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오리너구리는 포유류인데 왜 알을 낳나요?
안녕하세요. 호주 오리너구리는 알을 낳고 피부에서 스며 나오는 젖으로 새끼를 키우는데요, 이빨 없이 오리주둥이 같은 부리를 갖고 있으며 뒷발의 발톱에는 개도 죽일 수 있는 독을 갖고 있으며, 또한 성염색체는 10개에 달합니다. 비버를 닮았지만 포유류라고 하기에는 특이한 점이 한 두 가지가 아니어서 지구에서 가장 이상한 포유류로 꼽히며 과학자들을 당황스럽게 해왔는데요, 하지만 오리너구리의 이런 기괴한 특성을 둘러싼 비밀이 게놈 지도 완성을 통해 부분적으로 풀리게 되었습니다. 덴마크 코펜하겐대학에 따르면 이 대학 생물학과 장궈지에 교수가 이끄는 국제 연구팀은 첨단 유전자 염기서열 분석 기술을 활용해 오리너구리의 게놈 지도를 완성하고 이를 토대로 오리너구리가 독특한 형태를 보이게 된 배경을 분석한 결과를 과학 저널 '네이처'(Nature)를 통해 발표했는데요, 오리너구리는 현대 포유류가 출현하기 수백만년 전부터 존재했던 '단공류'(montremes)라는 고대 포유류에 속해있습니다. 연구팀은 "오리너구리가 포유류인 것은 맞지만 유전자상으로는 포유류와 조류, 파충류가 섞여 있다"면서 "조상의 특성 중 많은 부분을 그대로 유지하고 있으며, 이런 점이 현재의 서식 환경에 성공적으로 적응하는데 기여했을 수 있다"고 했습니다. 우선 포유류이면서도 새끼를 알로 낳아 가장 기괴하게 여겨졌던 난생은 난황(노른자위) 제조에 중요한 역할을 하는 비텔로제닌 유전자와 관련이 있는 것으로 나타났는데요, 비텔로제닌 유전자는 모두 3개로 인간은 진화 과정에서 이를 모두 잃어버렸습니다. 닭의 경우 3개를 모두 유지하고 있는데, 오리너구리는 두 개를 약 1억3천만년 전에 잃었지만 하나는 여전히 갖고있는 것으로 나타났습니다. 오리너구리가 알을 낳는 것은 이 유전자의 영향인 것으로 보이며, 새끼에게 젖샘에서 나오는 젖을 먹여 키움으로써 파충류나 조류처럼 난황 단백질 제조에 전적으로 의존하지 않게 된 것으로 분석되었습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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사람의 혈액형을 바꿀수도 있나요??
안녕하세요. 네, 가능합니다. 혈액형을 바꾸는 기술이 개발된 바 있는데요, 이는 A형에서 O형 혈액으로 바꾸는 기술입니다. 해당 기술은 캐나다 브리티시컬럼비아대의 스티븐 위더스 교수 연구진에 의해 개발되었으며, 연구진은 국제학술지 '네이처 미생물학'에서 "가장 흔한 A형 혈액의 항원 단백질을 장내 세균으로 없애 모든 사람에게 수혈 가능한 O형 혈액 형태로 바꾸는 데 성공했다"고 밝힌 바 있습니다. 연구진은 장내 세균이 소화기관 벽에 있는 뮤신을 분해해 섭취한다는 것에 주목했는데요, 실험 결과, 장내 세균의 두 가지 효소 단백질이 A형 혈액에서 항원 단백질을 제거한다는 사실이 확인되었습니다. 미국에서 A형 혈액은 병원에 공급되는 수혈용 혈액의 약 3분의 1을 차지하는데요, A형이 O형으로 바뀌면 모든 사람에게 수혈 가능한 혈액이 거의 두 배로 늘어나는 효과를 기대할 수 있습니다. 또한 혈액형에 상관없이 수혈을 받을 수 있도록 혈액형을 바꿔주는 효소가 발견되었는데요, 덴마크공대와 스웨덴 룬드대 연구진은 적혈구의 A항원과 B항원을 제거해주는 효소를 장내 미생물에서 발견해 국제학술지 ‘네이처 생물학’에 발표한 바 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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우리 사람 신체에서 심장 말고는 혈액을 편안하게 순환 시킬 수 있는 것은 없는 건가요?
안녕하세요.사람의 심장은 혈액을 순환시키는 데 있어서 중심적인 역할을 하지만, 혈액이 원활하게 순환되고 몸 곳곳으로 운반되는 데에는 여러 다른 기관과 시스템도 중요한 역할을 합니다. 심장이 혈액을 펌프질하여 공급하긴 하지만, 혈액 순환을 돕고 관리하는 데 기여하는 보조적인 시스템과 기관들도 있습니다. 혈관은 혈액을 운반하는 통로로서, 동맥, 정맥, 그리고 모세혈관으로 나뉘는데요, 특히 정맥은 혈액을 심장으로 되돌려 보내는 역할을 하는데, 정맥에는 판막이 있어서 혈액이 한 방향으로만 흐르게 돕습니다. 판막이 제대로 작동하지 않으면 혈액이 역류하거나 혈전이 생길 수 있습니다. 혈관의 유연성과 확장 능력도 혈액 순환에 영향을 미칩니다. 혈관이 탄력적일수록 혈액이 쉽게 흐르며, 이는 전신의 혈액 순환을 돕습니다. 또한 림프계는 혈액 순환과 밀접하게 연결된 또 다른 중요한 시스템입니다. 림프액은 혈액의 일부가 조직과 기관에서 흘러나온 액체로, 이 액체는 림프관을 통해 다시 혈액으로 합류됩니다. 림프계는 체내의 체액 균형을 유지하고, 조직 내에 남은 액체가 혈류로 다시 돌아가게 하여 부종을 방지합니다. 림프계는 또한 면역 기능을 담당하며, 면역 세포가 혈액과 함께 순환하며 외부 침입자를 방어합니다. 골격근의 움직임도 혈액 순환에 중요한 역할을 합니다. 특히 다리 근육의 수축은 정맥을 압박하여 심장으로 혈액을 밀어 올리는 데 도움을 줍니다. 이를 근육 펌프라고 부르며, 활동적인 신체는 혈액 순환을 촉진할 수 있습니다. 움직이지 않고 오래 앉아 있으면 다리에서 심장으로의 혈액 흐름이 느려져 정맥류나 혈전이 생길 수 있습니다. 그래서 걷거나 운동을 하면 혈액 순환이 더 원활해집니다. 마지막으로 폐는 산소를 공급하고 이산화탄소를 제거하는 역할을 통해 혈액 순환에 중요한 역할을 합니다. 혈액이 폐에서 산소를 받아 산소화된 혈액이 되어 심장으로 돌아오고, 심장은 이 혈액을 전신으로 내보냅니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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흔히 '노인냄새'라고 하는 것은 왜 생기는 건가요 ?
안녕하세요. 나이가 들면서 나는 일명 '노인 냄새'의 정체는 '노넨알데하이드'라는 물질 때문인데요, 노넨알데하이드는 피지 속 지방산이 산화되며 만들어지는 물질로, 모공에 쌓여 퀴퀴한 냄새를 만듭니다. 일본에서 진행된 한 연구에 따르면 26세~75세 사이의 환자의 체취를 분석한 결과, 여러 가지 물질 중 노넨알데하이드가 40세 이상의 환자군에서만 발견된다는 것을 밝혔습니다. 연령이 증가할수록 신진대사 및 피부의 항산화 기능이 저하되고 이로 인해 피지의 불포화 지방산이 산화되어 일명 '노인 냄새'를 유발하는 것인데요, 흔히 40대 이후부터 노화로 인해 노넨알데하이드가 생성되며, 신진대사가 느려지고 땀 분비량도 줄면서 제거도 어려워집니다. 노인 냄새는 완전히 제거하기는 어렵지만 생활습관을 바꾸면 어느 정도 개선할 수 있는데요, 특히 체취는 식생활과도 연관성이 있기 때문에 식생활 관리만 잘해도 노인 냄새를 어느 정도 완화할 수 있습니다. 카레, 마늘 등과 같은 향신료가 많이 포함된 음식이나 황화합물, 콜린 등이 많이 포함된 음식은 땀으로 배출되어 독특한 냄새를 유발할 수 있어 주의하는 것이 좋으며, 규칙적으로 섬유질이 많이 포함된 음식을 섭취하여 소화를 도우면 노인 냄새 완화에 도움이 될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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송이버섯은 자연산 밖에 채취되지않는
안녕하세요. 송이버섯은 ‘고가의 버섯’ 으로 유명한데요, 표고버섯등 뛰어난 영양소를 자랑하는 버섯 종류들이 많지만 유독 송이버섯의 몸값이 비싼 이유는 다음과 같이 설명할 수 있습니다. 바로 송이버섯의 까다로운 재배법 때문인데요, 다른 버섯들과는 다르게 송이버섯은 인공재배가 어렵습니다. 마트나 백화점에서 마주하는 송이버섯은 모두 자연산인데요, 이는 자연환경의 영향을 크게 받아 생산량이 안정적이지 않으므로 가격이 비쌀수 밖에 없는 것입니다. 또한 국립산림과학원에 따르면 송이버섯의 인공재배는 송이 감염묘 생산에서 송이버섯이 발생하기까지 총 8∼15년이 소요되고 발생 조건도 까다로운데요, 송이버섯은 소나무 뿌리에서 붙어 살면서 소나무가 광합성으로 만든 포도당을 먹고 자라납니다. ‘살아있는’ 소나무와 공생 관계로 살기 때문에 인공 재배시에는 다양한 변수가 발생한다는 것이 문제인데요, 온도와 습도, 주변 환경등에도 꽤나 민감한 녀석입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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고기를 구울때 양송이 버섯을 같이 구워먹는
안녕하세요. 네, 맞습니다. 대부분의 버섯은 수분이 약 80~90%를 차지하고 있는데요, 자랄 때에도 공기 중의 습도가 높을 때 자실체가 수분을 흡수하면서 부풀어 오르는 원리입니다. 고깃집에 가면 양송이 버섯을 불판에 같이 올려두는데, 그 안에 물이 고이는 것을 볼 수 있습니다. 이것을 먹으면 기력에 좋다는 소리도 있고, 여러가지 말들이 있는데요, 하지만 이 물은 사실 그냥 물이라고 보시면 됩니다. 2012년 한 매체의 예능 프로그램에서 양송이 버섯의 물의 성분 분석을 의뢰한 결과 99%가 순수한 물이었습니다. 나머지 1% 정도는 아미노산과 유기산 등이었으나, 몸에 직접적인 영향을 주기에는 매우 적은 양이라고 합니다. 또한 농촌진흥청에서도 불판에 높으면 생기는 버섯의 물은 버섯농축액이 아닌 수분임을 밝힌 바 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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사람들은 먹어서 가끔씩 사고가나는 독버섯은
안녕하세요.독버섯은 사람에게 치명적인 영향을 줄 수 있지만, 동물에게 미치는 영향은 종류에 따라 다릅니다. 몇몇 독버섯은 사람뿐만 아니라 많은 동물에게도 독성을 가지고 있어 동물들이 먹으면 사람과 마찬가지로 중독되거나 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 그러나 일부 동물들은 독버섯에 대한 내성을 가지고 있거나 독성을 해독할 수 있는 능력을 가지고 있어서, 사람에게 치명적인 독버섯을 먹어도 안전할 수 있습니다. 사람과 비슷하게, 대부분의 포유류나 조류는 독버섯을 섭취하면 중독될 가능성이 큽니다. 독버섯의 독성 성분이 혈액을 통해 체내에 퍼져 심각한 간 손상이나 신경계 손상을 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 아마니타속(Amanita) 버섯에 속하는 흰독우산버섯(Death Cap)과 광대버섯(Amanita muscaria) 같은 버섯들은 사람뿐만 아니라 다른 동물들에게도 치명적일 수 있습니다. 특정 동물들은 독성 물질을 처리하는 능력을 가지고 있어 독버섯을 먹어도 크게 영향을 받지 않는 경우가 있습니다. 예를 들어, 다람쥐나 토끼 같은 동물은 일부 독버섯을 먹고도 별다른 피해를 입지 않을 수 있습니다. 이러한 동물들은 오랜 진화 과정을 통해 독성 물질을 해독하거나 내성이 생겼을 수 있습니다. 하지만 대부분의 초식 동물이나 조류는 독성 식물이나 버섯을 직관적으로 피하는 습성을 가지고 있습니다. 그들은 특정한 냄새나 맛을 통해 식물이 독이 있음을 알아차리고 먹지 않는 경우가 많습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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나비는 왜 색깔이 다양할까요? 궁금합니다
안녕하세요. 나비의 색깔이 다양한 이유는 주로 생존과 번식을 위한 적응 과정에서 비롯된 것입니다. 나비는 색깔을 통해 포식자로부터 자신을 보호하거나 짝을 찾는 데 큰 이점을 얻습니다. 그 이유를 몇 가지로 나눠보면 다음과 같습니다. 나비의 다양한 색깔은 위장이나 베이트리언 미믹(Batesian mimicry)과 같은 생존 전략과 관련이 있습니다. 다양한 색상과 무늬는 나비가 환경에 맞게 자신을 위장할 수 있도록 도와줍니다. 나비는 환경의 색깔과 비슷한 색을 가지고 있어 눈에 띄지 않게 숨거나 포식자로부터 도망칠 수 있습니다. 예를 들어, 나뭇잎 모양의 나비는 녹색이나 갈색의 색상을 띠어 나뭇잎이나 나뭇가지에 숨는 데 유리합니다. 일부 나비는 독이 있는 나비나 곤충의 색깔을 흉내 내어 자신도 독이 있는 것처럼 보이게 합니다. 포식자는 독이 있는 나비를 먹고 나쁜 경험을 하여 비슷한 색을 가진 나비를 피하게 됩니다. 이런 방식으로 나비는 다양한 색을 통해 자신을 보호할 수 있습니다. 일부 나비는 몸에 독성 물질을 가지고 있어 자신을 먹으려는 포식자에게 경고를 보냅니다. 이러한 나비들은 보통 강렬하고 화려한 색상을 가지고 있습니다. 이러한 색은 포식자에게 "먹으면 해로울 수 있다"는 경고 색으로 작용하여 공격을 피할 수 있게 해줍니다. 예를 들어, 독나비과에 속하는 나비는 빨강, 노랑, 오렌지와 같은 강렬한 색상을 띠어 포식자에게 경고합니다. 또한 나비의 다양한 색깔은 서식지와 환경에 따라 변화해왔으며, 이는 각 나비 종이 적응한 환경에 따라 다릅니다. 나비는 전 세계에 분포하며 다양한 기후와 서식지에서 살아가므로 그 지역에 맞는 색깔과 패턴을 발달시켜 왔습니다. 이러한 다양성은 진화 과정에서 각기 다른 유전자 변이를 통해 나타난 결과입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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수박은 여름에만 나오게 되는 것인가요??
안녕하세요. 네, 자연적으로는 수박은 여름철에만 나오는 과일이 맞습니다. 수박은 높은 온도를 좋아하는 호온성 작물로 온도가 높고 일광이 길면 생육이 왕성하고 과실의 당도 및 색택이 양호하며, 생육적온은 낮 23~30℃, 밤 13~18℃, 지온 17~23℃, 발아시 28~30℃, 꽃가루 발아시 20~23℃, 꽃가루 신장시 23~27℃가 가장 좋은 온도입니다. 하지만 요즘에는 비닐하우스에서도 수박을 키우기 때문에 겨울철에도 수박을 볼 수는 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.22
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우리지구에 이산화 탄소가 없어도 살아 갈수 있나요?
안녕하세요. 이산화탄소(CO₂)는 생명체의 생존과 지구 생태계 유지에 매우 중요한 역할을 합니다. 이산화탄소가 완전히 없는 지구에서는 여러 가지 심각한 문제가 발생할 수 있습니다. 표면적으로는 사람들이 이산화탄소 없이도 숨 쉴 수 있을 것처럼 보이지만, 사실 이산화탄소는 인간과 생물 전체의 생명 활동에 깊이 관여하고 있습니다. 우선 이산화탄소는 광합성을 하는 식물, 조류, 시아노박테리아 등의 생명체에게 필수적인데요, 광합성 과정에서 식물은 이산화탄소와 물을 이용해 산소와 포도당을 만들어 냅니다. 만약 이산화탄소가 없으면, 식물은 광합성을 할 수 없고, 결과적으로 산소 공급이 중단됩니다. 지구의 대부분 생명체는 산소를 필요로 하므로, 이산화탄소가 없으면 산소를 생성하는 주된 시스템이 붕괴되고, 모든 산소 호흡 생명체는 결국 죽게 됩니다. 또한 이산화탄소는 온실가스로서 지구 대기의 열을 가둬주는 역할을 합니다. 이산화탄소가 없으면 지구는 대기 중에서 열을 유지하지 못하고, 극도로 차가운 환경으로 변할 수 있습니다. 이로 인해 기온이 급격히 떨어져 지구는 극도로 추운 환경이 되어 생명체가 살기 어려워집니다. 현재 온실가스 증가로 인해 지구온난화가 문제가 되지만, 적정량의 이산화탄소는 지구의 기온을 적당하게 유지하는 데 필수적입니다. 마지막으로 이산화탄소는 인간과 동물의 호흡 과정에서 중요한 역할을 합니다. 우리가 숨을 쉬면서 이산화탄소를 배출하는 이유는 신체 내부에서 발생하는 노폐물을 제거하기 위함입니다. 또한 이산화탄소는 혈액 내 pH 조절에도 관여합니다. 혈액 내 이산화탄소 농도가 적절해야 혈액의 산성도가 적절히 유지됩니다. 이산화탄소가 완전히 없으면 산-염기 균형이 무너져 신체 기능에 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.21
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