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선인장이 물 없이 오래 버틸 수 있는 이유는?
안녕하세요.선인장이 물 없이 오래 버틸 수 있는 이유는 고온건조한 사막이라는 환경에 적응할 수 있는 형태로 진화했기 때문입니다. 선인장이 물 없이 오래 버틸 수 있는 이유는 여러 가지 생리적 및 구조적 특징에 있습니다. 첫째, 두꺼운 외피입니다. 우선 선인장의 표면은 두꺼운 큐티클 층으로 덮여 있어 수분 손실을 최소화하는데요, 이 외피는 물이 증발하는 것을 막아줍니다. 둘째, 저장조직입니다. 선인장의 줄기에는 다량의 수분을 저장할 수 있는 다육질 조직이 있습니다. 선인장은 비가 내릴 때 많은 양의 물을 흡수하고, 이 저장된 물을 건조한 기간 동안 서서히 사용합니다. 셋째, 변형된 잎입니다. 선인장은 잎이 가시로 변형되어 있습니다. 가시는 표면적을 줄이고 증발을 방지해 수분 손실을 최소화합니다. 마지막으로 선인장은 CAM(크러스슐레이스산대사) 광합성 경로를 사용하여 낮에는 기공을 닫고 밤에 열어 이산화탄소를 흡수합니다. 이렇게 하면 낮 동안의 물 손실이 줄어듭니다. 이러한 적응 덕분에 선인장은 건조한 환경에서도 생존할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.11.10
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화상의 단계는 어떻게 구분이 되나요?
안녕하세요. 화상은 불이나 뜨거운 물 등에 피부가 노출되어 생기는 피부손상으로, 원인 및 노출 시간, 노출 면적에 따라 국소적인 화상부터 전신을 침범한 화상까지 다양한 임상 양상을 보일 수 있습니다. 화상의 침범 깊이에 따라 1도부터 3도 화상으로 나뉘는데요, 표피층만 손상된 경우를 1도 화상, 표피층과 진피층까지 손상된 경우를 2도 화상, 표피/진피의 전층과 피하 지방층까지 손상된 경우를 3도 화상으로 구분합니다. 2도 화상은 다시 진피층의 일부만 손상된 얕은 형과 진피층의 대부분이 손상된 깊은 형으로 나뉩니다. 1도 화상의 경우 흉터 없이 좋아지며, 얕은 2도 화상도 적절한 치료를 받으면 약 2주 내로 좋아지며 흉터의 위험이 낮습니다. 깊은 2도 화상은 3주 이상의 비교적 긴 회복기간이 필요하며 흉터와 색소 침착을 흔히 남깁니다. 3도 화상은 장기간 치료가 필요하며 침범 부위가 넓을수록 필요한 치료 기간이 길어집니다. 괴사된 조직에서 이차 감염이 쉽게 생길 수 있습니다. 피부 위축이나 비후성 흉터 등의 반흔이 남습니다. 화상을 입으면서 코 등으로 연기를 흡입해서 호흡기 증상이 동반될 수 있으며, 관절 부위에 화상을 입으면 화상으로 인해 관절 주위 조직이 굳어 움직이는 데 제약이 생깁니다.
학문 / 생물·생명
24.11.10
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유인원과 원숭이를 구분하는 기준은 무엇인가요?
안녕하세요. 유인원(類人猿)은 말그대로 인간과 닮은 원숭이인데요, 유인원에는 긴팔원숭이, 오랑우탄, 침팬지, 고릴라가 있습니다. 유인원과 원숭이는 크게 두가지의 차이점이 있습니다. 첫째는 꼬리의 유무인데요, 유인원은 꼬리가 없고, 원숭이는 꼬리가 있습니다. 원숭이의 꼬리는 몸의 균형을 잡고 나무타기를 할 때 꼭 필요한 신체기관인데요, 유인원들은 이 꼬리가 퇴화되었습니다. 두번째는 볼주머니의 유무인데요, 유인원은 볼주머니가 없고, 원숭이는 볼주머니가 있습니다. 볼주머니는 다람주의 볼주머니를 생각하시면 되는데요. 입안에 먹이를 저장하는 공간입니다. 먹을 것이 있으면 볼이 터져나갈정도로 볼주머니에 먹이를 집어넣습니다.
학문 / 생물·생명
24.11.10
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하늘을 날던 익룡이 몸집이 거대해진 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 익룡의 몸집이 점점 커진 이유는 지상을 걷기 위한 진화라는 주장이 제기 되었는데요, 공룡과 같은 시기에 출현하여 백악기 말 멸종한 익룡은 몸집이 갈수록 거대해져서 그 이유를 두고 논란이 계속되었습니다. 영국 레스터대학교 고생물학 연구팀은 조사 보고서를 통해 파충류의 일종인 익룡은 지상에서 이족보행 또는 사족보행을 하기 위해 진화하면서 덩치가 계속 커졌다고 전한 바 있는데요, 익룡의 발 진화에 주목해온 연구팀은 전 세계에서 수집된 익룡 화성을 분석, 진화의 방향을 추적했습니다. 레스터대학교 고생물학자 로버트 스미스 교수는 중생대 익룡은 지구 생명체 최초로 하늘을 난 척추동물이라며, 조사를 통해서 초기 익룡이 나무도 잘 탔다는 사실을 밝혔다고 말한 바 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.11.10
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현생 인류인 우리들은 네안데르탈인의 유전자를 몇 %정도 가지고 있나요?
안녕하세요. 네안데르탈인이란 60만년 전 현생인류의 조상과 분리된 뒤 유라시아대륙에서 번성하다 4만년 전 멸종한 종을 말합니다. 네안데르탈인과 현생 인류와의 유전적 차이는 0.3%에 불과한 것으로 나타났는데요, 3만 년 전 멸종한 네안데르탈인과 인류가 같은 조상에서 나왔음을 유전학적으로 증명한 셈입니다. ‘ 독일, 미국, 크로아티아 등 국제 공동 연구진은 “네안데르탈인과 현생 인류의 DNA가 99.7% 일치한다”고 밝혔는데요, 이는 침팬지의 DNA와 같은 비율(98.8%)보다 높은 수치입니다. 연구진은 “현생 인류 게놈 가운데 1~4%는 네안데르탈인에서 온 것으로 보인다”고 추정했는데요, 연구진은 크로아티아에서 발견돼 독일 막스플랑크연구소 클린룸에서 보관돼 온 세 명의 네안데르탈인 뼈에서 얻은 DNA를 중국, 프랑스, 파푸아뉴기니, 서아프리카, 남아프라카에서 사는 사람의 것과 비교해 이런 결과를 얻었습니다.
학문 / 생물·생명
24.11.10
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노새는 왜 잡종 2세대가 생기지 않나요?
안녕하세요. '노새(Mule)'란 수탕나귀와 암말이 교배되어 나오는 이종 교배종을 의미하는데요, 말보다 오래 살고, 말보다 식성이 까다롭지 않으며, 가죽이 말보다 질겨서 말보다 덜 민감하고 강한 햇빛과 비에 잘 견디며, 발굽도 말보다 더 튼튼하고, 질병과 해충에 버티는 힘도 강하다는 장점이 있습니다. 말과 당나귀의 장점을 골고루 지니고 있는 동물인데요, 노새는 몸은 말처럼 크지만, 생김새나 특징은 당나귀와 더 닮아있습니다. 노새가 자손을 낳지 못하는 이유는 다음과 같습니다. 당나귀의 정자는 31개의 염색체를 가지고 있으며, 말의 난자는 32개의 염색체를 가지고 있는데요, 따라서 당나귀와 말 사이에 태어난 노새는 63개의 염색체를 가지고 있는 셈입니다. 이때 노새는 성체로 발달 할 수 있는 체세포 분열에는 문제가 없지만, 유성생식을 하는 진핵생물(세포에 막으로 싸인 핵을 가진 생물)에서 생식세포를 형성하는 과정인 감수분열이 일어나지 않아 생식이 되지 않는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.11.10
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최초의 인류에 왜 루시라는 이름이 붙여졌나요?
안녕하세요. 지난 1974년 에티오피아 강가에서 특별한 원인 화석이 발견돼 고고학계에 큰 파장을 던졌는데요, 바로 최초의 인류이자 여성인 ‘오스트랄로피테쿠스 아파렌시스’(Australopithecus Afarensis), 대중적으로 널리 알려진 별명은 루시(Lucy)입니다. 루시는 1974년 미국의 인류학자 도널드 조핸슨 박사가 에티오피아 하다르 계곡에서 발견한 318만 년 전 직립보행을 한 최초의 여성 인류 화석입니다. 루시가 인류의 가장 오래된 조상으로 꼽히는 것은 직립보행 때문입니다. 이 '루시'라는 이름은 화석 발굴 당시 유행하던 비틀스의 노래 '루시 인더 스카이 위드 다이아몬즈'가 흘러나왔다고 해서 붙여진 애칭입니다.
학문 / 생물·생명
24.11.10
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은행나무는 단풍이 노란색이고, 단풍나무는 붉은색인데 왜 이렇게 다른가요?
안녕하세요.은행나무는 단풍이 들었을 때 잎이 노란색으로 보이고, 단풍나무는 단풍이 들었을 때 잎이 붉은색으로 보이게 되는 이유에 대해서 설명드리겠습니다. 우선 은행잎에는 엽록소와 플라보노이드가 있는데요, 플라보노이드는 엽록소의 광합성을 방해하는 자외선을 차단해주는 역할을 합니다. 이때 플라보노이드는 노란색인데, 여름에는 엽록소가 워낙 강해 녹색으로 보이다가, 기온이 내려가면서 엽록소 분자가 파괴되어 녹색을 잃는 것입니다. 반면에 단풍나무 잎을 구성하는 식물세포에는 액포라는 세포소기관이 있는데 이 속에 안토시아닌이 있습니다. 이 안토시아닌은 포도당이 햇빛을 받으면 만들어지는데요, 따라서 햇빛을 많이 받는 잎들은 안토시아닌이 많이 만들어질 수 있어서 햇빛에 많이 노출될수록 붉은색을 많이 띠는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.11.10
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파충류는 피색깔이 초록색이라고 하는데, 왜 그런지 그 이유가 궁금합니다.
안녕하세요.혈액이 붉은색인 인간과는 달리 파충류나 다른 생명체의 혈액이 녹색으로 보이는 이유는 빌리베르딘(biliverdin, 담록소) 수치가 매우 높기 때문입니다. 빌리베르딘은 빌리루빈의 산화로 생성되는 물질로 주로 초식동물이나 양서류, 파충류의 담즙에 존재하며 사람에서는 정상적인 경우에는 보기 어려운 물질입니다. 인간의 경우에는 혈액의 약 45%를 차지하는 적혈구 내부에 '헤모글로빈'이라고 하는 혈색소가 가득한데요, 헤모글로빈이란 알파글로빈 2개와 베타글로빈 2개로 이루어진 4차구조 단백질로, 내부에 철을 갖고 있습니다. 이때 철이 산소와 결합하면 산화되어 붉은 색으로 보이게 되는 것입니다. 반면에 헤모글로빈 이외의 혈색소를 갖는 경우, 각각의 혈색소가 산화되는 과정에서 붉은색 이외의 색상으로 혈액이 보일 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.11.10
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산호초가 해양 생태계에 어떠한 영향을 미치나요?
안녕하세요. 산호란 말미잘과 해파리처럼 강장과 입, 촉수를 가진 자포동물에 속하며, 작은 생명체인 폴립이 서로 붙어있는 것을 말합니다. 산호는 야행성으로 낮에는 외골격 속에 있다가 밤이 되면 촉수를 펼쳐 바닷속 동물성 플랑크톤, 갑각류, 물고기 등을 잡아먹는데요, 전 세계 바다에 2500여 종의 산호가 분포하고 다양한 색과 모양을 지니고 있습니다. 산호초는 얕은 바다에 산호의 석회질 외골격이 쌓여 형성된 암초를 말하는데요, 산호초는 열대와 아열대 지역의 깨끗한 물, 햇볕이 잘 들고, 해류가 잘 흐르는 곳에 대규모로 형성되어 있습니다. 산호초는 바다 생태 환경과 지구 환경을 위해서 아주 중요한 역할을 하는데요, 산호초 지역은 바닷 속 해양생물들의 은신처 역할을 합니다. 또한 바닷속 산호는 지구 환경에 있어 매우 중요한데요, 산호의 폴립 속에는 수백만 마리의 편모조류가 살고 있고, 이들이 광합성을 하는데, 광합성을 하는 과정에서 대기 중의 이산화탄소를 흡수하고 산소를 만들어내기 때문입니다. 산호초는 해저 면적의 0.2%를 차지하지만 해양 생물의 25%가 살고 있는 중요한 서식지인데요, 산호초가 사라지면 해양의 생물 다양성도 붕괴한다는 뜻입니다. 실제 관련 연구에 따르면 산호초의 생물 다양성은 1950년대 이후 지속적으로 감소해 현재는 63%나 감소했다고 합니다.
학문 / 생물·생명
24.11.10
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