답변 내역
- 달팽이가 무기호흡(젖산발효)를 할 수 있나요?안녕하세요.네, 말씀해주신 것처럼 달팽이도 산소가 부족한 환경에서는 무기호흡(anaerobic respiration), 즉 젖산발효(lactic acid fermentation)와 같은 방식으로 에너지를 생성할 수 있는데요, 특히 명주달팽이처럼 육상에서 서식하는 달팽이의 경우, 위급한 상황에서 제한적으로 무기호흡을 수행할 수 있는 생리적 능력을 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다. 아무때나 무기호흡을 하는 것은 아니고, 산소가 부족한 조건(예: 고온, 과습, 진흙 속, 고체 내 잠입 등)에서 젖산 발효 경로를 통해 에너지를 생성하는데요, 이때 포도당(글루코스)을 분해해 젖산(lactic acid)이나 호박산(succinic acid) 등의 유기산을 부산물로 생성합니다. 명주달팽이 같은 대형 육상 달팽이는 주로 폐호흡을 하는 동물이지만, 산소가 매우 부족한 환경에서도 살아남는 능력을 가지고 있어 무기호흡이 가능한 것으로 보고되어 있으며, 실제로 연구에 따르면, 명주달팽이는 산소 부족 환경에서 젖산 외에도 호박산, 말산 등의 유기산을 생성하며 대사활동을 지속할 수 있습니다. 이와 같은 대사경로는 연체동물 특유의 혐기성 대사 경로로, 사람과는 다소 다른 형태의 무기호흡이라고 할 수 있겠습니다. 또한 모든 달팽이가 동일한 방식의 무기호흡을 하는 것은 아닌데요, 해양성 달팽이나 호흡기관이 아가미인 달팽이는 무기호흡 능력이 거의 없거나 매우 낮으며, 반면, 육상 달팽이나 일부 민물 달팽이처럼 건조하거나 산소 부족한 환경에 자주 노출되는 종은 무기호흡 능력이 더 발달해 있습니다.학문 / 생물·생명25.07.155.01명 평가00
- 검은독수리의 시력은 어느정도 인가요?안녕하세요.검은독수리(Aegypius monachus)는 시력이 매우 뛰어난 맹금류 중 하나인데요, 시력은 육식성 조류에서 가장 중요한 감각 기관으로, 수 km 떨어진 거리에서도 작은 먹잇감이나 사체를 식별할 수 있을 정도로 정밀합니다. 구체적인 수치로는 사람과 비교하면 약 4~8배 이상 정밀한 시력을 가졌다고 알려져 있는데요, 이는 1.6km 이상 떨어진 거리에서도 토끼 크기의 동물을 식별할 수 있는 시력을 가졌다고 알려져 있습니다. 특히 검은독수리처럼 하늘을 높이 나는 종은 약 2~3km 상공에서도 땅 위의 사체를 감지할 수 있으며, 사람의 시력을 1.0(20/20 시력)으로 본다면, 검은독수리는 5.0 이상(20/4 시력) 수준이라고 비교해볼 수 있겠습니다. 이렇게 뛰어난 시력을 가진 이유는 매우 큰 눈을 가졌고, 망막에는 시세포(cone cell)가 매우 조밀하게 분포되어 있어 정밀한 시각이 가능한 것인데요, 시신경의 밀도가 높고, 두 개의 중심와(fovea)를 가지고 있어 넓은 시야각과 초점 능력을 동시에 가지기 때문입니다.학문 / 생물·생명25.07.155.01명 평가00
- 노화기술에대해궁금해서질문합니다안녕하세요.“노화 역전 기술(anti-aging reversal technology)”이란, 단순히 노화를 늦추는 것을 넘어서, 세포나 장기, 혹은 몸 전체의 생물학적 나이를 되돌리는 기술을 말하는데요, 물론 아직 완전히 실현된 기술은 아니지만, 과학자들은 여러 방식으로 이 가능성에 접근하고 있으며, 미래에는 일반인들도 이용할 수 있는 방향으로 발전할 가능성이 분명히 있습니다. 예를 들자면 유전자 리프로그래밍 (Yamanaka 인자 등)은 성체 세포를 젊은 상태로 되돌리는 기술인데요, 일부 동물 실험에서는 생물학적 나이가 실제로 되돌려졌습니다. 텔로미어 연장은 세포의 수명을 결정하는 텔로미어를 인위적으로 늘리는 기술입니다. 하지만 모든 기술이 그렇듯이 개발 초기에는 소수의 사람이 독점할 가능성이 큽니다. 즉 기술이 처음 개발되었을 땐 대개 소수의 부유층에게만 제공되지만, 시간이 지나면서 비용은 점차 낮아지고 대중화될 수 있는데요, 전 세계 고령 인구 증가로 인해, 관련 기술의 수요가 커지면 기업들도 저비용 대량 공급을 모색하게 되고, 공공의료 체계나 보험 회사가 일정 부분 비용을 지원할 가능성도 있기 때문입니다.학문 / 생물·생명25.07.155.02명 평가10
- 정말 감사해요100
- 식물 유전자에 동물 유전자를 넣어도 살수 있나요?안녕하세요.말씀해주신 것처럼 식물의 유전자에 동물의 유전자를 넣는 것은 과학적으로 가능한데요, 실제로 이런 방식으로 유전자 조작(GMO) 식물을 만들어낸 사례도 있습니다. 유전자 조작 기술(CRISPR, 아그로박테리움, 전기천공법 등)을 사용하면, 특정 동물의 유전자(DNA 조각)를 식물 세포 안으로 삽입할 수 있는데요, 이때 삽입된 유전자가 식물 세포 안에서 작동하게 하려면 유전자가 식물 세포 내에서 발현될 수 있는 조절 요소(promoter 등)를 포함해야 하고, 삽입된 단백질이 식물 내에서 독성을 일으키지 않아야 하며, 세포 내 위치나 작용 대상이 식물에서도 호환될 수 있어야 합니다. 하지만 그럼에도 불구하고 여러가지 문제점이 있는데요, 우선 동물 유전자가 식물에서 완전히 동일하게 작동하지는 않을 수 있는데요, 이는 단백질 구조나 세포 환경이 달라서 실패할 수 있는 것입니다. 또한 알레르기 유발, 생태계 교란, 유전자 도약(gene escape) 등 생물다양성 문제가 있을 수 있습니다.학문 / 생물·생명25.07.155.02명 평가00
- 인체학에 대해서 공부를 하면 어느정도 깨달을 수 있게 되나요??안녕하세요.일반인이라고 해도 인체학(해부학, 생리학 등)을 체계적으로 공부한다면 우리 몸의 구조와 기능에 대한 깊은 이해를 충분히 얻을 수 있으며, 이를 통해 각 기관이 어떤 역할을 하며 어떻게 상호작용하는지에 대한 통합적인 지식도 자연스럽게 따라오게 될 것입니다. 인체학은 크게 두 가지 축으로 나눌 수 있는데요, 해부학과 생리학입니다. 해부학은 인체의 구조를 배우는 학문이며, 생리학은 인체의 기능과 작동 메커니즘을 배우는 학문입니다. 이 두 가지를 함께 공부하면, 우리 몸이 마치 정교한 기계처럼 얼마나 정밀하게 작동하는지, 각 기관이 어떻게 협력하고 항상성을 유지하는지에 대한 이해가 깊어질 수 있습니다. 공부하면 알 수 있는 지식들에 대해서 예를 들어드리자면, 소화기관의 구조와 소화과정, 뇌와 신경계의 작동 방식 (예: 감각, 운동, 기억), 심장의 펌프 작용과 혈액의 순환, 호르몬이 감정, 성장, 생식에 미치는 영향, 근육이 어떻게 수축하며 에너지를 쓰는지 등이 있으며, 꾸준히 공부하신다면 우리 몸의 작동 원리와 기관의 기능에 대해 깊이 있는 이해를 충분히 할 수 있을 것입니다.학문 / 생물·생명25.07.155.01명 평가00
- 우리나라에 아열대기후에 서식하는 벌레들이 발생할 가능성은 얼마나 있을까요?안녕하세요. 네, 말씀해주신 것처럼 최근 러브버그와 같은 곤충들의 출현은 단순히 한 해의 이례적인 사건이 아니라, 기후 변화로 인한 장기적인 생태계 변화의 신호로도 볼 수 있는데요, 실제로 우리나라가 점차 아열대 기후로 변화하고 있음에 따라, 아열대성 또는 열대성 곤충들이 국내에 유입되고 번식할 가능성은 점점 높아지고 있습니다. 기상청 자료에 따르면, 최근 수십 년간 우리나라는 평균기온이 상승하고 있으며, 서울, 대구, 부산 등 주요 도시의 기온대가 아열대성으로 접어들고 있는데요, 여름철 폭염 일수 증가, 겨울철 강추위가 감소하면서 곤충 생존 및 월동 조건이 향상되었습니다. 이미 일부 아열대성 해충이 우리나라에서 실제로 확인되고 있는데요, 흰줄숲모기 (Aedes albopictus)는 뎅기열과 지카바이러스를 매개하는 모기이며, 남부지방 및 수도권까지 확산 중입니다. 이들이 우리나라에서 번식하게 될 경우 농업 해충으로 변할 경우에 벼, 고추, 옥수수, 감귤 등 주요 작물 피해 가능성 증가할 수 있으며, 모기 등 매개 곤충의 증가로 감염병 확산 우려가 있고, 기존 생태계에 없던 곤충이 포식자 없이 급증할 수 있습니다.학문 / 생물·생명25.07.155.01명 평가00
- 모기는 사람에게 이득이 되는 것은 어떤 것이 있을까요??안녕하세요.네, 일반적으로 사람의 입장에서는 모기를 피해만 주는 해충으로 인식하지만, 과학적으로 살펴보면 모기도 생태계 내에서 중요한 역할을 하고 있고, 간접적으로는 인간에게도 이득이 되는 부분이 있습니다. 우선 모기의 유충(깔따구 포함)과 성충은 수많은 곤충, 어류, 조류, 양서류, 박쥐, 거미 등의 먹이가 되는데요, 특히 모기 유충은 물 속의 플랑크톤과 유기물을 먹고 자라며, 물고기나 물새의 영양 공급원이 됩니다. 또한 성충은 잠자리, 제비, 박쥐 등에게 중요한 단백질원입니다. 따라서 모기가 없으면 이들 포식자의 개체수 감소로 이어져 생태계 전체의 먹이사슬이 무너질 수 있습니다. 게다가 모기 유충은 썩은 유기물과 미생물을 여과하며 먹고, 이를 통해 수질 정화에 일정 부분 기여하는데요, 유충이 자란 뒤 죽거나 먹히면, 다른 생물에게 영양분이 되거나, 토양·수중의 영양순환에 영향을 줍니다. 일부 수컷 모기나 암컷 모기(피를 빨지 않을 때)는 꽃의 꿀을 섭취하는데요, 이 과정에서 꽃가루를 운반하며 수분을 도와주는 기능도 합니다. 물론 모기가 꿀벌이나 나비처럼 주요 수분자라 보긴 어렵지만, 보조적인 역할은 하고 있습니다. 또한 모기는 말라리아, 뎅기열, 지카 등 질병의 매개체이기 때문에 이와 관련한 백신, 치료제, 전파기전 연구가 이루어져왔으며, 모기의 유전자 연구, 번식 조절, 생태학 연구 등은 질병 억제, 생물학적 방제, 유전자 편집 등 다양한 과학 발전에 기여할 수 있습니다.학문 / 생물·생명25.07.155.01명 평가00
- 옥수수 묘목이 3개월 만에 2 m가 넘게 훌쩍 자랐어요안녕하세요.말씀하신 것처럼 옥수수는 빠르게 자라는 식물입니다. 이처럼 옥수수가 빨리 자라는 과학적인 이유는 주로 광합성 경로, 유전적 특성, 그리고 생리학적 효율성에서 찾을 수 있는데요,옥수수는 대표적인 C4 광합성 식물로, 이는 빠른 생장 속도의 가장 중요한 이유 중 하나입니다. 일반적인 식물인 C3 식물과 달리, C4 식물은 광합성 과정에서 이산화탄소를 보다 효율적으로 고정합니다. 특히 옥수수는 광합성에 있어 고온과 강한 햇빛 조건에서 매우 유리한 효소 시스템을 가지고 있어, 같은 조건 하에서 다른 식물보다 이산화탄소를 더 빠르게 흡수하고 포도당을 더 빠르게 생산할 수 있습니다. 이 덕분에 줄기와 잎의 세포 분열과 성장이 가속화되어 생장 속도가 빨라집니다. 또한 옥수수는 풍부한 유전적 다양성과 개량의 역사 덕분에 생장이 빠르게 이루어지도록 선별된 품종이 많은데요 사람에 의해 오랜 시간 동안 육종된 결과, 조기 발아, 병충해 저항성, 영양소 흡수 능력 등 생장을 촉진하는 특성이 강화되었습니다. 특히 뿌리의 흡수 능력과 줄기의 생장호르몬 반응이 빠르게 작용하면서 전체 식물체의 성장을 지원하게 됩니다. 게다가 생리학적으로도 옥수수는 키가 크고 넓은 잎을 가지며, 이로 인해 태양광을 넓은 면적으로 흡수할 수 있고, 광합성에 사용되는 에너지가 많아져 생장이 더욱 가속화됩니다. 뿐만 아니라 옥수수는 뿌리도 깊고 넓게 뻗기 때문에 물과 영양분을 잘 흡수하여 생육에 유리한 조건을 스스로 만들어 갑니다. 즉 옥수수가 빨리 자라는 이유는 고온·강광에 최적화된 C4 광합성 경로, 인위적 개량을 통한 유전적 우수성, 그리고 물·양분을 효과적으로 이용하는 생리적 구조 덕분에 가능한 것이라고 할 수 있으며, 이러한 특성은 농업적으로도 수확량을 높이고 재배 효율을 향상시키는 중요한 기반이 됩니다.학문 / 생물·생명25.07.145.02명 평가00
- 기후변화가 생물에게 미치는 영향은 무엇인가요?안녕하세요.기후변화는 지구의 생태계와 생물들에게 광범위하고도 깊은 영향을 미치고 있으며, 그 변화는 점점 더 뚜렷하게 나타나고 있는데요, 우선 생물에게 미칠 수 있는 가장 큰 영향으로는 서식지의 변화와 소멸이 있습니다. 기온 상승으로 인해 동물들이 원래 살던 지역에서 더 높은 고도나 위도로 이동하는데요, 예를 들어서 북극곰은 북극 해빙이 줄어들면서 사냥터를 잃고 육지로 이동해 적응 중입니다. 하지만 이동이 불가능한 종은 서식지를 잃고 멸종 위기에 처합니다. 또한 기온이 상승하면 꽃이 피는 시기, 동물의 번식기, 이주 시기 등이 앞당겨지거나 지연되는데요, 어떤 나비는 너무 일찍 부화해 먹이가 되는 식물이 아직 자라지 않아 굶주리게 됩니다. 또한 중요한 영향으로 먹이사슬의 붕괴가 있는데요, 서로 시간을 맞춰 살아가던 생물들 사이의 균형이 무너집니다. 예를 들자면 철새는 먹이 시즌에 맞춰 이주하는데, 기후변화로 먹이가 빨리 사라지면 도착했을 때 먹을 게 없습니다. 또한 따뜻해진 기온은 원래 열대 지역에 국한되던 해충과 병원체가 새로운 지역으로 퍼지게 만드는데요, 모기와 함께 전염병(말라리아, 뎅기열 등)이 고위도 지역으로 확산하게 됩니다.학문 / 생물·생명25.07.1400
- 초파리의 번식력은 어느 정도인가요?안녕하세요.네, 초파리는 곤충 중에서도 번식력이 매우 뛰어난 대표적인 생물로 알려져 있으며, 실제로 몇 마리만 있어도 빠르게 개체 수가 폭발적으로 증가할 수 있습니다. 온도나 습도 조건에 따라서 약간의 차이가 있기는 하지만 초파리는 알에서 성체가 되기까지 단 7~10일 정도밖에 걸리지 않습니다. 암컷은 성체가 된 후 단 하루면 짝짓기 가능하고, 한 번의 짝짓기만으로도 평생 수정된 알을 낳을 수 있습니다. 또한 암컷 초파리는 하루에 약 30~50개의 알을 낳을 수 있으며, 평생 500개 이상의 알을 낳는 것도 가능합니다. 예를 들어 암수 초파리 한 쌍이 10일마다 100마리의 자손을 만든다고 가정하면, 이 자손들이 또 자손을 낳고, 그 자손들이 다시 낳으면 불과 1~2개월 내 수백만 마리로 늘어날 수 있으며, 이런 속도는 기하급수적 번식이라 불리게 됩니다.학문 / 생물·생명25.07.145.01명 평가00