전문가 프로필

답변 내역

소의 위는 4개가 있다고 하는데 위가 여러개인 이유는?
안녕하세요. 소는 초식동물이어서 풀을 주식으로 섭취하는데요, 그런데 풀은 질기고 소의 위로 소화해 낼 수 없는 섬유질을 가지고 있습니다. 이러한 섬유질 때문에 소의 위가 4개입니다. 지구 위의 대표적인 반추 초식동물에 소, 산양, 사슴 등이 있는데요, 이들의 공통점은 풀을 먹고 위를 4개 가지고 되새김질을 하는 반추동물이라는 점입니다. 무리하게 욱여넣은 풀을 소화시키려면 다시 입속으로 끄집어 올려 씹어야만 했는데요, 반추(되새김질)는 이렇게 해서 시작된 것입니다. 씹으니까 침이 나오고, 이것이 식도가 변형된 공간으로 흘러들고, 이렇게 새로운 환경이 만들어지면서 여기에 알맞은 미생물이 번성하게 되었으며, 위가 아닌 식도가 변형된 거대한 공간이 반추와 발효를 거듭하는 새로운 생존수단이 된 것입니다. 이렇게 해서 소는 늘 발효된 풀을 소장에서 흡수할 수 있게 되었으며, 진짜 위에는 아주 강한 위산이 나오기 때문에 식도가 변형된 가짜 위인 반추위로 역류가 되지 않는 거름 필터가 필요했습니다. 반추미생물의 생존을 위한 안전장치로 3위가 만들어지게 된 것이며, 이렇게 반추동물은 4개의 위를 가짐으로써 거친 풀만 먹고도 큰 몸집을 유지하면서 지구 곳곳을 누빌 수 있게 된 것입니다. 대표적 반추동물인 소의 경우를 예로 들어보자면, 큰 소 반추위의 크기는 200ℓ 생풀 60kg 정도가 들어갈 수 있는 크기인데요, 반추미생물은 반추위액 ㎖당 7억 마리 정도가 살고 있고, 이들이 반추위 안으로 들어오는 거친 풀사료의 섬유질을 분해해서 소화·흡수되기 좋은 형태로 만들어 줍니다.
학문 / 생물·생명
24.10.26
0
0

호랑이는 왜 줄무늬가 있는 것 인가요?
안녕하세요. 호랑이의 줄무늬 뿐만 아니라 다른 맹수들의 줄무늬는 자신을 지키기 위한 위장술인 것으로 알려져 있습니다. 보호색과 같은 원리로 주변의 색과 구분이 되자 않아 적의 눈에 띄지 않도록 하는 것인데요, 특히 호랑이의 경우 낙엽과 비슷한 황갈색과 검은색이 어우러져 자신의 존재를 숨기기에 충분합니다. 또한 호랑이 피부가 털과 동일한 줄무늬를 가진 것으로 알려져 있는데요, 앨런 튜링의 ‘형태발생의 화학적 기초(The chemical basis of morphogenesis)’라는 논문에 따르면 호랑이 피부가 줄무늬를 띄는 이유는 ‘형태형성물질(morphogen)’의 유무 때문인 것으로 나타났습니다. 형태형성물질은 피부에 나타나게 하는 화학성분의 색소를 뜻하는데요, 무늬 형성을 방해하고 축소시키는 억제제(inhibitor)와 무늬를 확산시키고 또렷이 나타나게 하는 활성제(activator)가 있는데, 성장 과정에서 활성제와 억제제가 퍼져나가며 줄무늬가 생기는 것이라고 합니다.
학문 / 생물·생명
24.10.26
0
0

피부로 호흡하는 생물처럼 사람도 피부로 호흡할수는 없는건가요?
안녕하세요. 인간도 피부호흡을 할 수 있기는 합니다. 사람은 기본적으로 폐호흡을 하지만 피부로 호흡하기도 하는데요, 이때 피부호흡이란 피부를 통해 외계의 산소를 직접 체내에 넣는 것으로 정도에 차이는 있지만 동물에게는 공통적입니다. 사람의 경우도 땀구멍을 통해 흡입한 산소가 직접 모세혈관에 있는 혈액과 상호작용을 하는데 이는 전체 호흡의 약 0.6%정도에 해당합니다. 참고로 호흡기관이 없는 하등동물은 100% 피부호흡에 의존하는 데 비해, 아가미나 폐를 가진 동물에서는 그 역할이 적은데 개구리의 경우 전체 호흡량의 30~50%(동면 중에는 75%), 뱀장어는 30%, 비둘기는 1% 정도 피부호흡을 하는 것으로 알려져 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.26
0
0

염색체가 부족하게 가지고 태어나는 사람도 있나요?
안녕하세요. 네, 있습니다. 염색체는 사람의 유전자를 갖고 있는 세포 내의 구조인데요, 유전자는 세포핵 내에 있는 염색체에 들어 있습니다. 염색체에는 수백 개에서 수천 개의 유전자가 들어 있으며, 모든 정상 인체 세포에는 염색체 총 46개에 대해 23쌍의 염색체가 들어 있습니다. 이때 염색체 수적 이상이란 염색체수가 46개보다 많거나 적은 경우이며, 어떤 염색체가 한 개 더 많으면 삼염색체(trisomy), 한 개만 있으면 단염색체(monosomy)라고 합니다. 대표적인 예시로 '클라인펠터 증후군'이 있는데요, 클라인펠터 증후군은 남아가 하나의 추가적인 X 염색체를 가질 때 발생합니다. 남아는 학습 장애를 겪고 긴 팔과 다리, 작은 고환, 때때로 유방 비대를 보일 수 있습니다. 반면에 '터너 증후군 (Turner syndrome; TS)'은 여성의 성염색체의 일부 또는 전체가 결여되어 생기는 유전 질환입니다. 이는 정상 여성의 성염색체가 XX 두 개인 데 반해, X염색체가 하나밖에 없기 때문에 발생하는 증후군입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.26
0
0

바나나는 어떻게 번식을 하게 되나요?
안녕하세요.바나나는 높이가 3m에서 크게는 10m까지 되는 나무에서 열리는데요, 정확히 말하자면 바나나는 나무에서 열리는 것이 아니라 풀에서 열리는 것입니다. 바나나 농장에서는 바나나를 수확하자마자 베어버리는데요, 바나나가 한번 열린 줄기에는 다시 바나나가 열리지 않기 때문입니다. 이렇듯 바나나는 ‘여러해살이 풀’입니다. 바나나는 기원전 5,000년 전부터 말레이 반도 부근에서 재배되기 시작했을 만큼 그 역사가 깁니다. 이후 원주민의 교류에 의해 각지로 전파되면서 현재 전 세계적으로 수백 종의 바나나가 자라고 있는데요, 하지만 이중 우리가 일반적으로 식용하는 바나나는 단 1종에 불과합니다. 나머지는 야생 바나나들인데, 이 야생 바나나는 열매 속에 크고 딱딱한 씨를 가득 품고 있어 먹기가 여간 곤란한 게 아닙니다. 처음 재배할 당시만 해도 바나나 열매가 아닌 뿌리를 캐 먹기 위해 경작을 시작했는데요, 그러다가 씨 없는 돌연변이가 나타나면서 오늘날의 바나나가 정착된 것입니다. 그렇다면 씨가 없는 바나나는 어떻게 번식을 할까요? 열매를 수확한 후 밑동을 잘라내면 6개월 후 땅속줄기에서 새로운 어린줄기가 자라게 됩니다. 뿌리를 잘라 옮겨심기만 해도 바나나가 열리기 때문에 유전적으로 동일한 바나나만 얻게 되며, 씨 없는 바나나의 경작으로 인간들은 바나나를 먹기 쉬워졌는지 몰라도, 바나나 입장에서는 유전적 다양성이 사라져 그만큼 환경변화에 적응하기 어려워진 것입니다. 이런 상태에서 병충해가 휩쓸 경우 전멸당할 가능성이 큽니다.
학문 / 생물·생명
24.10.23
0
0

나무가 물이 없으면 뿌리가 깊숙히 들어 간다는데 어느 정도까지 깊이 들어 가나요
안녕하세요.나무의 뿌리가 물을 찾기 위해 땅속 깊이 뻗는 깊이는 나무의 종, 토양 상태, 기후 조건에 따라 다릅니다. 일부 나무들은 매우 깊은 곳까지 뿌리를 뻗어 물을 찾을 수 있으며, 가뭄에 특히 강한 나무들은 놀라운 적응력을 보입니다. 일반적으로 나무의 뿌리 깊이는 다음과 같이 나뉩니다. 대부분의 나무들은 수분과 영양분이 풍부한 지표면에서 1~2미터 깊이까지 뿌리를 뻗습니다. 하지만 표층 뿌리만으로는 가뭄에 견디기 어려울 수 있습니다. 몇몇 나무들은 가뭄에 강하게 적응하여 매우 깊은 뿌리를 뻗습니다. 예를 들어 일부 사막 나무들도 뿌리를 30미터 이상의 깊이까지 뻗어 지하수를 찾아냅니다. 따라서, 나무는 물이 부족할 때 생존을 위해 뿌리를 가능한 깊게 뻗을 수 있지만, 대부분의 나무는 2~6미터 정도까지 뿌리를 내리고, 극단적인 경우에는 50미터 이상 깊이로도 뿌리가 뻗어질 수 있습니다. 이는 나무의 종류와 환경에 따라 크게 달라집니다.
학문 / 생물·생명
24.10.23
0
0

동물의 세계 에서 "부르스 효과" 라는 용어를 쓰는데요..의미를 알려주세요
안녕하세요. "부르스 효과"에 대해서 설명드리겠습니다. 영국의 동물학자 힐다 브루스는 실험실에서 새끼를 밴 암컷이 새로운 수컷과 함께 살게 될 경우 자발적으로 유산하는 현상을 발견하여 일찍이 ‘네이처’에 보고한 바 있습니다. 이른바 이 ‘브루스 효과’가 최근에 야생 원숭이들 가운데서도 관찰되어 ‘사이언스’에 발표되었는데요, 한 원숭이 집단을 새로운 알파 수컷이 장악하자 놀랍게도 그 수컷이 집권한 당일에 암컷들이 일제히 유산을 했는데, 유산하지 않은 두 마리 가운데 하나는 재빨리 배란의 징후를 보여 임신 상태임에도 새 수컷과 짝짓기를 하였고, 그런 기만 행위를 하지 않은 다른 암컷은 결과적으로 그 수컷에게 아이를 잃고 말았습니다. 이는 암컷들의 몸에서 손익계산의 결과에 따라 작동하는 진화적 메커니즘인데요, 태어나면 어차피 새로운 수컷에게 죽임당할 새끼는 일찌감치 포기하고 다음 번식 기회를 찾는 편이 자원과 에너지 측면에서 유리하기 때문입니다. 물론 동물들이 의식적으로 내리는 결정이 아니라 새로 등장한 수컷이 분비하는 페로몬이 암컷의 몸에 생리학적 반응을 일으켜 벌어지는 일이라고 보시면 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.10.23
0
0

삼색고양이 공동우성과 중간유전 둘 다
안녕하세요. '삼색털'은 단일 품종이 아니라 모피 종류가 삼색인 고양이를 말하는데요, 한국의 삼색털 고양이는 대부분 한국고양이입니다. 삼색털이 나타나는 유전자는 X 염색체 상에 있기 때문에 삼색털 고양이는 거의 모두 암컷이고, 매우 드물게 수컷이 태어나도 무조건 불임입니다. 염색체는 생명체 유전 정보를 유전자 형태로 운반하는 물질로, 세포 안에 존재하는데요, 부모에게서 염색체 1개씩 물려받아 한 쌍을 이루며, 염색체 하나에는 수백에서 수천 가지 유전자가 들어 있습니다. 성염색체는 생물의 성별을 결정하는 염색체인데요, X염색체와 Y염색체 두 종류가 있습니다. 부모에게 X염색체를 하나씩 물려받아 XX염색체를 가졌다면 암컷이 되며, 엄마에게서 X염색체를, 아빠에게서 Y염색체를 물려받으면 XY라는 염색체 쌍을 가진 수컷이 됩니다. 주황 털과 검은 털을 결정하는 유전자는 X염색체에 들어있고, X염색체 두 개에 각각 주황 털을 만드는 유전자가 있다면 주황색 암컷 고양이가, 모두 검은 털을 만드는 유전자를 가졌다면 검은색 암컷 고양이가 됩니다. 흰 털은 성염색체가 아닌 다른 염색체에 유전자가 있어 성별에 상관없이 어떤 고양이에게서도 날 수 있습니다. 그런데 X염색체 하나에는 주황 털을 만드는 유전자가, 다른 X염색체에는 검은 털을 만드는 유전자가 있다면 어떻게 될까요? 영국의 유전학자 메리 F. 라이언은 이럴 때 세포마다 XX염색체 중 한쪽 유전자가 무작위로 활동하지 않는 현상을 발견했으며, 주황 털 유전자가 활동하지 않는 부분에선 검은 털이 나고, 검은 털 유전자가 활동하지 않으면 주황 털이 나는 것입니다. 이렇다 보니 삼색 고양이의 무늬는 다양한데요, 색깔 조합도 꼭 주황색과 검은색, 흰색만 있는 것이 아닙니다. 흰색과 주황색 털이 번갈아 나서 크림색처럼 보이기도 하고 검정과 주황 털이 섞여 나 청회색처럼 보이기도 하며, 자손에게 유전되는 부분도 무작위입니다. 부모 고양이가 삼색이라도 자식은 삼색이 아닐 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.23
5.0
1명 평가
0
0

새들의 날개짓은 일분에 몇 번 정도 하나요
안녕하세요.새들이 날아가기 위해 하는 날갯짓 횟수는 종에 따라 매우 다릅니다. 새들의 크기, 비행 스타일, 날개 구조 등이 영향을 미치기 때문입니다. 일반적으로는 작은 새일수록 더 빠른 속도로 날갯짓을 하고, 큰 새는 느린 속도로 날갯짓을 합니다. 예를 들어서 벌새는 1초에 대략 60번~200번까지도 날갯짓을 할 수 있는 것으로 알려져있는데요, 사람이 보통 분당 78회 심박 수를 가졌다면, 비행하는 벌새는 전형적으로 1,200번의 심박수를 지닌다고 합니다. 특히 큰 새들은 지속적으로 날갯짓을 하기보다는 상승 기류를 타거나 활공을 통해 에너지를 절약하며 긴 거리를 이동하는 경향이 있으며, 따라서 새들의 날갯짓 횟수는 그들의 크기와 비행 스타일에 따라 크게 다르지만, 일반적으로 작은 새들은 더 자주, 큰 새들은 덜 자주 날갯짓을 한다고 볼 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.23
0
0

유전자 조작과 유전자 편집은 서로 다른것인가요?
안녕하세요. 유전자 조작과 유전자 편집은 모두 유전 물질을 다루는 기술이지만, 접근 방식과 목적에서 차이가 있습니다. 유전자 조작은 외부의 유전자를 생물체에 삽입하거나, 특정 유전자를 삭제, 수정하여 생명체의 특성을 변화시키는 방식입니다. 이 과정에서는 종종 다른 생물의 유전자를 삽입해 새로운 특성을 부여하는 경우가 많습니다. 예를 들어, GMO 작물처럼 한 생물체에 다른 종의 유전자를 넣어 특정 특성을 만들거나 강화하는 것이 여기에 속합니다. 유전자 재조합 기술을 사용하여, 기존 생물체의 유전자에 외부 유전자를 추가합니다. 유전자 편집은 특정 위치에서 정확하게 DNA를 수정하는 기술입니다. 이 과정에서 다른 생물체의 유전자를 삽입하는 대신, CRISPR-Cas9과 같은 도구를 사용해 특정 유전자를 표적하여 직접 교정하거나 편집합니다. 이는 작은 변화(돌연변이)부터 특정 유전자의 완전한 비활성화까지 가능하게 합니다. 특정 유전자의 활성화 또는 비활성화를 통해 생물체 내에서 이미 존재하는 유전자의 일부를 조정하여 변화를 일으킵니다. 외부 유전자를 추가하는 것이 아니라 기존 유전자를 편집하는 점에서 차별화됩니다. 생명 연구자들은 유전자 조작은 외부 유전자를 추가하여 변형된 생물체를 만드는 방식에 집중하는 반면, 유전자 편집은 생물체의 기존 유전자를 보다 정밀하게 조정하는 기술로 간주합니다. 요약하자면, 유전자 조작이 더 폭넓고 외부 유전자를 도입하는 반면, 유전자 편집은 더 세밀하고, 생물체 자체의 유전자 수정을 강조합니다. 이 두 기술 모두 생명 연구에서 중요한 도구로 활용되며, 특히 유전자 편집 기술은 최근 정밀성과 효율성 덕분에 큰 관심을 받고 있습니다. 생명 연구자들은 두 기술을 목적과 방법론에 따라 다르게 접근하는 편입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.23
0
0