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캡사이신은 포유류들이 왜 못먹나요?
안녕하세요. 캡사이신은 매운맛을 내는 물질로, 포유류의 통각수용체(TRPV1)를 활성화시켜 고통이나 불쾌감을 유발합니다. 이 때문에 대부분의 포유류는 캡사이신이 함유된 음식을 피하는 경향이 있습니다. 그러나 사람, 특히 영장류는 다른 포유류와 달리 매운맛을 즐기는 경향이 있습니다. 식물은 자신을 먹는 초식동물로부터 보호하기 위해 다양한 화학적 방어 기제를 발전시켰는데요, 캡사이신도 이런 화학적 방어물질 중 하나입니다. 캡사이신은 포유류에게 고통을 주어 그들이 식물을 먹지 못하게 함으로써 식물을 보호합니다. 반면 포유류와는 달리 새들은 캡사이신에 대해 민감하지 않습니다. 새들은 TRPV1 수용체가 캡사이신에 반응하지 않기 때문에 매운맛을 느끼지 않습니다. 이로 인해 새들은 고추나 매운 과일을 먹고도 불쾌감을 느끼지 않으며, 소화 과정에서 종자가 손상되지 않고 배출되어 종자를 멀리 퍼뜨리는 역할을 합니다. 반면, 포유류는 캡사이신에 민감해 고추를 먹지 않음으로써 식물은 포유류로 인한 종자 파괴를 줄이고 새들을 통해 종자를 퍼뜨리는 전략을 사용합니다. 하지만 사람은 매운맛을 고통으로 느끼지만, 이 고통을 즐거움으로 인식하는 독특한 면을 가지고 있습니다. 매운 음식을 먹으면 엔돌핀이 분비되어 쾌감을 느끼기도 합니다. 이는 문화적, 심리적 요인과도 관련이 있으며, 사람은 매운 음식을 먹는 것을 일종의 도전으로 여기기도 합니다.
학문 / 생물·생명
24.09.01
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우리나라 평균 키에 과거에는 더 컸을까요?
안녕하세요. 조선 시대의 의복과 무기, 특히 세종대왕이나 이순신 장군과 같은 인물들의 옷과 칼이 현대 기준에서 커 보이는 경우가 있는데, 이는 과거 사람들의 평균 키가 더 컸다고 해석할 수는 없습니다. 실제로, 조선 시대의 평균 키는 현대 한국인의 평균 키보다 더 작았습니다. 서울대의대 해부학교실 황영일·신동훈 교수팀이 15세기 이래 19세기에 이르기까지 조선시대 116명(남 67명, 여 49명)의 유골에서 채취한 넙다리뼈(대퇴골)를 이용해 평균키를 분석한 결과 남성은 161.1(±5.6)㎝, 여성 148.9(±4.6)㎝로 각각 분석되었다고 밝힌 바 있습니다. 아무래도 세종대왕이나 이순신 장군의 경우 후대에 그려진 초상화나 조각 등에서 인물들을 더 웅장하고 위엄 있게 표현하기 위해 실제보다 크게 그리거나 제작했을 수 있습니다. 이 역시 상징적인 의미를 담고 있습니다. 오히려 한국인의 평균 키는 시대를 거치면서 점점 커져왔습니다. 현대의 영양 상태, 의료 서비스, 생활 수준 등이 과거보다 훨씬 좋아졌기 때문에 오늘날의 평균 키가 과거보다 더 커진 것입니다. 조선 시대와 같은 과거에는 영양 결핍, 질병, 생활 환경 등이 더 열악했기 때문에 평균 키가 지금보다 작았다고 볼 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.01
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채식만을 하는 동물에게 육류를 주식으로 주게 되면 어떻게 되나요 ?
안녕하세요. 채식만 하는 초식동물들이 육류를 아예 못 먹는 것은 아닙니다만, 초식동물이 가진 신체구조상 고기보다 풀을 먹을 수 밖에 없습니다. 우선 뾰족하게 솟아있어 고기와 같은 질긴 음식을 씹을 때 도움을 주는 것이 송곳니인데요, 육식동물들의 경우 이 송곳니가 발달되어 있는 반면에 초식동물의 경우 앞니와 어금니가 납작한 형태로 발달되어 있습니다. 이는 주로 풀을 쉽게 잘라먹기 위한 용도로 날고기를 잘라 먹기에는 적합하지 않습니다. 또한 초식동물의 경우 육식동물보다 긴 길이의 내장을 갖고 있는데요, 장내에는 풀의 셀룰로오스 성분을 분해할 수 있는 미생물이 서식하고 있는데, 이들이 풀이 아닌 고기를 만날 경우에는 독한 가스를 만들어내며, 고기는 부패기간이 짧은 편이기 때문에 긴 장내에서 썩기도 하여 복통을 유발하게 만들 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.31
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우리몸의 갈색지방의 역할이 무엇인가요
안녕하세요. '갈색 지방'이란 미토콘드리아와 유적이 충만한 세포로 구성되는 특수한 지방세포로 동면 동물에서 해당 조직이 주로 발달되어 있습니다. 갈색을 띠고 있어서 일반적 저장지방인 백색지방조직(white adipose tissue)과 구별되며, 미토콘드리아(mitochondria)와 유적이 충만한 세포로 구성되며 교감신경섬유가 많습니다. 특히 대사활성, 특히 지방분해와 지방산 산화능력이 크며, 체온 조절을 위한 산열기관으로 보여집니다. 갈색지방은 견갑골, 쇄골, 생식기, 심장 주위 피하, 척추를 따라 소량으로 존재하고 유아 시는 많이 존재하지만, 성인이 되면서 양이 점차 줄어드는 것이 특징입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.31
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우리몸이 평소에 열이 발생하는 즉 체온유지는 어떤 원리로 발생하나요
안녕하세요. 사람이 체온을 일정하게 유지하는 능력은 항온성(homeostasis)이라는 원리에 기반합니다. 체온 유지는 신체가 내부 환경을 안정적으로 유지하기 위해 작동하는 여러 메커니즘을 통해 이루어집니다. 우선 기초 대사율(Basal Metabolic Rate, BMR)이란 신체가 생명을 유지하기 위해 필요한 최소한의 에너지를 소비하는 비율입니다. 이 과정에서 발생하는 열이 신체 온도를 일정하게 유지하는 데 기여합니다. 주로 간, 근육, 뇌에서 에너지가 소비되며, 이 과정에서 자연스럽게 열이 발생합니다. 뇌의 시상하부(hypothalamus)는 체온 조절의 중심 역할을 하는데요, 시상하부는 신체 내부의 온도를 지속적으로 모니터링하며, 이 정보를 바탕으로 체온을 조절합니다. 체온이 너무 높거나 낮아지면 시상하부는 신경과 호르몬 신호를 통해 신체의 다양한 부분에 명령을 내립니다. 체온이 너무 높아지면, 피부 가까이의 혈관이 확장하여 더 많은 혈액이 피부 표면으로 흐르게 됩니다. 이를 통해 열이 몸 밖으로 방출되며 체온이 낮아집니다. 이때 땀샘에서 땀이 분비되면, 피부 표면에서 땀이 증발하면서 열을 빼앗아가고, 이 과정에서 체온이 낮아집니다. 반대로 체온이 너무 낮아지면, 피부 가까이의 혈관이 수축하여 열 손실을 줄입니다. 이로 인해 몸의 중심부에 더 많은 열이 유지되도록 도와줍니다. 추운 환경에서는 옷을 더 입거나 따뜻한 장소로 이동하는 행동을 통해 체온을 유지합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.31
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생태계교란종은 어떤 생물인지 궁금합니다
안녕하세요. 생물다양성 보전 및 이용에 관한 법률 제2조(정의)에 의하면 "생태계교란 생물"이란 '유입주의 생물 및 외래생물 중 생태계의 균형을 교란하거나 교란할 우려가 있는 생물' 또는 '유입주의 생물이나 외래생물에 해당하지 아니하는 생물 중 특정 지역에서 생태계의 균형을 교란하거나 교란할 우려가 있는 생물' 중 어느 하나에 해당하는 생물로서 제21조의2제1항에 따른 위해성평가 결과 생태계 등에 미치는 위해가 큰 것으로 판단되어 환경부장관이 지정·고시하는 것을 말합니다. 즉 외국에서 유입되었거나 자생하는 생물 중에서 국내 생태계의 균형을 교란하거나 교란할 우려가 있는 생물을 의미합니다. 우리나라의 경우 1998년 2월에 황소개구리, 큰입배스, 파랑볼우럭을 생태계교란 생물로 지정한 후, 그 수가 늘어 현재 총 38종 (동물 21종, 식물 17종)을 지정하여 관리하고 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.31
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식물의 증산작용은 대부분 낮에 발생하나요?
안녕하세요.네, 식물의 증산작용은 주로 낮에 발생하며, 밤에는 매우 제한적으로 일어납니다. 증산작용은 식물의 잎에 있는 기공을 통해 수분이 수증기 형태로 대기로 방출되는 과정입니다. 이 과정은 주로 햇빛과 밀접한 관계가 있습니다. 낮 동안 햇빛이 식물에 비치면 광합성 작용이 활발하게 일어납니다. 광합성을 위해서는 이산화탄소가 필요하며, 이 이산화탄소를 흡수하기 위해 식물은 기공을 엽니다. 기공이 열리면 내부의 수분이 수증기 형태로 빠져나가 증산작용이 발생합니다. 이때 낮에는 온도가 높고 공기의 상대 습도가 낮아, 증산작용이 더욱 활발해집니다. 온도가 높을수록 수증기로 전환되는 물의 양이 많아지기 때문입니다. 반면에 밤에는 빛이 없어 광합성이 일어나지 않기 때문에, 식물은 에너지를 절약하기 위해 대부분의 기공을 닫습니다. 따라서 밤에는 증산작용이 거의 일어나지 않거나, 일어나더라도 매우 제한적입니다. 또한 밤에 온도가 낮아지면, 증산작용이 일어나기 어려운 조건이 됩니다. 식물은 물을 보존하기 위해 기공을 닫아두는 경향이 강합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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여자의 심장이 남자보다 빨리 뛰는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요.여자의 심장은 남자의 심장보다 더 빨리 뛰는데요, 이는 여성의 심장이 평균 120그램 정도로 남성의 180그램에 비해 2/3 정도 크기로 여성의 장기가 상대적으로 더 작기 때문에 그러한 차이를 보완하기 위해 약간 더 빨리 뛰는 것입니다. 실제로 성인 남성의 경우 심장박동이 평균 1분당 70~72번 정도인 반면 여성은 분당 78~82번 정도로 여성의 심장박동수가 더 높습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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고양이도 사람도 하품이라는 걸 하는데 하품에 대해서 제대로 밝혀진게 있을까요 ?
안녕하세요. 우리는 보통 졸릴 때 하품을 하곤 하는데요, 하지만 졸리지도 않은데 하품이 계속 나오는 경우가 있습니다. 하품은 자신의 의지와는 상관없이 순간적으로 나오는 무의식적 반응이라 통제하기도 어렵습니다. 아직까지 하품을 하는 이유는 아직 명확하게 규정되지는 않았지만 유력한 학설이 있습니다. 첫번째는 '뇌에 산소가 부족해서'입니다. 우리는 숨을 쉬면서 산소를 들이마시고 이산화탄소를 내뱉는데요, 우리 몸에 산소가 부족해지면 산소를 보충하기 위해 하품을 하고, 하품을 통해 몸속 깊이 공기를 들이마시게 됩니다. 꽉 막힌 공간에 있어 산소가 부족해서 하품을 하는 경우 환기를 하거나 바깥 공기를 마시는 것이 도움이 됩니다. 두번째는 '뇌에 휴식이 필요해서'입니다. 스트레스를 받거나 긴장이 될 때에도 하품이 나오곤 합니다. 뇌가 지치면 우리의 몸은 하품을 통해 뇌에까지 공기를 전달하여 뇌를 식혀 휴식을 주는 것입니다. 하품을 할 때에는 입과 콧구멍이 크게 벌어져 평소 호흡량보다 많은 공기를 마실 수 있기 때문입니다. 2016년 11월 미국 뉴욕주립대 앤드루 갤럽 교수 연구팀이 사람을 비롯하여 23종의 동물을 대상으로 하품에 대해 연구한 결과 뇌의 크키가 크고 신경세포가 많을수록 하품의 시간이 긴 것으로 밝혀졌습니다. 이는 뇌가 클수록 뇌를 식히는데 소요되는 시간이 길기 때문인 것으로 보입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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우리가 먹는 모든 음식물의 최종 형태는 포도당이라고 보면 되나요?
안녕하세요. 우리가 먹는 모든 음식물이 최종적으로 포도당으로 분해되는 것은 아닙니다. 음식물에는 다양한 영양소가 포함되어 있으며, 이들 영양소는 소화 과정을 통해 여러 가지 형태로 분해되고, 그 결과 다양한 대사 경로를 통해 우리 몸에서 사용됩니다. 포도당은 이 과정에서 중요한 역할을 하지만, 모든 음식물이 포도당으로만 분해되는 것은 아닙니다. 각각의 영양소가 분해되고 흡수되는 과정과 그 최종 산물을 간단히 설명드리겠습니다. 우선 탄수화물은 주로 전분, 설탕, 섬유질 등으로 구성되며, 소화 과정에서 대부분의 탄수화물은 포도당과 같은 단당류로 분해됩니다. 분해된 포도당은 혈액을 통해 세포로 운반되며, 세포 내에서 에너지원으로 사용됩니다. 일부 포도당은 글리코겐 형태로 간과 근육에 저장되기도 합니다. 다음으로 단백질은 아미노산으로 분해되며, 이 아미노산은 신체의 여러 생리적 기능에 사용되며, 새로운 단백질 합성, 호르몬 생성, 효소 기능 등 다양한 역할을 합니다. 아미노산은 에너지원으로도 사용될 수 있지만, 주로 체내에서 단백질 합성에 사용됩니다. 필요 시, 아미노산은 간에서 포도당으로 전환될 수 있는 과정(글루코네오제네시스)을 거치기도 합니다. 마지막으로 지방은 소화 과정에서 지방산과 글리세롤로 분해됩니다. 분해된 지방산과 글리세롤은 체내에서 에너지원으로 사용되거나, 필요에 따라 지방조직에 저장됩니다. 지방산은 또한 간에서 케톤체로 전환되어 에너지원으로 사용할 수도 있습니다. 이외에 식이섬유는 소화되지 않는 탄수화물로, 소장에서 분해되지 않고 대장으로 이동합니다. 일부는 대장에서 미생물에 의해 발효되며, 이 과정에서 단쇄 지방산 같은 물질이 생성되기도 합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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