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육상 동물이나 새들은 어떻게 지도도 없이 먼거리를 이동하나요??
안녕하세요.철새들은 해마다 수천㎞를 날아 고향으로 돌아가곤 하는데요, 새의 눈에 있는 ‘크립토크롬4’라는 단백질이 지구 자기장을 시각적으로 감지해 생체 나침반 역할을 하기 때문입니다. 크립토크롬은 동물뿐 아니라 식물에도 존재하는 단백질인데, 가시광선 가운데 청색광을 흡수하는 ‘광수용체’로 생물이 하루 중 시간대별로 다양한 생화학 반응을 일으켜 생체리듬 변화를 초래하는 것으로 널리 알려져 있습니다. 그런데 척추동물에서 크립토크롬은 빛을 받아 활성화되면 라디칼 쌍을 이루는 유일한 종류의 단백질이기 때문에 지구 자기장을 감지하는 ‘자기수용체’ 역할도 수행할 수 있는 것입니다. 주로 낮에 이동하는 철새들은 자신들의 생체 시계 속에 내장되어 있는 정보로 빛의 방향을 판단하여 날아갈 방향을 정하고 밤에 이동하는 철새들은 별자리를 이용하거나 지구 자기장을 감지하여 이동하는 것으로 알려져 있으며, 기러기, 휘파람새, 찌르래기 등은 신경세포에 ‘제2철염’이라는 자기 광물질 성분을 지니고 있어 이것이 자기장에 따라 움직이는데요, 수만 km를 쉬지않고 주파하는 것도 바로 이 자각 덕분입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.14
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요즘같은날씨에 도로에서 계란이 익나요?
안녕하세요.여름철 무더운 날씨에 "도로에서 계란이 익는다"는 이야기는 종종 듣게 되는데, 이는 주로 기온이 매우 높을 때 도로 표면의 온도가 얼마나 상승할 수 있는지를 강조하기 위한 표현입니다. 실제로 도로 위에서 계란이 완전히 익을 수 있는지에 대한 답은 조건에 따라 다른데요, 무더운 여름철에 아스팔트 도로 표면의 온도는 60도에서 80도 정도까지 올라갈 수 있습니다. 이 정도의 온도는 도로 표면을 매우 뜨겁게 만들지만, 계란을 완전히 익히기에는 부족할 수 있습니다. 계란 흰자는 약 60-65도, 노른자는 약 65-70도에서 익기 시작합니다. 하지만 계란이 완전히 익기 위해서는 이 온도를 지속적으로 유지해야 합니다. 즉, 계란을 도로 위에 올려놓으면 흰자와 노른자가 익기 시작할 수는 있지만, 도로 표면의 온도가 일정하게 유지되지 않기 때문에 계란이 완전히 익는 것은 쉽지 않습니다. 또한, 외부 공기의 영향으로 열이 빠르게 소실될 수 있어, 도로 표면의 온도만으로 계란을 완전히 익히는 것은 어려울 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.14
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사람이 피곤한 이유는 무엇인가요 ? 피로물질이 쌓인다는 말이 있던데 어디에 쌓이는건가요
안녕하세요. 피로는 다양한 요인에 의해 발생하며, 그 중 피로물질의 축적도 주요한 원인 중 하나입니다. "피로물질"이라는 말은 피로를 유발하는 물질들을 일컫는 것으로, 대표적으로 젖산(Lactic acid)과 같은 물질이 있습니다. 그러나 피로는 단순히 한 가지 물질의 축적만으로 설명할 수 있는 현상은 아닙니다. 수면이 부족하면 뇌와 신체의 회복이 제대로 이루어지지 않아 피로가 누적될 수 있고, 심리적 스트레스는 신경계에 부담을 주어 피로감을 증가시킬 수 있으며, 비타민이나 미네랄 등의 영양소가 부족하면 신체 기능이 원활하게 작동하지 않아 피로를 느낄 수 있습니다. 또한 장시간 일에 집중하면 뇌 앞쪽의 전전두엽 피질에 글루타메이트(글루탐산)이 축적되고, 이것이 피로감을 유발할 수도 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.14
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사람은 정말 자고 있을떄 엄청나게 많은 벌레를 먹게 되나요? 자연적으로 입으로요
안녕하세요. "사람이 자는 동안 입으로 많은 벌레를 먹는다"는 이야기는 흔히 들리지만, 이는 과학적인 근거가 부족한 도시 전설에 가깝습니다. 실제로 벌레가 사람의 입으로 들어가는 경우는 거의 없으며, 다음과 같은 이유로 이러한 이야기는 사실이 아닙니다. 대부분의 벌레는 어둡고 습한 환경을 선호하며, 사람이 자는 동안 입을 피하는 경향이 있습니다. 또한, 사람의 입에서 나오는 이산화탄소나 침의 습도는 벌레들이 꺼리는 환경입니다. 현대의 위생적이고 청결한 주거 환경에서는 벌레가 침대나 얼굴 근처로 접근할 가능성이 매우 낮습니다. 또한 사람이 자는 동안에도 신체는 여전히 감각을 유지합니다. 이물질이 입이나 코에 닿으면 대부분 즉각적으로 반응하게 됩니다. 예를 들어, 침이나 혀에 벌레가 닿으면 반사적으로 기침을 하거나, 혀로 밀어내는 행동을 할 수 있습니다. 사람은 수면 중에도 비정상적인 접촉을 느낄 경우, 깨는 반응을 보일 수 있습니다. 예를 들어, 바퀴벌레 같은 큰 벌레가 입에 들어간다면 그 불편함으로 인해 잠에서 깰 가능성이 매우 큽니다.
학문 / 생물·생명
24.08.14
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동물의 피부는 열의 배출이나 흡수를 막아주는 역할도 하나요?
안녕하세요. 모든 동물들이 기온과 관계없이 체온을 일정하게 유지할 수 있는 것은 아닙니다. 인간을 포함한 포유류와 조류의 경우에는 기온과 관계없이 체온을 일정하게 유지할 수 있는 정온동물에 속하며, 열을 체내에서 발생시키는데 산소가 필요하므로 이를 위해 심장이 완전하게 4실로 나누어지고 폐에서 물질교체가 이루어집다. 또한 체온 상승을 방지하기 위해 땀을 흘리거나 호흡수를 많게 하고, 열의 방산을 방지하기 위한 털 또는 깃털을 가지고 있습니다. 인간을 포함한 일부 포유류는 피부에 땀샘이 있어, 땀을 통해 열을 방출하며, 땀이 증발하면서 피부의 열이 함께 날아가므로 체온이 낮아집니다. 또한 더운 환경에서는 피부 표면의 혈관이 확장되어 혈류가 증가합니다. 이로 인해 피부 표면으로 더 많은 열이 전달되어 방출됩니다. 예를 들어, 개나 고양이의 귀, 코 주위의 피부는 이런 기능을 담당합니다. 반면에 외부의 온도에 따라서 체온이 변하는 동물은 변온동물이라고 하며, 무척추동물 및 어류, 파충류, 양서류가 이에 속합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.14
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복제양 돌리에 대해서 아시면 자세하게 설명좀 부탁드려도 될까요?
안녕하세요. 돌리(Dolly)는 '체세포 핵치환(somatic cell nuclear transfer)' 방법으로 복제된 최초의 포유류 복제 동물(cloned animal)로서 1996년 영국 에딘버러 대학 로즐린 연구소의 윌머트(Ian Wilmut) 박사 연구팀에 의해 복제된 양이며, 그 후 2003년 노화에 의한 폐질환으로 사망했습니다. 돌리의 복제 과정은 다음과 같습니다. 우선 먼저 복제할 양인 핀-도르셋 혈통의 성체에서 유선 세포(mammary cells)를 얻은 다음, 유선 세포에서 핵만을 추출하고, 검은 스코틀랜드 혈통의 양으로부터 추출한 난자에서 핵을 제거한 후, 이 무핵 난자와 핀-도르셋 성체의 유선 세포에서 추출한 세포를 전기적 충격으로 융합시킵니다. 융합된 세포를 포배(blastocyst) 단계까지 세포 분열을 유도한 후 새로운 검은 스코틀랜드 혈통의 대리모(surrogate mother) 양의 자궁에 착상시키고, 1996년 7월 5일 대리모로부터 핀-도르셋 혈통의 복제 양 돌리가 탄생하였으며, 1997년 2월 22일 대중에게 공개된 것입니다. 돌리의 이름은 윌머트 박사 연구팀이 미국의 컨트리 음악 대중 가수인 돌리 파튼(Dolly Parton)의 이름을 따서 지은 것이며 이후, 돌리로부터 네 마리의 복제 양인 데이지(Daisy), 데비(Debbie), 다이아나(Dianna), 데니스(Denise)가 복제되었습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.14
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얼마전 복제 반려견을 만든 유튜버가 화제가 되었다고 하는데요. 정확히 무슨 내용인지 알수 있을까요?
안녕하세요. 20만 구독자를 보유한 유튜브 채널 '사모예드 티코'를 운영하는 유튜버가 1년 전 무지개다리를 건넌 자신의 반려견 티코를 잃고나서 '펫로스 증후군(반려동물이 죽은 후에 경험하는 상실감)'에 빠져서 동물복제업체에 의뢰하여 기존에 키우던 강아지와 외형이 비슷한 두 마리의 강아지를 얻게 된 사연입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.14
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유전자의 수명은 무한대인가요? 수천만년전 동물의 유전자가 현생 동물의 몸속에도 발견된다고 하는것은 걔속 이어져 내려오는 것인데 유전자는 수명이 없나요?
안녕하세요. 유전자는 생물의 유전 물질을 담고 있는 DNA(또는 일부 바이러스의 경우 RNA)의 특정 구간입니다. 이 유전자들은 생물의 형질을 결정하고, 세대 간에 유전 정보를 전달하는 역할을 합니다. 이때 DNA는 매우 안정한 분자 구조를 가지고 있어서, 환경 조건이 적절하다면 오랜 시간 동안 변하지 않고 유지될 수 있습니다. 이 덕분에 수천만 년 전 생물의 DNA가 화석이나 고대 생물의 잔해에서 발견되기도 합니다. 세포 분열 과정에서 DNA는 정확하게 복제되어 자손에게 전달됩니다. 이 과정에서 돌연변이가 발생할 수 있지만, 많은 유전자들은 세대 간에 거의 변하지 않고 전달됩니다. 유전자는 시간이 지남에 따라 돌연변이를 통해 변형될 수 있습니다. 돌연변이 중 일부는 생존에 유리하게 작용할 수 있고, 이러한 유전자는 자연 선택을 통해 후손에게 전달됩니다. 하지만 돌연변이가 생존에 불리하다면 그 유전자는 자연스럽게 사라질 수 있습니다. 따라서, 특정 유전자는 수백만 년 동안 거의 변화 없이 유지될 수 있으며, 다른 유전자들은 진화 과정에서 바뀌거나 사라질 수도 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.14
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심해생명체는 수압을 어떻게 견디나요?
안녕하세요.수심이 10m 내려갈 때마다 수압이 평균 1기압씩 증가하는데 이 원리대로 계산하면 수심 10km의 해구에 사는 심해 생물은 무려 1천기압의 압력을 받는 것인데요, 이렇게 엄청난 수압을 견디고 심해 생물이 심해에서 서식할 수 있는 원리는 다음과 같습니다. 우선 대부분의 심해 어류는 부레를 가지고 있지 않은데요, 부레는 공기 주머니입니다. 대신에 심해 어류의 경우 몸속 빈 공간을 주변 공간과 마찬가지로 물로 채워넣는데, 이를 통해 외부 압력과 내부 압력을 동일하게 만들어 높은 압력 조건에서도 찌그러지지 않는 것입니다. 또 심해 생물들은 고압에서도 세포 사이의 물질전달이 원활하게 이뤄지도록 막 구조에 유연한 불포화지방을 다량 함유하고 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.13
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유전자 편집 기술의 장점과 윤리적 문제는 무엇인가요???
안녕하세요. 유전자 편집 기술은 생명체의 유전체에서 특정 DNA를 삽입, 삭제, 변형 및 치환하는 기술을 말하는데요, 유전자 가위 기술이라고도 일컬어 지며, 유전성 난치 질환의 치료나 동·식물의 품종 개량 등에 활용되고 있습니다. 유전자 편집 기술는 희귀 난치병 치료에 적용할 수 있으며, 실제로 백혈병에 걸린 영국의 한 살배기 아기가 유전자 편집 기술을 이용한 치료를 통해 기적같이 새 생명을 얻은 사례가 있습니다. 하지만 배아를 대상으로 유전자 편집 기술을 적용하게 될 경우 윤리적 문제가 존재할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.13
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