살이 말랑말랑한 이유는 왜 그런걸까요? 지방과 물 때문일까요?
안녕하세요, 치타133님. 이중철 전문가입니다.먼저, 살이 말랑말랑하게 느껴지는 이유는 피부와 지하 지방층을 구성하는 피하지방의 세포 특성, 피부 속 수분과 콜라겐 같은 결합 조직의 상태 때문이에요. 나이가 어릴수록 피하지방 세포가 작고 유연하며 체수분 함량과 엘라스틴 탄성 섬유가 풍부하여 촉감이 부드럽고 말랑말랑하지만, 나이가 들수록 지방 세포가 거대해지고 결합 조직이 단단해지면서 말랑함이 줄어들게 된답니다.■ 피하지방 세포의 구조적 특성과 수분의 역할우리 몸의 살, 특히 피부 바로 아래에 위치한 피하지방층은 액체 상태에 가까운 지방(중성지방)을 머금은 세포들로 이루어져 있어요. 지방 세포 내부의 지방은 체온 조건에서 부드러운 유체 성질을 띠기 때문에 외부에서 힘을 주었을 때 말랑말랑하게 눌리는 물리적 특성을 갖게 되거든요. 또한 피부 표피와 진피층, 피하지방층 사이에는 수분을 머금는 히알루론산 같은 물질이 다량 존재합니다. 이 수분이 쿠션 역할을 해 주면서 지방 세포들과 함께 부드럽고 촉촉한 질감을 만들어 내므로, 지방과 물은 살의 말랑함을 결정하는 매우 중요한 요소가 맞답니다.■ 어린 연령대에서 더 말랑말랑하게 느껴지는 이유는..어린아이나 젊은 연령층일수록 살이 유독 말랑말랑하고 부드럽게 느껴지는 데에는 과학적 근거가 있습니다. 어릴 때는 몸 전체에서 수분이 차지하는 비율(체수분율)이 약 70퍼센트 이상으로 높고, 피부 탄력을 지탱하는 콜라겐과 엘라스틴 섬유가 매우 유연하고 신선한 상태를 유지하기 때문이에요. 더불어 어린 시절의 피하지방은 지방 세포 하나의 크기가 작고 균일하게 분산되어 있어 손으로 만졌을 때 매우 부드럽게 눌리는 것이랍니다. 반면에 성인이 되면서 체수분 비율은 50에서 60퍼센트 수준으로 떨어지고, 콜라겐 섬유가 점차 섬유화되어 단단해지면서 피부 질감이 이전보다 덜 말랑하게 변하게 되는 것이에요.■ 성인이 되면서 말랑함이 줄어들고 단단해지는 변화는..나이가 들거나 체중이 늘어나면서 살의 감촉이 달라지는 이유는 지방 세포의 변화와 근육 및 결합 조직의 발달 때문인데요. 성인의 경우 체중이 증가하면 피하지방 세포 하나의 크기가 수십 배까지 커지면서 세포 밀도가 높아지고 단단하게 뭉치게 됩니다. 여기에 지방 세포 사이를 연결하는 섬유성 결합 조직이 두꺼워지거나 Cellulite(셀룰라이트)처럼 얽히게 되면 살이 덜 말랑거리고 빽빽한 느낌을 주게 되는 것이지요. 또한 성장이 진행됨에 따라 피부 밑 근육층이 발달하여 전체적인 신체 조직의 인장 강도가 높아지는 점도 살이 점차 단단해지는 주요 원인이기도 하답니다.정리하자면,살이 말랑말랑한 이유는 체온에서 부드러운 상태를 유지하는 피하지방과 피부 속 수분이 풍부한 쿠션 역할을 하기 때문이며, 어릴수록 체수분량이 많고 지방 세포와 결합 조직이 유연하여 더 말랑하게 느껴지지만 성장이 진행되면서 수분 감소와 섬유 조직의 변화로 인해 점차 단단해지게 되는 것이랍니다.※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
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코알라는 왜 유칼립투스 잎만 먹고도 살 수 있나요?
안녕하세요, 직진만이살길님. 이중철 전문가입니다.우선, 코알라가 독성이 강하고 영양가가 적은 유칼립투스 잎만 먹고도 살아갈 수 있는 이유는 독소를 해독하는 강력한 유전자와 특수한 장내 미생물, 그리고 극단적으로 에너지를 절약하는 생리적 적응 방식을 가지고 있기 때문인데요. 다른 동물들에게는 치명적인 독초가 코알라에게는 경쟁자 없이 독점할 수 있는 훌륭한 식량이 된 셈입니다.■ 독성을 분해하는 강력한 간 해독 효소 유전자유칼립투스 잎에는 테르펜과 탄닌 같은 강한 독성 화학 물질이 다량 포함되어 있어 일반적인 동물이 섭취하면 간 손상을 입거나 목숨을 잃을 수 있어요. 하지만 코알라의 유전자 분석 결과에 따르면, 코알라는 독성 물질을 해독하고 분해하는 시토크롬 P450이라는 해독 효소 유전자를 다른 동물보다 훨씬 많이 보유하고 있습니다. 유칼립투스 잎을 씹어 삼키면 간에서 이 효소들이 즉각 활성화되어 독성 성분을 물에 잘 녹는 형태로 바꾼 뒤 몸 밖으로 빠르게 배출시켜 중독을 막아준답니다.■ 긴 맹장과 장내 미생물을 통한 소화 및 독소 처리유칼립투스 잎은 질긴 섬유질로 이루어져 있어 소화시키기가 매우 까다로운데요. 코알라는 이를 해결하기 위해 몸길이에 비해 엄청나게 긴 약 2미터에 달하는 맹장을 가지고 있습니다. 코알라의 맹장 속에는 질긴 섬유질을 발효시켜 영양분으로 바꾸고, 남아있는 독소를 2차로 분해해 주는 특수한 장내 미생물들이 서식하고 있거든요. 새끼 코알라는 어미의 항문에서 나오는 팹이라는 특별한 대변 물질을 받아먹음으로써 이 중요한 장내 미생물들을 전수받아 유칼립투스 잎을 소화할 수 있는 몸을 만들어 나가고 있어요.
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냉동실에 넣어 둔 생수는 왜 어떤 날은 금방 얼고, 어떤 날은 같은 시간 동안 넣어도 잘 얼지 않는 걸까? 주변 온도나 물의 양도 영향을 미치는 걸까요?
안녕하세요, 쌈박한오릭스46님. 이중철 전문가입니다.먼저, 냉동실에 넣은 생수가 같은 시간 동안 넣어두어도 어떤 날은 잘 얼고 어떤 날은 잘 얼지 않는 이유는 냉동실 내부의 온도 변화와 과냉각 현상, 그리고 생수의 양과 용기 상태 등이 복합적으로 작용하기 때문인데요. 물이 어는 것은 단순히 시간만으로 결정되는 것이 아니라 주변 온도 환경과 물 내부의 유기적 조건에 큰 영향을 받거든요.■ 냉동실 내부의 보관 위치와 온도 변화냉동실 내부의 온도는 항상 일정하게 유지되는 것처럼 보이지만, 사실 위치와 사용 환경에 따라 온도 차이가 상당히 크게 나타나는데요. 냉동실 문을 자주 열고 닫으면 외부의 따뜻한 공기가 들어가 내부 온도가 순간적으로 상승하게 되어요. 또한 냉동실 안쪽에 있는 냉기 분출구 근처에 생수를 두면 냉기를 직접 받아 금방 얼어붙지만, 문 쪽 선반이나 서랍 근처에 두면 온도가 상대적으로 높아 어는 데 훨씬 많은 시간이 걸리는데요. 냉동실 안에 넣어둔 다른 음식물의 양이 많을 때도 냉기 순환이 막혀 어는 속도가 느려질 수 있습니다.■ 물의 양과 용기 재질이 미치는 영향생수의 양과 생수병의 재질 및 두께 역시 얼어붙는 속도를 결정짓는 주요 원인이에요. 물의 양이 많을수록 보유하고 있는 열에너지의 총량이 크기 때문에, 물 전체의 온도를 영하로 낮추고 얼음으로 변환시키는 데 더 많은 열을 빼앗아야 하거든요. 따라서 용량이 작은 생수병이 큰 생수병보다 훨씬 빨리 얼게 되는 것이랍니다. 또한 생수병의 플라스틱 두께가 두껍거나 용기 형태가 둥글고 두꺼울수록 외부 냉기가 내부 물까지 전달되는 데 시간이 더 걸리게 된답니다.■ 얼음의 씨앗이 필요한 과냉각 현상의 발생어떤 날은 물이 영하의 온도에서도 얼지 않고 액체 상태를 유지하는 과냉각 현상이 일어나기도 하는데요. 물은 얼음으로 바뀌려면 물 분자들이 한데 모여 얼음 결정의 중심을 만드는 얼음 핵(씨앗)이 형성되어야 하지만, 순수한 생수는 미세 먼지나 불순물이 적어 물의 온도가 0도 이하로 떨어져도 얼음 결정이 쉽게 만들어지지 않고 액체 상태로 남아있을 수 있습니다. 그러다가 생수병을 살짝 건드리거나 뚜껑을 열어 충격을 주면, 그 순간 순식간에 전체가 얼어붙는 신기한 현상을 관찰할 수 있답니다.정리하자면, 냉동실 생수가 얼어붙는 속도가 매번 다른 이유는 냉동실 문 개폐 및 보관 위치에 따른 온도 변화, 물의 용량과 생수병 두께에 따른 열 전달 차이, 그리고 영하에서도 얼지 않고 견디는 과냉각 현상이 복합적으로 영향을 미치기 때문이랍니다.※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
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컵라면에 뜨거운 물을 부은 뒤 뚜껑을 덮는 것과 열어 두는 것은 면의 식감이나 맛에 어떤 차이를 만들게 되나요?
안녕하세요, 쌈박한오릭스46님. 이중철 전문가입니다.일상에서 흔하게 접할 수 있는 음식에 대한 좋은 질문을 주셨네요.먼저, 컵라면에 뜨거운 물을 부은 뒤 뚜껑을 덮는 것과 열어 두는 것은 면발의 익힘 정도, 국물의 온도 유지, 그리고 면 내부의 수분 침투율에서 큰 차이를 만들어내는데요. 뚜껑을 덮으면 내부 온도가 높게 유지되어 면이 속까지 쫄깃하고 부드럽게 익는 반면에, 뚜껑을 열어두면 온도가 빠르게 낮아져 면이 상대적으로 꼬들꼬들하고 딱딱한 식감을 갖게 된답니다.■ 열 보존과 면발 익힘의 과학적 차이가 있을까요?컵라면의 면은 이미 기름에 튀겨지거나 건조 과정을 거치면서 미세한 구멍들이 형성된 상태랍니다. 우리가 뜨거운 물을 부으면 열과 수분이 면 내부로 침투하여 전분이 부드럽게 활성화되는 젤화 현상이 일어나게 되는데요. 뚜껑을 덮어두면 용기 내부의 열과 수증기가 밖으로 빠져나가지 못하고 내부 온도가 85도에서 90도 이상으로 일정하게 유지됩니다. 이 높은 온도가 유지되어야 면 내부 깊숙한 곳까지 수분이 균일하게 침투하여 전체적으로 부드럽고 쫄깃한 식감이 완성되는 것이랍니다. 반면에 뚜껑을 열어두면 수증기가 계속 증발하면서 내부 온도가 70도 이하로 급격히 떨어지게 된답니다.■ 뚜껑을 열었을 때의 식감과 맛의 변화가 있을까요?뚜껑을 열고 익히면 수분이 면의 겉면만 적시고 내부 중심부까지 깊게 침투하지 못해요. 그 결과 면의 겉은 불어버리고 속은 살짝 덜 익은 듯한 딱딱하고 단단한 식감을 갖게 되는데요. 이러한 식감은 흔히 꼬들꼬들한 면을 선호하는 사람들에게는 더 탄력 있고 씹는 맛이 있는 것처럼 느껴질 수 있습니다. 또한 뚜껑을 열어두면 열이 빠져나가면서 면과 국물의 온도가 먹기 좋게 빠르게 식는 장점이 있어요. 다만 수증기 증발로 인해 국물의 양이 줄어들면서 국물 맛이 조금 더 짤짤하고 진하게 느껴질 수 있답니다.■ 뚜껑을 덮었을 때의 식감과 맛의 변화반대로 뚜껑을 밀폐하여 잘 덮어둘 경우에는 높은 열과 압력이 유지되어 스프의 양념과 국물이 면발 속까지 고르게 배어드는데요. 면 전체의 전분이 균일하게 익어 부드러우면서도 탱글탱글하고 찰진 식감을 내며, 라면 본연의 깊은 국물 맛과 향이 날아가지 않고 면에 잘 머물게 된답니다. 제조업체에서 라면을 연구할 때에도 뚜껑을 완전히 덮은 상태의 온도 변화 기준을 바탕으로 면의 두께와 스프 비율을 계산하기 때문에, 가장 정석적이고 균형 잡힌 맛을 선사할 수 있습니다.정리하자면, 뚜껑을 덮고 익히면 높은 온도가 유지되어 면발 속까지 균일하게 익어 쫄깃하고 깊은 맛을 내며, 뚜껑을 열고 익히면 온도가 낮아져 면 속이 약간 단단한 꼬들꼬들한 식감과 조금 더 짭짤한 국물 맛을 내므로 본인의 식감 취향에 맞춰 조리법을 선택할 수 있어요.※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
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동물들 중에서 욕심이 많은 동물들로는 어떤 것들이 있나요
안녕하세요, 대견한오솔개199님. 이중철 전문가입니다.이번에도 동물에 대한 흥미로운 질문을 주셨네요.일단, 동물 세계에서 볼 수 있는 욕심은 인간의 이기심과는 달리, 야생에서 생존율을 높이고 미래를 대비하기 위한 본능적인 자원 확보 행위로 해석되고 있는데요. 개체마다 그 차이는 존재하지만 종 수준에서도 먹이나 영역, 배타적 자원에 대한 저장 및 집착 본능이 유독 강한 동물들을 분명하게 특정할 수 있거든요.■ 자원 저장 본능이 강한 다람쥐와 침팬지대표적으로 먹이 저장 습성이 뛰어난 다람쥐, 청설모, 어치 같은 동물들은 욕심이 많아 보이는 대표적인 사례라고 할 수 있어요. 배가 부른 상태에서도 발견한 견과류나 씨앗을 계속해서 볼주머니에 가득 채워 땅속 여러 곳에 숨겨두는 본능을 가지고 있거든요. 또한 유인원인 침팬지는 무리 내에서 자신이 좋아하는 먹이나 도구를 독점하려는 강력한 독점욕을 보입니다. 서열이 높은 침팬지일수록 좋은 먹이를 혼자 차지하고 다른 개체의 접근을 막아서는 행동을 취하며, 정서적 상태나 경쟁 심리에 따라 욕심을 드러내는 방식이 뚜렷하게 관찰된답니다.■ 서열과 영역에 집착하는 늑대와 까마귀과 조류늑대나 사자 같은 집단 사냥 포식자들은 먹이가 확보되었을 때 우두머리 개체가 좋은 부위를 독점하거나 다른 개체보다 먼저 배를 채우려는 서열 중심의 자원 집착을 보이는데요. 이는 무리 내 서열을 유지하고 강한 유전자를 보존하려는 생태적 본능이랍니다. 조류 중에서는 까마귀나 잣나무까마귀, 텃새들이 빛나는 물건이나 먹이에 깊은 집착을 보이곤 하는데요. 잣나무까마귀의 경우 한 해에 수만 개의 씨앗을 흩어 숨겨둘 정도로 엄청난 탐욕적 저장 행위를 보이며, 다른 새가 자신이 숨긴 장소를 볼 경우 눈치채지 못하게 장소를 바꾸는 영리한 자원 보호 행동을 하기도 한답니다.■ 종별 특성과 개체별 차이의 공존동물들의 자원 집착 행동은 종 특성으로 구분할 수 있는 부분도 있지만, 개체별 차이 역시 크게 작용하는데요. 같은 종이라 하더라도 자란 환경이나 과거의 기아 경험, 무리 내 서열, 호르몬 상태에 따라 자원에 대해 보이는 집착과 욕심의 크기가 천차만별이랍니다. 어릴 때 먹이가 부족했던 환경에서 자란 동물은 성체가 되어서도 먹이에 대한 집착과 경계심이 훨씬 강하게 나타나는데요. 결국 특정 종 전체가 공유하는 생존용 저장 및 독점 본능 위에, 개개 개체가 겪은 생애 경험이 더해져 욕심의 정도가 결정되는 것이라고 볼 수 있답니다.정리하자면, 다람쥐나 침팬지, 까마귀처럼 먹이 저장과 독점 본능이 유독 발달하여 욕심이 많아 보이는 동물들을 종적으로 특정할 수 있으며, 여기에 환경과 경험에 따른 개체별 차이가 함께 작용하여 야생에서의 자원 확보 행위로 나타나게 된답니다.※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
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화석은 어떤 환경에서 잘 만들어지나요?
안녕하세요, 고온다습님. 이중철 전문가입니다.기초 교과과정에서도 배우는 유익한 질문을 주셨군요.먼저, 생물이 죽은 뒤 화석으로 보존되기 위해서는 생물체의 유해가 빠르게 묻힐 수 있는 환경과 부패를 막아주는 저산소 조건, 그리고 단단한 골격 구조가 필수적이에요. 따라서 퇴적물이 꾸준히 쌓이는 바다, 호수, 강 하구 같은 수중 환경이나 산소가 적은 진흙층, 안버린 빙하 및 앰버(호박) 내부 같은 특수 환경에서 화석이 가장 잘 만들어진답니다.■ 매몰 속도와 산소 차단이 이루어지는 수중 퇴적 환경화석 형성의 가장 중요한 첫 번째 조건은 속도입니다. 죽은 생물이 미생물에 의해 부패하거나 다른 포식자에게 먹히기 전에 모래나 진흙 같은 퇴적물 밑으로 빠르게 매몰되어야 하거든요. 퇴적물 이동이 활발한 바다 밑바닥, 호수, 강 하구, 델타 지역 등은 퇴적물이 끊임없이 쌓이기 때문에 빠른 매몰에 매우 유리해요. 더욱이 흙이나 퇴적물 깊은 곳은 산소 공급이 차단되어 미생물에 의한 분해 작용이 현저히 느려져요. 산소가 차단된 저산소 환경일수록 생물의 구조가 오랫동안 형체를 유지하며 화석화 과정을 거치게 된답니다.■ 단단한 경조직의 존재와 화학적 치환 작용생물 자체의 신체 구조도 화석 보존에 결정적인 영향을 미치는데요. 뼈, 이빨, 조개 껍데기, 단단한 껍질 같은 경조직(딱딱한 부위)을 가진 생물일수록 화석으로 남을 확률이 매우 높답니다. 부드러운 살이나 장기 같은 연조직은 퇴적층에 묻히더라도 금방 녹아 없어지기 때문인데요.매몰된 이후에는 지하수에 녹아 있는 칼슘, 규소, 철 같은 광물 성분이 뼈나 조직의 미세한 구멍 속으로 침투하여 딱딱한 돌처럼 단단해지는 교질화 작용이나, 원래 성분이 성질이 다른 광물로 완전히 교체되는 치환 작용을 거치게 됩니다. 이 과정이 오랫동안 안정적으로 진행되어야 비로소 견고한 형체 화석이 완성되는 것이랍니다.■ 특수한 보존 환경과 물리적 안정성매우 드물지만 매몰과 치환 과정을 거치지 않고 완벽한 형태로 보존되는 특수 환경도 존재하는데요. 나무 진액에 곤충이 빠져 굳어진 호박(앰버) 속, 미생물 분해가 불가능할 정도로 극도로 저온인 빙하 속, 수분이 전혀 없는 건조한 동굴, 혹은 석유나 타르가 솟아 나오는 타르 웅덩이 등이 대표적이에요. 또한 화석이 형성된 이후에도 해당 지층이 지각 변동에 의해 거대한 열과 압력을 받아 변성되거나 마그마에 녹지 않고 안정적으로 유지되어야 비로소 우리 눈앞에 화석으로 발견될 수 있습니다.정리하자면, 화석은 뼈나 껍데기처럼 단단한 구조를 가진 생물이 죽은 직후 산소가 적은 수중 퇴적층에 빠르게 매몰되고, 광물 성분에 의한 치환 작용과 지각 변동을 견디는 안정적인 환경이 갖추어졌을 때 가장 잘 만들어집니다.※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
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독일에서는 참게가 생태계 교란종이라는데 이유가 무엇인가요?
안녕하세요, 즐거운가오리188님. 이중철 전문가입니다.우리나라에서는 고급 요리재료로 귀한 대접을 받고 있는 좋은 식재료인 참게인데, 외국에서 도대체 어떤 문제를 일으키기에 골칫거리가 되었는지 궁금하기도 하실 거에요.먼저, 일명 중국참게(모크랩, Chinese Mitten Crab)는 왕성한 번식력과 강한 적응력, 해저 생태계를 파괴하는 굴 착굴 습성, 그리고 둑과 수중 시설물을 손상시키는 파괴적인 특성들 때문에 독일을 비롯한 유럽과 미국에서 심각한 생태계 교란종으로 지정되어 있는 것인데요. 동아시아가 원산지인 참게가 선박의 평형수를 통해 해외 수계로 유입된 후, 현지 토착 어종과의 먹이 경쟁에서 우위를 점하며 수중 생태계와 상업적 어업, 기반 시설에 커다란 피해를 입히고 있거든요.■ 거대한 굴을 파는 습성과 기반 시설 파괴참게가 생태계 교란종으로 악명을 떨치는 가장 대표적인 이유는 강둑이나 제방에 구멍을 뚫고 깊은 굴을 파는 습성 때문인데요. 참게는 수심이 얕은 강가나 하구의 진흙에 밀집하여 수많은 굴을 집단으로 팝니다. 바로 이러한 착굴 행동은 제방과 강둑의 토양 구조를 약화시켜 강둑 무너짐과 침식을 유발하는데요. 독일의 엘베강이나 라인강 같은 주요 수로에서는 참게의 굴 파기로 인해 제방이 붕괴하거나 배수관, 수중 시설물이 손상되어 수문 관리와 홍수 방지에 커다란 경제적·안전적 손실을 불러일으키고 있답니다.■ 폭발적인 번식력과 강인한 생존 적응력참게는 바다와 강을 오가는 회유성 갑각류로, 암컷 한 마리가 한 번에 10만 개에서 많게는 100만 개에 달하는 알을 낳을 정도로 번식력이 뛰어난데요. 또한 염분 농도가 다른 민물과 바닷물 모두에서 문제없이 적응하며, 수질 오염이나 저산소 환경에서도 잘 견뎌냅니다. 지상에서도 먼 거리를 이동할 수 있는 이동력을 갖추고 있어 한 번 유입되면 하천 상류까지 빠르게 확산하며 수계 전체를 점령하게 된답니다.■ 토착 생물과의 먹이 경쟁 및 수중 생태계 파괴참게는 잡식성으로 수중 식물, 작은 물고기, 조개류, 곤충, 다른 갑각류, 시체까지 가리지 않고 엄청난 양을 섭취한답니다. 참게 개체 수가 급증하면 토착 수중 생물의 먹이가 남아나지 않게 되며, 토착 갑각류나 작은 어종의 서식지를 빼앗아 수중 생물 다채로움을 현저히 떨어뜨리게 되지요. 게다가 수풀과 수생 식물까지 마구 갉아먹어 물고기들의 산란장과 숨을 곳을 파괴하며 수질 자정 능력을 떨어뜨리는 악순환을 일으킨답니다.■ 어업 피해 및 감염병 매개 위험유럽과 미국의 상업 어업 현장에도 실무적으로 큰 손실을 입히고 있는데요. 어민들이 설치한 어망에 참게들이 떼로 들어와 그물을 찢어놓거나, 그물에 걸린 물고기를 손상시켜 상품 가치를 떨어뜨려요. 또한 참게는 기생충인 폐흡충(폐디스토마)의 중간숙주 역할을 할 수 있어서 수생 동물 및 인간에게 질병을 전파할 위험성도 함께 안고 있습니다. 이러한 종합적인 피해성 때문에 독일 등 유럽연합과 미국 환경청에서는 참게의 이동과 방류를 엄격히 금지하고 지속적인 포획 정책을 펼치고 있는 것이랍니다.정리하자면, 참게는 제방과 강둑에 굴을 파서 구조물을 붕괴시키고, 폭발적인 번식력과 잡식성 식성으로 현지 토착 생물의 서식지와 먹이를 빼앗아 생태계를 파괴하며 어업 장비까지 손상시키기 때문에 독일과 미국 등 해외에서 심각한 생태계 교란종으로 관리되고 있습니다.※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
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식물 줄기를 잘라 심으면 어떻게 새 뿌리가 나나요?
안녕하세요, 직진만이살길님. 이중철 전문가입니다.오늘도 유익한 질문을 주셨군요.자, 우선 식물의 줄기를 잘라 흙이나 물에 심었을 때 새 뿌리가 나오는 것은 식물세포가 가진 놀라운 재분화 능력과 수분과 영양분의 수송 통로 근처에 위치한 분열조직 덕분인데요. 줄기 잘린 상처 부위에서 상처 치유 조직이 형성되고, 식물 호르몬인 옥신이 잘린 끝부분으로 모이면서 줄기 세포가 뿌리 세포로 성격을 바꾸어 새로운 뿌리를 밀어내게 된답니다.■ 식물세포의 분화 전위성과 캘러스 형성이라구요?식물세포는 동물세포와 달리 이미 특정한 역할(줄기, 잎 등)을 맡아 자란 세포라 할지라도 조건이 맞으면 전혀 다른 역할의 조직으로 다시 태어날 수 있는 분화 전위성(줄기세포와 유사한 성질)을 가지고 있답니다. 줄기가 잘리면 식물은 우선 잘린 상처를 보호하고 균 침입을 막기 위해 세포를 빠르게 분열시켜 미분화된 세포 덩어리인 캘러스(상처 치유 조직)를 형성하는데요. 이 캘러스 조직과 줄기 안쪽의 형성층(물관과 체관 사이의 분열 조직) 근처 세포들이 환경 변화를 감지하고 새로운 뿌리를 형성할 준비를 갖추게 되는 것이랍니다.■ 뿌리 형성을 지휘하는 식물 호르몬 옥신의 이동꺾꽂이 성공의 핵심 열쇠는 식물 체내에서 생성되는 성장 호르몬인 옥신인데요. 옥신은 주로 줄기 끝이나 어린잎에서 만들어져 체관을 타고 아래쪽으로 이동하는 성질을 가지고 있거든요. 줄기를 잘라내면 위에서 내려오던 옥신이 더 이상 아래로 내려가지 못하고 잘린 단면 부위에 집중적으로 쌓이게 되는데요. 잘린 부위에 높은 농도로 축적된 옥신은 해당 부위 세포들에게 뿌리를 만들라는 강력한 화학적 신호를 보낸답니다. 이 신호를 받은 줄기 내부의 형성층 세포들은 활발하게 분열하며 부정근(원래 뿌리가 나지 않는 줄기나 잎에서 나는 뿌리)의 원기를 형성하고, 밖으로 뚫고 나와 뿌리로 자라나게 되는 것이랍니다.■ 꺾꽂이 성공률을 높이는 실무적 관리 조건줄기에서 부정근이 안정적으로 돋아나 성공적으로 번식하려면 적절한 수분과 기온 관리, 그리고 적당한 환경 조건이 필수적이에요.첫째, 뿌리가 나오기 전까지는 줄기가 수분을 흡수할 뿌리가 없으므로 잎을 통한 수분 증발을 최소화해야 합니다. 따라서 잎의 개수를 2~3장만 남기고 잘라내어 수분 손실을 줄여주는 것이 좋습니다.둘째, 꺾꽂이를 한 단면은 상처가 난 상태이므로 과습하여 썩지 않도록 통기성이 좋은 흙(마사토, 펄라이트, 흙 없는 피트모스 등)이나 깨끗한 물을 사용해야 합니다.셋째, 직사광선은 줄기의 수분을 바짝 마르게 하므로 뿌리가 활착될 때까지는 햇빛이 직접 들지 않는 밝은 그늘에 두고 20~25도 안팎의 따뜻한 온도를 유지해 주는 것이 실무적으로 매우 유용합니다.정리하자면, 식물 줄기를 잘라 심으면 상처 부위에 세포 덩어리가 만들어지고 줄기 끝에서 내려온 식물 호르몬 옥신이 잘린 단면에 모여 뿌리 형성 신호를 보냄으로써, 세포의 분화 전위성을 통해 원래 줄기였던 조직이 새 뿌리로 변하여 자라나게 되는 것이랍니다.※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
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지구에서 초기 생명체는 어떤 방식으로 생존을 해왔나요
안녕하세요, 넉넉한키위191님. 이중철 전문가입니다.지구의 초기 생명체는 산소가 없는 열악한 환경 속에서 태양 빛 대신 바닷속 화학 물질을 에너지원으로 활용하며 생존해 왔답니다. 이들은 단세포 원시 미생물 형태였으나, 빛을 이용해 산소를 만들어내는 광합성 미생물이 등장하면서 지구 환경을 근본적으로 바꾸고 복잡한 다세포 생물로 진화하는 기틀을 마련했습니다.■ 산소 없는 바닷속 화학 물질을 이용한 독립 영양 생존약 38억 년 전 지구에 처음 등장한 초기 생명체는 혐기성(산소를 싫어하는) 단세포 미생물이었습니다. 당시 지구 대기에는 산소가 거의 없었고 유해한 자외선이 지상으로 쏟아졌기 때문에, 초기 생명체는 바닷속 깊은 해저 열수구 근처에서 살아가야 했거든요. 이들은 산소 없이도 살아갈 수 있도록 해저 열수구에서 뿜어져 나오는 황화수소, 메탄, 철 이온 같은 화학 물질을 분해하여 생존에 필요한 에너지를 얻었어요. 이를 화학 합성 미생물이라고 부르는데, 스스로 유기물을 합성해 생명을 유지하며 초기 지구의 가혹한 환경에 성공적으로 적응했답니다.■ 남세균의 등장과 산소 혁명을 통한 대기 환경 변화지구 생태계의 판도를 바꾼 결정적인 계기는 약 35억 년 전에서 27억 년 전 사이 남세균(시아노박테리아)이라는 광합성 미생물이 등장하면서 시작되었는데요. 남세균은 풍부한 태양 빛과 물, 이산화탄소를 이용해 유기물을 만들고 부산물로 산소를 배출하기 시작했습니다. 오랜 세월 동안 남세균이 배출한 산소는 바다를 거쳐 대기 중으로 퍼져나갔고, 이는 대기 성분을 완전히 바꾸는 대산소화 사건(Great Oxidation Event)을 일으켰습니다. 대기 중 산소가 늘어나면서 자외선을 막아주는 오존층이 형성되었고, 생물들이 깊은 바다를 벗어나 수면 가까이와 육지로 진출할 수 있는 토대가 마련되었답니다.■ 세포의 합체와 세포 호흡을 통한 다세포 생물로의 진화산소가 풍부해지자 생명체들은 훨씬 효율적인 에너지를 만드는 방식을 채택했어요. 산소를 이용해 영양분을 분해하는 세포 호흡 능력을 갖추게 되면서 고효율의 에너지를 획득할 수 있게 되었답니다. 또한 단세포 미생물들이 서로를 삼키거나 공생하는 과정을 거치며 세포 안에 미토콘드리아나 엽록체 같은 세포소기관을 가진 복잡한 세포(진핵세포)로 진화했어요. 이러한 진핵세포들이 모여 역할을 분담하면서 점차 다세포 생물로 발전하였고, 수억 년에 걸쳐 갖가지 형태의 식물과 동물로 분화하는 거대한 진화의 과정을 겪게 되었답니다.정리하자면, 지구의 초기 생명체는 산소가 없는 해저 환경에서 화학 물질을 흡수하며 생존을 시작했고, 남세균의 광합성으로 대기 중에 산소가 늘어나면서 산소 호흡과 세포 공생을 거쳐 더욱 크고 복잡한 다세포 생물로 진화해 왔습니다.※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
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미생물은 화석의 흔적으로 남기가 어려운 근본적인 이유가 무엇인가요
반갑습니다, 넉넉한키위191님. 이중철 전문가입니다.미생물이 화석의 흔적으로 남기 어려운 가장 근본적인 이유는 딱딱한 골격 구조가 없는 미세한 단세포 생물이라 퇴적층에서 형태를 유지하지 못하고 빠르게 부패하기 때문이랍니다. 또한 크기가 눈에 보이지 않을 만큼 미세하여 지구조 운동이나 지열, 지압을 견디기 어렵고, 발견하더라도 진짜 화석인지 식별하기가 매우 어렵다는 기술적 한계 역시 존재한답니다.■ 딱딱한 골격의 부재와 빠른 분해 속도공룡의 뼈, 조개의 껍데기, 나무의 줄기처럼 단단한 부위(경조직)를 가진 생물은 죽은 뒤 차곡차곡 쌓이는 퇴적물 속에서 형태가 오래 유지되며 석화 과정을 거쳐요. 반면에, 미생물은 단단한 뼈나 껍데기가 없는 매우 부드러운 세포질과 세포막(연조직)으로만 이루어져 있습니다. 미생물이 죽으면 미생물 자신이나 주변의 다른 미생물 및 산소에 의해 순식간에 분해되어 흔적도 없이 사라지거든요. 형태가 보존되기도 전에 분해 작용이 일어나는 점이 미생물이 육안으로 보이는 형체 화석으로 남기 힘든 가장 큰 원인이라고 할 수 있답니다.■ 지구조 운동과 지질학적 압력에 대한 취약성화석이 만들어지려면 생물의 유해가 흙이나 모래에 묻힌 뒤 수백만 년 동안 엄청난 지압과 지열을 견뎌내야 해요. 크기가 커다란 대형 생물의 골격은 이러한 수평적, 수직적 압력을 견디며 형태의 일부라도 남아있을 확률이 높아요. 하지만 수 마이크로미터 크기에 불과한 미생물은 퇴적물이 쌓이며 가해지는 거대한 압력과 열에 의해 형태가 쉽게 찌그러지거나 파괴됩니다. 지각 변동을 거치며 암석이 변성 작용을 받으면 미생물의 미세한 형태적 흔적은 완전히 소멸하고 마는 것이지요.■ 관찰의 기술적 한계와 비생물학적 구조와의 혼동미생물 화석이 전혀 존재하지 않는 것은 아닌데요. 남세균(스트로마톨라이트)처럼 미생물이 퇴적물과 함께 층을 이루며 쌓인 유기 구조체나 특수한 조건에서 보존된 미결정 화석이 발견되기도 하거든요. 다만, 미생물 화석은 너무 작아서 일반적인 발굴 방식으로는 발견하기 어렵고, 주사전자현미경(SEM) 같은 특수 장비를 활용해야만 겨우 관찰할 수 있습니다. 더욱이 자연적인 암석의 결정 구조나 미세한 무기물 결정을 미생물의 흔적으로 오인하는 경우가 많아, 수억 년 전의 미생물 화석임을 과학적으로 입증하고 인정받기까지의 검증 과정이 매우 까다롭고 어렵답니다.정리하자면, 미생물은 뼈나 껍데기 같은 딱딱한 골격이 없어 죽은 직후 빠르게 분해되고, 미세한 크기 탓에 지열과 지압을 견디지 못해 파괴되며, 특수한 장비로만 관찰이 가능해 비생물학적 결정과 구별하기 어렵기 때문에 화석으로 발견되거나 흔적으로 남기가 매우 힘든 것이랍니다.※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
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