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뿌리혹박테리아는 분해자인가요??
안녕하세요.뿌리혹박테리아는 콩과 식물의 뿌리에 침입해 뿌리혹을 만드는 박테리아를 말하는데요, 공생유리질소고정균 또는 근류균이라고도 불리는뿌리혹박테리아는 뿌리혹 속에 살면서 흙 속의 질소가 식물에게 잘 흡수될 수 있도록 돕는 역할을 담당하고 있습니다. 식물을 잘 기르기 위해 사용하는 비료에는 질소가 많이 포함되어 있는데, 뿌리혹박테리아는 비료처럼 식물에게 질소를 제공하는 역할을 합니다. 뿌리혹박테리아가 천연 비료 역할을 하는 것입니다. 뿌리혹박테리아는 식물에게 질소를 '질소고정'이라는 과정을 통해 제공하는데요, 질소 고정이란 대기 중의 질소를 식물이 이용할 수 있는 형태로 바꿔주는 과정을 말합니다. 식물에게 질소는 왜 필요하냐면 생명유지에 꼭 필요한 단백질과 DNA, RNA의 핵산에 질소원자가 포함되어 있기 때문에 질소는 식물에게 꼭 필요한 요소인 것입니다. 질소는 공기 중에도, 흙 속에도 많이 포함되어 있지만, 식물은 질소를 바로 흡수하지 못합니다. 분자 상태로 존재하는공기 중의 질소는 결합력이 강해 다른 화합물을 만들기 어렵기 때문인데요, 그래서 질소를 이용할 수 있는 형태로 바꾸는 질소 고정이 필요한 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.16
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새우나 가재는 익히면 겉껍질이 빨개지는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 꽃게나 새우 등 갑각류의 경우에는 가열할 경우 등껍질이 빨갛게 되는 현상을 볼 수 있는데요, 이와 같은 꽃게나 새우 등의 갑각류 또는 어패류의 체내에는 적외선으로부터 몸을 보호하는 '아스타잔틴'이라고 하는 색소가 있습니다. 아스타잔틴은 천연 카로티노이드 색소이며, 단백질과 결합한 상태에서는 청록색을 띠지만, 단백질과 분리될 경우에는 붉은색을 띠게 됩니다. 이때 70도 이상이 되면 아스타잔틴과 단백질이 서로 분리되는데요, 즉 꽃게나 새우를 삶았을 때 껍질이 붉어지는 이유는 아스타잔틴이 체내 단백질과 분리되었기 때문에 나타나는 현상이라고 보시면 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.10.15
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박테리아중 세라티아 마르세센스는 누가처음 발견했나요?
안녕하세요. 욕실 샤워실 바닥이나 변기를 보면 어느새 분홍색 물질이 껴있는 걸 발견할 수 있는데요, 분홍색 물질은 실제로 곰팡이가 아니라, "세라티아 마르세센스(Serratia Marcescenss)"라고 불리는 박테리아(세균)입니다. 2013년에 국립의학도서관에 발표된 논문에 따르면, 세라티아 마르세센스는 기회감염성 병원균인데요, 엔테로박테리아과에 속하는 이 그람 음성 세균은 1819년 이탈리아 약사 바르톨로메오 비치오에 의해 처음 발견되었습니다. 당시 그는 옥수수 죽에서 발생한 붉은 변색 현상의 원인이 이 박테리아임을 밝혀냈는데요, 기회감염성 병원균은 정상적인 면역 체계가 건강하게 작동하고 있을 때는 큰 위협이 되지 않지만, 면역력이 약해지거나 특정 조건에서 감염을 일으킬 수 있는 병원균이라고 할 수 있습니다. 세라티아 마르세센스는 습한 환경에서 잘 번식하는 특성에 따라 샤워기, 세면대, 변기 주변 등 물이 있는 곳에서 발견되며, 세균 번식으로 인해 분홍색이나 빨간색의 생물막(biofilm)이 형성됩니다. 감염 병원균이니만큼 면역력이 약해진 사람들에게 감염을 일으킬 수 있으며, 가정의 욕실 외에도 의료기관에서도 발견될 수 있으며, 병원 내 감염(병원성 감염)의 원인으로 호흡기 감염, 요로 감염, 창상 감염, 패혈증 등을 유발할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.15
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소름이 돋는 현상은 어떤 원리로 일어 나는 건가요?
안녕하세요.추울 때는 모낭 옆 근육이 수축해 피부에 닭살처럼 소름이 돋고 털이 바짝 서는 것을 경험할 수 있는데요, 이는 뇌가 추위에 맞서 교감신경을 활성화해 나타나는 현상입니다. 이때 누워 있던 털들이 일자로 세워지며 털 주변 피부가 함께 위로 당겨져 소름이 돋는데요, 털이 똑바로 서면 털과 털 사이를 통과하는 공기가 많아져 체온이 떨어지는 것을 막아주게 됩니다다. 또한 이외에도 뇌가 추위나 공포를 느끼면 교감신경이 작용해서 모근 근처에 있는 털세움근이 수축하는데요, 그러면 털이 당겨져 곤두서고 피부가 조금씩 솟아오르면서 작은 돌기가 생기게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.15
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개미들이 소변에서 암세포냄새를 맡을수 있는이유가 무엇인가요
안녕하세요. 개미가 동물의 소변에서 암을 감지할 수 있다는 연구 결과가 있는데요, 특정한 훈련을 통해 소변과 함께 배출된 암세포를 찾아낸다는 것입니다. 과학계에 따르면 프랑스 소르본파리노르대 연구팀은 최근 학술지 '영국왕립학회보B 생물과학'에 게재한 논문에서 개미 수십마리를 이용해 소변으로부터 암을 감지했다고 밝혔는데요, 연구팀은 인간의 유방암 종양을 생쥐에 이식한 뒤, 30마리가 넘는 흑개미에게 이를 발견하게 했습니다. 흑개미들은 암세포를 찾아내기 위해 특별한 훈련을 받았는데, 암 종양을 발견하면 설탕이나 꿀물 같은 보상을 제공하는 방식입니다. 연구팀은 훈련받은 흑개미 앞에 건강한 생쥐 소변과 암 종양을 이식받은 생쥐 소변을 떨어뜨렸으며 그 결과, 개미는 암에 걸린 생쥐 소변 앞에서 20% 더 많은 시간을 보낸 것으로 확인되었습니다. 개미들은 어떻게 소변에 섞인 암세포를 감지할 수 있었던 이유는 개미는 더듬이에 있는 후각 수용체를 이용해 주변의 물체를 식별하는데, 이 후각 수용체를 이용해 암까지 구별할 수 있는 것입니다. 특히 실험에 이용된 흑개미는 주변의 복잡한 환경을 인지하는 능력이 탁월한 종으로 알려져있으며, 또 개미는 한 차례의 훈련만으로 며칠 동안 그 내용을 인지할 만큼 기억력이 뛰어났습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.15
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우주 외에 다른 생명체, 즉 외계 생명체는 존재할까?
안녕하세요. 외계 생명체의 존재는 오랫동안 과학자와 일반 대중 모두에게 큰 흥미를 끌어온 주제입니다. 현재까지는 우주에서 외계 생명체가 존재한다는 직접적인 증거는 없지만, 과학자들은 여러 가지 이유로 외계 생명체가 존재할 가능성을 매우 진지하게 고려하고 있습니다. 우주에는 수십억 개의 별과 행성이 존재하며, 우리 은하 외에도 수많은 은하들이 있어 생명체가 존재할 수 있는 환경이 지구 외에도 있을 가능성이 큽니다. 우리 은하만 해도 수천억 개의 별이 있으며, 각 별마다 여러 행성이 존재할 수 있습니다. 이러한 행성들 중 일부는 지구와 유사한 환경을 가질 가능성이 있어, 생명체가 존재할 수 있는 환경을 제공할 수 있습니다. 외계 생명체가 존재한다면, 그 생명체는 지구의 생명체와 매우 다를 가능성이 큽니다. 외계 생명체의 환경이 지구와 다르기 때문에, 그에 적응한 생명체는 전혀 다른 방식으로 진화했을 수 있습니다. 만약 외계 행성이 지구와는 다른 대기 조성이나 온도, 압력을 가진다면 그 행성에 적응한 생명체는 산소를 이용하지 않거나, 메탄, 암모니아 등 지구 생명체에게는 독이 될 수 있는 물질을 이용할 수 있습니다. 예를 들어, 지구의 심해 열수구 근처에 사는 생물들은 햇빛이 없는 곳에서 화학 합성을 통해 생존합니다. 이런 사례는 외계 행성에서도 비슷한 적응이 가능하다는 점을 시사합니다.
학문 / 생물·생명
24.10.15
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암닭은 수탉없이 처음부터 알을 낳을 수 있는 건가요?
안녕하세요. 네, 맞습니다. 암탉은 수탉없이도 알을 낳을 수 있으며 이를 "무정란"이라고 부릅니다. 닭은 자신이 낳은 알이 없어지면 다음날 다시 알을 낳는 특성이 있습니다. 이것을 “예비능력”이라고 하는데, 새끼를 번식시키기 위해 닭이 개발한 특별한 능력입니다. 이러한 닭의 특성을 이용해 사람들은 매일 달걀을 얻을 수 있습니다. 또한 유정란이란 정자와 난자의 만남(일명 교배)으로 병아리를 만들 수 있는 알(수정란)을 말하며, 정자와의 만남 없이 산란되는 알을 무정란이라 하는데요, 무정란은 난생(卵生) 동물의 암컷 체내에서 난자와 정자의 접합에 의한 수정이 이루어지지 않고 산란된 알이라고 보시면 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.10.15
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우리 몸에 있는 호르몬의 종류는 몇 가지나 있나요?
안녕하세요. "호르몬"이란 혈액 속으로 분비되어 특정한 표적기관의 수용체에 결합하여 반응하는 물질이며, 정상적인 대사과정의 속도를 증가시키거나 감소시키는데 작용하여 신체의 항상성을 유지하게 됩니다. 내분비기관은 신체 전신에 퍼져있으며, 이를 조절하는 중추는 뇌하수체에 존재하며, 호르몬은 대부분 화학적으로 아미노산 성분이거나 스테로이드 성분, 그리고 프로스타글란딘으로 이루어져 있습니다. 호르몬은 몸 안의 뇌하수체, 갑상선, 췌장, 부신, 생식선 등에서 분비되는 화학물질로 주변의 혈액이나 간질액으로 분비되어 호르몬마다 특정하게 작용하는 표적기관에서 인체의 변화를 조절하고 항상성을 유지합니다. 주요 조절작용은 생식, 성장 발달, 스트레스에 대항한 신체 방어, 혈중 수분, 전해질 및 영양소 같의 균형 유지, 세포대사, 에너지의 균형을 조절하는 일 등이 있습니다. 이때 체내에서 기능하는 호르몬 중 전문가들에게 알려진 종류는 약 100종 정도이며, 알지 못하는 호르몬까지 합치면 약 4000개의 호르몬이 체내에 생성된다고 전문가들은 보고 있습니다. 또한 호르몬은 보통 갑상선, 부신 등 내분비 기관에서 생성된 후 혈액 내로 분비되고 온몸을 순환, 여러 장기에 작용합니다.
학문 / 생물·생명
24.10.15
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벌통속 벌집은 왜 육각형의 모양으로 만들어져 있나요?
안녕하세요.사실 원래 벌이 만든 벌집의 모양은 육각형이 아닙니다. 진화론으로 유명한 찰스 다윈은 벌집의 구조에 대해서 “육각형 벌집은 낭비가 전혀 없는 완벽한 구조물이다.”라는 찬사를 한 적이 있는데요, 벌집의 육각형 구조는 매우 안정적이고, 재료에 비해 넓은 공간을 얻을 수 있어 경제학적으로 완벽한 구조물이라는 말입니다. 하지만 영국 카디프대 부샨 카리할루가 박사팀은 벌집의 육각형 구조가 표면장력에 의해 만들어진다는 사실을 밝혀내 네이처에 발표한 바 있습니다. 연구팀은 벌이 만들고 있는 벌집에 연기를 불어넣어 벌들을 내쫓은 뒤 내부 구조를 관찰해본 결과 갓 만들어진 공간은 원형모양이라는 사실을 발견했으며, 반면 만들어진지 며칠이 지난 공간은 육각형의 모양을 띄고 있는 것으로 나타났습니다. 원형이었던 공간이 며칠 만에 육각형으로 변한 것에 대해 연구진은 ‘표면장력’ 때문이라고 설명했는데요, 일단 벌들이 원형모양의 벌집을 만들고 나면 체온을 이용해 밀랍을 가열시키는데요, 밀랍의 온도가 45℃에 이르면 말랑말랑한 상태가 되는데, 이 때 다른 공간의 면 3개가 맞닿아 있는 부분에서 표면장력이 작용하면서 육각형 모양으로 변한다는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.15
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투우경기 속 소는 빨간색을 구별할 수 있나요?
안녕하세요.우리는 가끔 해외 토픽에서 스페인의 투우 장면을 볼 수 있는데요, 투우사는 빨간 천을 소 앞에서 흔들며 소에게 싸움을 겁니다. 그러면 소와 투우사 간에 심한 싸움이 벌어지고 자칫 소의 뿔에 투우사가 다치거나 심할 경우 죽기도 합니다. 그런데 왜 소는 투우사의 빨간 천에 흥분하는 것인지에 대해 설명해보자면, 사실 소에게 빨간 천은 아무런 역할을 하지 않는답니다. 그 이유는 소의 시각 능력에 있지요. 바로 소는 색맹이기 때문입니다. 색을 구분할 수 없다는 얘기입니다. 소는 흰색과 검은색, 회색만을 구분할 수 있기 때문에 빨간 천은 아마 회색으로 보일 것입니다. 그런데 소가 그렇게 흥분하는 것은 눈 앞에서 흔들리는 천을 적으로 착각하기 때문입니다. 투우에서 빨간 천은 소를 흥분시키기 위한 것이 아니라 오히려 구경하는 사람들을 흥분시키기 위한 것이라고 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.15
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