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미역은 수생식물이 아니라는데 정말 사실인가요
안녕하세요.결론부터 이야기하자면 해조류는 식물이기도 하고 아니기도 한데요 동, 식물을 분류하는 방법에 따라 식물이 아닐 수도 있고, 넓은 의미로 식물에 포함되는 해조류의 종류가 있기도 합니다. 식물은 줄기의 아래쪽에 뿌리가 연결되어 있고, 그 뿌리를 통해 땅속의 물과 양분을 빨아들이며 살아갑니다. 하지만 해조류는 그런 의미로 보았을 때에는 식물로 보기가 어렵습니다. 해조류도 마찬가지로 뿌리를 가지고 있지만 뿌리의 역할은 흙 속의 물과 양분을 흡수하는 것이 아닌 바위나 땅 위에 붙어 있는 역할을 하기 위함인데요, 하지만 식물의 잎사귀에 해당하는 엽상체를 통해 양분을 얻고 빛을 받아 광합성을 하여 산소를 만들어 내는 점에서는 공통점도 있다고 할 수 있습니다. 해조류는 생물학적인 분류 군을 따로 받을 정도의 위상을 가졌지만 계통분류학의 발달로 분류학적 지위를 잃었다고 하는데요, 분류학의 초창기 동, 식물로 만 생물을 나눌 때엔 해조류는 식물에 속했지만 이후 동, 식물 이외에 원생생물이라는 분류가 생기면서 조류는 식물과 다른 특징으로 인해 조류라는 별도의 카테고리로 묶였고 다시 진핵생물이라는 이름으로 분류되기도 하였답니다. 최근 DNA 염기서열을 기준으로 계통 군의 정리가 이루어지면서 원생생물계라는 분류 군이 해체되고 홍조류, 녹조류, 회색 조류 등의 일부 해조류들이 넓은 의미의 식물계에 포함이 되었어요. 나머지는 각각의 계통으로 뿔뿔이 흩어졌습니다. 해조류는 자라는 바다의 깊이와 색깔, 광량에 따라 크게 녹조류, 갈조류, 홍조류로 나뉘는데요, 다시마, 미역, 톳 등이 속한 갈조류와 김, 우뭇가사리 등의 홍조류, 파래 등은 녹조류에 속합니다. 우리나라에 서식하는 500여 종의 해조류 중 50여 종이 식용으로 이용되고 있습니다. 주로 김, 미역, 다시마 파래, 톳 등을 식재료로 많이 이용하고 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.23
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일벌이나 일개미가 이타적인 행동을 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요.일벌이나 일개미가 자신은 생식 능력이 없으면서도 여왕벌이나 여왕개미가 낳은 새끼를 보살피고, 집단을 위해 헌신하는 이타적인 행동은 친족 선택과 포괄적 적합도(inclusive fitness) 개념으로 설명할 수 있습니다. 일벌과 일개미는 여왕과 매우 가까운 유전적 친족 관계를 가지고 있습니다. 사회성 곤충에서 자매들 간의 유전적 유사성은 특히 높으며, 일개미나 일벌은 여왕벌과 동일한 부모에게서 태어나므로 형제자매에게 자신과 유사한 유전자를 공유합니다. 따라서 자신이 직접 자손을 남기지 않더라도 형제자매의 자손을 돌봄으로써 간접적으로 자신의 유전자를 퍼뜨릴 수 있습니다. 이를 친족 선택이라고 하며, 이는 곤충들이 이타적인 행동을 통해 자신과 유전적으로 가까운 개체들을 돕는 방식으로 진화한 것입니다. 개체의 적합도는 단순히 자신이 번식하는 능력뿐만 아니라, 자신과 유전적으로 유사한 개체들이 번식하도록 돕는 능력도 포함됩니다. 일벌이나 일개미는 자신이 여왕의 자손을 돌보고 보호함으로써, 결국 자신의 유전자 일부를 공유하는 여왕의 후손을 퍼뜨리는 데 기여하게 됩니다. 이 방식으로, 이타적인 행동도 결국 진화적 이익을 가져다주며, 포괄적 적합도가 증가하게 됩니다. 따라서, 일벌이나 일개미의 이타적인 행동은 자신의 유전자를 간접적으로 퍼뜨리기 위한 진화적 전략입니다. 이를 통해 개체는 자신이 직접 번식하지 않더라도, 집단 내에서 유전적 성공을 거두는 방식으로 적응해 온 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.23
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근친혼시에 돌연변이가 생기는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 근친혼에서 유전병과 돌연변이와 같은 문제가 빈번하게 발생하는 이유는 유전자 풀(gene pool)의 제한과 관련이 있습니다. 이를 이해하려면 열성 유전병과 유전적 다양성의 개념을 알아야 합니다. 인간의 유전자는 우성 유전자와 열성 유전자로 나뉩니다. 열성 유전병은 두 개의 열성 유전자가 함께 만나야 발현됩니다. 일반적으로 부모가 서로 다른 유전자 구성을 가지고 있을 때, 한쪽 부모로부터 우성 유전자를 받으면 열성 유전병이 발현되지 않습니다. 그러나 근친혼에서는 부모가 같은 조상을 공유하고 있기 때문에, 유전적으로 유사한 열성 유전자를 가지고 있을 확률이 매우 높습니다. 이로 인해 자손이 두 개의 열성 유전자를 물려받아 유전병이 발현될 가능성이 커집니다. 유전적 다양성은 종이 건강하고 환경 변화에 적응할 수 있도록 도와줍니다. 근친혼이 반복되면 한 집단 내의 유전적 변이가 크게 줄어들어 유전자 풀이 좁아집니다. 이는 자손이 다양한 유전자 조합을 갖추지 못하고, 돌연변이나 유전병의 발생 확률이 높아지는 원인이 됩니다. 근친혼이 반복되면 해로운 돌연변이가 축적될 가능성이 커집니다. 일반적인 경우에는 한쪽 부모로부터만 돌연변이가 전달되어도 우성 유전자에 의해 보상되지만, 근친혼에서는 돌연변이를 가진 동일한 유전자를 물려받을 확률이 높아 돌연변이가 자손에게서 발현될 수 있습니다. 실제로 역사적으로 유럽 왕족이나 귀족 가문들에서 근친혼이 자주 이루어졌습니다. 이러한 경우에 유전병이나 신체적 기형이 발현된 사례가 다수 기록되어 있으며, 이는 가까운 혈연 간의 결혼으로 인해 유전적 다양성이 부족했기 때문입니다. 따라서 근친혼에서 유전병과 돌연변이가 빈번히 나타나는 이유는 동일한 유전적 결함을 지닌 유전자가 자손에게 전달될 확률이 매우 높아지기 때문입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.23
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곤충은 왜 다양한 색깔과 무늬를 가지고 있나요?
안녕하세요. 나비, 잠자리, 매미와 같은 곤충들의 화려한 색과 다양한 무늬는 주로 생존과 진화적 압력에 의해 형성된 특징입니다. 그 이유는 크게 세 가지로 나눌 수 있습니다. 많은 곤충의 색과 무늬는 그들의 서식지에 잘 녹아들도록 진화했습니다. 예를 들어, 나비의 날개 무늬는 잎사귀나 나무 껍질과 비슷해 포식자로부터 자신을 숨길 수 있습니다. 매미 또한 나무에 붙어 있을 때 그 무늬와 색깔이 나무 껍질과 비슷하게 보여 보호를 받습니다. 일부 곤충들은 화려한 색상과 독특한 무늬를 통해 포식자에게 자신이 독이 있거나 맛이 없다는 신호를 보냅니다. 이러한 현상을 경고색이라 하며, 특히 나비에서 많이 볼 수 있습니다. 이런 색상은 포식자가 한 번 물어본 후 그 곤충이 먹기 불쾌하다는 것을 기억하게 만들어 다시 공격하지 않도록 합니다. 곤충의 색과 무늬는 짝을 끌어들이는 데 중요한 역할을 합니다. 특히 수컷 곤충이 화려한 색이나 독특한 무늬를 가지고 있어 암컷에게 더 매력적으로 보일 수 있습니다. 이는 성 선택이라는 진화적 메커니즘의 일환입니다. 따라서 곤충의 색과 무늬는 단순히 미적인 요소가 아니라 생존, 포식자 회피, 번식과 같은 다양한 생물학적 요구에 의해 진화한 결과입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.23
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땅에 심겨진 식물에 침을 뱉으면 죽나요?
안녕하세요. 사람의 침이 식물에 미치는 영향은 몇 가지 요인에 따라 달라질 수 있지만, 일반적으로 사람의 침이 식물에 치명적인 영향을 주거나 즉시 죽이는 것은 아닙니다. 그러나 침 속의 세균과 효소가 식물에 다양한 방식으로 작용할 수 있습니다. 사람의 침에는 다양한 성분이 포함되어 있습니다. 아밀라아제, 리소자임 같은 소화 효소, 또한 사람의 구강 내에는 수많은 미생물(박테리아, 바이러스, 곰팡이)이 존재합니다. 침의 주성분은 물로, 침 대부분이 물이기 때문에 일반적으로 식물의 수분 공급에 영향을 주지 않습니다. 구강 세균은 사람의 구강에 적응한 세균이기 때문에, 일반적으로 식물에서 활발하게 자라거나 영향을 크게 미치는 경우는 드뭅니다. 다만, 식물이 약하거나 이미 병에 걸린 상태라면 추가적인 스트레스 요인이 될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.23
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샤인머스캣이 2024년에 쌋던 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 한때 ‘명품 포도’로 불리며 소비자들에게 큰 사랑을 받았던 샤인머스캣의 몸값이 계속 하락세인데요, 포도 주산지인 경북지역에서는 올해 추석이 예년보다 빠른 탓에 또다시 품질이 낮은 샤인머스캣이 대량 유통되는 것 아니냐는 우려가 나오기도 했습니다. 경북도에 따르면 지난해 샤인머스캣 2㎏ 상품 기준 가락시장 평균 도매거래 가격은 1만896원으로 집계되었는데요, 2020년(2만2454원)·2021년(2만486원)과 비교하면 절반가량 떨어진 셈입니다. 인머스캣 가격 폭락은 2022년 1만2107원을 기록하며 시작되었습니다. 원인은 생산량 증가와 품질 저하라고 볼 수 있는데요, 한국농촌경제연구원의 자료를 보면, 국내 재배면적(추정치)은 2016년 278㏊에서 지난해 6576㏊로 24배가량 증가했습니다. 수요보다 공급이 크게 늘면서 가격이 내려갔다는 것입니다. 품질 저하도 가격 폭락을 부추겼는데요, 농가들이 수확량을 늘리기 위해 단위면적당 생산량을 늘리거나 추석 등 대목을 맞추려고 제대로 익지도 않은 포도를 수확해 출하한 탓입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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지구상에서 가장 큰 조개의 크기와 그 무게는 어느 정도나 되나요?
안녕하세요.세상에서 가장 큰 조개는 '거거', 또는 '대왕조개'라고 불리는데요, 생존하는 이매패류 연체동물인 대왕조개속에 속하는 조개이며, 무게는 200kg, 길이는 대략 100~120cm까지 자라며 1521년 초 안토니오 피가페타가 이 생물에 대해 자신의 저널에 기고한 바가 있습니다. 남태평양과 인도양의 얕은 산호초에서 자생하는 수많은 대형 조개종 가운데 하나이며 평균 수명은 약 100년이 넘고, 필리핀과 남중국해 해안에서도 볼 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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빙하기에 존재했던 포유류들이 대량으로 멸종하게 된 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 빙하기에 존재했던 대형 포유류, 예를 들어 메머드, 검치호랑이, 동굴곰과 같은 동물들이 멸종한 이유는 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다. 과학자들은 크게 두 가지 주요 원인으로 기후 변화와 인간의 사냥을 꼽고 있으며, 이 외에도 생태계 변화, 질병, 그리고 유전자 다양성 감소와 같은 다른 요인들이 영향을 미쳤을 수 있습니다. 대형 포유류들이 번성하던 시기는 마지막 빙하기(플라이스토세, 약 2.58백만 년 전~1만2천 년 전)로, 이 시기에 기후는 매우 추웠습니다. 하지만 약 1만 2천 년 전 빙하기가 끝나면서, 지구가 급격히 따뜻해졌습니다. 이로 인해 대형 동물들이 의존하던 차가운 환경과 그로 인해 형성된 서식지가 사라지기 시작했습니다. 메머드 같은 대형 초식 동물들은 방대한 초지에서 풀과 식물을 먹고 살았습니다. 빙하기가 끝나고 기후가 따뜻해지면서, 초지가 숲으로 변하거나 축소되었습니다. 이로 인해 대형 포유류들이 먹이를 구할 수 있는 환경이 사라지면서, 점점 생존이 어려워졌습니다. 또한 검치호랑이 같은 대형 육식 동물들은 이러한 초식 동물들에게 의존하여 먹이를 얻었습니다. 초식 동물의 감소는 결국 육식 동물에게도 큰 영향을 미쳤고, 먹이 부족이 멸종의 원인이 되었습니다. 게다가 빙하기가 끝날 무렵, 현생 인류(호모 사피엔스)가 전 세계로 확산되기 시작했습니다. 이 시기에 대형 포유류들이 인간의 사냥 대상이 되었을 가능성이 큽니다. 인간은 뛰어난 사냥 기술과 도구를 사용하여 메머드나 검치호랑이 같은 대형 동물들을 사냥하였고, 이로 인해 개체 수가 급격히 줄어들었을 것으로 추정됩니다. 대형 동물들은 번식 속도가 느리고, 성장과 번식에 시간이 오래 걸리기 때문에 인간에 의한 과도한 사냥은 이들 동물의 멸종을 빠르게 앞당길 수 있었습니다. 인간의 사냥 압력은 특히 아메리카 대륙과 오스트레일리아에서 대형 포유류들의 멸종에 큰 영향을 미쳤다는 증거가 있습니다. 빙하기가 끝나면서 기후 변화와 인간의 활동은 생태계의 급격한 변화를 촉진했습니다. 이는 대형 포유류들이 살아가는 먹이사슬의 붕괴를 가져왔습니다. 대형 포유류들이 의존하던 먹이, 물, 그리고 서식지가 변하거나 줄어들면서, 생태계 내에서의 경쟁이 더욱 치열해졌고, 결국 적응하지 못한 종들이 멸종하게 되었습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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곤충이 왜 외골격을 가지게 되었나요?
안녕하세요.곤충이 외골격(Exoskeleton)을 가지게 된 이유는 진화적 적응과 관련이 있으며, 이를 통해 다양한 이점을 얻었기 때문입니다. 외골격은 곤충뿐만 아니라 절지동물 전체에서 중요한 구조적 특징인데, 외골격을 가지는 것이 여러 가지 생존 이점을 제공했습니다. 이를 통해 곤충이 오랜 시간 동안 다양한 환경에서 성공적으로 진화할 수 있었습니다. 외골격은 단단한 구조로 외부로부터의 충격이나 공격으로부터 몸을 보호해 줍니다. 곤충은 작은 크기 때문에 외부 환경에서 쉽게 위험에 처할 수 있지만, 외골격 덕분에 천적이나 물리적 손상으로부터 보호받을 수 있습니다. 특히 외골격은 물리적 장벽 역할을 하여 병원체나 기생충의 침입을 막아주는 역할도 합니다. 곤충은 대체로 작은 크기 때문에 수분을 쉽게 잃을 수 있습니다. 외골격은 곤충의 몸을 둘러싸서 수분 손실을 방지하는 역할을 합니다. 외골격의 표면에는 밀랍 층 같은 물질이 있어 곤충이 건조한 환경에서도 생존할 수 있게 도와줍니다. 이를 통해 곤충은 다양한 건조한 환경에서도 번성할 수 있게 되었으며, 사막과 같은 극한 환경에서도 생활할 수 있는 종들이 진화했습니다. 외골격은 단순한 보호막이 아니라, 곤충의 지지 구조 역할도 합니다. 외골격은 곤충의 몸을 지탱하는 역할을 하며, 몸 내부에서 근육이 붙어 운동할 수 있는 지지대를 제공합니다. 곤충은 작고 가벼운 체형을 가지고 있기 때문에, 내부 골격보다는 외부에 단단한 구조를 형성하는 것이 효과적일 수 있습니다. 곤충이 작고 가벼워서 중력의 영향을 덜 받기 때문에, 내부 골격 없이도 외골격만으로 충분히 지지를 받을 수 있었습니다. 또한 외골격은 단단하고 고정된 구조이기 때문에, 곤충이 성장함에 따라 기존의 외골격을 벗어버리고 새로운 외골격을 만드는 탈피(molting) 과정이 필요합니다. 이는 일정한 주기로 발생하며, 새로운 외골격이 형성될 때마다 곤충은 성장할 수 있습니다. 외골격 덕분에 곤충은 물속, 땅 위, 나무 위, 공중 등 다양한 환경에 적응할 수 있었습니다. 각 환경에 맞는 외골격의 형태와 구조가 진화하면서, 곤충은 지구상에서 가장 다양한 생물군 중 하나로 자리잡게 되었습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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버섯이 식물이 아닌 이유는 무엇때문인가요?
안녕하세요. 버섯이 식물에 속하지 않는 이유는 단순합니다. 사람들은 대부분 버섯이 식물인 줄 알지만, 식물이 아닌데요, 식물과 달리 버섯에는 엽록소가 존재하지 않기 때문에 광합성을 할 수 없기 때문입니다. 광합성을 할 수 없으니 다른 식물이나 동물의 도움을 받아 양분을 구해야 하는데요, 버섯이 동물과 닮은 구석이 있다고 말하는 것은 이런 까닭입니다. 양송이버섯, 표고버섯 등은 죽은 나무에 달라붙어 유기물을 분해하여 먹고 살아가며, 또한 동물 배설물에 남아있는 양분을 이용하여 살아가기도 합니다. 즉, 버섯은 스스로 광합성을 통해서 양분을 합성하는 식물과는 달리 양분 합성이 불가능하기 때문에 균류로 분류되며, 스스로 영양분을 만들어내지 못하기 때문에 동물과 마찬가지로 영양분을 섭취하기 위해 누군가에게 의지해야 합니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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