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겨울잠을 자는 동물들은 임신 기간을 피해서 겨울잠을 자는 걸까요?
안녕하세요.겨울잠을 자는 동물들은 일반적으로 임신 기간과 겨울잠 시기를 생리적으로 조절하여 겹치지 않도록 진화해 왔습니다. 대부분의 동물들은 번식 시기를 계절에 맞추어 조절하며, 새끼가 태어났을 때 생존에 유리한 계절인 봄이나 여름에 맞춰 임신과 출산이 이루어지도록 합니다. 예를 들어 곰과 같은 일부 포유류는 가을에 교미를 하지만, 수정란은 곧바로 착상되지 않고 지연 착상(delayed implantation)이라는 과정을 거쳐 임신 기간이 조절됩니다. 이로 인해 새끼는 겨울잠 중에 태어나기도 하며, 어미는 겨울잠 중에도 제한적으로 대사와 체온을 조절하여 새끼를 출산하고 보호할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 그러나 대부분의 동물은 겨울잠이 끝난 후 활동적인 시기에 임신과 출산을 하며, 이는 새끼가 먹이를 쉽게 구할 수 있는 계절에 성장하도록 하기 위함입니다. 따라서 겨울잠을 자는 동물들은 본능적으로 번식 시기를 조절하여, 임신 기간이 혹독한 겨울철과 겹치지 않거나, 생존에 영향을 받지 않도록 정교하게 진화해 온 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.05.24
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운동을 하면 근육이 커지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요.운동을 하면 근육이 커지는 이유는 근육세포가 외부 자극에 반응하여 손상된 부분을 회복하고 더 강하고 굵게 재구성하는 생리학적 과정 때문이라고 볼 수 있습니다. 특히 웨이트 트레이닝과 같은 무산소 운동은 근육 섬유에 미세한 손상을 일으키는데, 이 손상은 인체가 '스트레스'로 인식하게 됩니다. 이때 체내에서는 단백질 합성을 통해 손상된 근섬유를 복구하면서 이전보다 더 두껍고 강한 상태로 만들어내는 근비대(hypertrophy) 과정이 일어납니다. 이 과정에는 위성세포(satellite cells)라는 근육 주변의 줄기세포가 중요한 역할을 합니다. 운동으로 인해 근육 섬유에 손상이 생기면 위성세포가 활성화되어 손상 부위에 융합되며 새로운 핵을 형성합니다. 이로 인해 근세포의 단백질 합성 능력이 증가하면서 근육이 점차 커지는 것입니다. 단백질 합성은 특히 운동 후 회복기에 활발하게 일어나며, 이때 충분한 영양 공급이 있어야 효과적으로 이루어집니다. 운동 직후 단백질을 섭취하는 것이 중요한 이유도 여기에 있습니다. 단백질을 구성하는 아미노산은 근육 회복과 성장의 기본 재료가 되며, 특히 운동 직후에는 인체가 영양소를 빠르게 흡수하고 이용할 수 있는 상태(‘동화 상태’)이기 때문에, 이 시점에 단백질을 섭취하면 손상된 근육을 더 빠르게 재생하고 근손실을 방지하는 데 도움이 됩니다. 따라서, 운동을 통해 근육이 커지는 것은 단순히 운동 자체만의 결과가 아니라, 미세 손상 → 위성세포 반응 → 단백질 합성 → 근육 회복 및 성장이라는 체계적인 생물학적 경로를 통해 이루어지며, 단백질 섭취는 이 과정을 뒷받침해 주는 중요한 요소입니다.
학문 / 생물·생명
25.05.24
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우리나라 생물권보전지역은 어디가 있나요?
안녕하세요.생물권보전지역은 유네스코가 지정한 보호구역으로, 생물다양성을 보전하고 인간의 지속가능한 이용을 조화시키는 것을 목표로 하는 곳으로, 다양한 생물종과 그 서식지가 보호되면서, 연구와 교육, 생태관광 등 지속가능한 활동이 허용되는 곳입니다. 유네스코는 생물의 다양성과 지속 가능한 발전을 조화롭게 달성하기 위해 세계 각국의 생물권보전지역(Biosphere Reserve)을 지정하고 있는데, 우리나라도 여러 지역이 이에 선정되어 있습니다. 우리나라의 생물권보전지역은 총 9곳이며, 각각 고유한 생태계와 문화적 가치를 지니고 있습니다. 가장 먼저 1982년에 지정된 설악산을 시작으로, 1984년에는 제주도가 포함되었습니다. 이후 2012년에 지정된 신안 다도해, 2014년의 광릉숲, 2015년의 백두대간 권역은 산림 생태계의 다양성을 보존하는 중요한 지역입니다. 2019년에는 강원 평화지역이 지정되어 남북 분단으로 인한 비무장지대(DMZ) 인근의 생태적 가치를 인정받았고, 2021년에는 한탄강, 2022년에는 청송 유네스코 세계지질공원과 중첩되는 청송 지역, 그리고 2023년에는 전북의 고창까지 포함되어 현재 총 9곳이 생물권보전지역으로 지정되어 있습니다. 이들 지역은 생물 다양성 보전과 더불어 지속 가능한 지역 발전을 함께 도모하는 모델로 관리되고 있으며, 인간과 자연이 공존할 수 있는 방법을 모색하는 중요한 역할을 하고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.24
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밥을 먹은 후 졸음이 오는 것은????
안녕하세요.밥을 먹은 후 졸음이 오는 현상은 여러 생리적 원인이 복합적으로 작용한 결과인데요, 가장 대표적인 이유는 혈당 상승과 소화 과정에 따른 생리 반응 때문입니다. 식사를 하면 음식 속의 탄수화물이 소화되어 포도당으로 흡수되고, 이로 인해 혈당이 일시적으로 상승합니다. 이에 따라 인슐린이 분비되어 혈당을 조절하게 되는데, 이때 트립토판(tryptophan)이라는 아미노산이 뇌로 들어가는 양이 증가합니다. 트립토판은 뇌에서 세로토닌이라는 신경전달물질로 전환되고, 세로토닌은 다시 멜라토닌이라는 졸음을 유발하는 물질로 변환되기 때문에 식사 후 졸림을 유발하는 데 영향을 줍니다. 또한 소화 과정 자체도 졸음을 부추깁니다. 음식을 소화하기 위해 우리 몸은 위장과 장으로 혈액을 집중적으로 보내고, 그에 따라 상대적으로 뇌로 가는 혈류량이 줄어들면서 졸음이 유발될 수 있습니다. 특히 고탄수화물 식사나 고지방 식사를 한 경우 이러한 반응이 더 뚜렷하게 나타납니다. 결론적으로 밥을 먹고 졸리는 것은 단순히 혈당이 오르거나, 소화를 하기 때문만이 아니라, 혈당 조절, 호르몬 변화, 혈류 분배 변화 등이 복합적으로 작용한 결과라고 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.24
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90분 수면 주기는 사람마다 거의 동일한가요??
안녕하세요.사람의 수면 주기가 평균적으로 약 90분이라는 말은 일반적인 기준을 말하는 것이고, 실제로는 개인차가 꽤 크다고 볼 수 있습니다. 수면은 비렘수면과 렘(REM)수면이 번갈아 나타나는 주기로 이루어지는데, 이 한 주기가 평균적으로 90분 정도인 것이며, 어떤 사람은 80분 주기를 가질 수 있고, 또 어떤 사람은 100~110분 주기를 가질 수도 있습니다. 이러한 차이는 유전적 요인, 연령, 성별, 생활 습관, 건강 상태 등에 따라 달라지며, 심지어 같은 사람이라도 피로 수준이나 수면 환경에 따라 수면 주기가 조금씩 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 어린아이와 노인은 일반 성인과 수면 구조가 다르고, 수면의 깊이와 각 단계의 비율도 다릅니다. 또한 혼자서 자신의 수면 주기를 정확히 파악하는 것은 어려운데요, 스마트워치나 수면 측정 앱을 통해 수면 패턴을 어느 정도 파악할 수는 있지만, 정확한 분석은 수면 클리닉에서 뇌파와 생리 신호를 종합적으로 측정하는 수면다원검사(polysomnography)를 통해서만 가능합니다. 이러한 수면다윈검사는 수면장애를 진단하기 위한 검사인데요, 수면 중 뇌파, 안구운동, 근육의 움직임, 호흡, 심전도 등을 종합적으로 측정하고, 비디오를 통해 환자의 행동을 기록합니다. 이 데이터를 분석하여 수면 질환을 진단하고 치료 계획을 세웁니다. 결론적으로, 수면 주기는 90분이라는 말이 보편적이긴 하지만, 사람마다 다소의 차이는 자연스럽고 정상적인 현상이며, 본인의 정확한 수면 주기를 알아내려면 전문적인 측정이 필요합니다.
학문 / 생물·생명
25.05.24
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사람의 혈액형은 언제 정해지는 건가요?
안녕하세요.사람의 혈액형은 태어나기 훨씬 전, 수정이 되는 순간, 즉 정자와 난자가 만나 하나의 수정란이 형성될 때 유전적으로 이미 결정됩니다. 혈액형은 부모로부터 물려받은 유전자에 의해 정해지는데, 특히 ABO 혈액형은 A형, B형, O형 유전자가 조합되어 나타납니다. 예를 들어, A형 유전자와 O형 유전자를 물려받으면 A형 혈액형이 되고, B형과 O형이 만나면 B형이 됩니다. 만약 A형과 B형을 각각 물려받으면 AB형이 되며, 두 개의 O형 유전자를 받으면 O형이 됩니다. 이러한 유전 정보는 수정란이 세포 분열을 하면서 우리 몸의 모든 세포에 전달되며, 적혈구 세포 표면에 어떤 항원이 발현될지를 결정짓습니다. 다만, 실제로 혈액형을 검사할 수 있을 정도로 항원이 뚜렷하게 나타나는 시기는 태아가 자라면서 혈액 세포가 본격적으로 만들어지는 임신 약 6주~12주 무렵부터입니다. 그리고 태어났을 무렵에는 대부분의 경우 정확한 혈액형을 확인할 수 있을 정도로 항원이 충분히 발달되어 있습니다. 결론적으로, 혈액형은 유전적으로 수정 순간에 결정되며, 그 특징이 태아의 성장 과정에서 점차 드러나서 출생 전후에 확인할 수 있게 되는 것입니다. 따라서 후천적인 환경이나 식습관 등으로 혈액형이 바뀌는 일은 거의 없으며, 아주 드문 예외적인 경우(예: 골수이식 후) 외에는 평생 유지됩니다.
학문 / 생물·생명
25.05.24
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정상세포와 암세포의 분열 차이가 궁금합니다.
안녕하세요.정상세포와 암세포의 분열은 여러 면에서 중요한 차이를 보입니다. 가장 큰 차이는 세포 분열에 대한 조절 능력에 있습니다. 정상세포는 일정한 주기로 분열하며, 손상되거나 필요하지 않게 되면 세포자멸사(아포토시스)를 통해 스스로 죽는 메커니즘을 갖고 있습니다. 또한, 주변 세포와의 신호 교류를 통해 자신이 어느 정도 자랐는지를 인식하고, 필요 이상으로 증식하지 않습니다. 반면, 암세포는 이런 조절 시스템이 거의 무력화되어 있는데요, 암세포는 세포 분열을 억제하는 유전자(예: p53)의 기능이 손상되거나, 세포 성장을 촉진하는 유전자(예: Ras)가 비정상적으로 활성화되어, 자율적이고 통제되지 않은 분열을 계속합니다. 또한 암세포는 세포자멸사 신호에 잘 반응하지 않기 때문에, 손상되었더라도 스스로 죽지 않고 살아남습니다. 또한 정상세포는 텔로미어라는 구조가 세포 분열을 할수록 점점 짧아지면서 결국 분열을 멈추게 되지만, 암세포는 텔로머라아제라는 효소를 활성화시켜 텔로미어를 계속 복구하면서 사실상 무한히 분열할 수 있는 능력을 가지게 됩니다. 정리해보자면, 정상세포는 분열, 성장, 죽음이 정밀하게 조절되는 반면, 암세포는 이러한 조절 시스템이 망가지면서 끊임없이 증식하며, 그로 인해 종양을 형성하고 몸의 기능을 위협하게 됩니다. 이러한 특성 때문에 암세포는 매우 위험한 것으로 간주되며, 조기 발견과 치료가 중요한 이유도 여기에 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.24
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운동할 때 분비되는 호르몬들과 근육 성장의 관계 질문드립니다.
안녕하세요. 운동을 할 때 분비되는 여러 가지 호르몬들은 근육 성장과 회복에 중요한 역할을 하는데요, 대표적으로는 테스토스테론, 성장호르몬(Growth Hormone, GH), 인슐린 유사 성장인자-1(IGF-1), 코르티솔, 엔도르핀 등이 있습니다. 이들 호르몬은 단순히 체내 대사를 조절하는 것을 넘어서, 근육의 단백질 합성을 촉진하거나, 손상된 조직을 회복시키며, 체지방을 줄이는 데에도 영향을 미칩니다.먼저, 테스토스테론은 대표적인 근육 성장 호르몬으로, 단백질 합성을 촉진해 근육량 증가를 유도합니다. 남성이 여성보다 근육이 쉽게 생기는 이유도 테스토스테론 분비량 차이 때문입니다. 성장호르몬은 주로 수면 중이나 고강도 운동 후에 분비되며, 지방을 분해하고 근육세포 성장을 유도합니다. 이 호르몬은 간에서 IGF-1 분비를 촉진하는데, IGF-1은 실제로 근육세포 내에서 단백질 합성을 증가시키고, 위성세포 활성화를 통해 근육 재생과 성장을 돕습니다. 반면, 코르티솔은 스트레스 호르몬으로, 에너지를 빠르게 공급하기 위해 단백질을 분해하는 작용을 합니다. 고강도 운동 시 일시적으로 증가하지만, 만성적으로 높아지면 근육 성장에 오히려 방해가 되므로 운동과 휴식의 균형이 중요합니다. 마지막으로, 엔도르핀은 운동 중 기분을 좋게 해주는 호르몬으로, 통증을 완화하고 운동 지속력을 높이는 데 도움을 줍니다. 운동 효과를 극대화하려면 이러한 호르몬들이 자연스럽게 잘 분비되는 환경을 만드는 것이 중요한데요 예를 들어, 중-고강도의 저항 운동(무산소 운동)은 테스토스테론과 성장호르몬의 분비를 촉진하며, 충분한 수면과 단백질 섭취, 운동 후 회복 시간 확보는 IGF-1의 효과적인 작용을 도와줍니다. 또한 스트레스를 줄이고, 과도한 유산소 운동을 피하는 것도 코르티솔의 부작용을 줄이는 데 도움이 됩니다. 정리해보자면 운동할 때 분비되는 호르몬들은 각각 고유한 방식으로 근육 성장에 영향을 주며, 그 효과를 활용하려면 운동 강도, 휴식, 영양, 수면을 조화롭게 관리하는 것이 가장 중요합니다.
학문 / 생물·생명
25.05.24
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동물이 처음 본 생물을 부모로 인식하는 것은 동물들의 공통적인 특징인가요?
안녕하세요.일부 동물들이 처음 본 생물을 부모로 인식하는 현상은 각인(imprinting)이라고 불리며, 특히 조류(예: 오리, 거위, 닭)에서 잘 알려진 행동입니다. 각인은 동물이 태어난 직후의 짧은 시기에 주변 환경에서 특정 대상을 강하게 인식하고, 이를 부모나 자신의 종으로 받아들이는 과정입니다. 이 시기를 각인 시기라고 하며, 이때의 경험은 이후의 행동에 매우 큰 영향을 미칩니다. 이러한 각인은 어린 동물이 생후 초기 특정한 기간 동안 특정 대상에 노출될 때, 그 대상에게 강한 애착을 형성하는 학습 현상입니다. 대표적인 예로, 동물행동학자 콘라트 로렌츠(Konrad Lorenz)는 부화 직후의 거위 새끼들이 자신을 따라다니며, 그를 어미로 인식하는 실험을 통해 각인의 존재를 입증했습니다. 이처럼 각인은 학습과 유전적 본능이 결합된 행동으로, 부모를 인식하고 따라다니며 생존을 돕는 데 중요한 역할을 합니다.그러나 이 현상이 모든 동물에게 공통적으로 나타나는 것은 아닙니다. 포유류의 경우, 어미가 새끼를 냄새나 소리, 접촉을 통해 인식하는 경향이 강하며, 조류처럼 각인이 뚜렷하게 일어나지는 않습니다. 파충류나 어류, 곤충과 같은 동물들은 태어난 직후 부모와의 관계가 거의 없거나, 아예 부모가 부재하기 때문에 각인 자체가 필요 없는 경우도 많습니다.즉, 동물이 처음 본 생물을 부모로 인식하는 현상은 일부 동물군에서만 나타나는 특정한 생존 전략이지, 동물 전체의 공통적인 특징은 아닙니다. 이러한 각인 현상은 환경 적응과 생존에 유리하게 작용하지만, 종마다 그 메커니즘과 필요성은 크게 다를 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.24
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유산소 운동보다 무산소 운동이 근육을 더 크게 만든다는 건 무슨 말인가요?
안녕하세요. 무산소 운동이 유산소 운동보다 근육을 더 크게 만든다는 말은, 두 운동 방식이 우리 근육에 주는 자극의 종류와 작용 방식이 다르기 때문입니다. 유산소 운동은 주로 걷기, 달리기, 수영, 자전거 타기처럼 오랜 시간 동안 중간 강도의 운동을 지속하는 것으로, 주된 목적은 심폐지구력 향상과 체지방 연소입니다. 이때 주로 사용되는 근섬유는 ‘지근섬유(느린 근육섬유)’로, 오래 지속되지만 수축력이 약하고 크기가 크게 발달하지 않습니다.반면에 무산소 운동은 짧고 강한 강도의 운동으로, 예를 들어 웨이트 트레이닝이나 스프린트처럼 순간적으로 많은 힘을 쓰는 활동입니다. 이때는 ‘속근섬유(빠른 근육섬유)’가 많이 동원되는데, 이 섬유는 빠르게 수축하고 높은 힘을 낼 수 있으며, 훈련에 따라 크기가 커지기 쉽습니다. 무산소 운동은 근육에 미세한 손상을 일으키고, 회복 과정에서 근육세포는 크기와 강도를 증가시키는 방향으로 적응하게 됩니다. 이 과정이 바로 근비대(hypertrophy)입니다.즉, 무산소 운동은 속근섬유를 자극하고, 높은 강도의 부하로 인해 근육세포 내 단백질 합성을 유도해 근육을 크게 성장시키는 효과가 큽니다. 반대로 유산소 운동은 에너지 소비와 지구력 향상에는 효과적이지만, 근육의 크기 자체를 크게 키우는 데에는 제한적입니다. 따라서 근육량 증가를 목표로 한다면 무산소 운동이 더 효과적인 선택이 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.05.24
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