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심해 물고기는 왜 심해에 살고 있나요?
안녕하세요.심해, 남극, 사막과 같은 극한 환경에 사는 생명체들이 그곳에 사는 이유는 진화적 적응의 결과입니다. 인간의 기준에서 보면 이런 환경이 살기 힘들어 보일 수 있지만, 생명체들은 자신들이 처한 환경에 맞춰 특수한 적응을 통해 생존해 왔습니다. 이를 통해 심해 물고기뿐만 아니라 다양한 극한 환경의 생명체들이 독특한 생존 전략을 발달시켰다고 보시면 됩니다. 심해는 고압, 어둠, 차가운 온도 등의 극한 조건을 가진 곳인데요, 심해 물고기들은 수백만 년 동안 이러한 환경에 적응해왔기 때문에, 심해에서 살아남을 수 있는 다양한 특성을 발전시켰습니다. 우선 심해는 엄청난 수압이 존재하는 곳으로, 대부분의 동물은 이런 압력을 견딜 수 없습니다. 하지만 심해 물고기들은 고압에 적응한 특수한 세포 구조와 생화학적 메커니즘을 발전시켜, 정상적으로 생활할 수 있습니다. 또한 심해는 태양빛이 전혀 닿지 않기 때문에, 시각 대신 촉각, 후각, 생물발광(빛을 내는 능력) 등을 이용해 먹이를 찾습니다. 예를 들어 아귀 같은 심해 물고기는 생물발광을 이용해 어두운 심해에서 먹이를 유인합니다. 심해는 먹이가 매우 적은 곳이지만, 심해 물고기들은 매우 느리게 움직이거나 대사율이 낮아 적은 먹이로도 생존할 수 있습니다. 또한, 큰 먹이를 삼킬 수 있는 큰 입과 유연한 턱을 가진 종들도 있어, 만난 먹이를 최대한 활용할 수 있습니다. 심해 물고기들은 심해의 고압 환경에 최적화되어 있어, 더 얕은 곳으로 올라오면 수압 변화 때문에 생존이 어려워집니다. 그들의 신체는 고압에서만 안정적으로 작동하며, 갑작스러운 압력 감소는 내부 장기 손상이나 신체 기능 장애를 일으킬 수 있습니다. 게다가 심해에서는 더 많은 포식자로부터 보호받을 수 있어 안전하게 살 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.13
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맹수들은 채식을 전혀하지 않을까요?
안녕하세요.동물은 식성에 따라서 초식, 육식, 잡식동물로 나뉘는데요, 육식동물은 주로 고기만 섭취하지만 채식을 아예 할 수 없는 것은 아닙니다. 초식동물과 육식동물은 먹이에 따라 구분되는데요, 풀은 열량이 낮아서 초식동물들은 거의 하루종일 풀을 뜯어먹지만, 고기는 상대적으로 열량이 높기 때문에 육식동물들은 초식동물처럼 자주 식사를 하지는 않습니다. 사자, 늑대 등의 육식동물의 경우 장내에 초식동물과 같이 식물의 셀룰로오스를 분해할 수 있는 미생물을 갖고 있지 않기 때문에 풀을 먹어도 소화시키지는 못합니다. 따라서 육식동물들은 풀을 먹어도 소화시키지 못하고 그대로 배출하게 되며, 고기를 잘 소화시킬 수 있는 구조를 갖고 있는데요, 날카로운 이빨과 강한 발톱을 이용해 사냥감을 잡아 숨통을 끊고 고기를 찢어 먹을 수 있습니다. 또한 강한 위산으로 고기를 빨리 녹여 소화시키고, 짧은 장을 통해 배설물을 바로 내보냅니다. 즉, 육식동물들도 채식을 할 수는 있지만 신체구조상 위장관의 운동능력을 저하시키는 악순환을 유발하기 때문에 주로 고기를 섭취하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.09.13
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악어의 이름 중에 크로코다일과 엘리게이터는 어떻게 다른가요?
안녕하세요. 크로커다일과 엘리게이터는 둘 다 '악어'라고 부르는데요, 악어란 악어목에 속하는 파충류의 총칭으로 뒷다리에 물갈퀴가 발달하는 등 수중생활에 알맞은 신체를 가지고 있습니다. 이때 악어는 크게 3가지 종으로 구분되는데요, 크로커다일리아목 아래 크로커다일, 엘리게이터, 가비알로 나뉩니다. 가비알은 인도, 미얀마에 주로 살며 주둥이가 아주 가늘고 길며, 주둥이의 끝에는 알뿌리 모양의 큰 혹이 달려있기 때문에 크로커다일과 엘리게이터와는 쉽게 구분 가능합니다. 하지만 크로커다일과 엘리게이터는 유사한 점이 많은데요, 이 둘은 공통조상으로부터 약 8천만 년 전인 백악기 후기에 갈라져 나왔습니다. 이 둘의 가장 큰 차이점이라고 한다면 바로 '이빨'인데요, 엘리게이터는 입을 다물었을 때 아래턱의 이빨이 위턱에 있는 홈으로 쏙 들어가 있는 모습을 보이며, 입을 다물고 있을 때에는 이빨이 거의 보이지 않습니다. 하지만 크로커다일의 경우 입을 다물었을 때 이빨이 입 바깥쪽에 위치하기 때문에 입을 다물었을 때에도 이빨이 보입니다. 또한 엘리게이터의 경우 주둥이가 넓고 짧은 U자형을 띠고 있지만, 크로커다일은 길고 뾰족한 V자형을 띠고 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.13
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개구리가 겨울잠을 자는 방법을 알려주세요.
안녕하세요.겨울에는 날씨가 추워지면서 동물들이 먹잇감을 구하기가 어려운 시기인데요, 겨울동안 먹이를 찾을 수 없는 동물들은 사용하는 에너지를 최소화하기 위해서 겨울잠을 자곤 합니다. 개구리는 대표적으로 겨울잠을 자는 동물인데요, 개구리의 몸 속에는 파이브리노젠이라는 부동액과 같은 성분이 들어있기 때문에 몸이 얼지 않고 최소한의 생명 유지가 가능합니다. 또한 변온동물의 경우는 주변의 기온이 0℃ 이하로 내려가면 체온도 따라서 내려가므로 체액이 얼고, 결국 세포막이 터져 죽게 됩니다. 이들 개구리의 경우는 겨우내 자는 동안 거의 심장이 뛰지 않는 일종의 가사상태가 된다고 합니다. 그런데도 얼지 않는 이유는 식물과 마찬가지로 세포를 얼지 않게 하기위해 다량의 포도당을 온몸에 축적시켜 어는점을 낮추게 합니다.
학문 / 생물·생명
24.09.13
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뇌를 가지고 있는 동물에는 어떤 동물이 있나요?
안녕하세요. 뇌를 가진 동물은 인간과 포유류, 어류, 파충류, 양서류 같은 등뼈동물(척추동물)뿐만 아니라, 무척추동물 중에서도 다양한 동물이 뇌와 비슷한 신경 구조를 가지고 있습니다. 절지동물에 속하는 곤충은 뇌와 신경절(ganglia)이라는 신경 집합체를 가지고 있는데요, 곤충의 뇌는 기본적인 행동, 감각 처리, 운동 조절 등을 담당합니다. 예를 들어, 파리, 개미, 벌 등이 뇌를 가지고 있습니다. 또한 거미도 뇌와 여러 신경절을 통해 신경계를 구성하며, 그 뇌는 곤충과 유사하게 동작 조절과 감각 처리를 담당합니다. 이외에 연체동물 중에서 가장 복잡한 뇌를 가진 동물은 문어, 오징어, 낙지 등 두족류입니다. 특히 문어는 매우 발달된 뇌를 가지고 있어 문제 해결, 기억, 학습 능력이 뛰어나며, 척추동물에 가까운 수준의 지능을 보입니다.
학문 / 생물·생명
24.09.13
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하품을 할 때 소리가 잘 들리지 않는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 기지개를 켜거나 하품을 할 때면 일시적으로 소리가 잘 안들리는 경험을 할 수 있는데요, 하품은 잠이 오거나 무료할 때 일어나는 무의식적인 호흡 동작입니다. 하품 시 위, 아래 턱뼈 사이에 붙은 교근이 강하게 늘어나면서 교근 안의 근방추가 자극되어 신호가 뇌에 전달되는데요, 하품 시 소리가 잘 들리지 않는 현상은 귓속에 있는 유스타키오관과 관련이 있습니다. 하품을 하거나 기지개를 켤 경우 얼굴 근육이 함께 움직이는데, 이 과정에서 귓속의 유스타키오관도 열리게 됩니다. 열린 유스타키오관으로 공기가 드나들면 중이와 입 안쪽의 기압이 같아지고, 이때 중이 내부의 기압에 익숙해져있던 청세포들이 순간적으로 혼란을 느끼면서 소리가 일시적으로 들리지 않는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.09.13
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불가사리의 다리가 다섯 개인 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. "불가사리"는 불가사리강에 속하는 극피동물의 일종인데요, 해양 무척추동물이며 일반적으로 불가사리는 중앙에 있는 판 모양의 동체와 5개의 팔을 가지고 있지만, 일부 종은 수많은 팔을 가지고 있기도 합니다. 일반적인 포유동물을 떠올리면 좌우대칭인 경우가 많지만, 성게, 불가사리, 해삼을 포함하는 극피동물의 특징은 몸이 거의 방사대칭형을 띤다는 것입니다. 극피동물의 보편적인 특징은 체벽에 탄산 칼슘으로 이루어진 석회판의 견고한 내골격을 함유하하고 있으며, 보통 체축을 지표에 수직으로 세우며, 입쪽을 아래로, 등쪽은 위로 하고 있는 것이 많습니다. 해당 동물의 특징이라고 보시면 될 것 같습니다.
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24.09.13
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우리나라에 호랑이가 실제로 살았었나요?
안녕하세요. 네, 과거에는 우리나라에도 호랑이가 살았다고 합니다. 호랑이는 현재 살아있는 고양잇과 동물 중에서 가장 큰 종으로, 학명은 판테라 티그리스(Panthera tigris)인데요, 유전자 분석이 이뤄진 끝에 2018년 모두 여섯 아종이 남아있는 것으로 정리됐습니다. 먼저 백두산호랑이, 한국호랑이, 시베리아호랑이로도 불리는 아무르호랑이(P. tigris altaica)는 북한과 중국, 러시아 등지에 분포하고 있습니다. 남한에서 호랑이가 사라진 이유는 20세기 초 일제의 해수 구제 정책의 영향이 큰데요, 조선총독부는 한국의 광물자원 등을 수탈하기 위해 산간오지까지 개발하려 했고, 주민을 동원해 방해되는 호랑이 등 맹수를 사냥했다고 합니다. 조선총독부 자료에는 1910년부터 1945년까지 호랑이 97마리와 표범 624마리를 포획했다고 나옵니다. 하지만 통계에 빠진 것이 있다는 점을 고려한다면 실제로는 그 두 배에 해당하는 호랑이와 표범이 잡혔을 것으로 전문가들은 추정하고 있습니다. 이 시기의 남획과 서식지 파괴로 인해 정부는 지난 1996년 국제사회에 “남한에서 호랑이가 멸종됐다”고 공식 보고한 바 있습니다.
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24.09.13
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우리나라의 청개구리 서식지가 궁금합니다.
안녕하세요. "청개구리"는 양서강 무미목 청개구리과에 속하는 양서류를 말하며, 한국의 멸종위기종 중 하나입니다. 몸길이 2.5-4cm이고, 등면은 녹색이나 회색 바탕에 진한 녹색이나 회갈색의 불규칙한 무늬가 있으나 색깔의 변화가 많습니다. 비교적 소형으로 피부는 매끄러우며 등은 녹색이나 회색 바탕에 진한 녹색이나 회갈색 불규칙한 무늬가 있어 한국의 다른 개구리와는 잘 구별되나 본 종의 자매종인 수원청개구리(Hyla suweonensis)와는 외형적으로 구별이 어렵고 번식기에 수컷의 구애음성과 울음주머니 색깔 차이로만 식별됩니다. 원래는 전국 농지에 주로 서식했으나, 서식지 개발 등으로 개체군과 개체수가 감소 추세에 있습니다.
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24.09.13
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엄격한 채식주의자들도 영양적으로 문제가 없을까요?
안녕하세요. 채식은 심혈관질환과 대장암 위험을 낮춰주는 등 장점이 많지만 영양 불균형을 고려하지 않으면 탈모, 근육량 감소, 면역력 불균형, 골밀도 감소, 피로감 등의 부작용이 생길 수 있으며, 극단적인 채식은 특히 뼈 건강에 나쁜 영향을 줄 수 있습니다. 채식은 골밀도에 영향을 미치는데요, 다른 음식은 먹지 않고 채소, 과일, 곡류만 섭취하는 극단적인 채식을 하면 비타민, 무기질, 칼슘, 단백질 등이 부족해져 뼈 건강에 악영향을 줄 수 있기 때문에, 채식을 할 때는 뼈를 건강하게 하는 영양소가 많이 든 해조류, 견과류, 콩류 등을 다양하게 먹어야 합니다. 또한 완전히 채식만 하는 ‘비건(Vegan)’의 경우에는 특정 영양성분이 결핍될 수도 있는데요, 완전한 단백질을 구성하는 동물성 식품에 비해 콩을 제외한 식물성 식품은 1-2개의 필수 아미노산이 부족한 불완전한 단백질을 구성하기 때문입니다. 또한 채식으로 섭취한 영양소 중 어떤 무기질은 동물성 급원에서 섭취한 것보다 흡수율이 낮은데요, 예를 들어 채식으로 섭취한 철분은 살코기에 있는 철분보다 흡수율이 낮으며, 칼슘 역시 동물성 급원을 통해 섭취한 칼슘보다 흡수율이 낮습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.13
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