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장어는 민물에서 사는데 왜 바다에서 알을 낳나요?
안녕하세요. 장어는 민물에서 주로 자라지만, 산란은 먼 바다에서 하는 독특한 생활사를 가지고 있으며, 이를 "회유성 어류", 그중에서도 "강하산란성(catadromous)" 어종이라고 부르는데요, 우선 장어의 생활사를 정리해보자면 다음과 같습니다. 먼저 서태평양의 깊은 해역, 대표적으로 마리아나 해구 인근의 사르가소 해역에서 산란을 하며, 투명한 잎 모양의 유생 상태로 수개월~1년간 바다를 떠다니다가 동아시아 연안으로 이동합니다. 이후 연안 강의 하구에서 민물로 올라가 자라며 수년간 생활하다가, 성장 후 생식 능력을 갖추면 다시 바다로 회유해 산란 후 생을 마칩니다. 이처럼 민물에서 서식하다가 바다에서 알을 낳는 행위는 진화적 적응의 결과라고 이해해볼 수 있을 것 같은데요, 장어가 바다에서 산란하는 이유는, 광활한 바다의 안정적 환경과 해류를 이용한 유생 확산에 있습니다. 바다 속 깊고 안정적인 수온과 염도는 알의 생존률을 높이며, 특히 해류(예: 쿠로시오 해류)를 따라 유생이 자연스럽게 동아시아 연안으로 이동할 수 있습니다. 또한 어린 장어는 민물에서 포식자가 적고, 먹이가 풍부하며, 경쟁이 덜한 환경에서 잘 자랄 수 있습니다. 즉, 민물은 성장기 장어에게 유리한 장소입니다. 이것은 성장과 생식의 장소를 분리함으로써 자손의 생존률을 높이는 진화 전략으로 이해됩니다. 게다가 한 곳에서만 산란하거나 성장하면 특정 지역의 환경 변화에 모두 영향을 받게 됩니다. 장어처럼 바다와 강을 오가는 전략은 개체군 분산(dispersal)을 도와 종 전체의 생존 안정성을 높이는 효과도 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.06
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날파리가 사람 얼굴 주위로 몰려드는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요.날파리가 사람의 얼굴 주위로 몰려드는 현상은 '호흡'과 연관지어 이해해볼 수 있습니다. 사람은 호흡이라는 과정을 통해 체내에서 발생한 이산화탄소를 배출하고 산소를 들이마십니다. 사람이 숨을 쉴 때 내뿜는 이산화탄소(CO₂)는 날파리에게는 매우 중요한 신호인데요, 많은 곤충들(특히 모기와 파리)은 이산화탄소의 농도 증가를 감지하고 이를 따라 이동하는 성향이 있으며, 이는 숙주나 먹이를 찾는 중요한 단서이기 때문입니다. 사람의 코와 입 주변에서는 이산화탄소가 지속적으로 배출되기 때문에, 날파리들이 이 부위로 집중되는 것입니다. 또한 호흡이라는 이유 이외에도 사람 얼굴에는 피지선이 밀집해 있고, 여름철이나 활동 후에는 땀과 함께 젖산, 암모니아, 지방산 등이 피부 표면에 분비됩니다. 이러한 화학물질은 날파리에게 매력적인 냄새 자극이 됩니다. 특히 일부 곰팡이성 미생물이나 박테리아가 피부에서 번식할 경우 나는 미세한 냄새 성분도 날파리의 후각 수용기에 자극을 줄 수 있습니다. 이와 함께 샴푸, 향수, 스킨케어 제품 등에서 나는 향이나, 또는 두피에서 배출되는 피지 냄새도 날파리에게는 이끌리는 요인이 될 수 있는데요, 특히 발효취나 달콤한 냄새를 풍기는 제품은 날파리가 인식하기 쉬운 신호입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.06
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위고비를 먹으면 살이 빠지는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 위고비의 작용 원리에 대해 설명드리겠습니다. 위고비(세마글루티드)는 제2형 당뇨병 치료에 사용되는 경구 혈당 강하제이자 장기적인 체중 관리에 사용되는 항비만제로 노보노디스크에서 개발한 약물입니다. 원래는 제2형 당뇨병 치료제로 개발되었으며, 이후 고용량(일주일에 2.4mg까지 투여)에서 비만 치료 목적으로 FDA와 국내 식약처에서도 허가를 받았습니다. 위고비의 핵심 작용은 인체에서 분비되는 GLP-1(Glucagon-Like Peptide-1)이라는 호르몬의 작용을 모방하는 것인데요, GLP-1은 소장에서 분비되어 시상하부(뇌의 식욕 조절 중추)에 작용함으로써 포만감을 증가시키고 식욕을 억제합니다. 위고비는 이 작용을 인위적으로 지속시키면서 식사량을 자연스럽게 줄이게 하는 것이 원리라고 볼 수 있습니다. 또한 GLP-1 유사체는 위에서 음식이 장으로 넘어가는 속도(위 배출)를 늦추어 포만감을 오랫동안 유지시켜 주는데요, 이로 인해 식사 간격이 늘어나고 간식 섭취가 줄어들게 됩니다. 위고비를 주기적으로 맞으면 총 칼로리 섭취량이 줄어들고, 체내 에너지 소비가 체지방을 활용하는 방향으로 전환되며 그 결과 체중이 감소하고, 특히 내장지방을 포함한 체지방 비율이 현저히 낮아지는 것이 임상시험에서도 입증되었습니다. 실제 위고비 임상시험(N Engl J Med, 2021)에 따르면, 68주 사용 시 평균 15% 이상의 체중 감소가 나타났으며, 이는 기존의 다른 비만 치료제보다 뛰어난 수준이라고 합니다.
학문 / 생물·생명
25.07.06
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동물은 사람보다 충치에 강한 게 맞나요?
안녕하세요.네, 맞습니다. 대부분의 동물은 사람보다 충치(치아우식증)에 강한 편이며, 이는 진화적, 생리적, 식생활적 이유가 복합적으로 작용한 결과라고 볼 수 있습니다. 사람과 달리 대부분의 야생 동물은 충치에 덜 걸리는 이유는 크게 몇 가지로 나눌 수 있는데요 첫째, 식습관의 차이입니다. 사람은 특히 현대사회에서 정제된 탄수화물과 당분이 많은 음식을 자주 섭취하지만, 야생 동물들은 자연 상태의 먹이를 먹으며, 대부분의 식단은 설탕이 거의 없거나 전혀 없습니다. 충치는 주로 입속의 세균이 당분을 분해하면서 생성한 산이 치아를 부식시키며 생기는데, 동물들이 설탕을 섭취하지 않으니 충치가 생길 조건 자체가 적습니다. 둘째, 자연적인 치아 마모와 자정 작용인데요, 예를 들어 육식동물은 뼈와 근육을 씹으면서 치아 표면이 자연스럽게 닳게 되는데, 이 과정이 치아에 플라크(세균막)가 쌓이는 것을 어느 정도 방지해 줍니다. 초식동물 역시 풀이나 거친 섬유질을 오랫동안 씹으면서 치아에 남아 있는 잔여물을 자정시키는 역할을 합니다. 이외에도 입안 세균의 구성과 침의 성분도 차이가 있습니다. 동물의 입속 세균들은 사람과 다르게 당분에 민감하게 반응하지 않거나, 산을 잘 만들어내지 않는 균들이 우세할 수 있습니다. 또한 일부 동물의 침에는 항균작용이 뛰어난 성분이 포함되어 있어서 입속 세균의 증식을 억제하는 역할도 합니다. 넷째, 치아 구조와 재생주기도 관찰할 만합니다. 예를 들어 설치류나 토끼류처럼 이가 평생 자라는 동물들은 치아가 닳거나 상하더라도 일정 부분 재생되며, 일부 동물은 충치로 인해 치아가 손상되어도 그리 오래 생존에 영향을 받지 않도록 다른 방식으로 적응해왔습니다. 다만, 그렇다고 해서 동물이 충치가 발생하지 않는 것은 아닙니다. 특히 인간의 식습관을 접한 반려동물들(예: 개, 고양이)은 사람처럼 충치나 잇몸병에 걸리는 경우가 흔하며, 이 때문에 치과 치료를 받기도 합니다. 정리해보자면 동물들이 충치에 강한 이유는 그들의 자연식, 진화된 생리 구조, 치아 사용 방식, 입속 미생물 생태계 등이 인간과 달라 충치에 유리하게 작용하기 때문이라고 볼 수 있겠습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.06
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러브버그가 한번에 사라질수도 있는건가요?!
안녕하세요. 네, 맞습니다. 러브버그는 짧은 시기 동안 대량으로 출몰했다가 갑자기 사라지는 독특한 생활사를 가진 곤충인데요, 수도권 지역을 포함한 특정 지역에서 갑작스럽게 수많은 러브버그가 나타났다 사라졌다면, 이는 이들이 일시적으로 성충 활동을 마치고 번식 사이클을 끝낸 것으로 해석할 수 있습니다. 러브버그 성충은 1년에 두 번, 주로 봄과 가을에 짝짓기와 산란을 위해 대량으로 출몰하는데요, 이 시기의 성충은 수명 자체가 매우 짧아, 보통 3~5일, 길어야 일주일 정도밖에 살지 않습니다. 이들은 짝짓기 후 곧바로 알을 낳고 모두 생을 마감하기 때문에, 일시적으로 엄청난 개체 수가 눈에 띄었다가 ‘한꺼번에’ 사라지는 것처럼 보이는 현상이 일어나는 것입니다. 이때 성충이 짝짓기를 마치면 암컷은 습한 땅속, 낙엽 밑, 썩은 식물더미, 배수구 근처 등 유기물이 풍부한 곳에 알을 낳는데요, 이 알은 보통 2~4일 후 부화하여 유충이 되며, 이 유충은 땅속에서 썩은 유기물질을 먹으며 수개월 이상 조용히 성장합니다. 즉 봄 세대의 유충은 여름 내내 성장하여 가을에 성충으로 출몰하고, 가을 세대의 유충은 겨울을 유충 상태로 땅속에서 월동한 뒤, 다음 해 봄에 성충이 되는 것입니다. 다시 말해서 성충은 짧은 생을 마치고 빠르게 사라지지만, 그 이전에 이미 다음 세대를 위한 유충 세대가 땅속에서 준비 중이기 때문에 개체군이 안정적으로 유지될 수 있습니다. 또한 러브버그는 자연 환경뿐 아니라 기온, 습도, 토양 상태, 유기물 분포에 따라 출몰이 크게 좌우되며, 한 번 출현한 지역은 알이 이미 뿌려졌기 때문에, 다음 계절 혹은 다음 해에 다시 출몰할 가능성이 높습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.03
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스트레스를 받으면 흰머리가 난다는 이유가?
안녕하세요.말씀하신 것처럼 흰머리가 스트레스와 관련 있다는 말은 단순한 속설이 아니라, 과학적으로도 상당 부분 근거가 있는 사실이라고 볼 수 있는데요, 최근 연구들에 따르면 심한 스트레스가 실제로 머리카락의 색을 결정하는 세포에 영향을 주어 흰머리를 유발할 수 있다는 결과들이 밝혀지고 있습니다. 흰머리는 모낭(머리를 만드는 기관) 속에서 멜라닌 세포를 만드는 세포에 문제가 생길 경우 발생하는데요, 스트레스로 인해 발생하는 세포 내에서 발생하는 '활성산소'는 모낭 속 세포의 색소 기능을 저하시킵니다. 스트레스를 많이 받으면 분비되는 '아드레날린' 또한 흰머리를 유발하는데요, 아드레날린은 두피에 있는 모근 주변의 혈관을 수축시키는 역할을 합니다. 아드레날린으로 인해 혈관이 수축될 경우 영양분 공급이 원활하게 이루어지지 않게 되고, 멜라닌이 적게 생성되면서 흰머리가 나는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.03
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여름 날파리는 돌아 다니는데 겨울에는 어디서 사나요?
안녕하세요. 질문주신 것처럼 여름철이 되면 부엌, 화장실, 음식물 쓰레기통 근처 등에서 자주 보이는 날파리는 사람에게는 매우 성가신 존재지만, 생물학적으로는 온도와 습도에 매우 민감한 곤충입니다. 날파리라 불리는 곤충들에는 주로 초파리, 배수구파리, 곰팡이 파리 등이 포함되며, 이들은 공통적으로 따뜻하고 습한 환경을 좋아하고, 유기물이 풍부한 곳에서 빠르게 번식합니다. 그러나 겨울이 되어 기온이 낮아지고 외부 환경이 건조하고 추워지면 이 날파리들은 단순히 죽는 것이 아니라 눈에 띄지 않는 방식으로 생존을 이어갑니다. 날파리들은 겨울 동안 대부분 실외에서 활동하지 못하며, 대신 실내의 온기가 남아 있는 틈새 공간에서 조용히 살아갑니다. 대표적인 장소는 싱크대나 배수구 내부, 냉장고 아래, 가스레인지 뒤, 욕실의 하수구처럼 따뜻하고 습기가 유지되는 곳인데요, 이러한 환경에서는 날파리들이 성충 상태로 비교적 긴 시간 생존할 수 있으며, 일부는 여전히 번식도 가능합니다. 또한 화분의 습한 흙이나 곰팡이가 핀 유기물에서도 곰팡이파리 유충이 자라날 수 있어, 겨울철에도 날파리의 개체 수가 완전히 ‘0’이 되는 일은 드뭅니다. 또한 일부 날파리 종은 겨울을 성충이 아닌 알, 유충 또는 번데기 형태로 보내며, 대사 속도를 극도로 낮춘 상태로 환경 변화에 저항하는데요, 이렇게 겨울을 버틴 날파리의 유충은 봄이 되어 기온이 상승하면 다시 번데기를 거쳐 성충으로 탈바꿈하며, 여름철에 대량으로 출현하게 됩니다. 야외의 경우, 썩은 식물, 땅속 유기물, 낙엽 밑, 퇴비 더미 같은 곳에서 날파리 유충이 겨울을 나기도 하며, 대부분의 성충은 추위로 인해 사멸합니다.
학문 / 생물·생명
25.07.03
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러브버그는 언제쯤 사라지고 추울 때는 어떻게 살아남나요?
안녕하세요.러브버그는 이름처럼 짝짓기한 채로 날아다니는 모습이 특징이라 ‘러브버그’라 불리는데요, 외형은 파리와 비슷하며, 주로 여름철에 대량으로 출현해 사람들에게 불편을 주는 것으로 알려져 있습니다. 러브버그는 일반적으로 1년에 두 번, 대량으로 출현하는 계절성 곤충인데요, 첫 번째 성충 세대는 봄철인 4월 말~5월 초, 두 번째는 가을철인 8월 말~9월 초에 주로 나타납니다. 다만, 지역의 기온과 강수량에 따라 출현 시기는 달라질 수 있으며, 미국 남부에서는 봄과 가을에 각각 약 4~5주간 활동하는 것이 일반적입니다. 성충은 봄이나 가을에 잠깐 나타나서 짝짓기하고 죽지만, 알에서 깨어난 유충은 땅속에서 여름 내내 혹은 겨울 내내 유충으로 생존하며, 다음 해의 출현을 준비합니다. 특히 가을에 알을 낳은 개체들은 그 후 유충 상태로 겨울을 나고, 이듬해 봄에 번데기를 거쳐 성충이 되는 식으로 생애 주기를 이어갑니다. 이러한 유충의 월동전략 덕분에 러브버그는 추운 계절에도 개체군을 유지할 수 있으며, 봄이 되면 다시 활동을 시작하게 됩니다. 러브버그의 성충 수명은 약 3~5일 정도로 매우 짧고, 그동안 짝짓기와 산란이라는 생물학적 임무를 수행한 뒤 모두 죽습니다. 따라서 살아있는 성충이 모두 사라지기 전, 암컷들은 빠르게 산란을 마치고 유충 세대로 번식이 넘어가며, 이 유충 세대가 환경 속에서 다음 세대로 연결되는 구조라고 이해할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.03
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곤충들중에는 암수만 있는 것들이 있는데요. 어떻게 번식을 하나요>? 숫컷도 없는데 어떻게 번식을 하는지 정말 궁슴합니다. 알려주세요
안녕하세요. 보통 대부분의 곤충들은 암컷과 수컷이 따로 존재합니다. 하지만 일부 곤충들 중에는 실제로 암컷만 존재하면서도 번식이 가능한 종들이 존재하는데요, 이들은 일반적인 유성생식(암컷과 수컷이 교미하여 번식)과는 다른 방식으로 번식하며, 일명 단위생식(parthenogenesis)이라는 생식 방식을 사용합니다.단위생식이란 수정 없이, 즉 수컷의 정자 없이 암컷이 스스로 자손을 낳는 방식을 말하는데요, 이 과정에서는 난자가 혼자 발달하여 새로운 개체가 되며, 대부분 암컷 자손이 태어납니다. 이는 수정 없이 암컷의 난자만으로 새로운 개체가 발생하는 번식 방법입니다. 일반적인 유성생식과는 달리 종종 환경 조건이 좋지 않거나 짝짓기가 어려울 때 유용하며, 유전적 다양성 확보에 유리한 유성생식과 번갈아 나타나기도 합니다. 이와 같은 방식으로 생식을 진행하는 대표적인 곤충으로는 '진딧물'이 있는데요, 봄과 여름에는 암컷만으로 빠르게 증식하며 날씨가 좋을 때는 단위생식을 통해 수백 마리의 자손을 생산할 수 있습니다. 이후 환경이 나빠지면 수컷이 생겨나고 유성생식으로 전환됩니다.
학문 / 생물·생명
25.07.03
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땀은 어떤 성분으로 이루워져 있을까요?
안녕하세요.땀을 만들어내는 피부의 외분비선을 땀샘이라고 하는데요, 에크린 땀샘과 아포크린 땀샘으로 나눌 수 있으며 우리 몸의 노폐물과 수분을 땀의 형태로 배설해주고 체온을 일정하게 유지시켜주는 역할을 합니다. 이러한 땀샘에서 분비되는 땀의 주요 기능은 체온 조절과 노폐물 배출이며, 땀은 체온이 높아졌을 때 체내 열을 발산시켜 체온을 낮추는 역할을 하며, 땀샘 주위의 모세혈관을 통해 혈액 속 노폐물을 일부 걸러내 배출하는 기능도 합니다.이와 같은 땀은 주로 물로 구성되어 있으며, 소량의 염분(나트륨, 염소)과 칼륨, 암모니아, 젖산, 요소, 글루코스, 기타 유기물질 등을 함유하고 있는데요, 이때 물이 땀의 약 99%를 차지하게 됩니다. 즉 말씀하신 것처럼 땀은 거의 대부분 물로 구성되어 있다고 볼 수 있으며, 나머지 약 1%가 기타 노폐물로 구성되어 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.03
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