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곤충 중에 몸에 피가 있는 곤충이 있나요?
안녕하세요. 네, 인간과 마찬가지로 곤충 역시 피를 가지고 있습니다. 그러나 이 체액은 우리가 흔히 말하는 포유류의 피와는 다릅니다. 포유류의 피는 적혈구와 헤모글로빈이 들어 있어 산소를 운반하며 붉은색을 띠지만, 대부분의 곤충은 혈림프(hemolymph)라는 체액을 가지고 있습니다. 이 혈림프는 보통 무색 또는 연한 녹색이나 노란색을 띠며, 산소 운반 기능은 하지 않습니다. 하지만 몇몇 곤충들은 특정 이유로 붉은색 체액을 가지기도 합니다. 일부 곤충은 먹이로부터 섭취한 물질 때문에 빨간색 액체를 분비할 수 있습니다. 예를 들어, 어떤 곤충들은 빨간색 과일이나 꽃가루를 먹고 체액이 붉은 색을 띨 수 있습니다. 진딧물 같은 곤충은 빨간색 식물액을 먹으면 그 색을 반영하는 체액을 가지고 있을 수 있습니다. 일부 곤충은 자신을 보호하기 위해 화학물질을 생성하고, 이 물질이 붉은색일 수 있습니다. 예를 들어, 딱정벌레 종류 중 일부는 빨간색을 띠는 방어용 화학물질을 분비하여 포식자로부터 자신을 보호하려고 합니다.
학문 / 생물·생명
24.10.21
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문어는 왜 심장이 3개나 되는 것인가요?
안녕하세요. 문어는 특이한 특징을 가지고 있는 동물인데요, 심장을 여러 개 가지고 있으며, 혈액은 구리가 가득해서 파란 빛을 띱니다. 결론적으로 말하자면 문어는 3개의 심장을 가지고 있는데요, 물론 문어와 비슷하게 생긴 오징어나 갑오징어 모두 3개의 심장을 가지고 있습니다. 세 개의 심장 중 가장 큰 심장은 연체동물의 한가운데 있으며, 순환계의 중심 기관인데요, 이 심장에서 온몸에 산소를 공급하지만 아가미에는 보내지 않으며, 심장근육도 가장 잘 발달이 되어 있습니다. 다른 두 개의 심장은 보조심장으로 문어의 아가미에 붙어있어 아가미 심장이라고도 불리는데요, 이 보조심장의 기능은 아가미로 피를 보내는 기능을 하며, 상대적으로 작고 특별히 강하지도 않습니다. 문어에게 세개의 심장이 필요한 이유는 포유동물의 심장이 4개의 방으로 구성된 이유와 같은데 저혈압 문제를 해결하기 위한 것입니다. 동물들은 온몸에 혈액을 효율적으로 공급하기 위해서는 충분한 혈압이 필요한데요, 사람에게 저혈압이 발생했을때 너무 빠르게 일어나거나 과도하게 움직이면 어지럽고 간혹 실신하기도 합니다. 문어의 아가미는 물에서 산소를 빨아들이며, 산소가 부족한 피를 아가미로 밀어 올리는데요, 아가미에 산소가 채워지면 저혈압이 발생해 혈압을 올릴 또다른 심장이 필요해지는데, 이 심장을 통해서 혈압을 올려 온몸으로 산소를 공급하게 되는 것입니다. 사람의 순환기도 비슷한 문제가 상존하는데요, 심장의 오른쪽 두 심방과 심실은 산소가 부족한 피를 허파에 보내고 산소가 채워지면 저혈압상태가 됩니다. 이들 저혈압의 피는 다시 심장으로 보내지며 좌 심방과 심실을 이용해 혈압을 얻어 온몸으로 보내지는 것입니다. 달리 말하자면 문어나 사람이나 똑 같은 순환기의 문제가 존재하는 것이고 다만 그 해결 방법에 차이가 생기는 것입니다. 심장을 여러 개 갖거나 하나의 심장에 여러 개의 방을 따로 갖거나 하는 것이지 목적은 똑같습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.21
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세포막이 유동성을 가지지 않게 되면 어떻게 변화하게 되나요?
안녕하세요. 세포막의 유동성은 세포의 생존과 기능을 유지하는 데 매우 중요한 역할을 하는데요, 세포막은 인지질 이중층으로 이루어져 있으며, 이 인지질 분자들이 자유롭게 이동할 수 있는 유동성을 가지고 있습니다. 세포막의 유동성은 세포가 외부 환경과의 상호작용을 조절하고, 필요한 물질의 출입을 조절하는 데 중요한 영향을 미칩니다. 우선 세포막이 유동성을 가지면 단백질, 지질, 이온 등의 이동이 더 자유롭습니다. 이를 통해 세포 내외 물질 교환이 활발해지고, 세포 신호 전달이 원활하게 이루어집니다. 유동성은 세포막에 있는 수용체, 이온 채널, 효소 등의 단백질들이 자유롭게 이동하고, 필요한 위치로 이동할 수 있게 합니다. 이를 통해 세포는 외부 신호에 신속히 반응할 수 있습니다. 세포막이 유동적일 때, 세포막의 융합(예: 소포의 융합)이나 분열(세포 분열 중) 과정이 더 원활하게 이루어집니다. 물론 세포막이 너무 유동적이면 막의 구조가 불안정해지고, 세포막이 쉽게 파괴될 수 있습니다. 특히 외부 환경의 물리적 충격에 민감해질 수 있습니다. 반면에 세포막의 유동성이 낮아지면, 막 내의 단백질 이동이나 지질 이동이 제한됩니다. 이는 외부 자극에 대한 세포의 반응이 느려지거나, 필요한 물질이 세포 내로 제대로 전달되지 못할 가능성을 높입니다. 유동성이 부족한 세포막은 강직화되어, 외부 충격에 더 강할 수 있지만 유연성이 떨어지게 됩니다. 결과적으로 세포가 변화하는 환경에 적응하는 능력이 감소할 수 있습니다. 세포막이 유동성을 잃으면, 소포가 세포 내에서 형성되거나 외부로 분비되는 과정이 원활하게 일어나지 않을 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.21
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성경의 창세기에 아담과 이브시대에는 사람의 수명이 700년 900년이 되곤했는데 그때의 사람들은 자연의 환경이 좋아서 오래살았을까요? 아니면 연령계산법이 달라서였을까요?
안녕하세요. 성경의 창세기에 등장하는 인물들이 700년에서 900년까지 장수했다고 기록된 것은 많은 사람들에게 흥미를 유발할 수 있을 것 같은데요, 이를 해석하는 방식에는 여러 가지 접근이 있는데, 크게 종교적 관점, 상징적 해석, 역사적/문화적 해석으로 나눌 수 있습니다.어떤 사람들은 아담과 이브 시대의 사람들이 성경에 나오는 긴 수명을 가졌다고 해석하는 이유를 당시의 환경적 요인에서 찾습니다. 이는 창세기에 묘사된 에덴 동산이 매우 이상적인 환경이었고, 인간이 죄를 짓기 전에는 질병이나 노화 같은 문제들이 덜했을 것이라는 해석과 관련이 있습니다. 따라서 그 당시 사람들은 상대적으로 더 건강한 환경에서 살았을 수 있다는 주장입니다. 하지만, 현대 생물학적으로 보면 인간의 수명이 극단적으로 긴 것은 설명이 어려운데, 그 당시 사람들이 특별히 더 오래 살았다고 보기보다는 성경적 장수는 신화적이거나 상징적 의미로 받아들여지는 경우가 많습니다. 또 다른 해석은 성경에 나오는 연령 계산법이 오늘날과 달랐을 가능성입니다. 예를 들어, 고대의 일부 문화에서는 연도를 계절 주기나 월 단위로 계산할 수 있었으며, 그러한 방식으로 계산된 연령이 오늘날의 기준보다 훨씬 길어 보일 수 있습니다. 하지만 성경에서 수명 계산 방식이 정확히 어떻게 이루어졌는지는 명확한 기록이 없기 때문에 이 또한 하나의 해석에 불과합니다. 많은 성경 학자들은 창세기에 나오는 장수 기록을 상징적인 의미로 해석하기도 합니다. 이 해석에 따르면, 장수는 단순한 시간의 길이를 나타내기보다는 그 인물의 중요성, 영적인 완성도, 혹은 축복을 상징할 수 있습니다. 즉, 그 인물들이 특별한 은혜를 받았다는 것을 강조하기 위한 문학적 표현일 수 있다는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.21
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신체 바이오리듬을 관리하는 기관은 무엇인가요?
안녕하세요.신체 바이오리듬(생체 리듬)은 우리의 일주기 리듬(서카디안 리듬)을 포함해 수면, 깨어남, 소화, 호르몬 분비 등 다양한 신체 기능을 조절하는 주기적 패턴을 의미합니다. 이러한 바이오리듬을 관리하고 조절하는 신체 기관은 주로 뇌의 특정 부위에서 이루어집니다. 이 과정을 조절하는 핵심 기관은 시상하부에 위치한 시교차상핵(SCN, Suprachiasmatic Nucleus)입니다. 시교차상핵은 뇌의 시상하부에 위치한 작은 신경 집합체로, 신체의 생체 시계 역할을 하는데요, 이 부분은 외부의 빛과 어둠을 감지해 신체의 일주기 리듬을 조절합니다. 시교차상핵은 망막을 통해 빛 정보를 받아들이고, 이를 기반으로 수면-각성 주기를 조절하며 멜라토닌 같은 호르몬의 분비를 조정합니다. 예를 들어, 낮에 빛을 많이 받을 때는 신체가 깨어나고, 밤에는 멜라토닌 분비를 촉진하여 수면을 유도합니다. 다음으로 멜라토닌은 수면-각성 주기를 조절하는 중요한 호르몬으로, 송과선에서 분비됩니다. 빛이 줄어드는 저녁이 되면 멜라토닌 분비가 증가하여 몸을 수면 모드로 유도합니다. 반면, 아침에 빛이 증가하면 멜라토닌 분비가 감소하고 신체는 깨어날 준비를 합니다. 또한 코르티솔은 신체의 에너지 레벨과 스트레스 반응을 조절하는 호르몬으로, 부신에서 분비됩니다. 아침에는 코르티솔 수치가 증가하여 신체가 깨어나고, 하루 동안 활동하는 데 필요한 에너지를 제공합니다. 코르티솔 수치는 하루 중 시간에 따라 변화하며, 밤이 되면 수치가 낮아져 몸이 휴식을 취할 수 있도록 도와줍니다.
학문 / 생물·생명
24.10.21
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커페인을 먹으면 잠이 오질 않는 원리는?
안녕하세요.카페인은 중추신경계에 작용하는 자극제로, 피로를 덜 느끼게 하고 각성 상태를 유지시켜주는 역할을 합니다. 카페인이 어떻게 이런 효과를 내는지에 대한 원리를 살펴보면, 주로 아데노신과 관련된 신경작용이 핵심입니다. 아데노신은 신체가 피로를 느끼게 하는 뇌의 신경전달물질 중 하나인데요, 아데노신은 뇌의 특정 수용체에 결합해 피로감을 유발하고, 신체가 쉬어야 할 필요가 있음을 신호로 보냅니다. 카페인은 이 아데노신 수용체에 경쟁적으로 결합하여 아데노신이 수용체에 결합하는 것을 막습니다. 아데노신이 수용체에 결합하지 못하면 피로 신호가 전달되지 않으므로, 신체는 피로를 덜 느끼고, 뇌는 더 각성된 상태를 유지하게 됩니다. 또한 카페인은 도파민 같은 신경전달물질의 분비를 증가시키기도 합니다. 도파민은 기분을 좋게 하고, 동기 부여와 행복감을 주는 신경전달물질입니다. 따라서 카페인은 기분을 좋게 하거나 일에 더 집중할 수 있도록 도와줍니다. 마지막으로 카페인은 부신에서 에피네프린(아드레날린) 분비를 촉진합니다. 에피네프린은 신체의 "투쟁 혹은 도피" 반응을 자극하여 심장 박동을 빠르게 하고, 혈압을 상승시키며, 에너지를 더 빠르게 사용할 수 있도록 만듭니다. 이로 인해 신체는 더 각성되고 활력을 느끼게 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.10.21
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귀뚜라미는 해충일까요??????
안녕하세요.귀뚜라미는 생태계에서 매우 중요한 역할을 하는 곤충 중 하나로, 다양한 기능을 수행하면서 생태계의 건강을 유지하는 데 기여합니다. 주로 먹이사슬의 중간자로서 작용하며, 다음과 같은 여러 생태적 역할을 가지고 있습니다. 우선 귀뚜라미는 초식성이나 잡식성으로, 주로 죽은 식물, 썩은 잎, 유기물 등을 먹습니다. 이들은 죽은 식물을 분해하면서 생태계에서 영양순환에 중요한 역할을 합니다. 유기물을 먹고 분해하는 과정에서 토양에 다시 영양분을 공급하는데, 이는 식물들이 성장하는 데 도움이 됩니다. 또한 귀뚜라미는 다양한 포식자의 먹이가 됩니다. 귀뚜라미는 새, 파충류, 양서류, 포유류, 그리고 다른 곤충들에게 중요한 먹이 자원이기 때문에, 먹이사슬의 중간에서 중요한 연결 고리로 작용합니다. 귀뚜라미가 없으면 이러한 포식자들은 먹이를 찾기 힘들어지며, 결국 그들의 개체 수에도 영향을 미칠 수 있습니다. 마지막으로 귀뚜라미는 땅 속이나 표면에서 살면서 토양을 뒤집고 굴을 파는 행동을 합니다. 이 과정에서 토양을 부드럽게 하고, 공기를 순환시켜 식물의 뿌리가 더 잘 자랄 수 있는 환경을 만들어줍니다. 귀뚜라미의 활동은 토양 속 미생물의 활동을 촉진시키며, 토양 건강을 유지하는 데 도움을 줍니다. 결론적으로 귀뚜라미는 생태계에서 분해자, 먹이사슬의 중간자, 토양 개선자로서 중요한 역할을 한다고 볼 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.21
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생물중에서 임신과 출산을 하지 않고 복제가 되는 생물도 있나요?
안녕하세요.네, 인간처럼 유성생식을 하는 생명체도 많이 존재하지만 반면에 임신과 출산 없이 복제로 번식하는 생물들이 있습니다. 이런 생물들은 무성 생식을 통해 자신과 동일한 유전자를 가진 개체를 만들어내며, 이는 사람이나 다른 동물들의 성적 생식(임신과 출산)과는 매우 다른 방식입니다. 무성 생식은 주로 단세포 생물과 일부 다세포 생물에서 관찰되며, 그 과정에서 유전적 다양성 없이 부모와 동일한 개체가 복제되듯이 탄생합니다. 무성 생식에는 다양한 방식이 있는데요, 대표적인 방식은 "이분법"입니다. 세균, 원생동물, 단세포 생물들이 사용하는 생식 방식인데요, 이분법은 세포가 두 개로 나뉘는 과정으로, 부모 세포가 성장한 후 그 유전 물질을 복제하고 두 개의 딸 세포로 분리됩니다. 대장균 같은 세균은 이분법을 통해 빠르게 번식하는데요, 하나의 세균이 두 개로 나뉘고, 각각의 세균은 동일한 유전 정보를 가지게 됩니다. 다음으로 출아법은 부모 생물체에서 작은 돌기가 나와 자라다가 떨어져 나가 새로운 개체가 되는 방식입니다. 새로운 개체는 부모와 유전적으로 동일하며, 부모로부터 작은 덩어리가 떨어져 나가 성장하게 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.10.21
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가르시아 효과(Garcia Effect)는 무엇인가요?
안녕하세요. 미국의 심리학자 존 가르시아는 1955년 쥐들을 대상으로 한 실험에서 쥐에게 사카린이 들어있는 단물을 먹게 하고 한참 시간이 지난 뒤 쥐에게 감마선을 쬐어 고통을 주어 먹은 물을 토하게 했는데요, 감마선은 아주 강력한 방사선의 하나로 투과력이 강하여 동물에게 피폭될 경우 내부 장기에 심한 손상을 줍니다. 이후 쥐들에게 다시 사카린이 든 물을 주었지만 쥐들은 다시는 그 물을 마시지 않았으며, 쥐들은 마신 물을 토하게 한 이유를 그들이 마신 사카린 물에서 찾았고 그로 인해 미각협오학습(Taste aversion learning)이 발생한 것입니다. 이후에 사카린 이외에도 소리나 시각자극을 주어 다시 실험했지만 쥐들은 유독 맛에 대한 자극에만 반응했습니다. 이 실험은 종을 치고 먹이를 주는 행위를 반복하면 종소리만 들려도 침을 흘리는 파블로프의 개실험와 비슷해 보이는데요, 하지만 파블로프의 개실험에서는 인지과정이 개입되지만 가르시아 효과에서는 인지과정이 생략되고 몸이 먼저 반응한다는 점에서 차이가 있습니다. 이러한 현상은 쥐뿐만 아니라 사람에게도 흔히 나타나는 현상인데요, 어릴 적 삶은 계란을 먹고 구토를 했던 경험이 있던 사람은 커서도 삶은 계란을 먹지 않습니다. 비록 구토의 원인이 삶은 계란이 아니었음에도 불구하고 말입니다. 커서도 평소에 자기가 좋아했던 음식이라도 그로 인해 탈이 났거나 굉장히 고생을 했다면, 머리로는 괜찮다고 생각하지만 몸 자체에서 거부반응이 나타나게 되는 것입니다. 이처럼 어떠한 경험으로 인해 학습된 특정한 맛에 대한 혐오현상을 가르시아 효과(Garcia Effect)라고 하는데요, 어떤 맛에 대한 불쾌한 경험을 겪은 사람은 시간이 한참지나서 발생한 메쓰거움, 복통, 구토의 원인을 자신이 먹은 음식에서 찾는데 그 음식이 처음 접해보는 음식일 경우 그 강도는 더 강합니다.
학문 / 생물·생명
24.10.21
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지문은 각각 사람마다 다르게 생겼나요?
안녕하세요. 네, 맞습니다. 사람마다 서로 다른 지문을 가지고 있습니다. 손가락 끝에 나 있는 지문의 모양은 사람마다 조금씩 다른데요, 심지어 일란성 쌍둥이라도 지문은 일치하지 않습니다. 물려받은 유전자는 같지만 지문이 형성되는 자궁 속에서 각기 돌연변이가 진행되기 때문인데요, 굳이 확률로 따지자면 어떤 두 사람의 지문이 같을 확률은 640억분의 1이라고 할 수 있습니다. 게다가 한 번 만들어진 지문은 평생 바뀌지 않는데요, 사람의 신원을 가리는 데 지문을 이용하는 까닭이 여기에 있다고 보시면 됩니다. 지문의 무늬를 이루는 융선은 정자와 난자가 만나 수정이 일어난 뒤 임신 13주부터 몇주에 걸쳐 완성되는데요, 임신 13주차에 손가락 끝마디 중앙 부분부터 융선이 형성되기 시작해 17주차에 1차 융선이 완성되고, 이후 그 사이사이를 메꾸는 2차 융선이 나타나게 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.10.21
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