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사자와 호랑이는 서로 보면 잡아먹을려고 애를 쓸까요??
안녕하세요.사자와 호랑이는 서로를 보고 곧바로 잡아먹으려고 하지는 않지만, 서로를 강력한 경쟁자 혹은 위협으로 인식하여 서열 싸움이나 영역 다툼을 벌일 가능성은 매우 크다고 볼 수 있습니다. 우선 사자와 호랑이는 서식지가 다른데요, 사자의 경우 주로 아프리카 사바나, 일부 인도에 있는 아시아사자가 있으나 호랑이는 아시아의 밀림, 숲, 습지 등지에 서식 자연 상태에서는 서로 마주칠 일이 없습니다. 또한 이들은 식성이 겹치지만, 서로를 먹지는 않습니다. 사자도, 호랑이도 고기를 먹는 육식동물이지만, 다른 포식자를 먹이로 삼지는 않습니다. 즉, 서로를 먹이로 인식하지는 않지만, 상대가 자신의 영역에 들어오면 쫓아내려 하거나, 위협을 느껴 싸움이 날 수 있습니다. 또한 사자와 호랑이는 최상위 포식자(Apex predator)로 서로 경쟁자 관계에 해당하는데요, 이런 포식자끼리는 서로 싸우는 것 자체가 위험하기 때문에, 가능하면 피하거나 위협만 하고 끝내는 전략을 씁니다. 따라서 서로가 자연에서 마주쳤다면, 먹으려 하기보다는, 싸울지 말지를 판단하고 거리를 둘 가능성이 더 큽니다.
학문 / 생물·생명
25.07.14
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쏙독새 깃털은 외부환경에 따라 색의 변화도 가능한가요?
안녕하세요. 쏙독새는 마치 환경에 맞춰 변화하는 것처럼 보일 만큼 탁월한 위장 능력을 선천적으로 가지고 있는데요, 하지만 쏙독새는 깃털 색을 주변 환경에 따라 능동적으로 바꾸는 능력은 없습니다. 쏙독새의 깃털 색은 유전적으로 결정되며, 부화했을 때부터 나무껍질이나 이끼, 낙엽과 유사한 색과 무늬를 가지고 태어나는데요, 갈색, 회색, 검은색, 흰 점 무늬 등으로 이루어진 이 깃털 패턴은 숲 속 나뭇가지나 썩은 나무와 거의 구분되지 않습니다. 이것은 "배경 위장(Background matching)"이라고 불리는 대표적인 수동적 보호색 전략입니다. 일부 동물, 예를 들어 카멜레온, 갑오징어, 문어 등은 색소세포(크로마토포어)를 통해 주변 환경에 따라 색을 바꿀 수 있는데요, 하지만 쏙독새는 이런 능동적 색 변화 구조를 전혀 가지고 있지 않습니다. 따라서 깃털 색은 일생 동안 거의 변하지 않으며, 환경 변화에 따라 바뀌지 않습니다. 하지만 외부 환경과 일치하는 이유는 쏙독새는 깃털의 패턴이 다양하며, 개체마다 조금씩 다르게 태어납니다. 다양한 무늬와 색의 조합이 서식지 배경과 비슷해질 가능성을 높이고, 위장 효과를 극대화하는데요, 낮에는 거의 움직이지 않고 나뭇가지처럼 가만히 앉아, 움직임으로 인한 시각적 노출도 줄이게 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.07.14
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텔로미어란 무엇이고 어째서 노화와 연관이 있는 것인지 궁금합니다.
안녕하세요."텔로미어"란 염색체 끝 부분에 위치하며 세포의 수명을 결정하는 역할을 하는 DNA 조각을 말하는 것인데요, 생명체의 세포 분열 수명과 밀접한 관련이 있는 염색체 말단의 반복 서열 구조로, 노화의 열쇠를 쥐고 있는 중요한 생물학적 요소라고 할 수 있습니다. 사람의 경우, 텔로미어는 주로 TTAGGG라는 염기서열이 수천 번 반복된 구조로 이루어져 있으며, 이 반복서열은 염색체가 손상되거나 서로 엉키는 것을 막는 보호 역할을 합니다. 세포가 분열할 때 DNA 복제가 일어나는데, 이때 복제 기구가 DNA의 맨 끝까지 복제하지 못하는 구조적 한계가 있는데요, 그래서 한 번 세포가 분열할 때마다 텔로미어가 조금씩 짧아집니다. 일정 수준 이상 짧아지면, 세포는 더 이상 분열할 수 없고, 노화하거나 사멸(세포사)하는데요, 이 현상을 "세포 노화(senescence)"라고 부르며, 생명체의 노화 원인 중 하나로 작용합니다. 또한 사람의 체세포는 보통 약 50~70회 분열 후 텔로미어가 다 닳아 멈춘다고 알려져 있습니다. 세포 안에는 "텔로머레이스(telomerase)"라는 효소가 존재하며, 이 효소는 텔로미어를 다시 연장하는 역할을 하는데요, 줄기세포, 생식세포, 암세포 등에서는 활발하게 작동하여 계속 분열이 가능합니다. 하지만 일반적인 체세포에서는 거의 작동하지 않기 때문에 결국 노화가 진행되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.13
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왜 전체적으로 보면 초식동물들이 몸집이 큰 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 네, 질문주신 것과 같이 일반적으로 초식동물이 육식동물보다 몸집이 큰 경우가 많은 이유는 생태학적, 진화적 이유들이 복합적으로 작용한 결과라고 볼 수 있는데요, 우선 가장 큰 이유는 식물은 소화가 어렵고 양이 많이 필요해서 몸이 커질 수밖에 없습니다. 식물은 섬유질(셀룰로오스)이 많아 소화하기 어려운데요, 따라서 초식동물은 소화기관이 매우 크고 복잡해야 하며, 오랜 시간 먹고 또 소화해야 하며, 이처럼 소화계가 크다 보니 전체 몸집도 커지게 되는 것입니다. 즉, 소화기관의 효율을 높이기 위한 진화적 선택이 몸집을 키우게 된 것입니다. 또한 초식동물은 계속 먹어야 하므로 이동 효율을 위해 큰 크기가 유리한 것입니다. 식물은 흩어져 있거나 넓은 영역에 분포해 있기 때문에 초식동물은 넓은 땅을 이동해야 합니다. 몸집이 크면 걷는 효율이 좋아지고 이동 거리를 늘릴 수 있으며, 긴 다리로 장애물도 더 쉽게 넘습니다. 마지막으로는 큰 몸집은 천적에게 위협을 주거나 포식의 어려움을 증가시키며, 또한 무리를 지어 행동하면 크기가 집단 방어 효과를 더욱 강화하는 효과도 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.13
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다른 동물중에서도 손주들을 돌보는게 있나요
안녕하세요. 네, 물론 사람처럼 자신의 자식이 아닌 손주 세대를 돌보는 행동(조부모 돌봄, 또는 ‘조부모 효과’)은 인간에게서 특히 발달한 행동으로 알려져 있지만, 동물에서도 일부 종에서 유사한 행동이 관찰되고 있습니다. 먼저 사람에게서 손주를 돌보는 행동은 "조모 가설"(Grandmother Hypothesis)이라는 진화 이론과 연결되는데요, 여성은 폐경 이후에도 오랫동안 생존하며, 이 시기에 자신의 자녀를 돕기보다는 손주 돌봄에 집중함으로써, 유전자의 간접 전파를 도와줍니다. 즉, 후손의 생존률을 높이는 전략으로서 조모의 역할이 진화적으로 선택되었다는 설명입니다. 다음으로 다른 동물들 중에서 손주들을 돌보는 행동을 보이는 동물로는, 범고래가 가장 대표적이라고 볼 수 있는데요, 암컷 범고래는 인간처럼 폐경을 겪고, 이후에도 수십 년간 생존합니다. 이 기간 동안 자식과 손주의 생존을 도우며, 특히 먹이 위치를 알려주거나 포식자를 경계하며, 이는 조모 가설이 인간 외에도 적용될 수 있는 몇 안 되는 사례라고 할 수 있겠습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.13
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불곰과 반달곰은 어떤 차이로 나눠지는 건가요?
안녕하세요."불곰"과 "반달곰"은 모두 곰과(Ursidae)에 속하는 포유류이지만, 분류학적·외형적·생태적 차이가 명확히 존재하는 다른 종이라고 할 수 있습니다. 우선 불곰(Ursus arctos)은 유럽, 북아메리카, 러시아, 한반도 북부(백두산 일대), 히말라야 일부에 분포하고 있으며, 넓은 숲, 툰드라, 고산지대 등에 서식합니다. 식성은 잡식성입니다. 다음으로 반달곰(Ursus thibetanus)은 한국, 중국, 일본, 동남아시아, 히말라야 등에 분포하고 있으며, 산림 지역 (특히 활엽수림)에 서식합니다. 주로 식물성 식사 (열매, 도토리, 잎, 곤충 등)를 하나 간혹 작은 동물을 먹이로 삼습니다. 다음으로 불곰과 반달곰은 모두 Ursus 속에 속해 있어 유전적으로 완전히 멀지는 않지만, 생식기 구조, 발정기 시기, 크기 차이, 행동 차이 등이 커서 자연 상태에서는 거의 교배하지 않습니다. 단, 사육 환경에서 억지로 교배 시도를 하는 경우 인공적으로 잡종이 가능할 수는 있으나, 일반적으로 생존률도 낮고, 윤리적·생태학적으로도 바람직하지 않다고 볼 수 있겠습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.13
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요즘 여름철인데 체감온도라고 표현하는데 체감옩도는 무엇인가요?
안녕하세요."체감온도"의 정의는 습도, 바람 등의 영향으로 사람이 느끼는 더위의 정도를 정량적으로 나타낸 것을 말하는데요, 여름철에는 “기온”과 “습도”를 고려하여 결정됩니다. 이와 같은 여름철에 자주 듣게 되는 체감온도는 단순히 온도계에 표시되는 온도와는 다른데요, 즉 체감온도는 사람이 실제로 느끼는 더위나 추위의 정도를 수치로 나타낸 것입니다. 즉, 기온 + 습도 + 바람 등 다양한 요인을 고려해 사람이 피부로 느끼는 '체감상의 온도'를 계산한 것입니다. 온도계가 보여주는 수치는 기온(기상학적 온도)일 뿐이지만, 사람의 피부는 습도, 바람, 햇빛, 옷차림 등에 따라 체온을 다르게 느낍니다. 여름에는 기온보다 습도가 체감온도를 더 높이는 주된 요인인데요, 원래 땀을 흘리면 증발하면서 체온을 낮춥니다. 하지만 습도가 높으면 땀이 잘 증발하지 않아, 열이 피부에 축적되고 더 덥게 느껴지며, 그래서 30°C라도 습도가 80% 이상이면 체감온도는 40°C처럼 느껴질 수 있습니다. 이와는 반대로 겨울에는 바람이 체감온도에 큰 영향을 미치는데요, 바람이 불면 피부 표면의 따뜻한 공기층이 제거되고 체온이 더 빠르게 소실되므로 더 춥게 느껴집니다.
학문 / 생물·생명
25.07.13
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바다코끼리, 바다 사자등 실제로 조련이 가능한건가요?
안녕하세요.네, 바다코끼리(walrus), 바다사자(sea lion), 물개(seal)와 같은 기각류(Pinnipedia)에 속하는 해양 포유류는 실제로 조련이 가능한데요, 실제로 많은 수족관이나 해양동물 보호센터에서는 이들을 훈련해 건강검진, 의료 조치, 관람용 퍼포먼스 등에 활용하고 있으며, 일부 개체는 조련사와 높은 수준의 상호작용을 형성하는 것을 볼 수 있습니다. 우선 바다사자와 바다코끼리는 개처럼 조건반사 훈련(operant conditioning)에 잘 반응하는데요, 특히 바다사자는 문제 해결 능력과 기억력이 뛰어난 편입니다. 또한 이 동물들은 자연에서도 무리 생활을 하며 서열, 협력, 소통을 하는데요, 그래서 사람과의 관계도 일종의 ‘무리 관계’로 인식할 수 있습니다. 게다가 바다사자나 바다코끼리는 청각이 매우 발달해 있어, 휘슬이나 음성 명령을 통한 훈련이 효과적입니다. 훈련은 일반적으로 양성 강화(positive reinforcement) 방식으로 진행되는데요, 특정 행동을 하면 즉시 보상(생선, 칭찬, 쓰다듬기), 반복 훈련을 통해 신호와 행동을 연결 등을 활용하게 됩니다. 또한 어느 정도 사람과의 교감이 가능한데요, 단순히 먹이를 주는 대상으로서가 아니라, 반복된 접촉과 상호작용을 통해 조련사를 신뢰 관계의 대상으로 인식합니다. 일부 개체는 조련사의 감정 변화나 표정에 반응하기도 하며, 조련사와 놀기, 장난, 쓰다듬기 같은 상호작용을 즐기기도 합니다.
학문 / 생물·생명
25.07.13
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합성생물학이 식량 무넺 해결에 제시하는 새로운 가능성은?
안녕하세요.합성생물학(Synthetic Biology)은 유전자를 설계하고 조작해 생명체의 기능을 새롭게 창조하는 첨단 생명공학 분야인데요, 이 기술은 단순한 유전자 조작을 넘어서, 생물 시스템 자체를 프로그래밍하고 재설계함으로써 세계 식량 문제 해결에 매우 실질적인 기여를 할 수 있습니다. 합성생물학을 적용해서 고영양 작물 개발이 가능한데요, 특정 영양소(비타민, 아미노산, 미량 원소)를 기존 작물에 추가하거나 생합성 경로를 강화할 수 있는데요, 예를 들자면 골든라이스(Golden Rice)는 비타민 A의 전구체인 베타카로틴이 풍부한 쌀로 이는 아동 실명 예방에 효과가 있을 수 있습니다. 또한 대체 단백질 및 식물 기반 고기 생산이 가능한데요, 식물이나 미생물(효모, 박테리아)에 단백질 생산 유전자를 삽입해 육류 대체품을 만들게 됩니다. 이외에도 질소 고정 능력을 가진 미생물이나 병해 저항 유전자를 삽입한 미생물을 토양에 적용하여 비료나 농약 사용을 줄이면서도 작물 생장을 촉진하는 친환경 농업 기술로 식량 생산량 향상시킬 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.13
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호주의 개미들은 왜 지상에서 탑을 쌓아올리듯이 집을 짓는 것인가요?
안녕하세요.말씀하신 것처럼 “지상에 탑처럼 흙집을 쌓아올리는 개미”는 대표적으로 호주의 마운드 개미(mound ants) 혹은 터미트 마운드(termite mound)를 짓는 흰개미들이 포함되며, 특히 호주 북부, 아프리카, 남미 등 더운 지역에서 관찰됩니다. 이는 고온, 건조한 환경에 적응한 생존 전략이며, 지하보다 지상 구조가 생존에 유리한 점이 있기 때문인데요, 호주처럼 지면 온도가 50℃ 이상까지 오르는 환경에서는 지하도 뜨거워질 수 있어, 오히려 위험합니다. 이 때문에 개미나 흰개미는 지상에 높게 마운드를 만들어 자연적인 공기 흐름(대류현상)을 유도하는 것이며, 내부에는 복잡한 통로와 통풍 구멍이 있어, 더운 공기는 위로 빠지고 시원한 공기는 아래로 유입되어 내부 온도를 일정하게 유지합니다. 또한 열대 지방은 건기와 우기가 극단적으로 갈리는데요, 지하에 집을 지으면 홍수로 둥지가 침수될 수 있습니다. 이러한 상황에서 탑 구조는 홍수 시에도 개미 무리를 보호할 수 있는 방수 공간을 제공할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.13
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