답변 내역

안녕하세요.온갖 바이러스성 질병의 매개체로 박쥐는 해가 되는 동물일 것 같지만, 자연에서는 꼭 필요한 존재인데요, 과일이나 작은 곤충들을 먹으며 하늘을 날아다니는 박쥐들은 씨앗을 널리 퍼트리기도 하고, 모기와 나방들 같은 해충을 없애기도 하며, 꽃가루를 옮기는 아주 중요한 역할을 합니다. 이중에서 흡혈박쥐는 100마리 내외로 떼를 이루며 생활하고, 낮에는 동굴이나 폐광, 버려진 큰 물건의 어두운 곳에서 수면을 취하며 시간을 보내고, 날이 어두워지면 본격적으로 흡혈 활동을 시작합니다. 흡혈박쥐는 위와 식도가 아주 가늘고 길어서 혈액 외에는 아무것도 섭취할 수 없습니다. 보통은 말이나 소, 당나귀, 조류 같은 동물의 피를 빨아먹고 살며 사람을 습격하기도 합니다. 흡혈박쥐는 피를 빨아먹을 대상을 찾아 날아간 후 바닥에 착지하여 기어서 이동합니다. 이빨이 매우 날카로워서 이빨로 피부를 뚫고 혀로 피를 빨아먹는데 박쥐의 침에는 마취 성분 있어 습격당하고 있는 동안 큰 고통은 없다고 하며, 실제로 박쥐에게 물린 상처는 통증도 없고, 흡혈 당하는 혈액량도 많지 않아 우리가 모기에게 물리는 것과 같다고 생각하면 된다고 합니다.

안녕하세요. 흡혈박쥐는 다른 동물의 피를 먹고 사는 유일한 포유류인데요, 특이한 습성만큼, 활동에 필요한 에너지도 여타 동물과는 다른 방식으로 얻는다고 합니다. 인간을 비롯해 포유동물은 뛰거나 달릴 때 에너지원으로 탄수화물과 지방을 주로 이용하고 단백질은 마지막 수단으로 활용합니다. 하지만 핏속에는 단백질 말고는 별다른 영양분이 없어 피만 먹는 흡혈박쥐가 어떻게 에너지원을 얻는지는 과학계의 큰 관심이었는데요, 캐나다 연구진이 흡혈박쥐의 비밀을 풀기 위해 소의 피를 먹이로 준 뒤 특수 제작한 러닝머신 위에서 박쥐를 뛰게 했습니다. 연구진은 핏속 단백질의 구성성분인 아미노산에 동위원소를 붙여 박쥐가 뛰면서 숨을 내쉴 때 이를 추적할 수 있도록 했습니다. 이렇게 하면 박쥐가 뛸 때 단백질을 얼마나 이용하는지를 알 수 있기 때문입니다. 실험결과 흡혈박쥐는 뛸 때 다른 동물과 달리 단백질을 즉각적으로 에너지원으로 활용하는 것으로 나타났다고 합니다. 즉 흡혈박쥐가 장에서부터 몸 전체에 이르기까지 오직 피만 먹고 살 수 있도록 생물학적으로 특별한 적응(진화)을 했다고 볼 수 있습니다.

안녕하세요. 팬더(대왕판다, Ailuropoda melanoleuca)는 주식이 대나무인 특이한 식성을 가진 곰과의 동물로, 일반 곰과 소화기관에서 몇 가지 차이가 있습니다. 하지만 팬더는 여전히 곰의 소화기관을 가지고 있으며, 진화 과정에서 완전히 초식 동물로 적응한 것은 아닙니다. 팬더의 소화기관은 육식 동물의 구조를 거의 유지하고 있습니다. 즉, 짧은 소장과 단순한 위 구조를 가지고 있어 대나무의 소화 효율이 낮습니다. 대나무의 주요 구성 성분인 셀룰로오스를 분해할 수 있는 효소가 부족합니다. 대신, 팬더의 장내 미생물이 셀룰로오스 일부를 발효시켜 소화에 도움을 줍니다. 팬더는 대나무를 소화하기 위해 하루 12~14시간 동안 대나무를 섭취하며, 체중의 약 20%에 해당하는 대나무를 매일 먹어야 합니다. 대나무는 영양가가 낮기 때문에, 팬더는 빠른 소화와 배출로 효율성을 높이고자 합니다. 반면 일반 곰은 잡식성으로, 육식과 초식을 모두 소화할 수 있는 소화기관을 가지고 있습니다. 소화기관이 팬더보다 더 다양성을 가지며, 단백질, 지방, 탄수화물 등 다양한 영양소를 소화하고 흡수할 수 있습니다. 장내 미생물군도 잡식성을 반영하며, 식이 섬유를 분해하는 능력은 팬더보다 낮습니다. 팬더가 대나무에 의존하는 이유는 진화적 선택압 때문이라고 할 수 있는데요, 약 700만~200만 년 전, 팬더는 서식지와 환경 변화로 인해 다른 곰과 달리 초식으로 생존 전략을 전환했습니다. 대나무가 풍부하고 경쟁이 적은 환경에 적응하며, 초식 특화가 이루어졌습니다. 그러나 소화기관은 여전히 육식 동물의 형태를 유지하여 대나무를 효율적으로 소화하지는 못합니다. 정리하자면, 팬더는 일반 곰과 소화기관 구조는 비슷하지만, 장내 미생물과 식성에서 차이가 있습니다. 팬더의 소화기관은 육식 동물의 구조를 유지하고 있어 대나무를 완벽히 소화하지는 못하지만, 장내 미생물과 행동으로 보완하여 생존합니다. 반면, 일반 곰은 다양한 음식을 소화할 수 있는 더 적응적인 소화 시스템을 가지고 있습니다.

안녕하세요. 네, 바이러스(Virus)와 박테리아(Bacteria)는 서로 전혀 다른 병원체입니다. 바이러스와 박테리아는 인간과 같은 동물이나 식물 등의 생명체에서 질병을 유발할 수 있는 병원체라는 점에서는 공통점이 있으나, 바이러스는 엄밀히 말하자면 생명체라고 볼 수 없습니다. 생명체는 기본적으로 구조적, 기능적 기본단위인 세포로 이루어져있는데요, 바이러스의 경우에는 세포로 이루어져 있지 않으며, 단순히 단백질 껍질과 핵산(DNA or RNA)으로 이루어져 있고, 숙주세포 내에서만 증식이 가능하기 때문에 생명체라고 볼 수 없습니다. 또한 감기는 바이러스에 의해 코와 목 부분을 포함한 상부 호흡기계의 감염 증상으로, 사람에게 나타나는 가장 흔한 급성 질환인데요, 정의에서도 알 수 있듯이 감기는 바이러스에 의해 유발되는 질환이라고 할 수 있습니다.

안녕하세요. 구강 내에는 1000종 이상이 균이 분포해 있고 침 1ml에는 세균 5~10억 마리가 존재한다고 보고될 정도로 거대한 미생물 생태계를 이루고 있습니다. 사람의 입속에는 수백 종의 박테리아가 존재하지만, 대부분의 경우 병에 걸리지 않는 이유는 입속의 미생물 생태계와 면역 체계가 조화롭게 작용하기 때문입니다. 입속에는 공생 박테리아와 잠재적 병원균이 함께 살고 있는데요, 공생 박테리아는 병원균의 성장을 억제하며, 입속의 미생물 균형을 유지합니다. 예를 들어, 특정 박테리아는 산성 환경을 조절하거나 병원성 박테리아가 자리 잡는 것을 방해합니다. 이 균형이 깨지지 않는 한 대부분의 미생물은 해롭지 않습니다. 또한 타액(침)은 입속에서 강력한 방어 역할을 합니다. 타액에는 리소자임이라는 효소가 있어 박테리아의 세포벽을 파괴하며, 인체의 면역 체계는 입속의 병원균이 과도하게 증식하지 못하도록 조절합니다. 만약 병원균이 증가하거나 입안에 상처가 생기면, 면역 세포가 활성화되어 이를 빠르게 억제합니다. 하지만 박테리아의 균형이 깨지면 질환이 발생할 수 있는데요, 특정 박테리아(예: Streptococcus mutans)가 산을 생성하여 치아를 손상시킬 수 있습니다. 정리하자면, 입속 박테리아는 자연스러운 생태계의 일부이며, 대부분은 건강에 해를 끼치지 않습니다. 타액의 항균 작용, 면역 체계, 그리고 공생 박테리아가 병원균의 증식을 억제하기 때문에 우리는 병에 걸리지 않습니다. 다만, 구강 위생이 나빠지거나 면역력이 약화되면 병원균이 우세해져 질환이 발생할 수 있습니다.

안녕하세요. 네, 나무의 잎은 자외선을 일부 흡수합니다. 나뭇잎은 태양빛을 받으면서 광합성을 위해 특정 파장의 빛을 흡수하고, 나머지 빛은 반사하거나 투과시킵니다. 특히, 자외선(UV) 중 일부는 흡수되고, 일부는 반사됩니다. 나뭇잎에는 다양한 색소가 들어 있어 빛의 특정 파장을 흡수합니다. 엽록소는 가시광선(특히 적색과 청색)을 흡수하여 광합성을 수행하며, UV는 세포와 DNA에 손상을 줄 수 있지만, 잎의 색소는 이를 막아 광합성을 안정적으로 유지합니다. 자외선을 흡수하거나 반사하여 잎 아래 그늘진 공간으로 자외선이 덜 도달하도록 합니다. 나뭇잎이 자외선을 흡수하면서도 시원한 이유는 잎은 가시광선과 적외선을 반사하거나 투과하면서 열이 축적되는 것을 방지하고, 나뭇잎의 증산작용(물 증발)은 주변 공기를 시원하게 만듭니다. 또한 나무의 잎들이 서로 겹쳐 자외선 및 열 복사를 막아줍니다. 나뭇잎은 자외선을 완벽히 흡수하지는 않으며, 일부는 반사하거나 산란시켜 주변 환경에서 자외선의 영향을 줄여줍니다. 그래서 나무 그늘은 단순히 빛을 차단하는 것을 넘어 자외선으로부터 보호하는 공간이 됩니다. 정리하자면 나뭇잎은 자외선을 흡수하고 반사하여 나무 아래 환경을 더 시원하고 쾌적하게 만듭니다. 이 과정은 나무가 광합성을 수행하고 스스로를 보호하는 데 필수적이며, 자외선으로부터 다른 생명체를 간접적으로 보호하는 역할도 합니다.

안녕하세요. 네, 말씀하신 것처럼 지구에서 가장 많은 생명체는 눈에 보이지 않는 미생물입니다. 특히, 박테리아와 같은 미생물이 지구 생명체의 대부분을 차지합니다. 이는 생물의 개체 수뿐만 아니라 생체량(생명체의 총 질량) 측면에서도 마찬가지입니다. 미생물은 극한 환경에서도 살 수 있는데요 뜨거운 열수구, 극한의 추위, 염도가 높은 지역, 산성 또는 알칼리성 환경에서도 생존 가능합니다. 이는 미생물이 지구 어디에나 존재하며 다른 생물보다 훨씬 많은 개체 수를 가지게 된 이유입니다. 또한 박테리아는 분열법으로 빠르게 번식하는데요, 한 마리의 박테리아가 몇 시간 만에 수백만 개체로 증가할 수 있습니다. 이외에도 미생물은 에너지를 얻는 방식이 다양합니다. 광합성, 화학합성, 기생 등 여러 방법으로 생명을 유지할 수 있어 다른 생물보다 생존 가능성이 높습니다. 미생물의 대표적인 예시인 박테리아는 지구상 어디에서나 발견되며, 특히 토양, 물, 인간의 몸속에 풍부하게 존재합니다.

안녕하세요. 네, 사람의 감정 상태는 건강과 깊이 관련이 있습니다. 긍정적 감정은 건강에 이로운 영향을 미치며, 부정적 감정, 특히 스트레스, 우울, 불안 등은 여러 건강 문제를 유발하거나 악화시킬 수 있습니다. 이 연관성은 생리적, 신경적, 그리고 면역학적 메커니즘을 통해 설명될 수 있습니다. 우선 스트레스는 신체의 자가방어 시스템인 스트레스 반응(fight-or-flight response)을 유발합니다. 이 반응이 일시적이면 유익할 수 있지만, 만성화되면 다양한 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 스트레스가 지속되면 코르티솔과 같은 스트레스 호르몬이 과도하게 분비되며, 과도한 코르티솔은 면역 체계를 억제하고 염증을 유발하여 다음과 같은 문제를 초래할 수 있습니다. 스트레스는 면역 세포의 기능을 저하시켜 감염에 대한 저항력을 감소시키며, 만성 스트레스는 염증성 질환(예: 관절염)과 자가면역질환 위험을 높입니다. 스트레스는 우울증, 불안 장애와 같은 정신 건강 문제의 주요 원인 중 하나이며, 정신적 스트레스는 수면 부족을 초래하며, 이는 신체 회복과 면역력 저하로 이어질 수 있습니다. 반면에 긍정적 감정은 신체와 정신 건강 모두에 유익한 영향을 줍니다. 행복감과 사랑은 옥시토신, 세로토닌, 도파민과 같은 호르몬을 분비시켜 스트레스를 완화하고 면역 체계를 강화합니다. 긍정적인 감정은 면역 기능을 활성화하고 염증 수준을 줄일 수 있으며, 웃음, 즐거움은 심장 건강을 개선하며 혈압을 낮추는 데 도움을 줍니다. 정리하자면 사람의 감정 상태는 건강과 깊이 연관되어 있습니다. 스트레스와 같은 부정적 감정은 만병의 근원이 될 수 있지만, 긍정적 감정은 면역력을 강화하고 질병 회복을 돕습니다. 따라서 감정 상태를 관리하고 스트레스를 해소하는 것이 건강 유지의 핵심입니다.

안녕하세요. "판코니범혈구감소증(Fanconi syndrome)"은 근위세뇨관의 기능에 이상이 생겨 아미노산, 포도당, 인산, 중탄산염, 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 그 외의 다른 물질이 소변으로 과다 배출되어 대사성산증, 저인산염혈증, 탈수, 구루병, 골다공증, 골연화증, 성장지 연을 초래하는 질환인데요, 1927년 판코니(Fanconi)가 처음으로 보고한 질환입니다. 상염색체 열성으로 유전되는 염색체 불완전 증후군이며, 현재까지 이 질환과 관련된 13개의 유전자가 확인되었습니다. 판코니범혈구감소증의 증상으로, 태아기부터 성장 부진이 나타납니다. 성장한 후에도 키가 작습니다. 소두증(25~37%), 정신 지체(25%)가 나타나고, 전체 환아의 41%에서 안검하수, 사시, 안구진탕증, 소안구증이 나타납니다. 변형적혈구증, 적혈구대소부동증, 망상적혈구감소증, 혈소판감소증이 나타납니다. 백혈구감소증에서 확실한 범혈구감소증을 나타냅니다. 골수부전증, 백혈병을 동반하는 경우도 있습니다. 판코니범혈구감소증은 환자에게 나타나는 직접적으로 조절하여 진단할 수 있습니다. 예를 들어 시스테아민(cysteamine)이라는 약을 통해 몸 안의 시스틴(cystine) 수치를 낮추거나, 페니실라민(penicillamine)을 통해 코퍼(copper) 수치를 낮추면 여러 증상을 가라앉힐 수 있습니다.

안녕하세요. 흡혈박쥐는 오로지 피만 먹는 식생활에 적응하기 위해서 여러 개의 유전자를 잃었는데요, 대표적으로 인슐린 분비와 관련된 유전자 (FFAR1, SLC30A8), 글리코겐 저장을 제한하는 유전자 (PPP1R3E), 위와 관련된 유전자 (CTSE), 한정된 영양소에 적응하는 데 관련된 유전자 (ERN2, CTRL) 등입니다. 혈액은 칼로리가 아주 낮은 액체이기 때문에 포유동물이 먹고 생존할 수 없지만, 박쥐는 포유류 가운데 유일하게 흡혈이 가능한데요, 연구 결과 이런 흡혈박쥐에게는 특별한 유전자가 확인되었다고 합니다. 독일 연구팀이 흡혈박쥐의 유전체를 26종의 다른 박쥐들과 비교해 봤는데요, 박쥐의 유전자 가운데 13개가 흡혈박쥐에서는 파괴되거나 더 이상 작동하지 않는 것으로 나타났습니다. 이런 유전자의 변형이 박쥐의 인슐린 분비를 감소시키고 피의 맛에 덜 민감하게 만들어주는 등 혈액에 적응할 수 있도록 한 것입니다. 결국, 오랜 시간에 걸친 진화를 통해 흡혈박쥐가 지방이나 탄수화물이 아주 적은 혈액을 먹고도 살 수 있게 된 것입니다.