답변 내역

안녕하세요. 바다에 사는 물고기들이 빠른 움직임을 보일 수 있는 이유는 물리적, 생리적, 그리고 진화적 요인들이 결합된 결과입니다. 물은 공기보다 밀도가 높아 저항이 크지만, 물고기들은 이 저항을 최소화하고 효율적으로 움직이기 위해 다양한 적응을 보여줍니다. 우선 물고기들은 대체로 유선형의 몸체를 가지고 있는데요, 유선형 디자인은 물의 저항을 최소화하는 데 중요한 역할을 합니다. 공기 역학에서와 마찬가지로, 물 속에서도 유선형 모양은 흐름을 매끄럽게 하여 마찰을 줄이며, 이렇게 되면 물고기는 적은 에너지로 더 빠르게 움직일 수 있습니다. 또한 물고기의 근육은 빠르고 효율적인 움직임을 가능하게 합니다. 많은 물고기들은 적색근육과 백색근육을 조화롭게 사용합니다. 적색근육은 지속적이고 느린 움직임을, 백색근육은 빠르고 폭발적인 움직임을 가능하게 합니다. 이 근육들은 물고기가 필요에 따라 속도를 조절할 수 있게 합니다. 다음으로 물고기의 지느러미는 방향을 조절하고 추진력을 얻는 데 중요한 역할을 합니다. 특히 꼬리지느러미는 물고기의 주된 추진기관으로, 이를 통해 빠른 속도로 전진할 수 있습니다. 또한, 다른 지느러미들은 물고기의 균형을 유지하고 방향을 신속하게 바꿀 수 있게 도와줍니다.

안녕하세요. '탄저균(Bacillus anthracis)'은 간균(Bacillus)에 속하며 내생포자(endospore)를 형성하는 그람양성세균(gram positive bacteria)으로 길이 4-8μm , 너비 1-1.5 μm인 '세균(박테리아)'입니다. 탄저병에 감염되는 근본적인 원인은 탄저균이 분비하는 탄저균 독소(anthrax toxin) 때문입니다. 탄저균 독소는 3가지 종류의 단백질로 구성되어 있는데, 각각 방어항원(PA, protective antigen)과 부종인자(EF, edema factor), 치사인자(LF, lethal factor)이며, 각각의 인자들 자체는 독성이 강하지 않지만 함께 작용할 경우 큰 독성을 나타냅니다. 정리하자면 탄저균은 세균이기 때문에 고대바이러스라고 볼 수 없습니다.

안녕하세요. 사람의 피부색이 크게 백인, 황인, 흑인 등으로 나뉘게 된 것은 진화 과정에서의 환경 적응과 유전적 변이에 기인합니다. 인류의 조상들은 모두 아프리카에서 기원했으며, 시간이 지남에 따라 다양한 환경에 적응하면서 여러 가지 피부색이 나타나게 되었습니다. 여기에는 햇빛, 특히 자외선(UV) 노출과 비타민 D 합성이 중요한 역할을 했습니다. 인류는 약 20만 년 전 아프리카에서 기원했는데요, 당시 인류는 짙은 피부색을 가지고 있었을 것으로 추정됩니다. 이는 강렬한 자외선으로부터 피부를 보호하기 위한 적응이었습니다. 짙은 멜라닌 색소가 많은 피부는 자외선으로 인한 DNA 손상을 줄이고, 피부암의 위험을 낮추며, 엽산의 분해를 방지합니다. 이후 인류는 아프리카에서 벗어나 유럽, 아시아, 그리고 나중에는 아메리카 등 전 세계로 퍼져 나갔습니다. 이주한 지역마다 기후와 일조량이 달랐기 때문에, 피부색도 환경에 따라 적응하기 시작했습니다. 예를 들어서 북쪽으로 이주한 사람들은 일조량이 적고 자외선이 약한 지역에 살게 되었습니다. 이 환경에서는 피부가 짙은 색일 경우 비타민 D 합성이 충분히 이루어지지 않아 건강 문제가 발생할 수 있습니다. 그래서 피부색이 점차 옅어지며 더 많은 자외선을 흡수해 비타민 D를 효율적으로 합성할 수 있는 방향으로 진화했습니다. 이로 인해 백인이 형성되었습니다. 다음으로 아시아 지역에 이주한 인류는 다양한 기후에 적응했으며, 피부색도 중간 정도의 색깔로 발달했습니다. 황인종으로 분류되는 사람들의 피부색은 상대적으로 낮은 자외선 노출에 맞게 조절된 결과입니다. 인류가 각 지역에 정착하면서 지역적 격리가 이루어졌고, 유전적 변이가 축적되었습니다. 이러한 변이는 피부색뿐만 아니라 머리 모양, 얼굴 특징, 체형 등 여러 가지 신체적 차이를 만들어냈습니다. 각 지역에서 다른 환경적 압력이 작용함에 따라, 특정 유전자 변이가 그 지역에서 자연선택에 의해 우세하게 되었습니다.

안녕하세요. 해파리의 일종인 '작은보호탑해파리'는 이론적으로 영생의 삶을 살 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 이 해파리도 여느 해파리와 마찬가지로 성체가 된 후에 번식이 끝나면 수명이 거의 남아있지 않게 됩니다. 하지만 여기서 작은보호탑해파리는 일반적인 해파리와 차이점이 있는데요, 이 해파리는 수명이 끝나거나 자신이 위기 상황에 처하면 몸을 뒤집고 촉수와 세포들이 몸 안으로 흡수됩니다. 그렇게 세포 덩어리로 돌아가 다시 특수한 세포 분화 과정을 통해 폴립 형태가 된다고 합니다. 폴립이란 해파리가 성체가 되기 전 거치는 형태를 말하는 것입니다. 폴립 상태가 되기까지 48시간 이내의 시간이 소요되기 때문에 작은보호탑해파리는 이론적으로 영생의 삶을 살 수 있습니다. 또한 작은보호탑해파리만 다시 어린 상태로 돌아갈 수 있는 원리는 복제 및 복구와 관련된 게놈 수가 다른 해파리보다 월등히 많기 때문입니다.

안녕하세요.아침이 괴로운 이유는 잠을 잤는데도 개운하지 않아서 인데요, 피곤한 몸을 억지로 일으켜 씻으러 가는 일에 지쳤다면, ‘렘수면 기상법’을 따라해보는 것이 도움이 될 수 있습니다. 인간의 수면은 크게 렘(Rapid Eye Movement, REM)수면과 비렘(Non-Rapid Eye Movement, NREM)수면 상태로 나뉘는데요, 렘수면 상태에선 얕은 잠을, 비렘수면 상태에선 깊은 잠을 자게 됩니다. 비렘수면이 지속하다 렘수면 상태가 잠깐 나타나는 것이 수면의 한 주기인데요, 대한수면연구학회에 따르면 보통 자는 동안 이 주기를 약 5번 되풀이하게 됩니다. 렘수면 상태에 들었을 때 잠에서 깨는 게 ‘렘수면 기상법’인데요, 깊은 잠보다 얕은 잠이 들었을 때 일어나는 게 더 수월하고, 깬 후에도 더 개운하다는 것입니다. 비렘수면을 거쳐 렘수면에 다다 르는 수면의 한 주기를 거치는 덴 약 90분이 소요되기 때문에, 이에 렘수면 기상법은 6시간/ 7시간 반/ 9시간 등 수면 시간을 90분의 배수로 설정할 것을 권장하고 있습니다. 이외에도 매일 같은 시간에 잠들고 같은 시간에 일어나는 것이 중요한데요, 규칙적인 수면 패턴은 생체 리듬을 일정하게 유지해 주어, 몸이 충분히 준비된 상태로 깨어날 수 있도록 도와줍니다. 또한 주말에 너무 늦게 자거나 일어나지 않도록 주의하세요. 주말과 평일의 수면 시간이 크게 차이가 나면 수면 리듬이 깨질 수 있습니다.

안녕하세요. 거북이는 바다에 살고 있는 동물이지만, 아가미호흡을 하는 물고기와는 달리 폐로 호흡하는 파충류이기 때문에 물 밖에서 공기를 마셔야 합니다. 거북이는 잠을 잘 때 대부분 물속에서 잠을 자지만, 완전히 호흡을 멈추는 것은 아닙니다. 대신, 거북이는 산소를 절약하기 위해 호흡 속도를 크게 줄입니다. 또한, 일부 해양 거북은 수면 중에도 한 번씩 물 표면으로 올라와 숨을 쉬는 경우가 있습니다. 바다거북은 물속에서 긴 시간 동안 잠을 잘 수 있습니다. 이때, 그들의 신진대사율은 매우 낮아지며, 산소를 절약하는 모드로 들어갑니다. 이 때문에 장시간 숨을 쉬지 않아도 생존할 수 있습니다. 또한 거북이는 수면 중에도 물속에서 숨을 참는 능력이 뛰어나서 몇 시간 동안 물속에서 잠을 잘 수 있습니다. 성체 바다거북의 경우, 활동하지 않을 때 최대 4~7시간 동안 숨을 참을 수 있습니다. 따라서, 거북이는 물속에서 잠을 자는 동안 숨을 쉬지 않다가, 산소가 필요할 때 물 위로 올라와 숨을 쉬거나, 매우 효율적으로 산소를 사용하여 긴 시간 동안 숨을 참을 수 있는 능력을 갖고 있다고 할 수 있습니다.

안녕하세요. 따개비는 바위나 바닷가 암초에 다닥다닥 붙어있는 모습을 흔히 볼 수 있는데요, 얼핏 보면 돌처럼 보이기도 하지만, 절지동물 갑각강 완흉목 따개비과에 속하는 생명체입니다. 따개비가 바위나 해양생물에 강력하게 달라붙을 수 있는 이유는 따개비가 만들어내는 접착물질과 관련이 있습니다. 따개비는 정착하기 좋은 적당한 조건의 장소를 발견하면 정착하고자 하는 표면에 두 가지 물질을 분비하는데요, 먼저 유성 액체를 분비합니다. 이 액체는 표면에 있는 물을 밀어내어 물기를 제거해줍니다. 이어서 인단백질로 이루어진 물질을 분비하여 강력한 접착제를 만들어냅니다. 따라서 바닷물에 의해 접착제가 희석되거나 분리되지 않고 다양한 물체의 표면에 단단히 결합할 수 있게 되는 것입니다.

안녕하세요. '표범(leopard)'과 '재규어(jaguar)'는 둘 다 식육목 고양이과에 속하는 포유류라는 점에서 공통점이 있습니다. 표범은 털빛깔은 연한 황갈색에서 약간 희끗희끗한 바탕에 검은 반점이 있으며, 등면의 검은 얼룩점은 매화꽃 모양인데 그 속에 검은 점은 없습니다. 또한 머리와 네 다리 밑의 얼룩무늬는 작고, 배면은 희고 검은 얼룩점은 매화꽃 모양이 아닙니다. 귓바퀴에도 얼룩무늬가 있으며 귀는 짧고 둥글고 다리는 비교적 짧고 몸통은 길다는 특징이 있습니다. 재규어는 아메리카대륙에서 가장 큰 고양이과의 맹수이며, 머리가 크고 넓으며, 앞발이 잘 발달되어있는 것이 특징입니다. 네 다리와 꼬리가 짧고, 눈턱에는 돌기가 있으며, 몸빛깔은 회색 또는 황갈색이며 검은색 테두리의 얼룩무늬가 있습니다. 둘 다 고양이과에 속하는 포유류이기 때문에 생김새가 유사하기도 한데요, 표범은 얼굴에 작은 점을 갖고 있고 속에 검은 점이 없는 매화꽃 모양의 무늬가 있지만, 반면에 재규어는 크고 넓은 머리에 작은 점이 찍혀있고, 몸에는 검은색 테두리 안에 점이 박힌 무늬가 있다는 점이 다릅니다.

안녕하세요. 네, 인간에게서와 마찬가지로 식물에게도 유전병이 발생할 수 있습니다. 유전병은 특정 유전자의 돌연변이나 이상으로 인해 나타나는 질병을 말하는데, 이는 인간이나 동물뿐만 아니라 식물에서도 발생할 수 있습니다. 식물의 유전병은 대개 유전자 변이, 염색체 이상, 또는 환경적 스트레스와 결합하여 발생합니다. 식물의 일부 유전자 돌연변이는 특정 질병에 대한 저항성을 감소시킬 수 있는데요, 예를 들어, 밀에서 발생하는 "밀녹병"은 특정 유전적 요인이 있는 밀에서 더 쉽게 발생할 수 있습니다. 또한 식물의 엽록체에 문제가 생기는 유전병이 있습니다. 엽록체는 광합성에 중요한 역할을 하기 때문에, 이 부분에서의 유전적 결함은 식물의 생존과 성장에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 엽록소 생성이 잘못되어 잎이 정상적인 녹색이 아닌 흰색이나 노란색으로 나타나는 "알비니즘" 현상이 있습니다. 왜소증이 나타나기도 하는데요, 일부 유전적 결함으로 인해 식물이 정상 크기로 자라지 못하고 왜소하게 자라는 경우가 있습니다. 이 현상은 식물의 성장과 발달에 필요한 호르몬이나 단백질이 제대로 기능하지 않을 때 발생할 수 있습니다.

안녕하세요. 모기 살충제의 대표적인 제품이 바로 '에프킬라'인데요, 에프킬라는 안전확인대상 생활화학제품이기 때문에 전성분이 공개되어 있지는 않으며, 주요물질로 표기된 일부 성분 중에는 d,d-시스/트랜스프랄레트린, 프랄트린, d-페노트린과 같은 피레스로이드계 성분이 함유되어 있습니다. 이 성분은 국화꽃에서 추출된 강력한 살충성분인 피레트린을 인공적으로 합성한 성분입니다. 곤충 신경계의 나트륨 채널에 관여하여 마비, 살충 효과를 보입니다. 하지만 사람과 같은 포유류의 경우에는 피레스로이드류 성분을 가수분해하는 효소가 존재하기 때문에 곤충에 미치는 독성만큼 치명적이지는 않습니다. 다만 소량이라도 만성적으로 노출될 경우에는 유해할 수 있기 때문에 주의가 필요합니다.