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자연선택에 대한 연구는 어디에 이용되나요?
안녕하세요. 자연선택(Natural Selection)은 진화론의 핵심 개념 중 하나로, 찰스 다윈(Charles Darwin)이 제시한 이론입니다. 자연선택은 종이 환경에 적응하면서 어떻게 변하는지를 설명하는 과정입니다. 이 개념은 생물의 진화와 다양성을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다. 개체군 내의 생물들은 유전적 변이를 가지고 있습니다. 이 변이는 유전자 돌연변이, 유전자 재조합, 성적 교배 등의 과정에서 발생합니다. 이러한 변이는 생물의 형태적, 생리적, 행동적 특성의 차이를 만들어냅니다. 대개 생물들은 자신의 자손을 많이 생산합니다. 이는 자원의 제한으로 인해 모든 자손이 생존하지 못하고, 일부만 생존하여 번식하게 됩니다. 자원과 환경에 가장 잘 적응한 개체가 생존하고 번식할 확률이 높습니다. 이러한 개체들은 자신에게 유리한 형질을 가지고 있어 생존과 번식에서 우위를 점합니다. 적자 생존은 이러한 적응형 개체들이 다음 세대에 더 많은 유전자를 전달하게 되는 과정을 의미합니다. 생물의 특성은 유전되며, 자손은 부모로부터 유전자를 물려받습니다. 따라서 생존과 번식에서 유리한 특성은 다음 세대에 전달되어 점점 더 일반화됩니다. 이처럼 자연선택은 생물들이 환경에 적응하는 과정을 설명합니다. 환경에 적합한 형질을 가진 개체들이 살아남고 번식함으로써, 그 형질은 개체군 내에서 점점 더 흔해집니다. 이는 생물들이 그들의 서식지에서 최적의 생존 전략을 개발하게 만든다는 것을 의미합니다. 이처럼 자연선택은 진화론의 핵심 개념으로, 생물의 진화 과정을 이해하는 데 필수적입니다. 생물들은 환경에 적응하면서 진화하고, 이러한 적응이 어떻게 이루어지는지를 설명하는 데 중요한 역할을 합니다. 다윈의 자연선택 이론은 생물 종의 기원과 다양성을 설명하는 데 도움을 주었습니다. 다양한 종이 어떻게 출현하고, 서로 다른 환경에 어떻게 적응하는지를 이해하는 데 기초가 되었습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.15
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개미는 최대 몇 g까지 들 수 있는지 궁금해요
안녕하세요. 개미는 종종 자기 체중보다 10배~40배 이상무거운 물체를 어렵지 않게 나를 수 있습니다. 개미의 키를 1센티미터, 무게를 0.01그램이라고 그리고 개미가 최대로 들을 수 있는 무게는 체중의 40배인 0.4그램 정도라고 가정할 수 있습니다. 비행 근육이 달리지 않은 일개미의 가슴 등판은 단단한 상자 모양으로 바뀌어 머리, 다리, 배를 움직이는 근육을 튼튼하게 지탱하게 됐고 근육이 힘을 잘 쓰도록 키틴질 내부구조도 달라져 있으며, 무거운 물건을 드는 사람의 팔 구실을 하는 목 근육과 무게를 버티는 다리 근육이 현저히 커져 있기 때문에 무거운 물체도 옮길 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.15
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꿀벌은 정말 침을 한번 쏘면 죽게 되나요?
안녕하세요. 네, 꿀벌은 침을 한 번 쏘면 대부분의 경우 죽게 됩니다. 이 현상은 꿀벌의 침 구조와 침을 사용하는 방식 때문에 발생합니다. 꿀벌의 침은 톱니 모양의 미세한 갈고리들이 있습니다. 이 갈고리들은 사람이나 다른 포유류의 피부에 침을 박을 때 깊숙이 박히도록 도와줍니다. 그러나 이 갈고리들이 피부에 걸려 빠져나오지 않게 되어, 꿀벌이 침을 뽑으려고 할 때 몸의 일부가 함께 뜯어져 나가게 됩니다. 꿀벌의 침은 신경절, 독샘, 그리고 일부 내장 조직과 연결되어 있습니다. 침을 박고 빠지지 않게 되면, 꿀벌이 몸을 빼내려 할 때 침과 함께 일부 내장이 몸에서 분리되어 나옵니다. 이 때문에 꿀벌은 침을 쏜 후 심각한 내부 손상을 입고 결국 죽게 됩니다. 반면에 말벌의 침은 매끄럽고 톱니가 없어서, 피부에 침을 박아도 쉽게 다시 빼낼 수 있습니다. 이 때문에 말벌은 여러 번 독침을 쏠 수 있으며, 독을 반복적으로 주입할 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.15
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한국에서는 왜 이구아나나 도마뱀같은게 보이지 않는 것일까요? 궁금합니다.
안녕하세요. 한국은 사계절이 뚜렷한 온대 기후 지역으로, 겨울에는 기온이 크게 내려가고 눈이 많이 내립니다. 반면, 이구아나나 도마뱀 같은 파충류는 대개 따뜻한 기후에서 잘 살아갑니다. 이들은 추운 날씨를 견디기 어려워하며, 적절한 온도가 유지되지 않으면 생존이 힘듭니다. 그래서 파충류는 주로 열대나 아열대 지역에 많이 서식합니다. 한국에도 파충류가 전혀 없는 것은 아닙니다. 작은 도마뱀류나 뱀류 등이 존재합니다. 예를 들어, 한국에서 볼 수 있는 도마뱀류로는 쇠살모사도마뱀과 제주도마뱀 등이 있습니다. 그러나 이들은 주로 숲 속, 산지나 습지 등에 서식하며, 사람과 마주칠 일이 많지 않습니다. 코모도왕도마뱀과 같은 큰 파충류는 원래 동남아시아의 특정 지역에 서식합니다. 한국과는 자연적으로 관련이 없는 종이며, 한국에서는 기후나 서식지 조건이 맞지 않아 살아남기 어렵습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.15
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최초의 인간은 누구인가요? 궁금합니다.
안녕하세요. 과학적 관점에서 인간은 진화의 산물로 여겨집니다. 현재의 인간(Homo sapiens)은 수백만 년에 걸쳐 진화해 온 다양한 종들로부터 유래했습니다. 인간의 진화는 단세포 생물에서 다세포 생물, 다양한 동물 종, 그리고 최종적으로 포유류와 영장류로 이어지는 복잡한 과정입니다. '최초의 인간'을 명확히 정의하기는 어렵습니다. 그러나 진화론적으로 보면, 현대 인간과 가장 가까운 공통 조상(Homo sapiens의 가장 초기 형태)이 약 20만 년 전 아프리카에서 나타난 것으로 추정됩니다. 이 초기 인간들은 현대 인간과 유사한 신체적 특징을 가지고 있었으며, 문화적 활동도 했던 것으로 보입니다. 인류는 유인원 → 오스트랄로피테쿠스 → 호모하빌리스 → 호모에렉투스 → 호모사피엔스 → 호모사피엔스사이엔스 순으로의 진화 과정을 거쳤습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.15
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동물원의 처음으로 코끼리는 언제부터 나타난 것일까요? 궁금합니다.
안녕하세요. 태종 11년(1411년) 일본의 쇼군인 아시카가 요시모치가 코끼리를 조선 왕실에 선물했는데요, 해당 코끼리가 한반도에 들어온 최초의 코끼리로 추정되고 있으며, 이 코끼리는 1408년 동남아시아의 아라진이라는 사람이 일본 후쿠이 지방 막부의 우두머리 아시카가에게 준 선물이었습니다. 그 후 아주 오랜 세월이 흘러 500년 뒤인 1912년 한반도에 비로소 두 번째 코끼리가 들어왔는데요, 이 코끼리를 맞은 곳은 일제가 우리나라를 찬탈한 뒤 궁궐(창경궁)에서 동물원으로 격하시킨 창경원이었습니다. 한국의 동물원에 있는 코끼리들 중 일부는 인도, 태국, 미얀마, 캄보디아 등 아시아 국가에서 온 아시아코끼리입니다. 아시아코끼리는 주로 이 지역에서 포획되거나, 현지 동물 보호 단체와의 협력을 통해 동물원으로 이송된 경우가 많습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.15
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학과 선정이 어려워요ㅠㅠㅠㅠㅠㅠㅠ
안녕하세요.생명공학과나 바이오 나노학과는 환경공학과 가장 관련성이 높다고 할 수 있습니다. 환경 문제를 해결하는 데 생명과학과 기술을 적용할 수 있는 학문들이기 때문입니다. 또한 신소재공학과도 환경공학과 연관성이 있을 수 있습니다. 특히, 환경 문제 해결을 위한 새로운 재료를 개발하거나 환경 친화적 기술을 연구할 수 있는 기회를 제공합니다. 고등학교에서 물리와 화학을 선택하지 않았다고 해서 대학에서 큰 어려움을 겪는 것은 아닙니다. 많은 대학에서는 1학년 과정에 기초 물리, 기초 화학 강좌가 포함되어 있습니다. 이 과목들은 대학에서 필요한 기본 지식을 다루므로, 고등학교에서 해당 과목을 수강하지 않았더라도 충분히 따라갈 수 있도록 설계되어 있습니다. 대학 입학 전이나 초기에 물리와 화학의 기초 개념을 복습하거나, 관련 서적을 통해 기본 개념을 보충하는 것도 좋은 방법입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.15
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최근들어 왕잠자리나 장수잠자리를 도심에서 왜 보기가 힘든건가요
안녕하세요. 도심에서 왕잠자리나 장수잠자리 같은 대형 잠자리를 보기 어려워진 이유는 여러 가지 환경적 요인에 의해 설명될 수 있습니다. 이들 요인은 대개 인간의 활동과 관련이 있으며, 잠자리의 서식지와 먹이 환경에 직접적인 영향을 미칩니다. 왕잠자리나 장수잠자리와 같은 큰 잠자리 종은 주로 습지, 연못, 호수 등 물이 많은 곳에서 서식합니다. 그러나 도시화로 인해 이러한 자연 서식지가 줄어들고, 도심 주변의 습지와 물가가 개발되면서 이들의 서식지가 감소했습니다. 도심에서의 수질 오염도 큰 문제입니다. 공장 폐수, 생활하수, 농약과 같은 오염 물질이 물에 섞이면 잠자리 유충(애벌레)이 자라는 환경이 악화됩니다. 유충은 물 속에서 자라며 깨끗한 물을 필요로 하기에, 오염된 환경에서는 생존과 성장이 어렵습니다. 게다가 도심은 잠자리의 성장이 필요한 자연 환경이 거의 없고, 콘크리트 구조물과 도로가 대부분을 차지합니다. 이러한 환경에서는 잠자리가 서식하거나 번식하기 어려우며, 이는 개체 수 감소로 이어집니다. 또한 기후 변화로 인해 지역의 기온, 강수량 등이 변화하면서 잠자리의 생태에도 영향을 미칩니다. 온도와 습도가 달라지면, 특정 잠자리 종이 살기 어려운 환경이 될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.15
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수족관안에 물고기는 어항에 따라 크기가 달라지고 그러는 건지 궁금합니다.
안녕하세요. 어항의 크기는 물고기의 성장에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다. 좁은 어항에서는 물고기의 움직임이 제한되고, 폐기물이 쉽게 축적되어 물의 질이 나빠질 수 있습니다. 이로 인해 물고기의 스트레스가 증가하고, 성장에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 일부 물고기는 어항이 작을 경우 스트레스를 받거나 호르몬 분비가 달라지면서 성장 속도가 느려지거나 성장이 억제될 수 있습니다. 그러나 이는 모든 물고기에게 해당되는 것은 아니며, 종마다 차이가 있습니다. 또한 각 종마다 유전적으로 결정된 최대 크기가 있습니다. 어항의 크기가 커지더라도 유전적으로 결정된 크기 이상으로 성장하지 않습니다. 예를 들어, 민어는 자연에서 1~2미터까지 자랄 수 있지만, 어항 환경에서는 그보다 훨씬 작은 크기로 자랄 가능성이 큽니다. 어항에서 물고기를 키울 때 고려해야 할 점은 물고기가 성숙한 후의 크기를 고려하여 어항의 크기를 결정하는 것이 중요합니다. 어항이 너무 작으면 물고기가 스트레스를 받고 성장이 억제될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.15
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박쥐는 어떻게 초음파를 가질수 있는 건가요?
안녕하세요. 박쥐는 포유류 가운데 날 수 있는 유일한 동물인데요, 시력이 거의 퇴화했으나 초음파를 활용하여 어두운 곳에서 자유롭게 이동하며 먹이를 찾을 수 있습니다. 박쥐는 머리 부분을 통해서 2만~10만Hz의 초음파를 발사하고, 되돌아오는 메아리를 귀로 듣는다고 합니다. 이러한 방법으로 어두운 곳에서도 길을 찾고 정보를 교환할 수 있으며, 먹이를 잡을 때도 먹이의 종류와 위치까지 파악할 수 있습니다. 이렇게 박쥐가 내는 초음파는 사람이 들을 수 없지만, 실제로는 60~140dB에 달하는 큰소리라고 합니다. 연구 결과, 박쥐는 상황에 따라 다른 형태의 초음파 신호를 이용하는 것으로 나타났는데요, 먹이를 두고 다툴 때, 짝짓기할 때, 잠을 자려고 무리를 이룰 때, 또 무리를 이룬 뒤에 서로 간의 거리를 조정할 때 이렇게 네 가지 경우 모두 다른 형태의 신호를 확인할 수 있었다고 합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.15
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