답변 내역

안녕하세요. 폐호흡을 하는 인간의 경우 아가미를 가지고 있지 않기 때문에 물 속에 호흡하며 살 수 없는데요, 이처럼 사람과 물고기는 서로 다른 환경에 적응하여 살아갑니다. 사람은 폐를 통해 공기 중의 산소를, 물고기는 아가미를 통해 물 속에 녹아있는 용존산소를 받아들여 호흡을 합니다. 이때 공기 중의 산소 함량은 약 21%를 차지하는데 비해, 물 속에 녹아있는 용존산소는 물 1L 당 1% 미만을 차지하고 있습니다. 수중생명체가 용존산소가 낮은 물 속에서도 산소를 받아들일 수 있는 원리는 수많은 가닥으로 갈라져서 물 접촉면을 최대로 넓힌 아가미를 가지고 있기 때문입니다. 물론 폐는 복잡한 분기 구조를 가지며, 기도를 통해 공기가 유입되고, 폐포(alveoli)라는 미세한 주머니에서 산소와 이산화탄소의 교환이 이루어집니다. 폐는 상대적으로 많은 양의 산소를 처리할 수 있지만, 그 효율성은 동물의 크기와 대사 요구량에 따라 달라집니다. 일반적으로 폐는 고산지대나 산소 농도가 낮은 환경에서 산소를 효과적으로 처리하는 데 한계가 있을 수 있습니다. 아가미는 물속에서 산소를 매우 효율적으로 추출할 수 있지만, 이는 물속의 산소 농도가 낮기 때문에 아가미의 구조가 이와 같은 환경에 적합하게 발달한 결과입니다. 아가미는 수조의 흐름과 산소 농도에 따라 효율이 달라질 수 있습니다. 결론적으로, 어떤 기관이 더 많은 산소를 처리하는지는 환경과 동물의 생리적 요구에 따라 달라집니다. 폐는 공기 중에서 높은 산소 농도를 효율적으로 처리할 수 있는 반면, 아가미는 물속에서 낮은 산소 농도에서도 효과적으로 산소를 추출할 수 있습니다.

안녕하세요. 햇볕이 들지 않는 실내에서 전등불빛만으로 식물을 기를 때, 식물이 제대로 잘 자랄 수 있는지 여부는 여러 가지 요소에 따라 다릅니다. 우선 식물은 광합성에 필요한 특정 파장의 빛을 필요로 합니다. 자연광의 경우, 다양한 파장의 빛이 식물의 생장에 필요하지만, 일반적인 전등(백열등이나 형광등)은 이 모든 파장을 포함하지 않을 수 있습니다. 따라서 식물의 종류와 빛의 강도에 따라 생장이 제한될 수 있습니다. 또한 조명의 세기가 식물의 생장에 영향을 미칩니다. 일반적인 전등보다 강한 조명이 필요할 수 있으며, 식물의 생장에 필요한 빛의 양을 제공하는지 확인해야 합니다. 식물의 종류에 따라서 필요한 광량에 차이가 있는데요, 채소나 많은 꽃 식물은 더 많은 빛을 필요로 합니다. 이러한 식물은 햇빛이 충분히 닿지 않는 경우 성장에 어려움을 겪을 수 있습니다. 반면에 일부 식물은 저조도 환경에서도 잘 자랄 수 있습니다. 예를 들어, 산세베리아, 스파티필름, 페퍼로미아 등은 상대적으로 적은 빛에서도 잘 자랍니다.

안녕하세요. 네, 고래와 하마는 서로 밀접한 종입니다. 육상동물은 원래 바다에서 육지로 생활할 수 있도록 진화해 왔는데요, 그러나 고래는 육상 동물이 다시 바다에 적응하는 형태로 진화하게 된 경우입니다. 바다소목(매너티와 바다소)과 고래목(향유고래와 돌고래), 두 집단의 대표동물 은 대부분의 시간을 물에서 보냈는데요, 둘 다 뒷발이 사라지고 앞발이 지느러미로 변해 땅 에서 살 수 없게 되었기 때문에 과학자들은 원래 두 집단을 서로 가까운 친척으로 생각했습니다. 하지만 사실 고래목의 가장 가까운 현대 친척은 우제류인데요, 우제류는 발굽이 있는 유제류 중 염소나 소, 돼지, 기린 같이 발굽이 짝수 개인 포유류를 말하는 것이며 이들 중에 가장 고래목과 가까운 동물은 하마입니다. 고래와 하마의 유전자는 약 95% 일치하는 것으로 알려져 있습니다. 언뜻 보기에 두 집단은 전혀 비슷하지 않을 뿐더러 완전히 다른 서식지에 살고 있는데요, 하지만 고래의 조상과 최초의 우제류는 둘 다 현대의 우제류와 다르게 생겼습니다. 이들은 원래 작은 개 크기의 잡식성이나 육식성 동물이었으며, 발굽이 있어도 아주 작았습니다. 고래목은 지금의 모습이 되기까지 오랜 시간이 걸렸으며, 따라서 현생의 고래와 하마는 매우 다르게 생겼으나 유전적으로 매우 밀접한 생명체입니다.

안녕하세요. '마이크로바이옴'이란 ‘제1의 유전체’라고도 불리는데요, 인체에 사는 개체 수준의 세균, 바이러스 등의 각종 미생물을 총칭하여 말하는 것으로, 70kg 성인 기준 약 38조 개를 가지고 있다고 알려져 있습니다. 이는 사람이 태어날 때부터 시작해 성장함에 따라 다양하게 변하면서 인간의 질병과 건강에 영향을 미칩니다. 장내 미생물 환경은 각 생물의 장에서 자생적인 미생물 군집이 형성되는 복잡한 과정에 의해 결정됩니다. 이 환경은 생물의 건강과 기능에 중대한 영향을 미치며, 다양한 요인에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 장내 미생물 군집의 구성은 종종 개체의 유전적 배경에 따라 영향을 받을 수 있습니다. 예를 들어, 특정 유전자들은 장내 미생물과의 상호작용에 영향을 미치고, 면역 반응을 조절할 수 있습니다. 또한 식이습관은 장내 미생물의 조성과 기능에 큰 영향을 미칩니다. 식이 섬유, 단백질, 지방 등 다양한 영양소는 장내 미생물의 성장과 생존에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 식이섬유가 풍부한 식단은 특정 미생물의 성장을 촉진시키고, 식이섬유 부족은 장내 미생물 군집의 다양성을 감소시킬 수 있습니다. 장내 미생물의 균형을 유지하기 위해 식이섬유가 풍부한 균형 잡힌 식단을 섭취하는 것이 중요합니다. 발효 식품(예: 김치, 요구르트)과 프리바이오틱스가 포함된 식품은 장내 미생물의 다양성과 건강을 증진시킬 수 있습니다.

안녕하세요. '단공류'란 영어 이름은 Monotreme인데 'mono'는 하나를 의미하고 'trema'는 구멍을 의미합니다. 다른 포유류들은 배변, 배설, 생식에 필요한 구멍들을 각기 따로 가지고 있는데요, 다만 단공류는 이런 기관들이 전부 '총배설강'이라는 하나의 구멍으로 연결되어 있습니다. 단공류는 호주와 뉴기니에서만 발견되는 원시 포유류이며 포유류이지만 알을 낳는 포유류로, 오리너구리와 가시두더지가 여기에 속합니다. 단공류는 현재 살아있는 포유류 중에서 가장 원시적인 형태를 가진 그룹인데요, 이들은 유선으로 젖을 분비하지만 유두가 없으며, 피부를 통해 젖을 분비합니다.

안녕하세요. '캥거루'는 유대목 캥거루과에 속하는 포유류를 말하는데요, 가장 큰 특징은 아랫배 앞에 있는 육아낭을 가지고 있다는 점입니다. 출산 직후에 새끼는 앞발만을 이용해 육아낭 속으로 기어올라간 뒤 육아낭 속의 젖꼭지에 달라붙어서 자랍니다. 즉, 캥거루의 경우 젖은 캥거루의 주머니인 '육아낭'의 안쪽에 4개가 존재하며, 새끼 캥거루는 육아낭 안에서 젖을 빨아서 영양분을 섭취하게 됩니다.

안녕하세요. '편모(flagellum)'란 생물의 세포표면으로부터의 돌기물로 형성된 운동성이 있는 세포기관으로, 원생동물의 편모충류의 운동 및 포식기관이며 세균이나 각종 식물의 유주자 및 동물의 정자운동 기관의 역할을 하는데, 각각 중축부를 축사가 뚫고 그것을 둘러싸는 원형질층으로 구성되어 있습니다. 편모는 기본적으로 세포가 수용액 환경에서 헤엄쳐 움직일 수 있는 동력을 제공하는 역할을 담당하며, 화학물질이나 온도와 같은 주변 환경 변화를 감지할 수 있는 감각기관이기도 합니다. 원핵생물의 경우 대장균은 여러 개의 편모가 세포 전체에 골고루 분포하며 편모의 개수가 많을수록 더 빠르게 움직일 수 있고, 헬리코박터는 여러개의 편모를 이용하여 끈끈한 위 점막을 통과하여 위상피 세포에 도달, 염증을 일으키게 됩니다. 진핵생물의 생식세포인 정자는 한 개의 편모를 가지고 있으며 이 편모의 운동성으로 암컷의 생식기 안을 따라 움직여 갈 수 있습니다.

안녕하세요. '포유류'란 척추동물의 한 강을 이루는 동물군으로 '젖을 먹는 동물'이라는 뜻을 가지고 있으며, 지구 상에 약 4000여 종이 살고 있습니다. 포유류는 지구상의 동물들 중 상대적으로 최근에 나타난 그룹입니다. 포유류의 출현과 진화 배경을 살펴보면, 지구 생물의 진화 역사에서 중요한 위치를 차지하고 있으며, 다양한 생물군과 비교할 때 어느 정도 늦은 시기에 등장했습니다. 어류는 약 5억 년 전 캄브리아기 초기에 최초로 등장했습니다. 초기 어류는 단순한 형태였지만, 점차 다양한 형태로 진화하여 현대의 다양한 어류로 발전했습니다. 양서류는 약 3억 6천만 년 전 데본기 말에 최초로 육상으로 진출한 척추동물입니다. 이들은 물과 육상에서 모두 살아갈 수 있는 능력을 가지며, 진화의 중요한 단계를 이룩했습니다. 파충류는 약 3억 년 전 페름기 초기에 등장했습니다. 파충류는 건조한 환경에서도 살아갈 수 있는 능력을 가지며, 다양한 생태적 지위를 차지하게 됩니다. 이후 조류는 약 1억 5천만 년 전 중생대 백악기 초기에 공룡에서 진화한 그룹으로, 비행 능력과 다른 특성으로 다양한 생태적 지위를 차지하게 됩니다. 포유류의 조상은 약 2억 5천만 년 전 트라이아스기 중기에 등장한 초기 단궁류(프로토멜류 또는 원시 포유류의 조상들)입니다. 이들은 최초의 포유류와는 다르지만, 포유류의 주요 특징을 가지기 시작한 생물군입니다. 가장 초기의 진정한 포유류는 약 2억 년 전 트라이아스기 말기에 등장했습니다. 초기 포유류는 작은 크기의 포식성 동물들이었으며, 점차적으로 현대의 포유류로 진화해 나갔습니다. 포유류는 공룡의 멸종 이후 약 6,600만 년 전 백악기 말기부터 본격적으로 다양화되고 번성하기 시작했습니다. 이 시기에 포유류는 여러 가지 생태적 지위와 형태로 진화하게 되었습니다.

안녕하세요. '포유류'는 척추동물 아문의 한 강으로 포유강(Mammalia)에 속하며, 포유류라는 이름 자체가 ‘젖을 먹는 동물’이란 뜻으로, 젖을 먹여 새끼를 키우는 동물을 말합니다. 포유류는 대부분 탯줄을 통해 자궁 안에 있는 새끼에게 성장에 필요한 영양분을 공급해 주고, 어느 정도 새끼가 자라면 출산을 하여 젖을 먹여 키웁니다. 포유류의 젖(유즙)과 이를 통해 새끼를 먹이는 행위는 수백만 년에 걸친 진화 과정에서 발달된 독특한 특징입니다. 이 특징은 포유류가 다양한 환경에서 생존하고 번성하는 데 중요한 역할을 했습니다. 포유류는 약 3억 년 전 석탄기 말에 살았던 원시 단궁류(육상 척추동물의 한 그룹)에서 진화했으며, 이들은 포유류의 먼 조상으로, 시간이 지나면서 점차 포유류의 특징을 가지게 됩니다. 젖샘(유선)은 피부의 땀샘이나 피지샘에서 진화한 것으로 추정됩니다. 초기 포유류의 조상들은 피부에서 분비물을 생성하여, 알이나 새끼를 보호하거나 보습하는 역할을 했을 가능성이 큽니다. 이 분비물은 처음에는 알이나 새끼를 감염으로부터 보호하는 항균 물질로 기능했을 수 있습니다. 시간이 지나면서, 이 분비물은 영양분을 포함하게 되었고, 점차적으로 젖샘으로 발전했습니다. 모유는 단백질, 지방, 당분, 비타민, 면역물질 등을 포함하고 있어, 새끼에게 필요한 모든 영양소를 제공합니다. 또한, 모유는 새끼의 면역체계를 강화하는 데 중요한 역할을 합니다. 젖을 통해 새끼에게 영양을 공급하는 것은 외부 환경의 변화에 덜 의존하게 만들었습니다. 이는 새끼의 생존율을 크게 높였고, 다양한 환경에서 번식과 생존이 가능하게 했습니다. 또한 젖을 먹이는 과정에서 부모와 자식 간의 유대가 강화되었습니다. 이 유대는 새끼의 생존뿐 아니라 사회적 행동의 발달에도 중요한 영향을 미쳤습니다.

안녕하세요.잠자리는 전 세계에 6000여 종이 넘게 분포해 있으며 물이 있는 습지 근처에서 서식하는데요, 세계자연보전연맹(이하 IUCN)은 전 세계 잠자리 6016종 중 16%가 멸종될 위기에 처해있다고 밝혔습니다. 주된 원인은 도시화, 농경지 확보 등으로 잠자리 서식지인 습지가 손실됐기 때문이며, 이 밖에도 기후위기, 살충제 사용은 북미, 유럽을 비롯해 전 세계적으로 큰 위협 요소로 작용하고 있습니다. '고추잠자리'는 잠자리목 잠자리과에 속하는 곤충인데요, 보통 5∼6월부터 나뭇가지에 거꾸로 매달린 채 우화하고, 11월까지 성충을 볼 수 있습니다. 유충은 몸길이 17∼20mm로 녹갈색 바탕에 검은색 점무늬가 있고 배의 제8, 9마디의 옆가시는 작으며 늪이나 연못 등 수생식물이 많은 곳에 서식하며, 한국, 일본, 타이완, 중국, 인도차이나반도, 인도 등지에 분포합니다.