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곤충 중에서 알이 아닌 성체나 애벌레 상태로 새끼를 낳는 곤충이 있나요?
안녕하세요. 일반적으로 대부분의 곤충은 알을 낳아 증식하는 난생을 하는데요, 예외적으로 곤충 중에서도 알이 아닌 애벌레 상태로 새끼를 낳는 종류가 있습니다. 이러한 생식 방식을 난태생(ovoviviparity)이라고 부르며, 난태생은 알이 모체 내에서 부화하여 애벌레 상태로 태어나는 것을 의미합니다. 예를 들어서 일부 기생성 파리류는 애벌레 상태로 새끼를 낳으며, 이러한 파리들은 다른 곤충의 몸에 자신이 낳은 애벌레를 직접 넣어 기생시키기도 합니다. 대표적인 예시로는 아프리카에 서식하는 흡혈 곤충인 "체체파리"가 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.03
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은행나무가 오랜 시간 동안 멸종하지 않고 남아 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 은행나무는 2억년 전 쥐라기 공룡시대부터 지구에 분포해 온 ‘살아있는 화석’인데요, 한때 지구 전역에 살았지만, 현재 중국 동부와 서남부에 극소수만 자생하고 있으며, 멸종위기종으로 지정되어 있습니다. 다만 20살, 200살, 600살짜리 은행나무를 비교한 결과 잎 면적, 광합성 효율, 씨앗의 발아율은 나이가 먹어도 변하지 않는 것으로 나타났으며, 1000살이 넘은 수나무는 여전히 활력이 있는 꽃가루를 생산했고, 비슷한 나이의 암나무도 다량의 은행을 해마다 열었다고 합니다. 이처럼 노화가 느리게 진행되며 생명력이 길기 때문에 현시대까지 살아남아 있는 것이며, 하지만 야생 번식이 매우 어렵고 종자가 크고 무거운데다 악취와 독성이 있어 동물들이 꺼리기 때문에 오늘날에는 사람에 의해 번식이 진행되고 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.03
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꿀단지 개미종 중 일부 개체는 살아있는 식량 저장창고로 쓰인다는데 정말인가여?
안녕하세요. 네, 맞습니다. 꿀단지개미는 주로 건조한 것이나 사막에서 살아가는데요, 개미는 보통 식물이나 곤충이 나눠주는 단물을 가장 좋아하며 식량으로 사용합니다. 하지만 사막지역의 경우 비가 잘 내리지 않아서 동물들이 살아가기 어려우며, 식물의 꽃도 잠깐만 피었다가 져 버리는데요, 그래서 꿀단지개미의 일부 일개미들은 살아있는 식량 저장고의 역할을 하는 방식을 택하게 되었습니다. 몇몇 일개미들은 물과 꿀을 잔뜩 먹어 집에 거꾸로 매달려 있는데요, 길게는 10개월 정도 매달려 있으면서 배에 잔뜩 먹은 물과 꿀을 저장하는 역할을 합니다. 천장에 매달려 있는 일개미들을 배고픈 개미들이 더듬이로 건드리면 입으로 꿀을 배급한다고 합니다. 또한 군체 안에서 꿀단지개미가 되는 계급이 따로 정해져있는 것은 아니며, 보통 막 번데기에서 나온 어린 개미들이 몸이 부드러워서 배를 부풀리기 쉽기 때문에 꿀단지개미 역할을 한다고 합니다.
학문 / 생물·생명
24.09.03
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공룡이 정확히 멸종된 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. "공룡"은 2억 3천만년 전에서 6천5백만년 전까지의 중생대에 살았던 거대한 파충류이며, 약 6500만년 전 중생대에서 신생대로 넘어가는 경계에서 멸종한 것으로 알려져 있습니다. 지구에 살던 공룡이 멸종한 주요 원인은 지구와 충돌한 소행성이 만들어낸 미세먼지들이 햇빛을 막았기 때문이라는 연구 결과가 있는데요, 과학자들은 약 6600만 년 전 멕시코 동남부 유카탄 반도에 소행성 ‘칙술루브’가 떨어지면서 공룡이 멸종했을 것이라고 생각하고 있습니다. 연구팀은 지구의 옛 기후를 추정하는 새로운 컴퓨터 모델을 통해 칙술루브가 떨어졌을 때의 흔적이 남은 화석을 분석했는데요, 추정에 따르면 이때 발생한 미세먼지의 양은 약 2000Gt(기가톤) 정도. 에베레스트산 무게의 11배가 넘는 무게이며, 하늘을 가득 메운 먼지들로 햇빛을 받을 수 없었던 지구 표면의 온도는 기존 온도에 비해 최대 15도 떨어졌을 것이라고 합니다. 지구의 대기가 미세먼지로 가득해지며 햇빛을 받지 못한 식물들은 빛을 이용해 영양분을 흡수하는 ‘광합성’을 하지 못하게 되었으며, 식물이 자라지 못하자 초식공룡들이 굶어 죽었고, 이들을 먹이로 하던 육식공룡들도 멸종되었다고 봅니다.
학문 / 생물·생명
24.09.03
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흰 털을 가진 동물은 다 멜라닌 합성 효소 유전자에 문제가 있는건가요?
안녕하세요.북극여우는 다른 동물과 조금 다른 케이스인데요, 북극여우는 계절에 따라 털갈이로 털색을 바꾸는 유일한 개과 동물로 여름에는 짙은 회갈색, 겨울에는 흰색으로 변합니다. 이는 툰드라 지역의 바위와 식물 색깔에 따라 변하는 것으로 역시 위장하기 위해서라고 합니다. 반면 하얀 고양이의 경우 하얀색소 유전자가 있는 것이 아닌 고양이의 원래 털색이 나타나지 않게 억제하는 유전자에 의해 털을 하얗게 태어나는 것입니다. 즉, 동물이 흰색을 띠고 있다고 해서 다 알비노인 것은 아닙니다. 알비노, 즉 알비니즘(albinism, 백색증)의 경우 유전자에 생긴 돌연변이 때문에 나타나는데요, 이때 멜라닌 색소는 멜라노사이트(melanocyte)라는 멜라닌 생성 세포에서 만들어지는데, 멜라닌을 생성에 간여하는 여러 효소 유전자에 돌연변이가 발생, 효소가 원래 기능을 못하게 되면 멜라닌이 만들어지지 않게 됩니다. 또한 알비노의 경우 눈동자가 붉은색이나 분홍색을 띠는데, 이는 홍채나 망막 색소 상피(RPE)에 있어야 할 멜라닌이 없어서 그 아래 눈동자 혈관 색깔이 드러나기 때문입니다.
학문 / 생물·생명
24.09.03
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박쥐는 시력이 안좋은데, 사냥은 어떻게 하나요?
안녕하세요.네, 박쥐는 시력이 좋지 않은 생명체로 알려져 있는데요, 박쥐의 가장 특이한 생리, 생태학적 특징이라고 하면 바로 초음파를 이용한다는 점입니다. 박쥐는 이러한 초음파를 발산한 후 되돌아오는 반향을 이용해서 목표물의 위치와 크기 등 정확한 정보를 얻게 되는데 이를 반향정위(Echolocation)라고 합니다. 이때 박쥐는 초음파를 이용하여 나뭇잎 위나 지면에서 활동하는 곤충 또는 비행중인 곤충을 포획하는데 발산된 초음파가 목표물에 반사되어 되돌아오는 방향과 시간차 등을 이용해서 곤충의 정확한 위치를 파악하게 됩니다. 박쥐 초음파에는 두 가지 패턴이 있는데요, 초음파를 발산하는 동안 주파수가 변하는 주파수 변조형(frequency modulated, FM)과 주파수가 일정하게 유지되는 주파수 일정형(constant frequency, CF)이 있습니다. FM형은 큰수염박쥐속이 주로 쓰는 방식으로 매우 짧은 시간 동안 주파수가 급격하게 변하며 거의 수직에 가까운 모양을 보입니다. 이런 초음파 형태는 작은 식충성 박쥐가 주변 환경을 정확하게 탐색할 때 적합합니다. CF형은 대개 더 긴 시간 동안 일어나며 관박쥐가 주로 쓰는 패턴입니다. 이 원리는 반향 원인에 접근해 소리 피치가 올라갈 때와 멀어질 때 피치가 감소하는 도플러 효과(doppler shift)로 설명할 수 있습니다. 즉 곤충이 접근할 때 곤충에서 비롯한 반향은 원래 반향정위 파장보다 피치가 더 높고, 곤충이 날아가면서 멀어질 때는 피치가 더 낮아집니다. 그러나 대부분의 박쥐는 비행 환경, 먹이 포획 과정 등 여러 가지 외부 요인에 따라서 두 가지 또는 그 이상 패턴을 혼합해서 사용하는 경우가 많습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.03
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배양육을 먹어도 인체에 해가 없을까요??
안녕하세요. 실험실에서 나오는 ‘배양육’이 축산업을 대체할 수 도 있다는 분석이 나오지만, 상용화에는 시간이 더욱 걸릴 것으로 보이는데요, 배양육은 살아있는 동물의 세포를 채취한 뒤 세포공학 기술로 증식해 얻게 되는 식용 고기를 의미하며, 가축을 사육하는 과정을 거치지 않고 동물성 단백질을 생산하므로 식물성 인조고기와는 다릅니다. 하지만 배양육이 축산업을 대체하기에는 분명한 한계점이 존재하는데요, 배양육은 세포 배양 과정에서 위생 체계를 높은 수준으로 유지해야하기 때문에 에너지 소모량이 적다고 단정 짓기 힘들며, 또한 성장을 위해 항생제를 투입할 경우 안전성의 위협이 될 수 있다는 문제점도 가지고 있습니다. 특히 배양육 생산 과정에서 배양액으로 말이나 소의 태아 혈청을 사용하고 있는데, 이때 임신우를 도축하는 과정이 포함되면서 결국 배양육 생산을 위해서는 가축을 도축해야한다는 모순된 구조를 가지고 있기도 합니다.
학문 / 생물·생명
24.09.03
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은행에서는 왜 꼬릿꼬릿한 냄새가 나는 건가요??
안녕하세요.은행에서 고약한 냄새가 나는 이유는 다음과 같이 설명할 수 있습니다. 은행 열매는 암나무에서만 열리는데요, 고약한 냄새는 암나무에 열리는 은행의 겉껍질에서 납니다. 겉껍질의 과육질에 점액이 있는 ‘빌로볼(Bilobol)’과 ‘은행산(nkgoic acid)’이 함유돼 있기 때문인데요, 곤충이 열매를 파먹는 걸 피하기 위해 생긴 것으로 곤충으로부터 속살을 보호하는 역할을 하는데, 열매 껍질이 찢어지면 점액이 새어 나와 악취를 풍기게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.09.03
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곰팡이가 잘 생기는 환경은 무엇인가요?
안녕하세요. 네, 곰팡이는 습기와 온도가 높은 환경에서 잘 자랍니다. 화장실은 특히 곰팡이가 자주 발생하는 장소 중 하나인데, 그 이유는 다음과 같은 요인들 때문입니다. 곰팡이는 습도가 높은 환경에서 잘 자라는데요, 화장실은 샤워나 세면 등으로 인해 항상 습기가 많아 곰팡이가 자라기 좋은 환경이 됩니다. 습도가 60% 이상일 때 곰팡이가 빠르게 번식할 수 있는데요, 화장실의 벽, 천장, 바닥 등은 물이 고이거나 습기가 잘 배출되지 않으면 곰팡이가 쉽게 발생합니다. 또한 곰팡이는 따뜻한 환경을 좋아합니다. 보통 20~30°C의 온도에서 활발하게 자라며, 화장실은 이 범위의 온도를 유지하는 경우가 많습니다. 특히 통풍이 잘 되지 않는 곳에서는 습기가 빠져나가지 못해 곰팡이가 발생하기 쉽습니다. 화장실은 창문이 없거나 환기 시설이 부족할 경우 공기 순환이 잘 이루어지지 않아 습기가 차기 쉽습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.03
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미세조류를 활용해서 다양한 산업에 적용한다고 하는데, 주로 어디에 많이 쓰이나요?
안녕하세요. "조류"란 뿌리, 줄기, 잎이 체계적으로 분화되지 않은 하등식물 중에서 엽록소로 광합성을 하는 식물을 말하는데요, 이때 조류는 다시 단단한 구조물에 부착하여 서식하는 미역, 다시마와 같은 해조류와 육안으로 볼 수 없어 현미경을 통해서만 볼 수 있으며 물속에서 자유로이 부유하여 살아가는 생물인 미세조류로 나누어집니다. 바이오에너지 중 최근 각광받고 있는 미세조류는 물 속에 살며 광합성을 하는 50 μm 이하(1㎛=0.0001mm)크기의 단세포 조류로 식물플랑크톤이라고도 불립니다. 이 미세조류는 10만종 이상이 존재하며 물, 햇빛, 이산화탄소만 공급해주면 무제한 증식이 가능하고, 지구 전체 광합성의 절반을 담당하고 있습니다. 미세조류는 에너지 분야에서는 바이오 연료 생산(바이오 디젤, 바이오 항공유, 바이오메탄올), 화학 분야에서는 건강 기능성 식품, 어류 양식용 조류, 바이오케미컬 제품, 바이오플라스틱 제품 등에 사용되며, 환경 분야에서는 이산화탄소 저감 및 폐수 처리에 이용되고 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.03
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