답변 내역
- 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·생명25.08.175.01명 평가00
- 학자들이 영장류 중에서 개코원숭이나 침팬지보다 사람이 더 나쁘다는 주장을 하는 이유안녕하세요. 네, 침팬지, 개코원숭이 같은 영장류는 공격적일 수 있지만, 그 폭력은 대체로 즉각적인 생존과 자원 확보를 위한 것인데요, 예를 들어서 먹이를 두고 다투거나, 번식 기회를 얻기 위한 경쟁, 무리 간 영토를 두고 다투기도 합니다. 따라서 일시적이고 상황 의존적이며, 불필요한 살상은 거의 일어나지 않습니다. 인간은 폭력을 생존 차원을 넘어 이념, 종교, 권력, 쾌락, 경제적 이익을 위해 행사하기도 하는데요 즉, 본능적 필요 이상으로 폭력을 체계적·대규모로 사용한다는 점에서 구분됩니다. 다른 영장류는 숲 속에서 열매를 먹거나 뿌리를 파면서 결과적으로 생태계 순환에 기여허는데요, 인간은 자연을 도구적 대상으로 바라보고 대규모로 변형하기도 하며, 도시, 도로, 공장, 인공제품을 만들면서 환경을 파괴하고, 다른 종의 대멸종을 유발하기도 합니다. 따라서 “나쁨”이라는 표현은 도덕적 의미라기보다 생태적 파괴력의 차이를 지적하는 경우가 많습니다. 또한 동물의 폭력은 순간적 감정에 따른 경우가 대부분이며 하지만 인간은 계획적으로, 장기간에 걸쳐 조직적으로 폭력을 행사할 수 있습니다. 전쟁, 집단학살, 노예제 등은 자연 상태의 영장류 사회에서는 거의 관찰되지 않으며, 이것이 학자들이 “인간은 단순히 더 지능적일 뿐 아니라, 지능을 폭력과 파괴에 이용하기도 한다”라고 말하는 이유입니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.175.01명 평가10
- 마음에 쏙!100
- 곤충은 지구상에서 가장 많은 종을 차지하고 있는데안녕하세요. 네, 질문해주신 것처럼 곤충은 지구상에서 가장 많은 종이 존재하고 있는데요, 곤충은 현재까지 알려진 동물 종의 절반 이상을 차지할 정도로 지구상에서 가장 다양하고 풍부한 무리이며, 단순히 개체 수가 많은 것뿐만 아니라 생태계의 균형을 유지하는 핵심적인 역할을 담당하고 있습니다. 우선 곤충의 경우에는 수분매개자의 역할을 수행하는데요, 꿀벌, 나비, 딱정벌레 등은 꽃가루를 옮겨 식물의 수정과 번식을 도우며, 지구 식물의 약 75%가 곤충의 수분에 의존하고 있으며, 이는 농업과 식량 생산에도 직결됩니다. 또한 쇠똥구리, 파리 애벌레, 흰개미 등은 동식물의 사체, 배설물, 낙엽을 분해하여 영양분을 토양으로 환원시킬 수 있으며, 이를 통해 물질 순환과 토양 비옥화가 이루어집니다. 게다가 곤충은 새, 양서류, 파충류, 포유류, 어류에 이르기까지 수많은 동물들의 먹이가 되는데요, 특히 곤충은 단백질과 지방이 풍부하여 에너지 흐름의 핵심 자원입니다. 마지막으로 어떤 곤충은 다른 곤충을 잡아먹는 포식자(사마귀, 무당벌레)로서 개체 수를 조절하는데요 또 어떤 곤충은 기생성(예: 기생벌)으로 특정 종의 번식을 억제하여 생태적 균형을 유지하기도 합니다. 이러한 곤충은 크게 날개의 유무와 발달 단계, 입의 구조 등을 기준으로 다양한 목(order)으로 나뉠 수 있는데요, 지구상에서 가장 많은 종을 차지하는 곤충 무리로 '딱정벌레목', 나비와 나방을 포함하는 나비/나방목, 벌, 개미 등이 포함되어있는 '막시목' 등이 있습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.1700
- 단순 단백질 효소와 복합 효소의 차이는 무엇인가요?안녕하세요.네, 질문해주신 단순 단백질 효소와 복합 효소는 효소의 구성 성분에 따라 구분되는 개념인데요 이 둘의 경우에는 효소가 촉매 작용을 하기 위해 필요한 비단백질 성분(cofactor)의 존재 여부에 차이가 있다고 볼 수 있습니다. 우선 단순 단백질 효소의 경우에는 오직 아미노산으로만 이루어진 단백질이며, 효소의 단백질 부분만으로도 촉매 기능을 발휘할 수 있습니다. 즉 즉, 별도의 보조인자(cofactor) 없이 단백질 자체 구조만으로 활성 부위를 형성하고 기질과 반응할 수 있습니다. 반면에 복합 효소의 경우에는 단백질 성분(apoenzyme) + 비단백질 성분(cofactor)으로 구성되어 있는데요, 이러한 비단백질 성분의 경우에는 Fe²⁺, Zn²⁺, Mg²⁺, Cu²⁺ 등의 금속 이온이 관여하여 구조 안정화, 전자 이동, 산화·환원 반응에 관여할 수 있으며, 보조효소, coenzyme: NAD⁺, FAD, CoA, 비타민 유도체 등의 유기 분자가 그 역할을 수행할 수도 있습니다. 특징으로는 단백질 부분(apoenzyme)만으로는 불활성 상태이며, 반드시 cofactor가 결합해야 활성화(holoenzyme)되며, 다양한 환경에 적응 가능하기 때문에 같은 단백질이라도 cofactor의 종류에 따라 다른 반응을 촉매할 수 있습니다.학문 / 생물·생명25.08.175.01명 평가00
- 서로 다른 환경에 적응했다는 동위효소는 어떤 특징이 있는 효소인가요?안녕하세요. 네, 질문해주신 "동위효소"란 서로 다른 유전자에 의해 만들어졌지만 동일한 효소 작용(즉, 같은 기질에 작용하여 같은 산물을 생성하는 촉매 기능)을 하는 효소 단백질을 말하는 것인데요, 하지만 이 효소들은 완전히 똑같지 않고, 구조·조직 분포·조절 방식 등에서 차이가 있기 때문에 특정 환경이나 생리적 조건에 더 잘 적응할 수 있습니다. 우선 동위효소는 유전자 중복(gene duplication)이나 진화 과정에서 생긴 서로 다른 유전자에서 유래하는데요, 따라서 아미노산 서열과 단백질 구조가 조금씩 다릅니다. 또한 모두 같은 화학반응(동일한 기질 → 동일한 생성물)을 촉매하지만, 반응속도 상수(Km, Vmax), 최적 pH, 온도 안정성, 조절인자 감수성 등이 달라 환경 적응성이 다른데요 예를 들어서 어떤 동위효소는 저산소 환경에서 잘 작동하고, 다른 것은 고산소 환경에서 더 잘 작동합니다. 또한 동위효소는 생체 내 다른 조직에서 각각 발현되어 세포의 요구에 맞는 대사를 지원하는데요, 예를 들자면 젖산탈수소효소(LDH)는 근육형(LDH-M)과 심장형(LDH-H) 동위효소가 있는데, 근육형은 무산소 환경에서 젖산을 잘 생성하도록 특화되어 있고, 심장형은 산소가 풍부한 환경에서 피루브산을 잘 산화시키도록 특화되어 있습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.175.01명 평가00
- 백야와 극야가 반복되는 지역들에서 왜 자살률이 그렇게 높은건가요안녕하세요.말씀하신 것처럼 북유럽, 알래스카, 러시아의 고위도 도심권에서는 실제로 자살률이 다른 지역보다 높게 보고되는 경향이 있는데요, 인간의 몸은 낮과 밤이 주기적으로 바뀌는 환경에 맞춰 멜라토닌, 코르티솔, 세로토닌 등의 호르몬을 조절합니다. 그러나 극야(밤만 지속)와 백야(낮만 지속)가 반복되면 이 주기가 깨져 수면장애, 만성 피로, 집중력 저하, 정서 불안정이 나타납니다. 즉 극야 → 빛 부족 → 멜라토닌 과다 → 무기력·우울감 심화 , 반면에 백야 → 멜라토닌 억제 → 불면·과각성·충동성 증가라는 현상이 나타나는데요, 이런 주기적 혼란이 장기간 이어지면 뇌의 세로토닌 시스템에도 영향을 주어 우울증과 충동적 행동(자살 포함)을 촉진합니다. 또한 극지방에서는 햇빛 부족이 길게 이어지기 때문에 일반적인 지역보다 계절성 우울증의 유병률이 훨씬 높습니다. 햇빛은 뇌에서 세로토닌을 활성화시키고 비타민 D 합성을 돕는데, 극야 시기에는 이 과정이 제대로 이루어지지 않아 우울증이 쉽게 발생하게 되며 우울증은 자살 위험의 가장 중요한 요인이므로, 이런 환경은 구조적으로 자살률을 높일 수밖에 없습니다. 또한 사람은 본능적으로 밤 → 휴식, 낮 → 활동이라는 리듬에 맞춰 살아왔는데, 극지방에서는 이 자연스러운 구분이 무너집니다. 백야 동안에는 “밤인데도 자야 할지 말아야 할지” 혼란이 생기고, 극야 동안에는 “낮인데도 여전히 어둡다”라는 우울한 체감이 계속됩니다. 이런 환경적 스트레스가 장기간 누적되면 무기력, 불면, 사회적 단절이 심해지고 자살 위험을 높일 수 있는 것입니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.1600
- 극야현상때보다 백야현상때 왜 자살율이 확 증가하는건가요안녕하세요. 네, 질문주신 것과 같이 극지방에서 관찰되는 극야(Polar Night)와 백야(Midnight Sun) 현상은 모두 사람의 생리적·심리적 건강에 큰 영향을 주는데, 그중 자살률이 특히 백야 시기에 증가하는 이유는 먼저 극야 동안에는 해가 뜨지 않기 때문에 빛 결핍으로 인한 계절성 정서 장애(Seasonal Affective Disorder, SAD)가 흔하게 나타나며, 이로 인해 우울감과 무기력감이 심해지기 때문입니다. 하지만 이 시기에는 사회적으로도 “겨울에는 누구나 힘들다”라는 인식이 있어 비교적 많은 사회적 지지가 이루어지고, 사람들도 대체로 집안에 머물며 활동이 줄어드는 경향이 있습니다. 즉, 극야 시기의 우울은 분명 심각하지만, 실제 자살 행동으로 이어지는 경우는 상대적으로 적을 수 있습니다. 반대로 백야가 찾아오면 해가 지지 않기 때문에 생체 리듬이 크게 깨지게 되는데요, 빛은 사람의 시상하부(생체시계)와 멜라토닌 분비를 조절하는 가장 중요한 신호인데, 밤에도 해가 떠 있으면 멜라토닌이 제대로 분비되지 못해 수면 장애가 심해지고, 신체적·정신적 회복이 잘 이루어지지 않습니다. 이때 극야 동안 억눌려 있던 우울감이 다시 활성화되거나, 오히려 불면과 불안, 충동성이 증가하여 자살 행동으로 연결될 가능성이 높아집니다. 또한, 에너지 수준의 변화도 중요한데, 극야 동안에는 우울감은 크지만 전반적으로 무기력해 “행동할 힘”조차 없는 상태가 많지만 그러나 백야가 되면 햇빛이 강해지면서 일시적으로 신체 에너지가 올라가고, 활동성이 증가하는데, 우울 상태는 여전히 남아 있기 때문에 죽고 싶다라는 생각을 실제 행동으로 옮길 힘이 생기게 되는 역설적인 상황이 벌어질 수 있습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.1600
- 안녕하세요 야생호랑이는 세계적으로 얼마나 있을까요,?안녕하세요. 네, 질문해주신 현재 세계적으로 남아 있는 야생 호랑이의 개체수와 분포에 대해 말씀드리자면 전 세계 야생 호랑이는 20세기 초만 해도 약 10만 마리에 달했으나, 밀렵과 서식지 파괴, 먹이 부족 등으로 급격히 줄어들어 2010년에는 약 3,200마리까지 감소했습니다. 하지만 국제적인 보호 활동과 여러 나라의 보전 정책 덕분에 최근에는 조금씩 회복세를 보이고 있으며, 2023년 기준으로 약 5,500여 마리가 남아 있는 것으로 추정되고 있습니다. 우선 인도에 약 3,200~3,300마리가 서식하는 것으로 알려져 있는데요 이곳이 세계 최대 호랑이 서식지이며, 전체의 절반 이상을 차지합니다. 한편 라오스, 캄보디아, 베트남 등 동남아시아의 일부 국가에서는 이미 야생 호랑이가 사실상 멸종한 상태입니다. 또한 한국에는 과거 시베리아호랑이가 백두대간을 따라 서식했지만, 20세기 중반 이후 멸종되었으며, 현재는 야생 개체가 존재하지 않습니다. 다만 러시아 연해주의 시베리아호랑이는 한국과 역사적으로 같은 개체군에 속했던 호랑이로 볼 수 있습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.1600
- 밀물과 썰물이 나타나는 원리는 무엇인가요?안녕하세요.질문해주신 것과 같이 바닷물에서 나타나는 밀물과 썰물은 지구의 바다가 태양과 특히 달의 인력, 즉 중력의 작용을 받기 때문에 발생하는 현상인데요 우선 지구와 달 사이에는 만유인력이 작용하여 서로를 끌어당기는데, 바닷물은 고체 지표보다 쉽게 움직일 수 있기 때문에 달의 중력에 더 크게 반응합니다. 달이 지구 위 특정 지역의 상공에 위치할 때 그 방향의 바닷물이 달 쪽으로 끌려 올라가면서 해수면이 높아지고, 이때가 바로 밀물이 됩니다. 그런데 달과 반대편에서도 동시에 밀물이 발생하게 되는데요, 이유는 지구가 달을 중심으로 공전할 때 생기는 원심력이 달의 인력과 반대 방향으로 작용하기 때문입니다. 즉, 달 쪽에서는 달의 인력 때문에 바다가 불룩해지고, 반대편에서는 원심력이 더 크게 작용하여 바다가 불룩해지므로, 지구에는 하루에 두 번의 밀물이 생기게 됩니다. 반대로 밀물 사이의 중간 지점에서는 바닷물이 달과 반대 방향으로 이동하여 상대적으로 해수면이 낮아지는데, 이것이 썰물인 것이며 따라서 대부분의 지역에서 하루에 두 번씩 밀물과 썰물이 반복되는 반일주조 현상이 나타납니다. 여기에 더해 태양 역시 중력을 통해 바닷물에 영향을 주는데, 달보다 지구에서 훨씬 멀리 떨어져 있어 효과는 약합니다. 그러나 달과 태양의 위치가 일직선이 되는 보름달과 그믐달 시기에는 두 천체의 인력이 합쳐져 사리(대조차)라고 부르는 큰 조석 차이가 발생하고, 반대로 달과 태양이 직각으로 배열되는 상현달과 하현달 시기에는 두 힘이 서로 부분적으로 상쇄되어 좀사리(소조차)가 일어나게 됩니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.165.01명 평가00
- 가을철에 단풍이 형성되는 원리는 무엇인가요?안녕하세요.질문해주신 것과 같이 가을철에 나뭇잎이 단풍으로 물드는 현상은 식물의 생리적 변화와 색소의 분해 및 합성 과정 때문에 나타나는 현상인데요, 여름 동안 나무는 광합성을 활발히 하여 잎 속의 엽록소(Chlorophyll)가 풍부하게 존재합니다. 엽록소는 강한 녹색을 띠며 태양빛의 적색과 청색 영역을 흡수하여 광합성을 가능하게 하는데, 이 때문에 여름철 잎은 대부분 녹색으로 보이게 되지만 그러나 가을이 다가와 일조 시간이 짧아지고 기온이 떨어지면, 나무는 광합성 효율이 감소하여 더 이상 많은 에너지를 얻을 수 없게 됩니다. 이에 따라 식물은 겨울을 준비하기 위해 잎을 떨어뜨리는 과정을 시작하는데, 그 첫 단계로 엽록소의 분해가 일어나는 것입니다. 엽록소가 분해되면 그동안 엽록소의 강한 녹색에 가려져 있던 다른 색소들이 드러나기 시작하는데요, 대표적으로 카로티노이드(Carotenoids)라는 색소는 노란색이나 주황색을 띠며, 여름에도 잎 속에 존재하지만 엽록소에 의해 감춰져 있다가 가을에 녹색이 사라지면 뚜렷하게 보이게 됩니다. 또한 일부 나무에서는 가을에 들어서면서 안토시아닌(Anthocyanins)이라는 붉은 계열의 색소가 새롭게 합성되기도 합니다. 안토시아닌은 햇빛이 강하면서 낮과 밤의 기온 차가 큰 환경에서 많이 생성되며, 잎이 붉거나 자주색으로 보이게 만드는 원인이 됩니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.165.01명 평가00