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우리 주위에서 볼수 있는 각각의 새 종은 어떤 서식지를 선호할까요
안녕하세요.네, 말씀해주신 것처럼 새들은 각자의 먹이, 번식 습성, 포식 위험에 따라 선호하는 서식지가 다른데요, 참새의 경우에는 도시, 농촌, 주택가, 공원 등 사람 주변에 서식하며, 인간 활동에 익숙하며, 곡물이나 빵 부스러기 등 잡식성이어서 다양한 환경에서 살아갈 수 있습니다. 또한 도시에서는 인공 구조물에 둥지를 트는 반면, 시골에서는 농가나 나무 위에 둥지를 만듭니다. 비둘기의 경우에는 도시, 공원, 광장, 교량을 선호하며, 높은 적응력과 사람 친화성을 가지며, 건물이나 다리 같은 인공 구조물을 둥지 장소로 활용하며, 시골보다는 도시에서 흔합니다. 까치의 경우에는 숲 주변, 공원, 농경지 주변, 교외를 선호하며, 잡식성, 높은 지능으로 다양한 환경에서 먹이 탐색이 가능하고, 나무가 있는 지역에서 둥지를 트며, 도시보다 교외와 시골에서 더 안정적으로 서식합니다. 도시 새의 경우에는 인간 음식물, 쓰레기, 먹이주기 등으로 잡식화가 진행되며 행동이 인간 친화적이며, 시골에 서식하는 새의 경우에는 자연 먹이(씨앗, 곤충)에 의존, 행동이 보다 자연 친화적입니다. 즉 새들은 서식지 특성에 따라 행동, 먹이, 번식 전략이 달라지며, 도시와 시골에서는 같은 종이라도 생활 방식과 생태적 역할이 다르게 나타납니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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꽃을 선물할 때 받는 사람의 취향과 의미
안녕하세요. 네, 말씀하신 것처럼 꽃을 선물할 때는 받는 사람의 취향과 꽃의 의미를 함께 고려하면 좋을텐데요, 꽃을 선택할 때는 색상, 향, 형태, 상징적 의미를 모두 고려하는 것이 좋습니다. 우선 붉은색 계열은 열정, 사랑, 강한 감정을 전달할 때 적합합니다. (예: 장미, 튤립) 분홍색 계열은 부드럽고 따뜻한 감정을 나타냅니다. (예: 카네이션, 분홍 장미) 노란색 계열은 우정, 기쁨, 격려의 의미를 전달합니다. (예: 해바라기, 프리지아) 흰색 계열은 순수, 청결, 겸손의 의미로 주로 감사나 위로의 뜻에 적합합니다. (예: 백합, 국화) 라일락, 장미, 프리지아 등은 향기를 즐기는 사람에게 적합하며, 장미 외 일반 꽃다발용 꽃들은 향에 민감한 사람에게 적합합니다. 즉, 받는 사람의 성격, 관계, 상황을 고려하여 색상과 꽃 종류를 결정하면 의미 전달이 훨씬 명확해질 수 있으며, 꽃 선물 후 신선도를 유지하려면 환경과 관리 방법이 중요한데요, 깨끗한 물을 사용하고, 꽃병의 물은 매일 갈아주는 것이 좋으며, 물에 꽃 전용 영양제나 설탕, 레몬즙을 소량 넣으면 신선도 유지에 도움이 됩니다. 또한 꽃을 받으면 줄기 끝 1~2cm를 사선으로 잘라 물에 바로 꽂는 것이 좋으며, 사선으로 자르면 물 흡수 면적이 넓어지고, 물이 더 잘 올라갑니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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단백질 분리 정제시 초기 단계 수행하는 염석의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요.단백질 정제에서 초기 단계로 자주 수행되는 염석(salting out)은 단백질 용액에 고농도의 염(salt, 보통 (NH₄)₂SO₄, NaCl 등)을 첨가하여 단백질을 선택적으로 침전시키는 방법인데요, 핵심 원리는 단백질의 수용성 감소를 이용한 침전입니다. 단백질은 수용액에서 표면에 친수성(hydrophilic) 아미노산을 노출하며 용해되어 있는데요, 용액에 염을 첨가하면 염 이온이 물과 결합하여 자유수(water of hydration)를 감소시키게 되며, 물 분자가 단백질 표면을 충분히 둘러싸지 못하게 되면, 단백질 간 수소결합 및 소수성 상호작용이 증가하여 단백질이 서로 응집하고 침전하게 됩니다. 즉, 염석은 용매 내에서 단백질의 친수 환경을 줄여 소수성 상호작용을 증가시키고 선택적으로 침전시키는 과정이라고 볼 수 있습니다. 염을 점진적으로 증가시키며 특정 농도에서 원하는 단백질만 침전시키도록 조절하는데요 예를 들어, 0–30% (NH₄)₂SO₄: 일부 단백질 침전, 30–60%: 표적 단백질 침전, 60–90%: 다른 불필요 단백질 침전을 진행하며 이를 통해 단백질의 불순물을 제거하고 특정 단백질을 농축할 수 있습니다. 이러한 염석의 경우 단백질을 활성 손상 없이 농축할 수 있으며 단백질의 용해도 차이를 이용하므로 초기 단계에서 대량 처리 가능하고, 이후 수행할 크로마토그래피 등의 정제 단계에서 단백질 농도를 높여 효율을 향상시킵니다.감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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단백질 분리 정제시에 친화성 크로마토그래피의 단점은 무엇인가요?
안녕하세요.네, 말씀해주신 친화성 크로마토그래피는 단백질과 특정 리간드(ligand) 사이의 높은 특이적 결합을 이용하여 표적 단백질을 선택적으로 분리하는 매우 강력한 방법인데요, 일반적으로 항체-항원 결합, 효소-기질 유사체 결합, His-tag와 Ni²⁺/Co²⁺ 결합 등이 활용되지만 그러나 장점이 큰 만큼 단점도 존재합니다. 우선 말씀하신 것처럼, 표적 단백질과 칼럼 리간드 사이의 결합력이 지나치게 강하면 단백질을 용리(elution)하기 어려움이 가장 큰 문제인데요, 이 경우, 단백질을 칼럼에서 분리하기 위해 높은 농도의 염, 극성 용매, pH 변화, 변성제 등을 사용해야 할 수 있으며, 이런 강한 처리 과정은 단백질의 구조적 변성(denaturation)이나 활성 손실을 초래할 위험이 있습니다. 또한 특정 단백질이 아닌 다른 단백질이 칼럼 리간드와 약하게 결합할 수 있어 순도가 낮아지는 경우가 있으며 특히 복합체 단백질이나 유사한 구조를 가진 단백질은 비특이적 흡착(non-specific binding)이 발생할 수 있습니다. 고특이성 리간드를 가진 친화성 칼럼은 제작 비용이 높고, 재사용이 제한적일 수 있으며, 강한 세척이나 용리 과정에서 리간드가 손상될 수 있어, 칼럼 수명이 줄어듭니다. 또한 단백질마다 최적 리간드, 결합 완충 용액, 용리 조건이 다르기 때문에 조건 설정이 번거롭고 시간이 많이 소요되며 특히, 용리 조건에서 단백질 안정성을 동시에 유지하는 것이 어려울 수 있습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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식물에서는 나트륨 칼륨펌프 대신에 어떠한 펌프를 가지고 있나요?
안녕하세요. 네, 말씀해주신 것과 같이 동물 세포에서는 나트륨-칼륨 펌프(Na⁺/K⁺-ATPase)가 대표적인 1차 능동 수송 장치로, 세포 내부와 외부의 Na⁺와 K⁺ 농도를 적극적으로 유지하는 역할을 하지만 식물 세포는 구조적으로 세포벽이 있고, 삼투압과 수분 조절이 매우 중요하기 때문에, 동물과 동일한 Na⁺/K⁺-ATPase를 가지고 있지 않습니다. 대신 식물은 프로톤(P⁺) 펌프, 특히 H⁺-ATPase를 이용하여 비슷한 기능을 수행합니다. 식물에서는 세포막에 위치하며, ATP를 이용해 H⁺(양성자)를 세포 밖으로 능동 수송하는데요, 이렇게 형성된 양성자 기울기(proton gradient)와 전기화학적 기울기는 2차 능동 수송의 에너지원으로 사용됩니다. 예를 들어, K⁺, NO₃⁻, 포도당 등의 이온과 영양분 흡수에 H⁺-공동수송(symport)이나 H⁺-반송(antiport) 시스템을 통해 에너지를 제공합니다. 또한 식물만이 가지고 있는 세포소기관인 액포(vacuole) 내에서 H⁺를 능동적으로 펌핑하여 세포 내 산성도 유지 및 삼투압 조절에 기여하는데요, H⁺-PPase는 PPi(무기 피로인산)를 에너지원으로 사용하여 H⁺를 수송합니다. 이때 액포에 H⁺가 펌핑되면, 다른 이온(K⁺, Na⁺, Ca²⁺ 등)의 저장과 세포 내 삼투압 유지가 가능해집니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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소금이 짠걸 떠나서 맛있게느끼게 해주는 이유가 무엇인가요
안녕하세요.질문해주신 것처럼 소금(염화나트륨, NaCl)은 단순히 짠맛만 내는 게 아니라, 실제로는 다른 맛을 증폭시키고 음식의 풍미를 높이는 역할을 하는데요, 우리 몸은 Na⁺(나트륨)을 반드시 필요로 합니다 (삼투압 조절, 신경 신호, 근육 수축 등). 그래서 짠맛은 단순한 자극이 아니라, 생존에 중요한 자원을 섭취하라는 신호라서 뇌에서 보상(쾌감)으로 인식하는데요 즉, 소금은 뇌 보상계(특히 도파민 분비)를 자극해 "맛있다"라고 느끼게 합니다. 소금은 미각 수용체 수준에서 쓴맛 수용체(T2R)의 신호를 억제하는데요, 그래서 원래 쓴맛이 강한 채소(예: 케일, 가지, 콩류)도 소금을 살짝 뿌리면 맛이 순해지고 더 먹기 좋게 느껴집니다. 또한 소금은 단맛 수용체(T1R2/T1R3)와 감칠맛 수용체(T1R1/T1R3)의 반응성을 높여 주는데요, 그래서 초콜릿, 캐러멜, 수박 같은 음식에 소금을 살짝 뿌리면 단맛이 더 진해지고 깊은 풍미가 나며, 감칠맛(umami)의 경우, 글루탐산(예: 다시마, 치즈)과 나트륨이 결합하면 MSG(모노소듐글루탐산)이 되는데, 이것이 감칠맛을 극대화합니다. 뇌에서의 인식 측면에서 짠맛은 미각 피질(gustatory cortex)에서 다른 맛(단맛, 신맛, 감칠맛)과 상호작용하며, 뇌는 소금을 섭취하면 “이 음식은 안전하고, 생존에 좋은 자원”이라고 판단해 맛을 더 긍정적으로 평가합니다. 그래서 소금은 "조미료"가 아니라, 일종의 맛 증폭 장치 역할을 합니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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생물계는 왜 소금을 필수자원으로 활용했을까요
안녕하세요.질문해주신 “소금(=염, 주로 NaCl)”은 자연에서 얻기가 쉽지 않은 자원인데, 왜 지구의 모든 생물은 나트륨과 염소를 필수적인 자원으로 활용하게 되었을까?에 대해서 답변해보자면, 생명은 약 35~40억 년 전, 원시 바다(해수)에서 탄생했다고 여겨집니다. 원시 바다는 지금보다 농도는 달랐을 수 있지만, Na⁺(나트륨 이온), Cl⁻(염소 이온), K⁺(칼륨 이온) 등이 녹아 있었으며, 초기 생명체들은 이 염류 환경에서 진화했기 때문에, 세포 안팎의 이온 균형과 삼투 조절에 자연스럽게 Na⁺와 Cl⁻를 활용하는 시스템이 정착했습니다. 세포는 물의 출입을 조절해야 생존할 수 있는데요, Na⁺와 Cl⁻는 크기가 적당하고 물에 잘 녹아 삼투 조절의 주요 이온으로 진화 과정에서 선택되었습니다. 신경과 근육은 막 전위(membrane potential) 변화를 이용해 신호를 전달하는데요, 이때 Na⁺와 K⁺의 농도차가 핵심적인 전기적 기반을 만들며 만약 Na⁺ 대신 다른 이온을 썼다면, 생물의 신경계 발달은 지금과 달라졌을 가능성이 큽니다. 즉 원시 바다에는 Na⁺, Cl⁻, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, SO₄²⁻ 같은 다양한 이온이 있었지만 즉, 초기 세포가 세포 내부(K⁺ 위주) vs 외부(Na⁺, Cl⁻ 위주) 구조를 유지하면서 에너지 대사 및 신호전달에 활용하기 좋았기 때문에 NaCl 체계가 굳어졌다고 볼 수 있습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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고양이과 동물이 왜 단맛을 못느끼나요
안녕하세요.네 말씀해주신 것처럼 고양이과 동물(사자, 호랑이, 치타, 집고양이 등)은 포유류 중 드물게 단맛을 전혀 느끼지 못하는 동물인데요, 우선 단맛을 느끼는 데 필요한 수용체는 T1R2 + T1R3라는 단백질 복합체입니다. 하지만 고양이과 동물들은 T1R2 유전자가 돌연변이로 인해 기능을 상실했는데요, 그래서 설탕이나 과일의 당분이 입에 들어와도 뇌에 "단맛" 신호가 전달되지 않습니다. 고양이과 동물은 절대적 육식 동물(obligate carnivore)인데요, 주 먹이는 고기(단백질과 지방)로, 자연 상태에서 과일이나 꿀 같은 당분원을 거의 섭취하지 않았으며, 따라서 단맛을 구별할 진화적 압력이 약했고, 수백만 년에 걸쳐 관련 유전자가 퇴화했습니다. 즉 생물은 필요 없는 기능을 유지하는 데 드는 에너지와 자원을 줄이는 방향으로 진화하기도 하는데요, 단맛을 감지할 필요가 없었던 고양이과 동물에게는, 단맛 수용체 유전자가 “쓸모 없는 기능”으로 남았다가 결국 없어진 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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펭귀은 두가지맛만 느낀다고 하는데 그 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 펭귄의 미각은 조류 중에서도 특히 특이한 사례로 꼽히고 있는데요, 즉, 우리가 아는 다섯 가지 기본 미각(단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛, 감칠맛) 중에서 펭귄은 단맛·쓴맛·감칠맛을 전혀 구별하지 못하며 짠맛과 신맛만을 느낄 수 있습니다. 펭귄의 유전체를 분석한 결과, 단맛(T1R2), 감칠맛(T1R1/T1R3), 쓴맛(T2R 계열)을 감지하는 유전자가 모두 사라져 있거나 작동하지 않는 상태였는데요, 즉 남아 있는 것은 짠맛(ENaC 채널)과 신맛(PKD2L1 유전자 관련)을 담당하는 경로뿐이었습니다. 펭귄은 주로 물고기, 오징어, 크릴 같은 해양 생물을 통째로 삼켜서 먹으며, 씹어서 맛을 음미하는 과정이 거의 없기 때문에, 다양한 미각 수용체가 진화적으로 필요하지 않았습니다. 또한 펭귄은 남극과 아한대의 차가운 환경에 적응한 새인데, 차가운 온도에서는 미각 수용체(특히 단맛과 감칠맛 관련 수용체)가 잘 작동하지 않는데요, 이런 환경적 압력이 오랜 세월 작용하면서, 해당 유전자들이 퇴화한 것으로 보입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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가장 큰 설치류인 카피바라는 왜 꼬리가 필요없나요?
안녕하세요.네, 질문해신 것처럼 설치류 대부분은 말씀하신 것처럼 길거나 짧은 꼬리를 갖고 있는데, 카피바라만 보면 "꼬리가 없는 설치류"처럼 보여서 특이하게 느껴지는데요, 사실 카피바라가 꼬리가 없는 게 아니라 매우 퇴화된 꼬리(짧고 바깥에서 거의 보이지 않음)를 가진 것입니다. 카피바라는 반수생(semiaquatic) 동물인데요, 주로 물가에서 살고, 물속에서 헤엄치고 잠수도 잘합니다. 긴 꼬리는 물속에서 유영에 방해가 될 수 있는데요, 물의 저항을 줄이고, 포식자(예: 아나콘다, 카이만)에게 잡히지 않기 위해서 꼬리가 퇴화했다고 보는 견해가 있습니다. 실제로 물가에서 사는 다른 설치류(예: 비버)는 꼬리를 "노처럼" 쓰기 때문에 납작하고 넓게 진화했지만, 카피바라는 무리를 이루고 얕은 물가에 머무는 생활 방식 덕분에 꼬리 기능이 필요 없어진 것입니다. 또한 작은 설치류(쥐, 햄스터, 다람쥐 등)는 긴 꼬리로 균형을 잡거나, 체온 조절을 하지만 카피바라는 몸집이 크고(50kg 이상), 다리도 굵고 안정적이라서 균형을 잡기 위해 꼬리가 필요하지 않습니다. 게다가 수생 생활에서는 물이 몸의 열을 식혀주기 때문에 꼬리를 통한 체온 조절 기능도 거의 필요하지 않습니다. 즉, 꼬리의 존재 여부는 "살아가는 환경에서 꼬리가 얼마나 유용했는가?"에 달려 있고, 카피바라는 큰 몸집 + 반수생 생활 + 무리 사회성 덕분에 꼬리 기능이 거의 필요 없어져 사라진 예라고 볼 수 있겠습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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