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거미줄이 튼튼한 이유는 어떤 점들이 있나요?
일반적으로 거미가 만들어내는 평범한 거미줄도 인장강도는 강철의 5배를 넘는다고 하는데요,거미줄이 잘 늘어나면서도 끊어지지 않는 비결은 주성분을 이루는 아미노산 중에서 특히 결합력이 강한 글라이신 비율이 40퍼센트에 가깝기 때문입니다. 거미줄의 단백질 구조가 베타 병풍구조로 바뀌면서 ‘인장력’을 강화할 수 있는 것입니다. 거미줄은 알파(α-)의 코일형 사슬과 베타(β-)의 병풍형 사슬로 구성되어 있으며, 베타 형태의 병풍구조는 마치 아코디언과 흡사한 구조를 가져 외부의 힘이 가해질 때는 질기고 강한 성질을 나타내지만 외부의 힘이 제거되었을 때에는 신속하게 다시 원래대로 돌아가려는 성질을 가집니다.
학문 / 생물·생명
24.06.14
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대나무는 어떻게 빠르게 자랄수 있나요?
나무는 줄기가 목질화되어 있고 여러 해를 살며, 줄기에 형성층이 있어서 부피 생장을 하는 식물을 말합니다. 대나무 역시 줄기가 목질화 되어있고 여러 해를 살지만, 다른 나무들과는 달리 부피 생장을 하는 형성층이 없기 때문에 엄밀히 말해서는 풀입니다. 대나무는 약 30~50일 정도면 키가 다 자란다고 하는데요, 이처럼 빠른 속도로 자랄 수 있는 이유는 대나무 모든 마디 사이의 밑부분에서 생장이 일어나기 때문입니다. 키가 다 자란 후에는 가지가 나온다고 하며, 어린 죽순의 경우 단단한 땅을 뚫고 나와서 하루에 최대 100cm까지 자랄 수 있습니다. 또한 이렇게 빠른 성장 속도로 인해서 대나무의 속은 비어있게 됩니다. 대나무 줄기의 벽을 이르는 조직은 빠르게 자라는 반면에, 속을 이루는 조직의 경우 세포분열이 느리게 일어나기 때문입니다.
학문 / 생물·생명
24.06.14
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우리나라 서해에서도 돌고래를 볼 수 있나요?
우리나라 서해에서도 돌고래가 서식하고 있습니다. 지난 2007년 12월 7일 ‘태안 기름 유출 사고’가 발생한 직후 상괭이 개체 수는 절반으로 줄어들면서 상괭이, 일명 '서해 돌고래'라고 불리는 돌고래는 현재 멸종위기종이기는 합니다. 하지만 시간이 많이 흐르면서 기름 사고 후 생태계가 어느 정도 복원된 데다 새우 등 상괭이 먹이가 늘어난 결과로 현재 충남 태안 학암포 등의 서해 바다에서도 상괭이를 볼 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.06.14
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생물을 분류할 때는 어떤 방법을 쓰나요?
현대생물학에서는 일반적으로 스웨덴의 생물학자인 카를 폰 린네가 제시한 계(Kingdom)-문(Phylum)-강(Class)-목(Order)-과(Family)-속(Genus)-종(Species)의 범위의 생물 분류법에 가장 상위 분류인 역(Domain)을 추가하여 분류하고 있습니다. 즉, 가장 상위 분류 개념인 역을 기준으로 생명체는 크게 세균/ 고세균/ 진핵생물로 나누어집니다. 이때 세균과 고세균은 원핵생물에 속합니다. 진핵생물은 다시 5계로 나누어지는데요, 원핵생물계/ 원생생물계/ 동물계/ 식물계/ 균계로 분류할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.06.14
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광홥성은 어떻게 이루어 지는걸까요?
식물은 동물과는 달리 한 곳에 뿌리를 내리고 살기 때문에 스스로 양분을 합성해야 하는데요, 이때 태양의 빛에너지를 이용하여 대기 중의 이산화탄소와 뿌리로부터 흡수한 물을 포도당으로 합성하는 과정을 '광합성'이라고 합니다. 광합성은 광합성색소인 엽록소를 가지는 '엽록체'라는 세포소기관에서 진행이 되며, 크게 명반응과 암반응으로 나뉩니다. 명반응은 빛을 흡수하여 화학 에너지로 전환하는 과정이며, 엽록체의 틸라코이드 막에서 일어납니다. 이 과정에서는 엽록소를 비롯한 광합성 색소들이 빛을 흡수한 후에 전자전달계를 거치면서 최종적으로 ATP와 NADPH로 전환을 합니다. 암반응은 명반응에서 생성된 ATP와 NADPH를 사용하여 이산화탄소(CO₂)를 유기물로 전환하는 과정으로 엽록체의 스트로마에서 일어납니다. 캘빈회로를 거치면서 최종적으로 포도당과 같은 유기물을 합성하게 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.06.14
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바퀴벌레 생존력이 궁금합니다 끈질기네요 ㅠㅠ
바퀴벌레는 매우 강한 생존력을 가지고 있어서, 물속에서도 일정 시간 동안 생존할 수 있습니다. 이는 그들의 생리적 특징과 적응력 덕분입니다. 바퀴벌레는 다양한 환경에서 살아남을 수 있는 뛰어난 적응력을 가지고 있는데요, 이는 극한의 온도, 습도, 음식 부족 등에도 견디는 능력을 포함합니다. 변기 물속에서 바퀴벌레는 기문을 닫고 체내 산소를 사용하여 일정 시간 동안 생존할 수 있습니다. 이 시간 동안 바퀴벌레는 물속에서 살아남으려 시도하며, 만약 물의 흐름이 약하다면 역류할 가능성도 있습니다. 또한 변기의 배관 구조는 바퀴벌레가 물과 함께 배출되더라도 일부는 배관 내에 남아 있을 수 있습니다. 또한, 배관을 통해 다시 집안으로 들어오는 경우도 있을 수 있습니다. 따라서 바퀴벌레를 잡아서 확실히 처리하는 것이 가장 좋습니다. 생존력이 강하므로, 물리적 방법이나 살충제 등을 이용하여 직접 제거하는 것이 효과적입니다.
학문 / 생물·생명
24.06.14
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작디 작은 곤충들도 인간이나 동물처럼 뇌를 가지고 있나요?
네, 곤충 역시 뇌를 가지고 있지만 인간의 것에 비해서는 덜 복잡하고 단순한 구조를 이루고 있습니다. 곤충의 뇌는 다양한 의식을 처리하는 것으로 보인다고 하는데요, 개미나 꿀벌 등의 생명체를 보면 한 번 갔던 길을 기억해 두었다가 다음에는 최적의 경로로 갈 수 있습니다. 호주 맥쿼리대 생명과학과 앤드류 바론 교수와 철학과 콜린 클라인 교수는 ‘의식의 기원에 대해 곤충이 알려주는 것’이라는 제목의 논문을 학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’를 발표했는데요, 이에 따르면 인간의 의식은 우리 뇌의 핵심 영역인 중뇌에서 비롯되나, 곤충 뇌의 ‘중심복합체(central complex)’라는 부위가 의식 중 가장 기초단계에 해당하는 ‘주관적 경험’을 처리합니다. 즉, 곤충의 뇌는 인간의 중뇌와 같은 기능을 하며 따라서 곤충도 의식을 가진 존재인 것입니다. 하지만 일각에서는 곤충의 중심복합체는 인간의 중뇌와 비교해 너무 단순하다는 지적도 있습니다. 아다모 교수에 의하면 곤충은 뇌의 크기와 비용을 줄여야 하는 선택압을 겪었을 것이고, 곤충은 감정을 처리하는 뇌회로를 갖고 있지 않다고 주장했으나 이에 대해 바론과 클라인 교수는 뇌 신경세포의 개수보다는 뇌의 구성이 기능에 훨씬 더 중요하다며 곤충도 적은 뇌세포로 이뤄진 특정 부위에서 각성, 포식, 기아, 보수 등 정보를 처리한다고 주장했습니다.
학문 / 생물·생명
24.06.14
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식물은 어떻게 분류할수있는건가요?
식물은 생명체를 구분하는 역(domain)을 기준으로 진핵생물(eukaryote)에 속하며, 진핵생물 하위인 식물계에 속합니다. 하위 개념으로 선태식물문(Bryophyta), 양치식물문(Pteridophyta), 나자식물문(Gymnospermae), 피자식물문(Angiospermae) 등으로 다시 나뉘어지며, 각각의 문이 다시 강으로 나뉘는데요, 예를 들어, 피자식물문은 쌍자엽식물강(Dicotyledonae)과 단자엽식물강(Monocotyledonae)으로 나뉩니다. 이후 강은 다시 목으로 나누어지는데, 예를 들어, 장미목(Rosales), 국화목(Asterales) 등이 있습니다. 목은 다시 여러 과로 나누어지며, 예를 들어, 장미목에는 장미과(Rosaceae), 콩과(Fabaceae) 등이 있습니다. 과는 다시 여러 속으로 나뉩니다. 예를 들어, 장미과에는 장미속(Rosa), 사과속(Malus) 등이 있습니다. 마지막으로 속은 다시 여러 종으로 나누어지며, 예를 들어, 장미속에는 다양한 장미 종들이 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.06.14
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포도당과 친한 애들 중 적혈구와 너드?
너드라는 것은 무엇을 말씀하시는지 모르겠습니다. 우선 인슐린이란 이자의 랑게르한스섬 베타세포에서 분비되는 호르몬의 일종으로 혈액 속 포도당의 농도가 높을 때 분비되어 혈당을 낮추는 역할을 합니다. 포도당은 모든 세포에서 에너지원인 ATP를 생산하기 위해 사용될 수 있는데요, 따라서 포도당은 적혈구에서도 에너지원으로 사용될 수 있으며 적혈구 안에 있는 혈색소가 포도당과 결합하면서 당화혈색소를 형성할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.06.14
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기후 변화가 생태계에 미치는 영향은 무엇인가요?
기후 변화란 지구의 평균 기온이 변화하는 현상을 말하며, 지구 생태계에 다양한 방식으로 영향을 미칠 수 있습니다. 기후 변화의 원인은 자연적인 원인과 인위적인 원인으로 나눠볼 수 있는데요, 자연적인 원인으로는 지구의 공전 궤도 변화, 태양 복사에너지 변화, 장마 등 대기 및 해양 순환의 변화로 인한 것입니다. 인위적인 원인으로는 이산화탄소와 메탄 등의 온실가스 배출량이 증가한 것을 들 수 있습니다. 우선 기후 변화로 인해 기온이 상승하면서 생물의 서식지 이동과 생식 주기 변화가 나타나게 되었습니다. 많은 종들이 더 기온이 낮은 지역으로 이동하고 있으며, 이는 주로 북극과 고지대에서 두드러지게 나타나며, 일부 종들은 적절한 서식지를 찾지 못해 멸종 위기에 처하고 있습니다. 또한 기온 변화는 많은 생물들의 생식 주기에 영향을 미쳐, 번식 시기와 먹이 공급 주기 사이의 불일치를 초래할 수 있습니다. 기후 변화로 인해 해수면 상승도 심각한 문제입니다. 해수면 상승으로 인해 해안가 서식지, 특히 습지와 맹그로브 숲이 사라지고 있으며, 해수면 상승은 강 하구와 연안의 염분 농도를 변화시켜 민물과 염수가 만나는 지역의 생태계를 변화시키고 있습니다. 또한 종 다양성 역시 감소하고 있습니다. 서식지 변화, 식량 부족, 기후 스트레스 등으로 인해 많은 종들이 멸종 위기에 처하고 있으며, 기후 변화는 종 간의 상호작용을 변화시켜 생태계 구조와 기능에 영향을 미치고 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.06.14
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