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사막딱정벌레의 과학적 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 사막에 사는 사막딱정벌레는 건조한 공기에서 물을 만들어내는 놀라운 비법을 갖고 있습니다. 사막딱정벌레의 등에는 큐티클층(각질층)이 있는데요, 그 표면은 친수성(hydrophilic, 물을 끌어당기는 성질) 돌기와 소수성(hydrophobic, 물을 밀어내는 성질) 부분이 번갈아 가며 배열되어 있습니다. 이 구조는 공기 중에 있는 미세한 물방울을 끌어당기고, 이 물방울이 돌기에서 커지면 주변의 소수성 표면을 따라 아래로 흘러내려 딱정벌레의 입으로 도달하게 되는데요, 이를 이용해 공기 속에 들어 있는 수분을 물방울로 만들어 마시며, 연간 강수량이 10mm도 되지 않는 사막에서 딱정벌레가 살아남는 방법입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.27
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사람에게도 꼬리뼈가 있던데... 근데 이건 퇴화된건가요?
안녕하세요. 네, 사람의 꼬리뼈는 퇴화된 흔적 기관입니다. 인간의 꼬리뼈는 척추의 가장 아래 부분에 위치하며, 공식적으로는 미골(coccyx)이라고 불립니다. 이 미골은 3~5개의 작은 뼈로 이루어져 있으며, 진화 과정에서 퇴화된 꼬리의 잔재로 남아있습니다. 사람의 조상은 오랜 시간 동안 진화의 과정을 거쳐왔고, 이 과정에서 꼬리를 가진 동물들이 있었을 것으로 추정됩니다. 꼬리는 주로 균형을 잡거나, 다른 동물들과의 의사소통, 포식자로부터 도망칠 때 도움을 주는 역할을 했습니다. 그러나 직립 보행을 하고 두 발로 걷는 생활에 적응하면서 꼬리의 필요성이 줄어들었고, 이로 인해 꼬리는 점차 퇴화하게 되었습니다. 비록 꼬리가 사라졌지만, 꼬리뼈는 여전히 여러 중요한 기능을 수행합니다. 꼬리뼈는 근육, 인대, 그리고 여러 골반 기저 근육의 부착점으로 작용하며, 앉거나 움직일 때 체중을 지지하는 데 도움을 줍니다. 따라서 꼬리뼈가 완전히 쓸모없는 기관은 아니지만, 원래의 꼬리 역할은 상실한 상태입니다. 이러한 점에서, 사람의 꼬리뼈는 퇴화된 흔적 기관으로 볼 수 있으며, 진화의 증거 중 하나로 이해할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.27
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도시 농업의 장점과 단점에 대해 알고 싶습니다.
안녕하세요. 도시 농업은 도시 내에서 농작물을 재배하거나 가축을 기르는 활동을 의미합니다. 최근에는 도시 환경에서 자급자족을 촉진하고, 지속 가능한 생활 방식을 추구하는 수단으로 도시 농업이 주목받고 있습니다. 도시 내에서 농작물을 재배하면 신선한 식재료를 가까운 거리에서 얻을 수 있어 지역 사회의 식량 안보를 강화할 수 있으며, 수확한 농작물을 직접 소비하거나 지역 시장에 공급함으로써 식량 공급의 안정성을 높일 수 있습니다. 또한 도시 농업은 도시의 녹지 공간을 증가시켜 공기 질을 개선하고 열섬 현상을 완화하는 데 기여합니다. 하지만 도시 내에서는 농업에 사용할 수 있는 공간이 제한적인데요, 특히 고층 건물이 밀집된 지역에서는 재배 공간이 부족할 수 있습니다. 또한 도시 농업을 유지하고 관리하는 데 상당한 비용과 시간이 필요할 수 있습니다. 특히 초기 설치 비용이나 정기적인 관리 비용이 부담이 될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.27
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모기에 물리면 물린부위가 가려운이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 모기에 물리면 물린 부위가 가렵고 붓는 이유는 우리 몸의 면역 반응 때문입니다. 이를 조금 더 과학적으로 설명하자면, 모기의 타액에 대한 면역 반응이 주요 원인입니다. 모기는 인간의 피를 빨 때 피가 응고되지 않도록 '히루딘'이라고 하는 항응고제 성분이 포함된 타액을 주입하는데요, 이 타액에는 항응고제 외에도 다양한 단백질이 포함되어 있습니다. 이때 모기가 물 때 주입한 타액의 성분은 우리 몸의 면역 시스템에 의해 이물질로 인식되는데요, 이로 인해 히스타민이라는 화학 물질이 분비됩니다. 히스타민은 혈관을 확장시키고, 혈액의 특정 세포들이 물린 부위로 이동하도록 돕습니다. 이는 물린 부위를 붓게 만들고, 가려움증을 유발합니다. 히스타민이 신경에 작용하면서 가려움증이 발생하는 것입니다. 히스타민과 다른 면역 반응 물질들은 물린 부위에 염증 반응을 일으켜 부기와 가려움증을 유발합니다. 이 반응은 몸이 이물질을 제거하거나 대응하려는 자연스러운 과정입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.27
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서양 사람들이 동양 사람들에 비해 체취가 많이 나는 이유?
안녕하세요. 체취는 대개 피부 분비선과 세균의 활동으로 발생하는데요, 특히 아포크린 땀샘에서 분비되는 화학물질이 세균과 만나면 지독한 냄새가 만들어집니다. 그런데 한국인은 아포크린 땀샘 자체가 적어 체취가 약한 것으로 알려져 있으며, 한국인은 세계에서 몸 냄새가 가장 덜 나는 것으로 알려져 있습니다. 영국 브리스톨대 연구팀이 영국인 6500여명을 대상으로 진행한 연구 결과에 따르면 몸의 냄새는 ‘ABCC11 유전자(ABC 수송체 유전자)’의 영향을 받는데요, ABCC11 유전자는 A형 유전자와 G형 유전자로 나뉘는데 G형 유전자를 가진 사람은 아포크린 땀샘의 땀 분비가 활발하게 이루어집니다. 반면, A형 유전자를 가진 사람은 아포크린 땀샘이 적어 몸 냄새도 약한데요, A형 유전자는 동아시아인에게서, G형 유전자는 주로 아프리카나 유럽인에게 많이 발현되는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 서양인들인 일반적으로 동양인에 비해서 체취가 많이 나는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.27
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유전자 클로닝과 유전자 재조합은 어떤 차이가 있나요??
안녕하세요. 유전자 클로닝(Gene cloning)이란 생물체의 특정 유전자를 세포에서 추출한 후 그 유전자를 벡터 DNA(유전자의 운반자)에 삽입하고 수용성세포(Competent Cell)에서 증식시킴으로써 균일한 유전자 집단(클론)을 생성하는 기술을 말합니다. 즉, 유전자 클로닝의 주된 목적은 특정 유전자를 복제하여 다수의 복사본을 얻는 것입니다. 이를 통해 연구자들은 특정 유전자를 대량으로 확보하고, 이를 다양한 실험에 활용할 수 있습니다. 유전자 재조합의 목적은 기존 유전자를 수정하거나 새로운 조합을 만들어 특정 기능이나 특성을 가진 새로운 유전자를 생성하는 것입니다. 이를 통해 생물의 특성을 변화시키거나 새로운 생물학적 제품을 개발할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.27
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좋아하는 사람과 밥먹으면 입맛없는이유?
안녕하세요.좋아하는 사람과 함께 있을 때 입맛이 없어지는 현상은 주로 심리적 긴장과 흥분 때문이며, 이 상황에서는 신체가 평소와 다른 방식으로 반응하게 됩니다. 우선 좋아하는 사람과 함께 있을 때, 마음이 설레거나 긴장할 수 있습니다. 이럴 때 신체는 "투쟁-도피 반응"이라는 스트레스 반응을 활성화시킵니다. 이 반응은 혈류를 소화기관에서 근육으로 돌리며, 소화 활동을 억제하게 됩니다. 이로 인해 식욕이 줄어들 수 있습니다. 또한 좋아하는 사람과 함께 있는 상황은 기분을 들뜨게 하거나 흥분 상태를 유발할 수 있습니다. 이 상태에서는 몸이 식욕보다는 다른 감정적 요구에 더 집중하게 되어 자연스럽게 음식을 덜 먹게 됩니다. 게다가 좋아하는 사람과의 대화나 행동에 집중하다 보면, 자연스럽게 음식에 대한 관심이 줄어들 수 있습니다. 이로 인해 평소처럼 음식을 즐기지 못하게 되는 것입니다. 옥시토신은 시상하부에서 생산되어 뇌하수체후엽에서 저장되고 분비되는 호르몬으로 뇌에서 신경조절물질로 작용하는데요, 분만 동안 자궁경부와 자궁에서 분비되어 자궁 수축을 유도해 출산을 돕고, 수유 시에도 아이의 빨기 반사에 반응하여 모유분비를 돕는 역할을 합니다. 따라서 좋아하는 사람과 밥 먹을 때 입맛없는 이유가 옥시토신과 상관이 있다기 보다는 주로 심리적 긴장감 때문이라고 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.27
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고래는 일생을 살면서 몇 마리의 새끼를 나을 수 있는지 궁금합니다.
안녕하세요.고래는 바다에 살고, 지느러미도 있지만 포유류인데요, 따라서 물고기처럼 알을 낳지 않고 새끼를 낳는데 새끼고래는 사람처럼 엄마 배 속에서 태어나 젖을 먹고 자랍니다. 고래는 전 세계 90여 종류가 있고, 크기도 다양한데요, 어마어마하게 몸집이 큰 고래가 있는가 하면 몸집이 아주 작은 고래도 있습니다. 고래 가운데 몸집이 가장 큰 대왕고래(흰긴수염고래)는 몸길이가 30미터나 되는, 세계에서 가장 큰 동물이며, 대왕고래의 몸길이는 버스 세 대를 한 줄로 세워 놓은 것과 비슷합니다. 고래의 임신기간은 평균적으로 10∼12개월로, 일반적으로 한배에 한마리씩을 낳지만 간혹 쌍둥이를 낳기도 하며, 보통 2~3년에 1번씩 새끼를 낳는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 평균적으로 일생동안 10~15마리 정도의 새끼를 낳게 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.08.27
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왜 하품할때 눈물이 나오는 건가요??
안녕하세요. 사람은 졸리거나 피곤할 때 하품을 하는데요, 하품을 하게되면 눈물이 항상 함께 나는 것을 경험할 수 있습니다. 하품을 유발하는 원인은 몸이 피로하거나 체내에 이산화탄소가 많이 쌓였기 때문인데요, 몸이 피로하다는 것은 몸에 에너지가 부족하다는 것인데, 이때 하품은 에너지를 얻기 위한 자연스러운 몸의 반응이라고 할 수 있습니다. 우리 몸의 세포들이 에너지를 얻기 위해선 산소가 필요하고, 하품을 하면 더 많은 양의 산소를 받아들일 수 있게 됩니다. 피로하지 않더라도 체내에 이산화탄소가 축적되어 산소가 부족해지면 뇌에서 하품하라는 명령을 내립니다. 하품을 통해 인체에서의 산소와 이산화탄소 농도 비율을 맞추게 됩니다. 이때 인체는 하품할 때 많은 양의 산소를 받아들이기 위해서 입을 크게 벌리고 아래턱 근육을 사용하게 되는데, 턱 근육이 늘어나면서 눈 옆에 위치한 눈물주머니인 누낭을 누르게 됩니다. 이때 이때 누낭 안에 고여있던 눈물이 밖으로 배출되면서 눈물이 흐르게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.27
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자외선은 왜 피부 노화를 가져오는건가요?
안녕하세요.피부노화 요인은 내인성 요인과 외인성 요인으로 구분하는데요, 전자는 시간이 흘러감에 따라 생기는 자연 노화이고, 후자는 오랫동안 햇빛에 노출되어 생기는 광노화가 대표적입니다. 태양광선은 적외선 52%, 가시광선 34%, 자외선 5%로 이루어져 있는데요, 이 중 자외선이 피부 광노화에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 자외선 A는 파장 320~400나노미터(nm)이며 피부 진피까지 침투하여 노화를 촉진하고 색소침착을 유발하며, 자외선 B는 파장 280~320nm로 표피에만 작용하나 강력한 세포 파괴력이 있고 심하면 피부가 타게 됩니다. 따라서 피부 노화를 방지하기 위해서는 일상생활 중에 자외선 차단제(선블록)을 발라 자외선 노출을 최소화하고, 외출 시 챙이 넓은 모자를 착용하거나 양산을 쓰는 것이 좋습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.27
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