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매미가 비가 올때는 울지 않고 비가 그치면 우는이유는 무엇인가요? 또 비올땐 어디에 있나요?
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.매미는 오랜기간 울지 못하기때문에 비바람이 부는 상황에서는 우는소리가 잘 들리지않아 에너지를 아껴야한다고 합니다. 그래서 비가오는동안에는 울지않고 힘을비축해두다가 비가그치면 다시 세차게 울기시작합니다.또한 비가오게되면 매미가 우는 원리인 날개의 떨림부분에 더 많은 에너지가 들기도합니다. 그리고 소리를 듣고 원하는대상을 찾는다고한들 그 대상을 찾아 날아가기도 쉽지않은 상황이기때문에 더더욱 비가오는 상황에서는 굳이 울지는 않습니다.즉, 자신의 유전정보를 후대에게 남기기위한 최대한의 효율적인 방법이고 오랜기간 살아남으면서 체득되어 dna에 각인된 본능이라고 할 수 있겠습니다.굳이 들리지않는데, 날아기기도힘든데 울다가 지쳐서 번식하지못한 개체들은 더이상 후대를 남기지못하고 그렇지않고 비가올때에는 우는것을 잠시 멈추었다가 비가오면 다시 울기시작하는 개체들만이 살아남았을 것이라는 추측이기도 합니다.
학문 / 생물·생명
24.07.21
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잠을 잘때 꿈을꾸는원리가 무엇인가요
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.꿈은 주로 뇌의 여러부분이 서로 상호작용하면서 나타나는 결과라고합니다. 여러 해석들이 존재하는데, 한 해석은 꿈이 뇌가 하루동안 수집한 정보를 자는동안 처리하고 저장하면서 정리하는 과정에서 발생하는 시각적, 청각적 감각이 우리에게 보여지는것일 수 있다고 합니다.이러한 정보의 정리는 감정적으로 사람을 다스리는데에도 중요한 역할을 하기때문에 필수적인 작업이라고합니다.다른 해석으로는 무의식적으로 평소에 갈망하던것에대한 욕구의 발산이라고 보기도 합니다. 평소 억압된 욕구들을 해소하기 위한 수단으로 꿈이라는 상상적 수단을 동원하여 해소감을 발생시키고 심리적 안정감을 도모해준다는것입니다.또다른것으로는 뇌의 단순한 기계적, 화학적 작용으로 신경전달물질이나 호르몬작용, 전해질작용이 멈추지 않고일어나기때문에 자연스럽게 일어날 수 있다는것입니다.이처럼 다양한 이유에의해 꿈을 꾸게되고 이 과정에서도 뇌의 활동이 포함되기에 피로감을 느낄 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.07.20
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왜 흉하거나 특이한 신체부위는 유전되기 쉽나요?
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.우선 현대사회에 맞춰 흉하다고 생각되어지는 미의 기준 자체가 과거보다 엄격한 편에 속하고 SNS나 미디어에 노출된 극한의 아름다움을 가진 사람들을 본 이상 일반사람들은 그저 평범하거나 흉하다고까지 느끼기 마련입니다.즉, 심리적인 영향으로 흉하다고 여겨질만한 요소들이 평가되고 유전된다고 생각하고있지만 과거에는 지극히 평범한 인간들이 가지고있는 기본적인 특질에 불과한 것입니다.그 사람에게 매력을 느끼는 사람이 있을 수 있고 아닌 사람이 있어서 만났을 때 호감과 비호감을 느끼며 상호작용을 하는것이 과거 인간사회였지만 현재는 외적인 비호감자체를 삭제시키고자하는 수술적인 방법을 많이 사용합니다. 정리하면 유전율은 과거나 지금이나 거의 동일한수준이지만 부정적인 요소로 생각하는 사람들이 많아졌다는 사회심리학적인 이유가 더 크다고볼 수 있습니다.오히려 과거보다 더 나은 식습관개선과 교정 및 환경개선등으로인해 유전적인 부분을 커버하는 비수술적 후천적인 환경을 조성해주는 방법들도 동원되고있으니 과거보다 더 나은환경이라고 보는 학자들도 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.07.18
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분재는 멀쩡한 나무를 속박하는 느낌인데 여러분은 어떻게 생각하세요?
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.실제로 생장을 억제하거나 변형을 유도해서 식물이 정상적으로 살아가지 못하게끔하거나 오랜시간 살아있지못하고 금방 죽어가게 만드는 방법들을 사용하기도 하기때문에 여기에 들어가는 경제적인 비용들이 낭비되고있기는 합니다.물론 인간사회에 식물이 살아갈 권리까지 챙겨줄 여유가 없기도하고 공감하지못하고 상관하지않는 사람들도 많기때문에 사회적 합의를 이끌기도 어렵습니다.그래서 도심지역이나 사람들이 자주모이는 공원이나 화원등까지 제제하기는 어렵고 진짜로 생태계를 유지하고 번성해나가야할 산림을 보호하는 정책이 더 효율적이고 경제적일 수 있습니다.국가적으로 이러한 산림자원의 관리는 넓은시각에서 최대한의 이익을 볼 수 있는 시스템을 만드는게 우선이기때문에 개발제한구역이나 산불재해방지등 치명적인 피해를 막는것이 우선입니다.물론 국가적으로가아니라 사회적으로 시민들이 동참하여 공원이나 화원의 불매운동이나 시위등을 해서 해결할수도 있겠지만 이마저도 사회적 공감을 얻어내기 어려운 부분이라 현실적으로 제제하기 어려울것입니다.
학문 / 생물·생명
24.07.16
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해바라기는 어떻게 해를 따라 꽃이 움직이나요?
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.해바라기가 해를 따라 움직이는 현상은 식물의 흥미로운 생물적 반응 중 하나로, 이는 주로 '굴광성'이라고 불리는 메커니즘에 의해 이루어집니다. 해바라기는 특히 '양성 굴광성'을 보이는데, 이는 식물이 빛을 향해 자라는 성질을 의미합니다. 이 현상은 해바라기의 생장호르몬인 옥신의 분포에 의해 조절됩니다.해바라기의 줄기에는 빛에 민감한 옥신이 분포되어 있습니다. 해가 동쪽에서 서쪽으로 이동할 때, 해바라기의 줄기에서는 빛이 닿는 쪽과 그렇지 않은 쪽의 옥신 농도가 달라집니다. 빛을 직접 받는 쪽의 옥신 농도는 낮아지고, 반대쪽은 높아집니다. 옥신은 세포 신장을 촉진하는 역할을 하기 때문에, 옥신이 더 많이 분포된 그늘진 쪽의 세포가 더 많이 성장하게 됩니다. 이로 인해 해바라기의 줄기는 빛을 받는 방향으로 굽어지며 해를 따라 움직이는 것처럼 보이게 됩니다.특히, 해바라기의 어린 꽃봉오리 단계에서 이 현상이 두드러지게 나타납니다. 낮 동안 해를 따라 동쪽에서 서쪽으로 움직이며, 밤에는 다시 동쪽으로 방향을 틀어 다음 날의 해를 맞이할 준비를 합니다. 이와 같은 동작은 '일주기성 운동'으로 알려져 있으며, 식물 내부의 생체 시계에 의해 조절됩니다. 생체 시계는 약 24시간 주기로 동작하며, 이를 통해 해바라기는 밤에도 방향을 조절할 수 있습니다.하지만 해바라기가 성숙하여 꽃이 완전히 피면, 더 이상 해를 따라 움직이지 않습니다. 성숙한 해바라기는 일반적으로 동쪽을 향해 고정되는데, 이는 꽃이 피어난 후에는 벌과 같은 꽃가루 매개자들이 동쪽에서 오는 아침 햇살을 받아 더 쉽게 접근할 수 있도록 하기 위함입니다. 이렇게 해바라기는 생애 주기 동안 다양한 이유로 빛을 따라 움직이거나 특정 방향으로 고정되는 독특한 행동을 보입니다.
학문 / 생물·생명
24.07.12
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새는 걸어다닐때 왜 머리를 흔드나요?
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.새들이 머리를 흔드는 가장 큰 이유는 안정적인 시각 정보를 얻기 위함이라고 합니다. 새들은 걸어다닐 때 머리를 앞뒤로 흔들면서 머리와 몸이 따로 움직여 흔드는한 동작을 보여주는데, 이 방법은 주변 환경에 시선을 고정하고 더 선명하고 안정적으로 볼 수 있게 만든다고 합니다. 인간을 비롯한 많은 동물은 머리를 고정시키고 눈의 움직임을 통해 시각적 정보를 처리하지만 새들은 머리를 움직여서 시각적 정보를 처리한다고 합니다.그리고 새들의 시각 시스템은 사람과 다르게 발달해 있습니다. 새들은 넓은 시야각과 뛰어난 시력으로 주변 환경을 관찰할 수 있지만 걸어다닐 때에는 몸의 움직임이 시야를 흔들리게 만든다고 합니다. 그래서 마치 짐벌카메라처럼 머리를 앞뒤로 흔들며 걸어가는 행동은 이런 흔들림을 최소화해서 눈이 주변 환경을 안정적으로 포착하도록 도와준다고 합니다. 또한 걷는 방식과 관련해서도 이런 특징이 나타날 수 있는데, 새들은 사람처럼 발 뒤꿈치부터 발끝까지 굴리듯 걷는 것이 아니고 발 전체로 지면을 디디며 걷습니다. 이로 인해 걸을 때 몸 전체가 흔들리게 되고, 머리 역시 움직입니다. 이런 움직임이 머리부분의 흔들림을 더 심하게 만들기 때문에 이에 대한 반응으로 머리를 크게 움직이는 동작을 하는 것으로 볼 수 있습니다.즉, 정리하면 새들이 걸어다닐 때 머리를 앞뒤로 흔드는 이유는 시각적 안정감을 유지하기 위해서입니다. 이러한 머리를 앞뒤로 흔들며 걸어다니는 행동은 주변 환경을 보다 선명하고 안정적으로 인식하도록 도와줍니다.
학문 / 생물·생명
24.07.10
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전기뱀장어는 실제로 전기를 배출하는걸로 아는데 어떻게 전기를 배출할 수 있는건가요?
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.전기뱀장어는 전기 기관을 가지고 있는데, 보통 세 쌍의 주요 전기 기관을 가지고 있습니다: 메인 전기 기관, 사첼 기관, 그리고 헌터 기관이라고 불리웁니다. 이 기관들은 전기뱀장어의 몸의 대부분을 차지하고 있고 특히 꼬리 부분에 집중되어 있습니다. 전기 기관은 전기판이라 불리는 수천 개의 전기세포로 이루어져 있고 이 전기세포들은 전기 신호를 생성하고 전달하는 역할을 합니다. 전기세포는 전기적으로 활성화될 때 전위차를 발생시키는데, 이것이 모여 강력한 전기 충격을 만들어냅니다.그리고 전기뱀장어는 뇌에서 전기 신호를 보내 전기세포를 활성화시키는데, 이 신호는 척수를 통해 전기 기관으로 전달됩니다. 전기세포는 신경 자극에 반응하여 일시적으로 전하를 생성하고, 이를 통해 전기 신호를 발생시킵니다. 수천 개의 전기세포가 동시에 활성화되기때문에 이들이 생성하는 전하가 합쳐져 강력한 전기 충격을 만들어냅니다. 이 전기 충격은 건전지 여러개를 직렬로 붙여서 방출하는것과 비슷하기 때문에 최고 600볼트에 달할 수 있고 작은 물고기나 포식자를 마비시키거나 쫒아내는데 충분한 강도입니다.이러한 전기 방출은 작은 물고기나 무척추동물을 사냥할 때 전기 충격을 사용하여 먹이를 기절시키거나 죽이고 포식자로부터 자신을 보호하기 위해 강력한 전기 충격을 방출합니다.즉, 전기뱀장어는 전기 기관과 전기세포의 특수한 구조를 통해 전기를 생성하고 방출할 수 있고 전기 신호의 전달과 전하의 축적 과정을 이용하여 주로 사냥과 방어 목적으로 사용됩니다.
학문 / 생물·생명
24.07.10
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뼈가 부러져도 다시 붙는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.사람의 뼈는 재생 능력을 가지고 있어서 부러지거나 금이 가더라도 다시 붙는 능력을 갖추고 있습니다. 이 과정은 체내의 다양한 세포와 생물학적 메커니즘에 의해 이루어지고 뼈가 다시 붙는 원리는 크게 네 가지 단계로 나누어 설명할 수 있습니다.첫 번째 단계는 혈종 형성 단계입니다. 뼈가 부러지면 즉시 혈관이 파열되고 출혈이 발생하여 골절 부위에 혈액이 모이게 됩니다. 이 혈액은 혈종을 형성하고, 이는 일종의 혈액 응고물로서 부러진 뼈의 두 부분을 감싸며 초기 지지 구조를 만들어 냅니다. 이 단계에서 혈액 속의 혈소판과 다양한 성장 인자가 분비되어 치유 과정을 시작합니다. 이 과정은 대개 부상 후 첫 몇 시간에서 며칠 사이에 발생합니다.두 번째 단계는 연골 가골 형성 단계입니다. 혈종이 형성된 후, 골절 부위에 새로운 세포가 모여들어 연골과 같은 유연한 조직을 형성합니다. 이를 연골 가골이라고 부릅니다. 연골 가골은 일시적인 구조물로서 뼈의 두 부분을 연결하는 역할을 하고 주로 섬유아세포와 연골 세포에 의해 형성됩니다. 이 단계에서 형성된 연골 가골은 시간이 지남에 따라 서서히 경화되어 뼈와 비슷한 성질을 갖게 됩니다.세 번째 단계는 골 가골 형성 단계입니다. 연골 가골이 형성된 후, 이를 대신하여 진짜 뼈 조직으로 바뀌는 과정이 시작됩니다. 이 과정은 골화라고 불리고 연골 가골이 점차적으로 실제 뼈 조직으로 대체됩니다. 이때 골아세포라는 뼈 형성 세포가 중요한 역할을 하여 새로운 뼈 기질을 분비하고, 이를 통해 단단한 골 가골이 형성됩니다. 이 과정은 몇 주에서 몇 개월에 걸쳐 진행되며, 골절 부위가 점차 강한 뼈로 대체됩니다.마지막 단계는 뼈 재형성 단계입니다. 골 가골이 형성된 후, 뼈는 원래의 형태와 강도를 회복하기 위해 재형성 과정을 거칩니다. 이 과정에서는 골아세포와 골흡수세포가 협력하여 뼈 조직을 재구성합니다. 골아세포는 새로운 뼈 조직을 생성하고, 골흡수세포는 불필요한 뼈 조직을 제거하여 뼈의 구조를 최적화합니다. 이 재형성 단계는 수개월에서 수년까지 걸릴 수 있고 최종적으로 뼈는 원래의 강도와 유사한 수준으로 회복됩니다.이 네 가지 단계를 통해 뼈가 다시 붙을 수 있습니다. 뼈의 치유 과정은 나이, 건강 상태, 골절의 위치와 심각도에 따라 다를 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.07.09
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술마시고 다음날 숙취는 왜 느껴지는건가요
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.일단 숙취는 과도한 음주 후에 경험하는 불쾌한 증상들을 총칭하는 말이라고 합니다. 숙취가 발생하는 이유는 생체적 및 화학적 과정의 결과로 발생한다고 합니다. 먼저 술을 마시면 알코올이 체내에 흡수되어 간에서 해독 과정을 거치는데, 이 과정에서 여러 가지 부산물이 생성됩니다. 알코올이 간에서 대사될 때, 첫 번째로 알코올 탈수소효소라는 효소에 의해 아세트알데히드로 변환됩니다. 아세트알데히드는 독성이 매우 강한 물질이기 때문에 숙취의 주요 원인 중 하나로 알려져 있습니다. 이후 아세트알데히드는 아세트알데히드 탈수소효소에 의해 아세트산으로 변환되고 최종적으로 물과 이산화탄소로 분해되어 배출됩니다.그러나 과도한 음주 시에는 간이 이 과정을 빠르게 수행하지 못해 아세트알데히드가 체내에 축적됩니다. 아세트알데히드는 두통, 메스꺼움, 구토 등의 숙취 증상을 유발합니다. 그리고 알코올은 체내의 수분과 전해질 균형을 깨뜨려 탈수를 일으키고 이는 두통과 피로를 더욱 악화시킵니다. 알코올이 항이뇨호르몬의 분비를 억제하여 소변량을 증가시키기 때문입니다.또한, 알코올은 위와 장의 점막을 자극하여 염증을 일으킬 수 있습니다. 이는 메스꺼움과 위장 불편감의 원인이 될 수 있다고 합니다. 알코올 섭취는 또한 혈당 수치를 낮출 수 있고 이는 피로와 기분 변화를 초래할 수 있습니다. 게다가, 숙취 중 느끼는 두통은 알코올이 혈관을 확장시키고 염증 반응을 유발하기 때문에 발생합니다. 이 외에도 알코올은 수면의 질을 저하시켜 충분한 휴식을 취하지 못하게 하고 이로 인해 피로와 인지 기능 저하가 나타날 수 있습니다.그리고 숙취 증상은 개개인의 유전적 요인과 건강 상태에 따라 다를 수 있는데, 일부 사람들은 아세트알데히드를 분해하는 효소가 덜 활발하게 작용하여 더 심한 숙취를 경험할 수 있습니다. 또한, 음주 중 섭취한 다른 물질들, 예를 들어 다양한 화학 첨가물이나 다른 음료와 혼합된 술도 숙취 증상을 악화시킬 수 있습니다.이렇게 숙취는 알코올 섭취로 인해 발생하는 복합적인 생리적 변화와 독성 물질의 축적, 탈수, 혈당 변화 및 염증 반응 등이 원인이 되어 발생합니다. 이러한 메커니즘들을 잘 알고있으면 숙취를 예방하거나 완화하기 위한 방법들을 더욱 효과적으로 찾아낼 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.07.09
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졸음이 올 때 하품이 나오는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.하품은 졸음이 올 때 자연스럽게 나타나는 현상으로, 사람뿐만 아니라 고양이 같은 반려동물에서도 관찰됩니다. 이 현상은 왜 발생하는지에 대한 과학적인 설명은 여러 가지가 있고 가장 일반적으로 받아들여지는 이론은 생리학적, 심리학적, 사회적 요인들이 복합적 작용이라는 것입니다.먼저 생리학적 관점에서 하품은 뇌의 산소 공급을 늘리고 체온을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 우리가 피곤하거나 졸릴 때, 뇌 활동이 감소하면서 산소 공급이 줄어들게 됩니다. 이때 하품을 통해 더 많은 산소를 흡입하고 이산화탄소를 배출함으로써, 뇌에 산소를 공급하고 각성 상태를 유지하려는 것입니다. 또한, 하품은 뇌의 온도를 낮추는 데도 기여하는데, 이는 피로와 졸음 상태에서 뇌의 과열을 방지하는 데 도움이 됩니다.두 번째로 심리학적 관점에서는 하품이 긴장 상태를 완화하고 이완을 촉진하는 역할을 한다고 볼 수 있습니다. 긴장된 상황이나 스트레스를 받는 환경에서 하품은 일종의 신체적 반응으로 나타나고 몸을 이완시키고 스트레스를 해소하려는 시도로 해석될 수 있습니다. 예를 들어, 시험 전이나 중요한 발표를 앞두고 하품이 나오는 경험을 한 사람들이 많습니다. 이는 하품이 단순한 졸음 신호뿐만 아니라, 심리적 긴장 완화에도 도움이 된다는 것을 보여줍니다.세 번째로 사회적 요인 역시 하품의 빈도와 발생에 영향을 미칩니다. 하품은 전염성이 강한 행동으로, 한 사람이 하품을 하면 주변 사람들도 따라 하품을 하게 되는 경우가 많습니다. 이는 인간과 동물 모두에서 관찰되며, 사회적 유대감을 강화하고 집단 내에서의 동조 행동을 촉진하는 역할을 합니다. 예를 들어, 무리 생활을 하는 동물들은 함께 하품을 하며 서로의 상태를 공유하고, 이를 통해 집단의 생존과 협력에 기여할 수 있습니다.마지막으로 하품은 진화적으로 중요한 생존 메커니즘으로 발전해왔을 가능성이 있다고합니다. 하품을 통해 체온과 산소 수준을 조절하고, 스트레스를 완화하며, 사회적 유대감을 강화함으로써, 하품은 개인과 집단의 생존과 적응에 중요한 역할을 합니다. 이러한 다양한 요인들이 복합적으로 작용하고 졸음이 올 때 자연스럽게 하품을 하게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.07.08
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