답변 내역

안녕하세요.심해생물들이 눈이 큰 이유는 빛이 거의 없는 어두운 환경에서 최대한 많은 빛을 받아들이기 위해 진화한 결과입니다. 심해는 수심 수백 미터 아래로 내려갈수록 햇빛이 거의 도달하지 않기 때문에 시각 정보가 매우 제한적이지만, 일부 생물은 미세한 빛이나 다른 생물의 발광(생물발광)을 감지해 먹이를 찾거나 포식자를 피하는 데 활용합니다. 이때 눈이 크면 망막에 도달하는 빛의 양이 많아져 약한 빛도 감지할 수 있는 시각적 이점이 생기며, 특히 광수용세포가 발달한 큰 눈은 희미한 빛을 더 민감하게 받아들일 수 있어 어두운 심해 환경에 유리합니다. 따라서 심해생물들은 오랜 시간 동안 어둠 속에서 살아남기 위해 눈을 키우는 방향으로 자연선택을 받아 진화해온 것입니다.

안녕하세요.지렁이는 토양 생태계에서 매우 중요한 역할을 하는 분해자이자 토양 개량자로, 이들의 활동이 토양 비옥도 향상에 크게 기여합니다. 지렁이가 토양을 비옥하게 만드는 원리는 지렁이가 유기물을 섭취해 분해하고, 그 과정에서 영양분을 식물이 흡수하기 쉬운 형태로 전환하며, 동시에 지렁이의 굴착 활동이 토양의 통기성과 배수성을 개선해 미생물 활동과 뿌리 성장을 촉진하기 때문입니다. 또한 지렁이 배설물은 질소, 인, 칼륨 등 풍부한 영양분을 포함한 천연 비료 역할을 하여 토양의 영양 상태를 향상시키고, 이로 인해 지렁이가 많은 토양은 유기물 분해가 활발하고 물리적·화학적 환경이 좋아져 식물이 잘 자랄 수 있는 비옥한 토양으로 유지됩니다. 즉 지렁이는 땅속 유기물과 식물 잔해를 먹고 소화하면서 토양 내 유기물을 분해하고 영양분을 가용화시키는데, 이 과정에서 분해된 유기물은 식물이 쉽게 흡수할 수 있는 형태로 변환됩니다. 또한 지렁이가 땅을 이동하며 땅속을 뚫어주는 통로인 굴을 만들기 때문에 토양의 통기성과 배수성이 좋아지고, 이는 뿌리 성장과 미생물 활동을 촉진시킵니다. 지렁이가 배설하는 배설물은 질소, 인, 칼륨 등 식물에 필수적인 영양분이 풍부한 천연 비료 역할을 하여 토양의 영양 상태를 개선합니다. 이처럼 지렁이의 먹이 활동과 토양 교란 작용은 토양 구조를 개선하고 영양 순환을 원활하게 하여, 지렁이가 많은 땅이 더 비옥하고 건강한 토양 환경을 유지할 수 있도록 돕습니다. 그래서 실제로 지렁이가 많은 흙은 부드럽고 촉촉하며, 식물 생장에 유리한 상태임을 체감할 수 있습니다.

안녕하세요.잡초가 빠르게 잘 자라는 이유는 여러 가지 생태학적·생리학적 특성에 기인합니다. 잡초는 일반적으로 생장 속도가 빠른 한해살이 식물들이 많아 짧은 기간 내에 빠르게 번식하고 성장할 수 있으며, 환경 변화에 대한 적응력이 뛰어나서 물, 영양분, 햇빛 등 자원이 부족한 조건에서도 잘 견뎌냅니다. 또한 잡초는 생식력이 매우 강해 많은 양의 씨앗을 생산하고, 이 씨앗들은 바람이나 동물에 의해 쉽게 퍼져 넓은 지역에 빠르게 확산됩니다. 잡초는 경쟁이 심한 환경에서도 다른 식물보다 더 효율적으로 자원을 흡수하고, 빠른 생장과 재생 능력 덕분에 사람의 관리나 방해가 있어도 금세 회복하여 다시 자랄 수 있습니다. 반면 일반 작물이나 가꾸는 식물들은 특정한 환경 조건과 꾸준한 관리가 필요하며, 잡초에 비해 스트레스에 약한 편이어서 키우기 더 어려운 경우가 많습니다. 이러한 이유로 잡초는 특별한 관리 없이도 스스로 생존하고 번성하는 능력이 매우 뛰어난 식물군으로 이해할 수 있습니다.

안녕하세요.숲의 기준은 주로 일정 면적 내에 나무가 밀집하여 군락을 이루고, 생태계 기능을 수행할 수 있는 지속 가능한 식생 단위를 의미합니다. 일반적으로 숲은 최소 수백 그루 이상의 나무가 조밀하게 분포하며, 이들은 서로 상호작용하면서 동물과 식물의 서식처를 제공하고, 탄소 저장과 미기후 조절 등의 중요한 생태적 역할을 합니다. 나무의 정확한 수는 지역과 학문적 기준에 따라 다를 수 있지만, 통상적으로 1헥타르(10,000㎡)당 수백 그루 이상의 나무가 있어야 숲으로 인정받는 경우가 많습니다. 도시 숲은 이러한 숲의 특성을 도시 환경에 맞게 적용한 것으로, 도심 내 일정 규모 이상의 나무 군락으로 구성되어 공기 정화, 열섬 현상 완화, 휴식 공간 제공 등 도시민의 삶의 질 향상에 기여합니다. 도시 숲 역시 수십에서 수백 그루 이상의 나무가 일정 면적에 분포하며 조성되며, 그 규모와 나무 수는 도시 계획과 공간 여건에 따라 달라지지만, 일반적으로 최소 수십 그루 이상의 나무가 모여 있어야 도시 숲이라고 부를 수 있습니다.

안녕하세요.앵무새가 사람의 말을 따라할 수 있는 이유는 이들의 발달된 청각 모방 능력과 특별한 뇌 구조 덕분입니다. 앵무새는 인간처럼 복잡한 소리를 인식하고 이를 기억하여 정확하게 재현할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 이는 다른 동물들에서는 드물게 나타나는 고도의 인지 기능입니다. 가장 핵심적인 과학적 배경은 앵무새의 뇌에 있는 ‘코어(core)’와 ‘셸(shell)’ 구조의 발성 관련 신경회로입니다. 이 구조는 인간의 언어 처리 영역처럼 소리를 듣고 분석하며, 이를 모방하도록 제어하는 기능을 담당합니다. 특히 ‘셸’ 영역은 사회적 소통을 위해 새로운 소리를 학습하는 데 중요한 역할을 합니다. 앵무새가 사람 말을 흉내 내는 것은 단순한 기억력 때문만은 아닙니다. 앵무새는 사회성이 매우 높은 동물로, 무리 속에서 다른 개체들과 소리를 통해 의사소통을 합니다. 즉, 자신이 속한 집단의 ‘소리’를 따라 하는 것은 유대감을 표현하고 사회적 연결을 유지하는 방식인 것이죠. 사람과 함께 사는 앵무새는 자신을 사람 무리의 일원으로 인식하고, 사람이 자주 내는 소리인 말을 따라 함으로써 교류하려는 행동을 보입니다. 야생에서는 사람 말을 흉내 내는 대신, 무리의 고유한 울음소리나 다른 새의 소리, 심지어 주변 환경 소리(천둥, 물소리 등)까지 흉내 내며 의사소통에 활용합니다. 이러한 능력은 개체 식별, 짝 유인, 위협 표현 등 다양한 사회적 기능에 쓰입니다. 결론적으로 앵무새의 말 따라하기는 사회적 동기와 고도의 청각-운동 신경계 구조가 결합된 결과이며, 인간과의 관계에서는 의사소통과 애착 형성을 위한 표현 수단으로 나타나는 행동이라고 볼 수 있습니다.

안녕하세요.네, 사람 외의 동물들도 실제로 "오른손잡이" 또는 "왼손잡이"와 유사한 행동 특성, 즉 선호하는 팔다리(측우성, lateralization)를 보이는 경우가 많습니다. 예를 들어 침팬지, 앵무새, 개, 고양이, 캥거루 등 다양한 동물들이 어떤 행동을 반복할 때 한쪽 팔다리를 더 자주 사용하는 경향이 관찰되었습니다. 침팬지는 나뭇가지로 개미를 꺼낼 때 주로 한 손을 쓰며, 앵무새는 먹이를 집을 때 특정 발을 더 자주 사용하고, 개와 고양이 역시 장난감을 잡거나 사냥할 때 특정 앞발을 선호합니다. 호주의 캥거루는 심지어 대부분 왼발잡이라는 연구 결과도 있습니다. 이처럼 측우성이 나타나는 이유는 뇌의 비대칭 구조와 관련이 있습니다. 인간처럼 동물의 뇌도 좌우가 기능적으로 분화되어 있으며, 한쪽 뇌 반구가 운동 제어나 감각 반응에서 우세할 경우 반대쪽 팔다리를 더 자주 사용하게 됩니다. 예를 들어, 인간의 경우 왼쪽 뇌가 언어와 논리적 사고를 담당하고, 오른손 운동을 조절하므로 많은 사람들이 오른손잡이입니다. 비슷한 방식으로 동물도 뇌의 신경 경로 차이에 따라 어느 한쪽을 선호하는 습관이 생깁니다. 다만 사람처럼 대다수가 오른손잡이인 것과는 달리, 동물들은 종마다 혹은 개체마다 좌우 선호 비율이 다양하고 뚜렷하지 않은 경우도 많습니다. 어떤 종은 집단 내에서 좌우 선호 비율이 거의 비슷한 반면, 특정 종은 대부분이 한쪽을 선호하는 특징도 보입니다. 결론적으로, 사람 외의 동물들도 자신이 더 능숙하게 사용하는 팔다리가 있으며, 이는 뇌 기능의 비대칭성과 관련된 자연스러운 생물학적 현상으로 이해할 수 있습니다.

안녕하세요.쉬리(Coreoleuciscus splendidus)는 한반도 토종 민물고기로, 맑고 깨끗한 물에서만 서식하는 것으로 유명합니다. 과거에는 하천 오염과 개발로 인해 서울 도심 하천인 청계천에서는 거의 볼 수 없던 종이었습니다. 그런데 최근 청계천에서 쉬리가 발견되었다는 소식은 생태계 복원 측면에서 매우 의미 있는 일입니다. 그렇다면 쉬리는 어떻게 청계천에 다시 나타난 걸까요? 과학적으로는 다음과 같은 세 가지 가능성이 있습니다. 첫째는 인공 방류 (복원 사업의 일환)인데요, 서울시는 청계천 복원 이후 지속적으로 수생 생물 복원 사업을 진행해 왔습니다. 이 과정에서 환경부나 생태 관련 기관이 쉬리를 방류했을 가능성이 높습니다. 쉬리는 국내 생태 복원 대상 어종 중 하나로, 서식 조건이 맞으면 비교적 잘 정착하기 때문입니다. 둘째는 인근 하천에서 자연 유입입니다. 쉬리는 주로 중·상류의 맑은 하천에 사는 어종이지만, 인근의 한강이나 지류에서 홍수나 물길 연결로 인해 청계천으로 이동해왔을 가능성도 있습니다. 특히 청계천은 한강과 직접 연결되어 있어, 물살을 따라 자연스럽게 유입되었을 수 있습니다. 셋째는 청계천 수질 개선에 따른 자생 가능성 증가입니다. 청계천은 과거 산업화로 인해 오염이 심했지만, 2000년대 이후 복원 사업을 통해 수질이 크게 개선되었습니다. 쉬리는 산소 농도가 높고 흐름이 적당한 곳을 선호하는데, 현재 청계천은 이러한 조건을 어느 정도 충족하고 있어, 자연적으로 서식할 수 있는 환경이 된 것입니다. 정리해보자면, 쉬리가 청계천에서 발견된 것은 청계천의 수질이 상당히 깨끗해졌음을 나타내는 생물학적 지표입니다. 방류든 자연 유입이든 간에, 이러한 어종이 도심 한복판에서도 생존할 수 있게 된 것은 환경 회복의 긍정적인 신호로 해석됩니다. 앞으로도 청계천의 생태 건강성을 지속적으로 관리하는 것이 중요합니다.

안녕하세요.레이산 뜸부기(Laysan rail, Zapornia palmeri)는 하와이 제도 중 하나인 레이산 섬에만 서식하던 고유종 조류로, 작고 날지 못하는 새였습니다. 그러나 이 종은 20세기 중반 멸종되었고, 그 원인은 인간 활동에 의한 생태계 교란과 외래종의 유입에 있습니다. 가장 큰 멸종 요인은 외래 포식자와 경쟁종의 도입이었습니다. 인간이 레이산 섬에 토끼, 쥐, 고양이 등을 들여오면서, 레이산 뜸부기의 서식지인 초지 식생이 파괴되었고, 알과 새끼가 포식당하는 일이 잦아졌습니다. 특히 토끼는 식물을 과도하게 갉아먹어 섬의 식생을 황폐화시켰고, 이는 뜸부기의 먹이(곤충, 씨앗)와 은신처를 없애 생존을 어렵게 만들었습니다. 또한 기후 이상 현상이나 해수면 상승 등도 작은 섬의 생태계에 큰 영향을 주었고, 고립된 서식지에 사는 종 특성상 유전 다양성이 낮아 외부 변화에 적응력이 부족했습니다. 날지 못하고 도망 속도에 의존하던 레이산 뜸부기는 포식자 회피 능력도 부족하여 멸종에 취약했습니다. 결국 레이산 뜸부기의 멸종은 인간이 가져온 생물종 이동, 서식지 파괴, 생태계 불균형이 겹쳐 만들어낸 섬 생태계의 붕괴 사례 중 하나로, 현재는 보존 생물학에서 경각심을 주는 대표적 사례로 인용되고 있습니다.

안녕하세요.동물도 사람처럼 밤낮이 바뀌는 현상, 즉 생체리듬(일주기 리듬)의 변화가 일어날 수 있습니다. 대부분의 동물은 종 특성에 따라 주행성(낮에 활동) 또는 야행성(밤에 활동)으로 분류되지만, 환경 변화나 생리적 이유, 인위적인 조명 조건 등에 의해 개체 수준에서 활동 시간이 바뀌는 경우가 있습니다. 예를 들어, 원래 주행성인 설치류도 야간에 먹이나 포식자 회피를 위해 활동 시간을 조정할 수 있고, 야행성 고양이류도 사육 환경이나 사람과의 생활 리듬에 따라 낮에 활동하는 경향을 보이기도 합니다. 특히 인간이 만든 인공 조명(빛 공해)은 도심에 사는 동물들의 생체시계를 교란시켜 야행성 새가 낮에도 활동하거나, 반대로 주행성 동물이 밤에도 행동하는 사례를 유발합니다. 또한 실험실에서 쥐, 파리, 물고기 같은 모델 생물들에게 조명을 조절하여 인위적으로 생체리듬을 바꾸는 실험도 가능하며, 실제로 그에 따라 호르몬 분비, 수면 주기, 활동 시간이 변하는 것이 관찰됩니다. 즉, 생물의 일주기 리듬은 유전적으로 결정되지만 유연성도 있어서, 특정 개체나 환경 조건에 따라 사람처럼 밤낮이 바뀌는 현상이 충분히 일어날 수 있습니다. 이처럼 동물도 다양한 외부 자극에 반응해 생체리듬을 조절하며, 이는 진화적 생존 전략의 일환으로 볼 수 있습니다.

안녕하세요. 네, 말씀하신 것처럼 곤충도 인간처럼 질병에 걸릴 수 있습니다. 곤충은 감기처럼 호흡기 바이러스에 의한 질병에는 잘 걸리지 않지만, 그 대신 세균, 바이러스, 곰팡이, 기생충 등 다양한 병원체에 감염될 수 있습니다. 예를 들어, 바이러스성 질병인 누크바이러스(NPV)는 나방 애벌레에 치명적인 감염을 일으키며, 세균성 질환인 BT균(Bacillus thuringiensis)은 특정 곤충을 죽이는 데 사용되기도 합니다. 또한, 곤충에도 암세포에 해당하는 종양이나 세포 이상이 관찰되는 경우가 있으며, 특히 오래 사는 곤충에서는 조직 증식 이상이 보고되기도 합니다. 곤충이 병에 걸릴 뿐 아니라, 일부는 병원체의 매개체가 되기도 합니다. 대표적으로 모기는 말라리아 원충, 뎅기열 바이러스, 지카 바이러스 등을 사람에게 옮기며, 진드기 역시 라임병, SFTS(중증열성혈소판감소증후군) 같은 질병을 전달합니다. 이러한 감염은 곤충이 병원체에 감염되어도 증상이 없거나 약하게 나타나며, 매개체로서 작용하면서 사람에게 영향을 줄 수 있습니다. 결론적으로, 곤충도 생물학적으로 감염이나 돌연변이 같은 생명 현상에서 자유롭지 않으며, 이들이 직접 혹은 간접적으로 인간 건강에 영향을 끼칠 수 있습니다. 따라서 곤충의 질병 연구는 생물학뿐 아니라 공중보건과 감염병 예방 측면에서도 매우 중요합니다.