 미국 캘리포니아 소크 생물과학 연구소의 임상 연구원은 음식 없이 하루 최소 12시간은 공복을 유지해야 소화기관이 쉴 수 있다고 설명한 바 있습니다. 로잘린 앤더슨 미국 위스콘신대학교 의과대학 부교수 또한 칼로리를 제한하면 체내 염증 수준이 낮아지는 등 이점이 있다고 밝혔습니다. 즉, 식사를 아침, 점심, 저녁에 총 3번 해야한다는 관념이 자리잡아 있기는 하지만 하루 2끼 정도만 먹는 것도 건강 관리에 도움이 될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.12
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크기가 매우 큰 공룡들이 존재할 수 있었던 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 공룡은 골단(뼈의 끝)이 연골(연한 뼈)로 이뤄져있고, 이 연골은 계속 자라기 때문에 공룡은 살아있는 동안 지속적으로 몸집을 키울 수 있었을 것입니다. 이처럼 골격학적으로 크게 성장하는데 제약이 없는 초식공룡들은 이산화탄소가 풍부하고 기후도 따뜻했던 중생대에 번성한 겉씨식물(나자식물)과 양치류의 잎들이 점점 높은 곳에 자람에 따라 이를 먹으려고 몸집을 자꾸 불려갔을 것으로 추정됩니다. 또한 공룡의 거대한 몸집은 자신을 방어하는 무기로 작용할 수 있는데요, 당시 새끼를 제외하고 다 자란 초식공룡을 사냥할 수 있는 육식공룡은 드물었습니다. 특히 두꺼운 피부나 날카로운 이빨과 같은 효과적인 방어무기도 없고, 빨리 달아날 능력도 없는 목 긴 공룡이 자신을 보호하려면 육식공룡보다 훨씬 클 수밖에 없었던 것입니다. 공룡이 몸집을 불려간 또 다른 이유는 체온을 유지하려는 것으로 추측되고 있는데요, 몸집이 큰 동물일수록 체온을 쉽게 조절합니다. 이는 찻잔과 욕조의 물을 비교하면 쉽게 알 수 있는데, 찻잔의 물은 쉽게 더워지는 만큼 금방 식지만, 목욕통의 물은 데워지는 데 시간이 걸리지만 식는 데도 많은 시간이 걸립니다. "몸무게가 20t 이상 되는 공룡은 한번 정상 체온에 이르기만 하면 이후 주위환경에 별다른 영향을 받지 않고 이를 유지할 수 있었던 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.09.12
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영화 쥬라기공원에 나오는 스토리는 실제로 가능할까요?
안녕하세요. 쥬라기공원 시리즈는 한결같이 복제를 통해 공룡을 부활시키는데요, 먼 옛날 공룡 피를 빨던 모기가 송진에 갇혀 호박 화석이 됐고, 과학자들은 모기의 피에서 공룡 DNA를 추출해 복제를 시작합니다. 이는 마치 1996년 복제양 돌리를 탄생시킨 방법 그대로이며, 핵을 제거한 난자에 공룡의 DNA를 주입해 복제 배아를 만들고, 이 배아가 공룡 티라노사우루스와 벨로키랍토르로 자라게 됩니다. 하지만 과학자들은 공룡 DNA가 지금까지 원형대로 유지되는 것은 불가능하다고 말하고 있습니다. 공룡은 6500만년 전 소행성이 지구를 강타하면서 멸종했는데요, 지금까지 가장 오래된 화석 DNA는 2013년 미국 시카고대 베스 셔피로 교수가 찾아낸 70만년 전 말의 DNA입니다. 이론적으로는 DNA가 최장 100만년까지는 보존될 수 있다고 봅니다. 호박에 갇힌 모기에서 공룡 피를 찾는다는 것도 상상일 뿐인데요, 2013년 영국 맨체스터대 연구진은 호박에 갇힌 벌에서 DNA를 추출하려는 시도를 했지만 결국 DNA는 호박에 보존될 수가 없다는 결론을 내렸습니다. 또한 공룡 DNA가 수천만년을 견뎠다 해도 이미 수백만 조각이 난 상태일 수밖에 없기 때문에, 온전한 DNA를 확보할 수 없으며 영화와 같이 공룡을 복원하기란 어렵습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.12
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식물 뿌리는 어떤 역할을 하는 건가요?
안녕하세요. 토양 속에 박혀 있는 식물의 뿌리의 경우 태양빛을 보지 못하기 때문에 광합성은 불가능하지만, 뿌리를 구성하는 세포에서도 생체 에너지인 ATP를 얻기 위한 세포호흡은 일어납니다. 뿌리는 식물의 몸이 쓰러지지 않도록 지탱하고 땅 속의 물이나 무기염류를 흡수하여 식물이 시들지 않도록 하는 관다발식물의 영양기관인데요, 우선은 식물체를 지지 및 지탱하는 역할을 수행합니다. 또한 식물 뿌리의 변형된 표피세포인 미세한 뿌리털을 이용하여 토양에서 물이나 무기 양분을 흡수하는 면적을 증대시키며 토양 속의 물과 무기양분을 흡수하여 줄기를 통해 식물의 잎으로 전달하는 역할을 합니다. 일부 식물의 경우 뿌리에 양분을 저장하는 역할도 수행하는데요, 대표적인 예시로 고구마를 들 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.12
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송아지들은 태어나자마자 걸을 수 있는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 송아지와 같은 동물들이 태어나자마자 걸을 수 있는 이유는 생존 본능과 진화적 적응 때문이라고 할 수 있습니다. 송아지를 포함한 많은 초식동물은 포식자로부터 도망가야 하는 필요성이 강하게 작용하는데요, 초식동물은 자연에서 먹잇감이 되기 쉽기 때문에, 태어나자마자 빠르게 걸어 다니고 이동할 수 있어야 생존 가능성이 높아집니다. 따라서 태어날 때부터 충분히 발달된 근육과 신경계가 있어, 출생 직후 빠르게 일어서고 걸을 수 있습니다. 특히 송아지 같은 유태생(placental mammals) 동물들은 어미 뱃속에서 오랜 시간 동안 발달을 거칩니다. 이는 태어날 때 신체적으로 더 성숙한 상태로 태어나게 하는데, 그 결과로 근육, 뼈, 신경계 등이 이미 충분히 발달되어 있어 출생 후 곧바로 움직일 수 있습니다. 반면에 인간을 포함한 영장류는 뇌 발달과 사회적 학습이 중요하므로, 상대적으로 덜 발달된 상태로 태어난 후 어미의 돌봄을 받으며 성장합니다. 인간 아기는 출생 후 오랜 시간이 지나야 걸을 수 있는데, 이는 더 긴 기간 동안 뇌 발달과 신체적 협응이 이뤄지기 때문입니다.
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24.09.12
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나이가 들수록 흰 머리가 생기는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 흰머리는 모발의 색을 검게 해주는 멜라닌 색소를 만드는 멜라닌 세포에서 멜라닌 색소 생성이 없어지면 발생하는 것인데요, 나이가 들수록 모발에서 멜라닌 색소가 감소하는 것이 자연적인 노화의 현상입니다. 30세 이후부터 매 십년마다 흰머리가 발생할 위험은 최대 20%까지 증가합니다. 즉, 애초에 사람의 머리카락을 구성하는 케라틴 단백질의 색은 흰색인데요, 젊었을 때에는 멜라닌 세포가 생성하는 멜라닌 색소에 의해서 어두운 색으로 보이는 것입니다. 그런데 20~30대는 물론, 10대처럼 나이가 젊은데도 흰머리가 생기는 사람이 있는데요, 일명 새치라고 부릅니다. 젊은 층의 새치는 유전적 원인이 가장 크며, 이 밖에 발진티푸스, 말라리아, 독감 등과 같은 질병, 심한 정신적 충격, 원형 탈모증, 백반증, 영양실조, 빈혈, 당뇨, 갑상선 질환 등 내분비 계통 질환도 원인으로 작용할 수 있습니다.
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24.09.12
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몸이 알코올을 분해하는 과정이 궁금합니다.
안녕하세요. 술로 섭취한 알코올은 위장에서 소량 분해되며, 위장을 거쳐 소장에서 흡수된 알코올은 혈관을 통해 간으로 이동합니다. 간은 알코올 분해에 가장 중요한 장기로, 섭취한 알코올의 90% 이상이 간에서 분해되며, 섭취한 알코올의 2~5%는 분해되지 않고 소변, 땀, 호흡을 통해 배설됩니다. 간에서 알코올 분해효소(alcohol dehydrogenase, ADH)에 의해 아세트 알데히드로 분해된 후, 알데히드 분해효소(ALDH)에 의해서 아세트산이라는 물질로 변하게 됩니다. 즉 알코올-> 아세트 알데히드-> 아세트산으로 산화된다고 볼 수 있습니다. 즉, 알코올을 아세트산으로 빠르게 대사시켜 체내에서 배출해야 숙취가 없고 술에 잘 취하지 않게 됩니다. 숙취가 생기거나 얼굴이 빨개지는 이유는 아세트 알데히드와 관련이 있는데요, 아세트 알데히드를 분해하는 알데히드 분해효소가 결핍되거나 극소량만 발현되는 사람의 경우에는 다른 사람에 비해서 술을 소량만 마셔도 얼굴이 빨개지거나 숙취가 심해지게 되는 것입니다.
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24.09.12
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지구상에서 가장 작은 포유동물은 크기가 어느 정도인가요?
안녕하세요. 지구상에서 가장 작은 포유류는 '뒤영벌박쥐'입니다. 박쥐목 키티돼지코박쥐과의 포유류인 뒤영벌박쥐는 몸길이 29~33mm, 앞팔길이 22~26mm, 몸무게 1.7~2g인데요, 실제로 큰 뒤영벌만 한 크기로, 세계에서 가장 작은 포유류라고 할 수 있습니다. 몸 윗면은 적갈색 또는 회색이고 아랫면은 등 쪽보다 연한 빛깔이고, 귀는 비교적 크고 눈은 작으며, 코는 볼록하고 돼지코를 닮았다는 특징이 있습니다.
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24.09.12
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뿌리는 어떤 구조로 되어 있는 건가요?
안녕하세요. "뿌리"는 식물의 몸이 쓰러지지 않도록 지탱하고 땅 속의 물이나 무기염류를 흡수하여 식물이 시들지 않도록 하는 관다발식물의 영양기관을 말합니다. 뿌리의 횡단면을 보면 줄기나 잎과 마찬가지로 3개의 조직계를 가지고 있는데요, 즉 표피계의 표피, 기존조직계의 피층, 관다발조직계의 관다발로 되어있으며 대체로 관다발의 중심에는 속이 있습니다. 표피는 한 층으로 되어있고 뿌리 쪽 끝에는 표피세포가 변형된 뿌리털이 있어서 물과 무기양분을 흡수하며 뿌리털보다 위쪽에서 곁뿌리가 나오게 됩니다. 피층에는 카스파리선이 있어서 물이 다시 토양으로 빠져나가는 것을 방지하며 그 안쪽에 관다발이 존재합니다. 뿌리는 물관부와 체관부가 서로 고리모양으로 늘어서 있는 방사중심주로 되어있으며 물관부가 중심부까지 차지하지 않는 경우, 중심부를 속이라 합니다. 또한 물관부와 체관부사이에 고리모양의 형성층이 있어서 목본식물처럼 2차 생장하여 비대해지는데, 뿌리의 조직은 생장점의 활동으로 만들어지며 뿌리골무는 생장점을 싸서 외부로부터 보호하며, 생장점의 윗부분에는 세포의 신장이 활발한 신장대가 있습니다.
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24.09.12
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뿌리는 어떻게 물과 양분을 흡수하게 되는건가요?
안녕하세요. "뿌리"는 식물의 몸이 쓰러지지 않도록 지탱하고 땅 속의 물이나 무기염류를 흡수하여 식물이 시들지 않도록 하는 관다발식물의 영양기관을 말합니다. 뿌리의 미세한 뿌리털에 의해서 물과 물에 녹아있는 각종 무기염류가 식물체 내부로 흡수될 수 있는 원리는 '삼투현상'에 의한 것입니다. 뿌리털 내부에는 각종 양분이 존재하기 때문에 주변의 토양에 비해서 용질의 농도가 높은데요, 따라서 반투과성막으로 이루어진 뿌리털의 세포막을 통해 토양에 존재하던 물이 내부로 확산하게 되는 것입니다.
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24.09.12
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