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인간의 기대 수명은 계속해서 늘어날까요?
안녕하세요.한국의 경우 인구의 기대수명은 1970년 62.3세에서 2022년 82.7세로 약 20년 늘어났으며, 2022년 경제협력개발기구(OECD)에 따르면 회원국의 평균 기대수명은 80.5세라고 합니다. 이는 DNA 분석을 통해 확인된 인간의 자연수명 38년을 한참 넘어선 수치인데요, 학계에서는 그동안 인간의 평균수명이 더 이상 늘어나지 않을 것이라는 견해가 지배적이었으며, 의료 기술이나 생활수준의 향상으로 연장이 가능한 자연수명이 최대치에 달한 것 아니냐는 분석입니다. 하지만 데이비드 매카시 미국 조지아대 교수 연구팀은 인간의 수명이 아직 한계에 도달하지 않았고 평균 사망연령이 더 높아져 최장수 기록도 경신될 것이라는 분석결과를 발표한 바 있습니다. 앞으로도 과학기술이 더 발전하여 난치성 질환 등을 치료할 수 있다면 기대 수명은 더 늘어날 여지가 있습니다. 또한 영화에서와 같이 불멸의 삶을 사는 것은 현실적으로 어려울 수 있으나, 텔로미어 연장 기술 등의 방법으로 인간의 노화를 유발하는 텔로미어 길이의 한계를 해결한다면 수명을 연장할 수는 있을 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.09.13
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곤충들에게도 뇌는 있는건가요???
안녕하세요. 포유동물의 신경계는 신경과 두뇌, 척수로 이루어져 있으며, 자극을 받으면 자극이 신경을 통해 뇌에 전달되고, 뇌의 판단을 거쳐 다시 신경을 통해 반응이 나타나게 됩니다. 반면에 곤충의 경우 포유동물과 같은 뇌는 존재하지 않지만, 뇌의 역할을 대신하는 큰 신경절이 있습니다. 곤충의 머리쪽에 있는 큰 신경절이 뇌의 역할을 하면서 중추역할을 하는 것입니다. 이때 곤충의 뇌라고 볼 수 있는 '중심복합체(central complex)'라는 부위가 의식 중 가장 기초단계에 해당하는 '주관적 경험'을 처리하며, 곤충 뇌는 인간의 중뇌와 같은 기능을 한다고 말할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.13
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플랑크톤은 어떤식으로 태어나나요??
안녕하세요. "플랑크톤"이란 수중생물을 생태적으로 구분한 한 무리로서 부유생물이라고도 하는데요, 스스로 운동능력이 전혀 없거나 또는 아주 약하고 수동적으로 행동하는 생물을 가리킵니다. 독립영양인가 종속영양인가에 따라 식물성플랑크톤과 동물성플랑크톤으로 크게 나뉘는데, 보통 식물플랑크톤 쪽이 양이 많습니다. 광합성을 하며 스스로 양분을 합성하는 식물성플랑크톤의 경우 상각과 하각으로 구성되어 있으며, 엽록소를 포함하고 있어 광합성이 가능합니다. 이들의 번식은 이분법으로 상각과 하각이 각기 분리되어 새로운 개체를 형성하는 방법으로 번식합니다. 식물성플랑크톤을 먹이로 삼는 동물성플랑크톤의 경우 역시 이분법으로 증식하기 때문에 증식조건만 만족한다면 매우 빠른 속도로 증식이 가능합니다.
학문 / 생물·생명
24.09.13
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줄기에 매달린 잎은 어떤구조로 되어 있나요?
안녕하세요. 식물의 "잎"은 식물의 영양 기관에 속하며, 줄기의 끝이나 둘레에 붙어 호흡 작용과 탄소 동화 작용을 하고, 대개 녹색으로 모양은 넓적하고 잎몸, 잎자루, 턱잎 따위로 이루어져 있습니다. 잎은 계통발생학적으로 2가지 발달경로가 있는데요, 하나는 작은돌기에서 발달한 것으로서 소엽형이라고 하며, 다른 하나는 가지가 갈라진 줄기가 편평하게 되고 합쳐진 것으로서 대엽형이라고 합니다. 잎은 줄기 위에 일정한 배열을 하며 이를 잎차례라 하고, 어긋나기, 마주나기, 돌려나기 등으로 구분합니다. 잎의 구조는 크게 잎몸, 잎자루, 잎맥으로 나눠볼 수 있습니다. 잎몸은 잎의 가장 중요한 부분으로서 광합성을 하는 곳이며 이것이 없는 잎은 없는데요, 편평한 외형으로 광선을 잘 받으며 내부구조도 광합성을 하기 쉽도록 되어 있습니다. 잎자루는 잎몸과 줄기를 연결하는 부분이며 길이의 차가 있고 비틀려서 잎몸이 광선을 받기 쉽도록 조절하며, 잎자루 안에 들어 있는 관속은 줄기의 관속과 잎몸의 관속을 연결하는 역할을 합니다. 잎맥은 수분이나 양분이 지나가는 통로로 줄기의 관다발과 이어져 있으며, 퍼져있는 모양에 따라서 나란히맥과 그물맥으로 나뉩니다.
학문 / 생물·생명
24.09.13
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집중력을 높일 수 있는 과학적인 방법을 알려주세요.
안녕하세요.집중력은 개인의 뇌 기능, 생활 습관, 환경적 요인 등에 따라 달라지며, 이를 높일 수 있는 여러 가지 과학적 방법이 있습니다. 우선 사람마다 뇌의 전두엽과 주의력을 담당하는 부분의 활성도가 다른데요, 일부 사람들은 집중할 때 관련 뇌 부위가 더 활발하게 작용하는 반면, 다른 사람들은 그 활성도가 낮을 수 있습니다. 또한 수면 부족, 스트레스, 영양 상태 등은 집중력을 크게 좌우하는 요소인데요 예를 들어, 수면이 부족하거나 불규칙한 생활을 하면 집중력이 떨어지기 쉽습니다. 수면 부족은 집중력 저하의 주요 원인 중 하나이며, 연구에 따르면 성인은 하루 7~9시간의 수면이 집중력 유지에 가장 효과적입니다. 수면 중 뇌는 기억을 정리하고 뇌 기능을 회복하므로, 적절한 수면은 정신적 피로를 해소하고 집중력을 향상시킵니다. 또한 유산소 운동은 집중력 향상에 매우 유익합니다. 운동을 하면 뇌에 더 많은 산소가 공급되며, 신경가소성을 촉진해 뇌가 새로운 정보를 더 쉽게 받아들이고 처리할 수 있게 합니다. 연구에 따르면, 하루 30분의 걷기 운동만으로도 집중력과 기억력이 향상될 수 있습니다. 이외에 시간 관리 방법으로 포모도로 기법은 집중력 향상에 매우 효과적인 방법으로, 25분 동안 집중하고 5분 동안 휴식을 취하는 과정을 반복합니다. 이 방식은 뇌가 짧은 시간 동안 집중하는 능력을 최적화하고 피로를 줄이는 데 도움을 줍니다.
학문 / 생물·생명
24.09.12
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외국어를 학습하는데 있어서 어릴 수록 학습하기 쉬운가요?
안녕하세요. 많은 학자들의 견해들이 대립되고 있지만, 언어습득은 빠를수독 좋다는 학자들의 주장은 다음과 같은 이론을 바탕으로 하고 있습니다. 우선 언어는 뇌에 언어습득장치(LAD)가 있는데, 이것은 5세~6세경이 가장 활발하며 사춘기부터는 쇠퇴하므로 그전에 배워야 한다는 것입니다. 또한 대뇌좌우 기능분화 (Lateralization)적 측면에서 어렸을때는 좌뇌,우뇌가리지 않고 언어를 습득해서 빠르고, 섬세하게 배움) 때문에 뇌가 유연한 어릴 때 배우는 것이 좋다는 것으로 즉, 어렸을때는 두뇌신경근육 조직이 유연해서 언어습득에 매우 효과적입니다. 또한 심리적인 측면에서도 어린이들은 모국어 습득때처럼 많이 생각하거나 부끄럼을 느끼지 않고 다양한 형태로 말하는것에 주저함이 없으며, 호기심이 많은 나이에 더욱 외국어를 접하려 한다고 합니다.
학문 / 생물·생명
24.09.12
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카페인을 통한 각성 원리 질문드립니다.
안녕하세요.카페인은 신경전달물질 중 하나인 도파민 분비량도 늘리는데요, 도파민은 필로폰과 같은 마약처럼 신경을 자극하는 물질입니다. 또한 카페인은 수용체가 아데노신과 결합하지 못하도록 해 졸음을 느끼지 못하도록 하고 신경을 깨워 우리를 각성시킵니다. 이때 카페인의 작용 기전에 대해서 이해하기 위해서는 우선 '아데노신'이 무엇인지를 알아야 하는데요, 우리가 활동을 하면 피로가 쌓이면서 뇌에서 아데노신을 생성하는데요, 이 아데노신은 세포막에 존재하는 특정 수용체에 결합하여 신경세포의 활동을 둔화시켜 졸음을 유발하고, 자는 동안 혈액 공급을 하기 위해 혈관을 팽창시킵니다. 그런데 카페인은 아데노신과 매우 유사한 화학구조를 가지고 있는 물질인데요, 카페인을 섭취할 경우 아데노신 수용체에 아데노신 대신에 카페인이 결합하게 되고, 이 경우 아데노신의 작용과는 반대로 혈관을 수축시키고 혈압을 높여 혈당을 분비하게 하여 근육을 자극하고, 졸음을 쫒고 각성을 하게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.09.12
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대부분 하루 세 끼를 먹게 되는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요.하루에 세 끼를 먹어야 한다는 생각은 놀랄 만큼 현대에 정립되어 있는데요, 하루에 얼마나 자주 먹어야 하는지 생각하기 전에 우선 언제 먹지 말아야 하는지 생각해야 한다는 게 전문가들의 의견입니다. 실제로 간헐적 단식, 즉 8시간 간격을 두고 음식을 섭취해야 한다는 이론은 점차 학계의 주목을 받고 있습니다. 2019년 논문 '먹어야 할 때'의 저자이기도 한 에밀리 마누기언 미국 캘리포니아 소크 생물과학 연구소의 임상 연구원은 음식 없이 하루 최소 12시간은 공복을 유지해야 소화기관이 쉴 수 있다고 설명한 바 있습니다. 로잘린 앤더슨 미국 위스콘신대학교 의과대학 부교수 또한 칼로리를 제한하면 체내 염증 수준이 낮아지는 등 이점이 있다고 밝혔습니다. 즉, 식사를 아침, 점심, 저녁에 총 3번 해야한다는 관념이 자리잡아 있기는 하지만 하루 2끼 정도만 먹는 것도 건강 관리에 도움이 될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.12
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크기가 매우 큰 공룡들이 존재할 수 있었던 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 공룡은 골단(뼈의 끝)이 연골(연한 뼈)로 이뤄져있고, 이 연골은 계속 자라기 때문에 공룡은 살아있는 동안 지속적으로 몸집을 키울 수 있었을 것입니다. 이처럼 골격학적으로 크게 성장하는데 제약이 없는 초식공룡들은 이산화탄소가 풍부하고 기후도 따뜻했던 중생대에 번성한 겉씨식물(나자식물)과 양치류의 잎들이 점점 높은 곳에 자람에 따라 이를 먹으려고 몸집을 자꾸 불려갔을 것으로 추정됩니다. 또한 공룡의 거대한 몸집은 자신을 방어하는 무기로 작용할 수 있는데요, 당시 새끼를 제외하고 다 자란 초식공룡을 사냥할 수 있는 육식공룡은 드물었습니다. 특히 두꺼운 피부나 날카로운 이빨과 같은 효과적인 방어무기도 없고, 빨리 달아날 능력도 없는 목 긴 공룡이 자신을 보호하려면 육식공룡보다 훨씬 클 수밖에 없었던 것입니다. 공룡이 몸집을 불려간 또 다른 이유는 체온을 유지하려는 것으로 추측되고 있는데요, 몸집이 큰 동물일수록 체온을 쉽게 조절합니다. 이는 찻잔과 욕조의 물을 비교하면 쉽게 알 수 있는데, 찻잔의 물은 쉽게 더워지는 만큼 금방 식지만, 목욕통의 물은 데워지는 데 시간이 걸리지만 식는 데도 많은 시간이 걸립니다. "몸무게가 20t 이상 되는 공룡은 한번 정상 체온에 이르기만 하면 이후 주위환경에 별다른 영향을 받지 않고 이를 유지할 수 있었던 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.09.12
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영화 쥬라기공원에 나오는 스토리는 실제로 가능할까요?
안녕하세요. 쥬라기공원 시리즈는 한결같이 복제를 통해 공룡을 부활시키는데요, 먼 옛날 공룡 피를 빨던 모기가 송진에 갇혀 호박 화석이 됐고, 과학자들은 모기의 피에서 공룡 DNA를 추출해 복제를 시작합니다. 이는 마치 1996년 복제양 돌리를 탄생시킨 방법 그대로이며, 핵을 제거한 난자에 공룡의 DNA를 주입해 복제 배아를 만들고, 이 배아가 공룡 티라노사우루스와 벨로키랍토르로 자라게 됩니다. 하지만 과학자들은 공룡 DNA가 지금까지 원형대로 유지되는 것은 불가능하다고 말하고 있습니다. 공룡은 6500만년 전 소행성이 지구를 강타하면서 멸종했는데요, 지금까지 가장 오래된 화석 DNA는 2013년 미국 시카고대 베스 셔피로 교수가 찾아낸 70만년 전 말의 DNA입니다. 이론적으로는 DNA가 최장 100만년까지는 보존될 수 있다고 봅니다. 호박에 갇힌 모기에서 공룡 피를 찾는다는 것도 상상일 뿐인데요, 2013년 영국 맨체스터대 연구진은 호박에 갇힌 벌에서 DNA를 추출하려는 시도를 했지만 결국 DNA는 호박에 보존될 수가 없다는 결론을 내렸습니다. 또한 공룡 DNA가 수천만년을 견뎠다 해도 이미 수백만 조각이 난 상태일 수밖에 없기 때문에, 온전한 DNA를 확보할 수 없으며 영화와 같이 공룡을 복원하기란 어렵습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.12
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