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생체모방기술이 적용된 예시는 뭐가 있나요?
안녕하세요. '생체모방(Biomimetics)'이란 다양한 생물의 특성이나 구조 등을 모사한 기술을 말하는데요, 이는 생명을 뜻하는 '바이오(Bio)'와 모사, 모방을 의미하는 '미메틱(mimetic)'라는 단어를 합성한 용어입니다. 단풍나무 씨앗에서 착안한 헬리콥터의 프로펠러는 대표적인 생체모방기술의 예시인데요, 이외에도 사막 딱정벌레의 등딱지를 보고 만든 인공 오아시스 '에어드롭', 파리의 눈을 보고 만든 디지털 카메라와 태양전지, 도꼬마리라는 식물의 가시를 보고 만든 벨크로 테이프, 상어의 비늘을 보고 만든 전신 수영복 등이 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.13
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최초에 지구가 탄생한 후 식물이 먼저 생겼나요?
안녕하세요. 지구상에 나타난 생명체는 분명히 식물이 먼저이고,식물이 생산한 산소를 호흡하는 동물은 진화의 단계에서 식물 다음에 지구에 나타났음을 짐작할 수 있습니다. 지구는 약 46억 년 전 탄생했으며, 약 38억 년 전, 지구에 처음으로 원시적인 단세포 생명체(원핵생물, 즉 세포핵이 없는 미생물)가 나타났습니다. 이들은 박테리아와 같은 미생물로, 산소가 없는 환경에서도 생존할 수 있는 생명체였습니다. 약 30억 년 전, 시아노박테리아가 등장하여 최초로 광합성을 시작했습니다. 이들은 태양 에너지를 이용해 이산화탄소와 물로부터 산소와 유기물을 만들어냈습니다. 이 과정에서 대기 중에 산소가 축적되기 시작했습니다. 약 10억 년 전, 원시 식물의 조상격인 녹조류가 등장했습니다. 이들은 바다에서 살았으며, 후에 진화하여 육상 식물이 되었습니다. 이후 약 6억 년 전, 해양에서 최초의 동물로 여겨지는 해면동물과 같은 생물들이 등장했습니다. 이들 또한 다세포 생명체로, 원시적인 신경계와 운동성을 가졌습니다. 결론적으로 식물이 광합성의 산물로 만들어 내는 산소는 동물의 산소호흡에 사용되기 때문에 지구상에 먼저 등장한 생명체는 식물이라고 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.13
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한발로 서서 자는 새, 그냥 자는 새 분류 기준이 있나요?
안녕하세요. 새들이 한 발로 서서 자는지, 아니면 그냥 자는지에 대한 행동은 종마다 다르며, 주로 서식 환경과 생리적 특성에 의해 결정됩니다. 홍학이나 두루미, 오리 등 일부 새는 한 발로 서서 잠을 자는데요, 이 새들은 주로 습지에 살기 때문에 체온을 보호하기 위해 머리와 한쪽 발은 몸속에 파묻고 한쪽 발로만 몸을 지탱하며 잔다고 합니다. 반면에 추운 기후에 사는 새들은 일반적으로 두 발로 서서 자는 경향이 있습니다. 두 발을 모두 사용하는 것이 체온 유지를 더 효과적으로 하기 때문입니다. 펭귄처럼 극지방에 사는 새들이 이에 해당합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.13
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핸드폰 다크모드가 시력에 더 해로운가요?
안녕하세요. 전자기기 화면에서 나오는 블루라이트는 생체리듬을 방해하고 눈에도 부담을 준다고 알려져 있는데요, 에너지가 강한 블루라이트를 지나치게 쐬면 눈으로 들어오는 빛의 양이 너무 많아 눈이 피로하고 건조하며 노화속도도 빨라질 수 있습니다. 안구 피로와 건조를 줄여준다고 하여 주로 밤에 자기 전에 사용하는 다크모드는 어두운 곳에서 너무 밝은 빛을 쐬지 않도록 눈부심을 방지하여 일시적으로 눈에 가는 자극을 줄여주는 효과는 있지만, 장기적으로는 오히려 근시를 유발할 가능성도 있습니다. 이는 다크모드를 사용하여 화면이 충분히 환하지 않으면 눈은 억지로 초점을 맞추느라 더 많은 조절력을 쓰게 되어 눈 근육에 피로와 긴장이 쌓이기 때문입니다. 즉, 다크모드는 어두운 환경에서 눈부시지 않게 하여 눈에 자극을 줄이고 강한 블루라이트에 눈이 빨리 건조해지지 않게 하여 당장은 약간 도움이 될수는 있지만, 밝기가 약한 다크모드로 오래 보는 습관은 나중에 근시는 물론 난시까지 유발할 가능성이 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.13
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명주 달팽이의 수명은 몇 년인가요??
안녕하세요. '명주달팽이'는 복족강 병안목 달팽이과의 연체동물이며, 수명은 1년에서 길면 2년으로 짧은 편으로, 이는 환경 조건, 먹이 공급, 천적의 존재 여부에 따라 다소 달라질 수 있습니다. 명주달팽이는 생애 동안 여러 번 번식할 수 있습니다. 알을 낳는 횟수는 주로 환경 조건에 따라 달라지지만, 일반적으로 한 시즌에 여러 번 알을 낳습니다. 번식은 주로 봄과 여름에 활발하게 이루어지며, 한 번에 약 30-80개의 알을 낳을 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.13
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뇌사와 식물인간의 차이점에 대해서 알려주세요
안녕하세요. 식물인간의 경우 수개월에서 수년 후 회복가능성이 있으며 실제로 십년 가까이 식물인간 상태로 있다 의식을 찾은 사례가 보고되기도 합니다. 뇌사의 경우 뇌간을 포함한 전체 뇌의 기능이 손상된 것이지만, 식물인간은 대뇌의 일부가 손상된 것으로 무의식 상태에 빠져 있는 것입니다. 기능에 있어서도 뇌사는 심장박동을 제외하고 모든 기능이 정지된 상태이지만 식물인간은 기억과 사고 등 대뇌장애만 있을 뿐입니다. 특히 뇌사는 자발적 호흡이 불가능하고 필연적으로 심정지로 사망하는 것으로 장기기증 대상이 되지만 식물인간은 자발적 호흡이 가능하고 수개월에서 수년 후에 회복될 가능성이 있어 장기기증 대상에서 제외됩니다.
학문 / 생물·생명
24.08.13
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호모 사피엔스와 동시대를 함께하던 다른 인류는 없었나요 ??
안녕하세요. '호모 사피엔스'는 '지혜가 있는 사람'이라는 뜻으로 생물학이나 고인류학에서 사람속(Homo Genus) 가운데 현생인류와 같은 종으로 분류되는 생물을 가리키는 학명입니다. 고인류학에서 인류의 진화 단계를 원인(猿人), 원인(原人), 구인(舊人), 신인(新人) 등으로 구분하는데, 호모 사피엔스는 현생인류의 직접적 조상인 신인(新人)에 해당합니다. 호모 사피엔스는 플라이스토세(Pleistocene Epoch) 중기인 15만~25만 년 전에 처음 나타난 것으로 추정되며, 4만~5만 년 전부터 지구상에 널리 분포되어 후기 구석기 시대 문화를 발달시켰습니다. 이러한 호모 사피엔스와 동시대를 살던 인류로는 '네안데르탈인'이 있습니다. 3만~20만 년 전에 유럽과 아시아 지역에 폭넓게 분포했던 네안데르탈인은 호모 사피엔스와 매우 유사한 문화적 특성을 나타냈습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.13
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도시에서 생태계를 보존하는 방법은 무엇인가요???
안녕하세요. 도시 환경에서 생태계를 보존하면서도 지속 가능한 개발을 촉진하기 위해 다양한 조치를 취할 수 있을 것입니다. 우선 도시공원 및 정원을 조성해야 합니다. 공원, 정원, 녹지대와 같은 녹지 공간을 늘려 도시 생물들이 서식할 수 있는 환경을 제공하며, 이러한 공간은 주민들에게도 휴식처가 됩니다. 또한 건물의 지붕이나 벽을 녹화해 생물 서식지를 확장할 수 있습니다. 이는 도시에 자연을 더 많이 들여오는 동시에 에너지를 절약하는 효과도 있습니다. 다음으로 도로, 철도, 건물 등이 자연 서식지를 단절하지 않도록, 생태 통로를 구축하여 야생 동물들이 자유롭게 이동할 수 있게 합니다. 빗물 정화, 물 재활용 시스템 등을 통해 하천과 습지를 복원하고 보호하여 수생 생물의 서식 환경을 개선할 수도 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.13
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나이가 들면 돋보기를 쓰는이유,,, 돋보기를 쓰면 잘 보이는 이유는 ??
안녕하세요. 노안은 나이가 들면서 수정체의 조절력이 떨어져 근거리가 잘 안 보이게 되는, 즉 일종의 자연스러운 노화현상인데요, 노안은 나이가 들어갈수록 안구의 조절력은 감소하게 되는데 이는 모양체(수정체의 양끝에서 수정체의 굴절력을 조절하는 근육)나 수정체의 탄력성 저하와 수정체의 비대에 의해 발생합니다. 이처럼 노안은 수정체가 탄력을 잃어, 초점을 끌어당기는 기능이 원활하게 되지 않아 초점을 앞으로 당겨줄 수 있는 볼록렌즈가 필요하기 때문에 돋보기 안경을 착용하는 것입니다. 하지만 돋보기 안경의 경우 자신이 주로 보는 가까운 거리에 맞게 초점이 맞춰져 있다보니, 먼 곳을 볼 때에는 다시 돋보기를 벗고 물체를 보는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.13
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펭귄의 발 가죽은 얼마나 두껍길래 남극의 추위를 견디나요 ??
안녕하세요. 남극은 겨울 평균 기온이 영하 20도를 넘으며, 눈발과 얼음 조각이 섞인 바람이 초속 20m의 속도로 부는데요, 이러한 극한 환경에서도 펭귄은 다양한 전략을 통해 추위를 견딥니다. 펭귄은 온몸에 깃털을 가지고 있는데요, 펭귄의 깃털은 다른 새들의 깃털과 달리 좌우의 크기가 같고, 깃털 안에 솜털이 2중막으로 빽빽하게 들어차 있습니다. 이는 잠수복과 같은 원리로 빈공간을 없애 물이 펭귄의 피부로 스며들지 않도록 막아주며, 깃털에는 작은 공기구멍들도 있고, 특수한 기름도 흐르기 때문에 물과 섞이지 않는 소수성이어서 물과 닿아도 밀어냅니다. 하지만 펭귄의 신체 부위에서 유일하게 깃털로 덮여 있지 않은 부위가 바로 발인데요, 발은 직접 빙하에 닿는 부위여서 동상이 걸리기 쉽지만 펭귄에게 동상은 어울리지 않습니다. 이는 펭귄의 발은 '원더네트(wonder net)'라는 특수한 구조로 되어있기 때문입니다. 일반 조류의 발은 동맥과 정맥의 길이 구분돼 있지만 펭귄의 원더네트 구조는 동맥과 정맥이 서로 꼬아진 형태의 모세혈관 다발로 이뤄져 있습니다. 빙하와 닿아 차가워진 펭귄의 피(정맥)가 몸속을 순환하는 따뜻한 피(동맥)와 서로 붙어있어 열을 서로 교환함으로써 열 손실을 줄이게 됩니다. 따라서 차가운 발의 피는 얼지 않게 적당히 따뜻해지고, 몸속의 따뜻한 피는 적당히 식혀져 뜨겁지도 차갑지도 않은 적절한 체온을 유지할 수 있게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.13
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