답변 내역

안녕하세요. 냉해(冷害)는 예년보다 기온이 낮은 날이 계속되는 자연 재해를 말하는데요, 작물의 생육에 지장을 초래할 정도의 저온이 오래 지속되어 농작물의 성장과 수확에 나쁜 영향을 미치는 현상입니다. 빙점이하(0℃)에서 세포의 결빙으로 동결피해를 입는 것을 말하며 세포의 원형질막 파손에 의한 탈수현상에 의하여 즉시고사에 이르게 되기 때문에 식물에게 미치는 영향이 크다고 할 수 있습니다.

안녕하세요. 호주의 상징동물인 캥거루는 ‘유대목’ 캥거루과 캥거루속 중에서 덩치가 큰 4종을 칭하는데요,유대목은 복부에 새끼주머니를 가지고 있는 동물을 말합니다. 캥거루에 있어서 가장 흥미로운 것은 새끼의 출생과 육아 방법인데요, 임신 기간이 31~36일로 1마리를 낳으며 연중 번식이 가능합니다. 즉 이 부분에서 알 수 있듯이 캥거루의 번식 능력은 매우 좋습니다. 또한 대부분의 어미는 출산 후 수일 내 짝짓기를 하게 되는데요, 어미가 포유 중일 경우 배아 발달이 중지되는 휴면상태에 들어가고 주머니에 있는 새끼가 밖으로 나오면 다시 자랍니다. 생존환경이 좋은 조건에서는 어미가 각기 다른 성장단계의 3마리 새끼를 동시에 기를 수도 있으며, 어린 새끼는 주머니 안에서 젖을 먹고 좀 더 큰 새끼는 주머니 밖에 머물며 세 번째는 어미의 자궁 안에서 배아 상태로 있습니다.

안녕하세요. 사람이 다른 동물들보다 암에 많이 걸리는 이유는 긴 수명, 세포 수 증가, 환경적 요인, 생활 습관, 그리고 유전적 요인이 복합적으로 작용하기 때문입니다. 우선 암은 세포의 돌연변이가 축적되면서 발생하는 질병인데요, 대부분의 야생 동물들은 포식, 질병, 사고 등의 이유로 오래 살지 못합니다. 반면, 인간은 평균적으로 70~80년 이상 살기 때문에 돌연변이가 축적될 시간이 많아지고 암 발생률이 높아집니다. 예를 들어, 개나 고양이는 대략 10~20년을 살지만, 인간은 그보다 훨씬 오래 살아서 암에 걸릴 확률이 더 높아집니다. 또한 인간은 몸이 크고 그렇기 때문에 세포 수가 많습니다. 몸집이 클수록 세포 수가 많아지고, 세포 분열 횟수도 증가하는데요, 세포 분열이 많을수록 DNA 복제 오류(돌연변이)가 축적될 가능성이 커집니다. 하지만 흥미로운 점은, 고래나 코끼리처럼 인간보다 훨씬 몸집이 큰 동물들은 암 발병률이 낮다는 것입니다. 이를 "페토의 역설(Peto’s Paradox)"이라고 합니다. 연구에 따르면, 코끼리는 TP53이라는 강력한 암 억제 유전자가 여러 개 존재하기 때문에 암 발생률이 낮다고 합니다. 반면, 인간은 TP53 유전자가 적어서 암 억제 능력이 상대적으로 떨어집니다. 이외에도 과거의 인류는 암에 걸리기 전에 감염병, 사고, 기근 등으로 일찍 사망하는 경우가 많았습니다. 하지만 현대 사회에서는 의료 기술이 발전하면서 감염병을 예방하고 오래 살 수 있게 되었습니다. 대신, 환경 오염, 발암 물질, 흡연, 알코올 섭취, 가공식품 섭취, 스트레스 등 암을 유발하는 요소에 더 많이 노출되었습니다. 특히 서구화된 식습관(육류, 지방, 가공식품 증가)과 운동 부족, 비만 증가도 암 발병률을 높이는 원인 중 하나입니다.

안녕하세요. 원래 키가 큰 사람일수록 또는 몸집이 큰 개나 고양이가 암에 잘 걸리는데요, 암을 일으키는 돌연변이가 발생할 확률이 몸집이 커 세포 수가 많을수록 커지기 때문입니다. 사람은 17%가 암으로 사망하지만 그 비율이 동물원 코끼리에서는 5%가 안되는데요, 코끼리나 사람이나 세포 크기는 비슷합니다. 또 코끼리는 사람만큼 오래 살면서 100배나 무겁습니다. 세포에 돌연변이가 일어날 확률이 같다면 코끼리의 발암 위험은 사람보다 100배는 높아야 하지만 실제론 그렇지 않은데요, 이는 암 발생을 억제하는 유전자를 코끼리가 인간보다 많이 가지고 있기 때문입니다. 더 구체적으로는 코끼리는 자연적으로 인간보다 20배나 많은 TP53 유전자를 소유하고 있다고 알려져 있는데요, 이처럼 암을 억제할 수 있는 유전자를 많이 가지고 있어 일부 유전자에 돌연변이가 일어나더라도 작용할 수 있는 여벌의 유전자가 존재하기 때문에 코끼리는 암에 잘 걸리지 않는 것입니다.

안녕하세요. 코끼리의 조상은 원래 몸집이 작았지만, 오랜 진화 과정을 거쳐 현재처럼 거대한 몸을 가지게 되었는데요, 코끼리의 몸집이 커진 이유는 환경 변화, 생태적 경쟁, 포식자로부터의 방어 등의 요인과 관련이 있습니다. 코끼리의 조상은 약 6000만 년 전 신생대 초기(팔레오세~에오세)에 등장한 작은 포유류였습니다. 모에리테리움 (Moeritherium, 약 3700만 년 전)은 코끼리의 초기 조상으로, 몸길이 약 1~2m, 하마와 비슷한 크기였으며, 긴 코 대신 짧고 뭉툭한 주둥이를 가졌고, 늪지대에서 생활하며 물가 식물을 먹었습니다. 코끼리가 오늘날과 같이 거대해진 이유는 포식자로부터의 방어를 위함입니다. 초기 코끼리 조상들은 작은 포유류였고, 당시에는 대형 육식동물(예: 검치호랑이, 거대한 악어 등)이 많았는데요, 몸집이 커지면서 천적에게 쉽게 잡아먹히지 않는 방어 전략이 되었습니다. 또한 약 2000만 년 전, 기후가 점점 건조해지면서 숲이 줄어들고 초원이 확대되었는데요, 커다란 몸집과 긴 코, 상아가 나무껍질, 풀, 나뭇가지 등 다양한 먹이를 먹기에 유리했습니다. 이외에도 덩치가 크면 체온 변화에 덜 영향을 받는데요(베르그만의 법칙), 넓은 귀를 이용해 체온을 방출하면서 더운 환경에서도 생존 가능합니다.

안녕하세요.양서류와 파충류는 포유류와 비교했을 때 성장 단계에서 큰 차이가 있습니다. 가장 큰 차이는 변태(metamorphosis) 여부, 태생/난생 방식, 성장 방식에서 나타납니다. 양서류(예: 개구리, 도롱뇽)는 물속 유생기 → 육상 성체기로 변화하는 변태 과정을 거칩니다. 알 → 올챙이 (유생기)에는 물속에서 부화하며, 아가미로 호흡합니다. 다리 발생 → 아가미 소실하는데요, 뒷다리와 앞다리가 자라고, 폐가 발달합니다. 이후 성체 개구리의 경우 꼬리가 사라지고 완전히 육상 생활이 가능해집니다. 즉 양서류는 어릴 때와 성체 때의 생활 방식이 다릅니다. 파충류(예: 뱀, 거북이, 도마뱀)는 태어날 때부터 어른과 비슷한 형태이며, 단순히 크기가 커지는 방식으로 성장합니다. 알(또는 난태생의 새끼)에서 부화하는데요, 작은 형태의 새끼가 나옵니다. 이후 먹이를 먹으며 점차 몸집이 커지는데요, 성체가 되면 크기가 커질 뿐, 형태 변화는 없습니다. 즉 파충류는 포유류처럼 점진적으로 성장하지만, 난생과 난태생 방식이 존재합니다. 마지막으로 포유류는 태생이며, 어릴 때부터 어른과 비슷한 형태로 태어나 점진적으로 성장합니다. 태아의 경우에는 태반을 통해 영양 공급을 받으며, 출생 후에는 젖을 먹으며 성장하며, 서서히 어른과 비슷한 크기로 커지게 됩니다. 정리하자면 포유류는 태아 상태에서 모체로부터 영양을 공급받고, 태어난 후 점진적으로 성장합니다.

안녕하세요.머리카락과 눈썹(그리고 팔다리 털)의 성장 차이는 모낭(hair follicle)의 생장 주기(hair growth cycle) 차이 때문입니다. 모든 털은 일정한 주기를 따라 자라고 빠지는데, 이 주기는 성장기(Anagen) → 퇴행기(Catagen) → 휴지기(Telogen) → 탈락기(Exogen)로 구성됩니다. 머리카락의 경우 성장기가 2~6년으로 매우 길어 계속 자라며, 길이가 길어질 수 있습니다. 눈썹, 속눈썹, 팔다리 털의 경우에는 성장기가 1~2개월로 짧아 일정 길이 이상 자라지 않습니다. 즉, 눈썹이나 팔다리 털도 자라지만, 성장기가 짧아 일정 길이에서 멈추고 빠르게 휴지기로 넘어가기 때문에 길게 자라지 않는 것처럼 보이는 것입니다. 다음으로 모낭의 크기에 따라 털이 자라는 속도도 다릅니다. 머리카락의 모낭은 크고 활발하게 활동하여 하루 약 0.3~0.5mm씩 자랍니다. 눈썹과 팔다리 털은 모낭이 작고 성장 속도가 느려 하루 약 0.1~0.2mm 정도 자랍니다. 기능적인 측면에서도 차이가 있습니다. 머리카락의 경우에는 열과 외부 자극으로부터 두피를 보호하는 역할이 있어 길게 자랄 필요가 있습니다. 반면 눈썹, 속눈썹은 먼지나 땀을 차단하는 역할을 하지만, 너무 길어지면 시야를 가릴 수 있기 때문에 짧은 성장기로 조절됩니다. 팔다리 털은 감각 기능과 체온 조절 역할이 있지만, 길게 자랄 필요는 없어 성장기가 짧습니다. 정리해보자면, 눈썹이 머리카락처럼 길게 자라지 않는 이유는 성장 주기가 짧고 성장 속도가 느리기 때문이며, 이는 팔다리 털도 마찬가지입니다.

안녕하세요. 손톱은 손가락 말단 부위에 붙어 있는 반투명의 단단한 케라틴 판입니다. 손과 발의 보호 기능뿐 아니라 촉감을 구분하는데 도움이 되며, 물건을 집는 것과 같은 손, 발의 기능 수행에 도움을 줍니다. 손톱은 두께가 약 0.5mm으로 단단하고 투명한 직사각형 모양이면서 볼록한 곡면을 형성하는데요, 성분은 케라틴이라는 단백질로 구성되며, 손톱의 뿌리 부분 아래에 손톱을 자라게 하고 생성시키는 모체세포가 있습니다. 특별한 장해가 없는 한 손톱은 계속 자라며, 영양 공급에 따라 표면의 형태가 달라질 수 있습니다. 손톱은 뿌리 쪽에 있는 모체 세포가 죽은 각질이 밖으로 밀려 나가며 형성되는데요, 손을 많이 쓰면 뿌리에 자극이 자주 가해져 이곳으로 가는 혈류가 늘고, 모체세포로 영양성분도 잘 공급됩니다. 이에 모체세포 분열이 활발해져 손톱 성장 속도가 빨라집니다.

안녕하세요. "항생제"란 미생물이 생산하였고 다른 미생물의 성장과 증식을 억제하는 물질을 말하는 것인데요, 이는 대부분 세균을 죽이는 목적으로 만들어진 약입니다. 즉 바이러스나 곰팡이, 기생충에 듣는 약들도 있지만, 일반적으로 말하는 항생제는 항균제, 즉 세균을 죽이는 약이라고 보시면 됩니다. 바이러스에 작용하는 약물의 경우에는 항바이러스제라고 부릅니다. 항생제의 원리에 대해 설명해보자면, 세포막 기능을 저해하는 항생제는 세포막의 투과성을 변화시켜 세균의 세포가 균형을 잃게 하여 죽게 합니다. 세포막은 선택적 능동수송을 수행함으로써 세포 내 구성물질을 조절하는데, 이러한 투과성이 변화되면 고 분자 물질이나 이온들이 세포 밖으로 빠져 나와 세포가 죽게 되는 것입니다.

안녕하세요. 소장은 위와 대장 사이에 위치한 소화기관으로 십이지장, 공장, 회장으로 구성되며, 음식물을 소화시키고 흡수하는 역할을 합니다. 소장은 오른쪽 상복부에 있는 위의 유문부에서 시작해서 하복부 중앙까지 위치하며 끝 부분은 대장의 맹장과 이어지게 되며, 우리 몸에서 가장 긴 장기로 공장에서 회장까지의 길이는 6.7~7.6m정도입니다. 소장 점막에는 수많은 주름이 있고, 그 표면에는 융모가 있으며, 소장은 십이지장, 공장, 회장의 세 부분으로 구분됩니다. 십이지장은 C자 모양을 하고 있으며, 담관과 췌관이 합류하는 바터팽대부가 존재하며, 공장은 회장보다 굵고 벽이 두꺼우며 혈관분포가 많습니다. 마지막으로 회장은 소장의 마지막 부분으로 굴곡이 심하며 맹장과 연결되는 부위입니다. 소장은 소화효소를 분비하여 소화를 돕고, 영양분을 흡수하는 기능을 하는데요, 소화된 영양분은 소장의 점막에 있는 융모로 흡수되는데, 융모의 둘레는 모세혈관과 연결되어 있어 흡수된 영양분들은 혈관으로 들어가게 됩니다. 또한 소장은 분절운동을 통해 내용물을 분할하고 연동운동을 통해 대장으로 내용물을 이동시켜줍니다 .