도와주세요~~ 헬프 미!!!!!!
안녕하세요, 유난히학구적인닭님. 이중철 전문가입니다.우선, 인간이 인간의 형태와 높은 사고 능력을 갖게 된 이유는 한 번에 특별한 본질이 생겨서가 아니라, 영장류의 몸과 뇌를 바탕으로 직립보행, 손의 정교한 사용, 큰 뇌, 언어, 사회적 협력, 누적 문화가 오랜 진화 과정에서 함께 강화되었기 때문이에요. 또 인간과 다른 생명체의 차이는 완전히 종류가 다른 능력이 있다기보다, 여러 인지 기능이 훨씬 강하게 결합되고 축적된 정도의 차이가 매우 커졌다는 쪽이 현재 과학적인 설명에 더 가깝다고 할 수 있답니다.1. 인간의 몸이 왜 지금 형태인가요?인간의 몸은 나무를 타는 영장류 조상에서 출발해 두 발로 오래 걷고, 손으로 정교하게 다루며, 시야를 넓게 확보하는 방향으로 적응해 왔습니다. 직립보행은 손을 이동 기능에서 어느 정도 해방시켜 도구 사용과 운반, 협동 행동에 유리하게 했고, 그 손의 활용이 다시 뇌 발달과 학습을 자극하는 방향으로 연결되었습니다. 즉 인간의 형태는 생각하는 뇌만 따로 발달한 결과가 아니라, 몸과 행동 방식과 환경이 함께 맞물려 만들어진 결과라고 할 수 있지요.2. 왜 인간은 더 많이 생각하나요?인간의 사고 능력에서 중요한 부분은 전전두피질을 포함한 대뇌피질의 발달과 재조직화인데요. 관련 연구들은 인간 전전두피질이 계획, 억제, 선택, 사회적 판단, 장기 목표 설정 같은 실행 기능에 매우 중요하며, 가까운 영장류와 비교해 크기만이 아니라 회로 조직과 발달 양상에서도 차이가 있다고 설명하고 있어요. 쉽게 말하자면, 인간은 눈앞의 자극에 바로 반응하는 데에서 더 나아가, 미래를 가정하고 여러 경우를 비교하고, 규칙을 세우고, 자기 생각을 다시 생각하는 능력이 특히 강해진 것이랍니다.3. 다른 생명체와의 가장 큰 차이는요?침팬지, 까마귀, 돌고래 같은 동물도 문제 해결, 도구 사용, 사회적 학습을 할 수 있으므로 인간만 생각하는 존재라고 말할 수는 없습니다. 하지만 인간은 언어를 통해 복잡한 정보를 세대 간에 정확히 전달하고, 집단 안에서 지식을 축적하며, 그 지식을 다시 개선하는 누적 문화 능력이 매우 강합니다. 바로 이 점 때문에 인간은 개인의 머리만이 아니라 집단 전체의 기억과 기술을 이용해 생각하는 종이 되었다고 할 수 있어요.4. 이지(理智)는 왜 생존에 유리했나요?인간은 발톱이나 송곳니, 속도만으로는 아주 강한 동물이 아니었기 때문에, 환경을 몸으로 직접 버티기보다 머리로 우회하는 전략이 유리했습니다. 도구 제작, 불 사용, 협력 사냥, 음식 조리, 사회 규칙 형성, 위험 예측 같은 능력은 생존률과 번식 성공을 높였고, 그런 능력을 뒷받침하는 뇌와 사회성이 함께 선택되었어요. 즉 '인간의 이지(理智)'는 단순히 철학적 능력이 아니라, 원래는 매우 실용적인 생존 도구였다고 볼 수 있는 것이지요.※ (참고) 인간의 이지(理智)사물이나 현상을 바르게 이해하고 분별하며, 논리적으로 판단하는 지적인 능력을 뜻한답니다.5. 질적인 차이인가요, 양적인 차이인가요?이 부분은 아주 중요합니다.과학적으로는 인간과 다른 동물의 차이를 절대적인 선 긋기로 보기보다, 공통된 인지 기반 위에서 인간이 언어, 자기성찰, 상징, 장기 계획, 협동, 문화 축적 능력을 훨씬 크게 확장한 것으로 보는 견해가 강해요. 그래서 인간만 감정이 있고 동물은 없다는 식으로 이해하면 틀리고, 인간은 이미 동물에게도 있는 여러 능력을 더 높은 수준으로 조합하고 누적시킨 존재라고 보는 편이 정확하답니다.6. 한 가지 원인으로 설명할 수 있나요?아닙니다. 인간이 인간다운 사고를 하게 된 이유를 뇌 크기 하나로만 설명하기는 어렵습니다.뉴런 수, 대뇌피질과 전전두피질의 조직, 긴 발달 기간, 사회적 협력, 언어, 문화의 축적, 유전자 조절 변화까지 여러 요소가 함께 작용한 결과들로 이해되어요. 즉 인간의 지능은 뇌만의 산물이 아니라 몸, 사회, 언어, 문화가 서로 밀어 올린 공동 결과라고 보는 것이 가장 설득력 있는 것이지요.정리하자면,인간이 인간의 형태를 띠고 높은 이지를 가지게 된 것은 두 발 보행과 손의 자유, 큰 뇌와 전전두피질의 발달, 언어, 협력, 누적 문화가 오랜 진화 과정에서 함께 강화되었기 때문이에요. 그리고 다른 생명체와의 차이는 인간만 완전히 새로운 정신을 가진다기보다, 다른 동물에게도 일부 있는 학습, 사회성, 문제 해결 능력이 인간에서는 훨씬 강하게 결합되고 세대 간 축적까지 가능해져 생각의 깊이와 범위가 매우 커졌다는 데 있답니다.※ 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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멀쩡하던 사람도 조현병이 올 수 있나요??
안녕하세요, 갈수록긴밀한장수풍뎅이님. 이중철 전문가입니다.네, 겉으로는 멀쩡해 보이던 사람에게도 물론, 조현병이 처음 나타날 수 있습니다. 다만, 보통은 아무 원인 없이 완전히 갑자기 생긴다라기보다, 원래의 취약성에 여러 생물학적 요인과 스트레스가 겹치면서 발병하는 것으로 이해하면 됩니다.1. 왜 갑자기처럼 보이나요?조현병은 초기에 불안, 우울, 불면처럼 비교적 흔한 증상으로 시작할 수 있어서 주변에서는 한동안 단순 스트레스나 예민함으로 보기도 합니다. 그래서 실제로는 서서히 변화가 진행되고 있었는데도, 가족이나 친구 눈에는 어느 날 갑자기 달라진 것처럼 느껴질 수 있어요.2. 선천적인 병인가요?조현병은 한 가지 유전자로 결정되는 단순한 선천성 질환이라기보다, 유전적 영향을 어느 정도 받는 복합 질환으로 알려져 있는데요. 관련 연구 자료들에서는 일반 인구의 평생 발병 위험이 대략 0.5에서 1.5퍼센트 정도이고, 조현병 환자의 형제나 자녀에서는 5에서 15퍼센트 정도로 더 높다고 설명하고 있어요. 하지만 이것은 유전병이라는 뜻이 아니라, 발병 취약성이 더 높을 수 있다는 뜻으로 이해하는 것이 적절합니다.3. 그럼, 원인은 무엇인가요?국립정신건강센터와 지역 정신건강복지센터 자료에서는 조현병의 원인이 하나가 아니라 여러 가지라고 설명하고 있는데요. 구체적으로는 도파민을 비롯한 신경전달물질의 불균형, 뇌의 기능적 또는 구조적 이상, 출생이나 어린 시절의 뇌 손상, 유전적 요인, 심한 스트레스 등이 함께 영향을 줄 수 있다고 해요. 즉 완전히 정상인 사람이 아무 배경 없이 갑자기 병이 생긴다기보다, 보이지 않던 취약성이 어떤 시점에 드러난다고 보는 쪽이 더 정확하답니다.4. 어떻게 이해하면 좋은 건가요?의학 자료에서는 이를 스트레스-체질 모형으로 설명하는데, 원래 취약성을 가진 사람에게 환경적 스트레스가 더해지면 발병 위험이 커질 수 있다는 뜻입니다. 다만 뚜렷한 스트레스가 없어도 자연적으로 발병하거나 악화될 수 있다고 설명되므로, 단순히 마음이 약해서 생기는 병으로 보면 안 되는데요. 또 조현병은 뇌와 관련된 질환으로 이해하는 것이 현재의 기본적인 연구에 근거한 설명에 가깝답니다.5. 주의해서 볼 신호는요?서울대학교병원과 서울아산병원 자료에서는 조현병의 대표적인 증상으로 망상, 환청, 와해된 언어, 정서적 둔마, 사회적 기능 저하 등을 말하고 있는데요. 이런 변화가 이어진다면 단순 성격 문제로 넘기지 말고 정신건강의학과 진료나 정신건강복지센터 상담이 필요하다고 보는 것이 안전하답니다.정리하자면, 조현병은 겉보기에는 정상적으로 지내던 사람에게도 나타날 수 있지만, 보통은 유전적 취약성, 뇌 기능 이상, 신경전달물질 불균형, 스트레스 같은 여러 요인이 겹쳐 발병하는 복합 질환으로 이해하는 것이 가장 정확합니다. 즉 선천적이냐 후천적이냐를 하나만 고르기보다, 원래의 취약성과 이후의 환경 요인이 함께 작용한다고 보는 것이 적절하답니다.※ 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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생명과학과 한국사 연관지어 (세특)
안녕하세요, 이번엔꼭이겼으면좋겠는사자님. 이중철 전문가입니다.지석영과 종두법이 너무 뻔하다고 하셨다면, 가장 권장드리는 주제는 '향약구급방' 또는 '향약집성방'입니다.이 주제들은 고려와 조선이 우리 땅의 약용식물과 치료 지식을 어떻게 정리했는지를 보여 주기 때문에, 생명과학이나 생명공학 진로와 연결하기 좋고 세특에서도 비교적 덜 흔하거든요.1. 권장하는 주제는..향약구급방은 고려 고종 때 대장도감에서 간행한 우리나라 최고 수준의 오래된 의학서로, 우리나라에서 구할 수 있는 향약을 이용해 급한 병을 치료하는 방법을 정리한 책입니다. 또 이 책은 고려 중기의 본초학과 약용식물 연구에 중요한 문헌으로 평가되기 때문에, 단순한 의학사가 아니라 생물자원과 약용식물 데이터의 정리라는 관점으로도 볼 수 있습니다. 그래서 세특 주제를 향약구급방에 나타난 고려의 약용식물 지식과 현대 생명과학의 연결처럼 잡으면, 한국사와 생명과학을 자연스럽게 이어 줄 수 있다고 보는 것이지요.2. 다른 좋은 주제는..향약집성방도 물론, 좋습니다. 이 책은 조선 전기 유효통 등이 향약 관련 처방을 모아 1433년에 간행한 의서라서, 조선이 약재와 처방을 체계적으로 표준화하려 했다는 점을 보여 주며 생명공학의 자원 정리와 데이터화 관점으로 연결하기 좋습니다. 동의보감은 허준이 1610년에 편찬을 완성하고 1613년에 간행한 의서로, 조선과 중국의 의학 지식과 임상 경험을 체계적으로 집대성한 책이며 2009년 유네스코 세계기록유산으로도 등재되어 있어 자료 가치가 매우 높답니다. 다만 동의보감은 너무 유명해서 주제 자체는 좋지만, 단순히 허준의 업적을 쓰면 너무 흔해질 수 있으므로 동의보감의 질병 분류 체계와 지식 정리 방식이 오늘날 의생명 정보 정리와 어떤 점에서 닮았는가처럼 각도를 비틀어야 차별화될 수 있는 점이 생길 수 있어요.3. 왜 이 주제가 세특에 강한가요?생명과학 진로와 연결되는 한국사 주제는 단순히 의사가 누구였는지를 쓰는 것보다, 당시 사회가 생명과 건강 문제를 어떻게 이해하고 자료화했는지를 보여 주는 쪽이 더 깊어 보입니다. 특히 향약구급방과 향약집성방은 우리 땅에서 얻을 수 있는 약재를 정리했다는 점에서 생물다양성, 약용식물, 천연물 탐색, 바이오소재 연구 같은 현대 생명과학 주제와 연결하기가 쉬워요. 선생님 입장에서도 흔한 인물 소개보다, 역사 속 의학 지식 축적이 오늘날 생명공학의 자원 탐색과 표준화로 이어진다는 관점이 더 탐구적으로 보일 가능성이 크셨을 거에요.4. 세특으로 쓰기 좋은 정리 방식은..가장 무난하면서도 덜 뻔한 선택은 향약구급방이고, 그다음으로는 향약집성방, 조금 더 자신 있으면 동의보감의 분류 체계 쪽이 좋습니다. 주제를 정한 이유는 고려와 조선의 의학서가 단순한 치료 기록이 아니라 약용식물과 의학 정보를 체계적으로 모은 자료라는 점이, 생명과학과 생명공학이 생물자원을 분석하고 활용하는 방식과 닿아 있다고 보았기 때문이라는 방향성을 잡고 쓰면 자연스러워 보일 거에요. 세특 문장 방향은 향약구급방을 통해 고려 시대에 향약과 약용식물을 정리한 방식을 조사하고, 이를 현대 생명과학의 천연물 탐색 및 생물자원 활용과 연결해 해석함처럼 잡으면 안정적일 것으로 보입니다.정리하자면, 지석영과 종두법 대신 향약구급방을 1순위로, 향약집성방을 2순위로, 동의보감을 3순위로 보는 것을 추천합니다.이유는 이 주제들이 구석기부터 1910년 이전 한국사 범위 안에 들어가면서도, 약용식물, 생물자원, 의학 지식의 체계화라는 점에서 생명과학과 생명공학 진로와 가장 자연스럽고 덜 뻔하게 연결되기 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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친척분이 겨울에 총으로 멧돼지 잡아서 구워서 드신다고 하던데, 야생 멧돼지 익혀 먹어도 안 좋은 건가요?
안녕하세요, 굴뚝새243님. 이중철 전문가입니다.먼저, 야생 멧돼지는 익혀 먹으면 일부 기생충 감염 위험은 줄일 수 있지만, 지금 한국에서는 포획한 야생 멧돼지를 자가소비하거나 나눠 먹는 것 자체가 금지되어 있어서 먹지 않는 방향이 적절하답니다. 즉 건강 문제만이 아니라 법적 문제도 함께 있어서, 실무적으로는 잘 익히면 괜찮다고 보기보다 아예 식용하지 않는다고 이해하시는 것이 가장 안전해요.1. 핵심 판단은..기후에너지환경부와 정부 정책브리핑 자료 등에 따르면, 아프리카돼지열병 확산을 막기 위해 전국에서 포획된 야생 멧돼지의 자가소비를 금지하고 있습니다. 뉴스와 관련 보도로도 포획한 멧돼지는 식용으로 쓰지 말고 매몰, 소각 또는 고온 멸균 처리하도록 안내하고 있답니다. 따라서 친척분이 합법적인 포획 활동을 하더라도, 잡은 멧돼지를 집에서 구워 먹는 행위는 현재 기준으로는 권장하기는 어려운 행동이라고 할 수 있어요.2. 건강상 위험 ← 중요야생 멧돼지는 일반 사육 돼지보다 기생충과 인수공통감염병에 노출될 가능성이 높다고 알려져 있습니다. 특히 서울대병원 관련 보도와 여러 기사들에서는 야생 멧돼지를 먹고 선모충증이 집단 발생한 사례를 종종 소개하고 있는데요. 선모충증은 열, 오한, 근육통, 복통, 얼굴 붓기, 결막하 출혈 같은 증상을 일으킬 수 있어 단순한 배탈 정도로 보면 안 됩니다.3. 익혀 먹으면 괜찮은가요?잘 익히는 것은 분명 가장 기본적으로 중요합니다. 서울대병원 관련 기사와 다른 보도에서도 멧돼지 같은 야생동물 고기는 반드시 충분히 익혀 먹어야 한다고 반복해서 강조하고 있어요. 실제로 보도에서는 선모충 유충이 일정 온도 이상에서 사멸하므로, 날것이나 덜 익힌 고기보다 충분히 가열한 고기가 훨씬 안전하다고 설명해요. 하지만 이 말은 잘 익히면 먹어도 된다는 허가의 의미가 아니라, 이미 어쩔 수 없이 섭취 상황이 생겼을 때에 할 수 있는 감염 위험을 낮추는 최소한의 원칙에 가깝다고 보아야 하는 것이랍니다.4. 왜 아예 먹지 말라고 하나요?첫째, 현재는 법적으로 자가소비가 금지되어 있습니다.둘째, 야생 멧돼지는 손질 과정 자체에서 오염 가능성이 있고, 일반 가정에서 위생적으로 해체하고 검사하기가 어려워요.셋째, 충분히 익히더라도 포획, 운반, 해체, 보관 과정에서 생길 수 있는 위험 변수까지 모두 해결되는 것은 아니므로 실무적으로는 식용하지 않는 편이 맞습니다.5. 실제로는 어떻게 하는 게 좋은가요?포획된 야생 멧돼지는 먹지 말고, 지자체나 관계기관의 처리 지침에 따라 매몰, 소각, 렌더링 같은 방식으로 처리하는 것이 기본 원칙입니다. 만약 이미 먹었다면 특히 날것이나 덜 익힌 상태였는지 잘 확인하는 것이 중요하고, 이후 열, 근육통, 얼굴 붓기, 복통 같은 증상이 생기면 선모충증 가능성을 생각하고 병원에서 진료를 받아야 합니다. 가족이나 이웃에게 나눠 주는 행동도 자가소비와 함께 법적 위반 소지가 있는 행위이므로 피하는 것이 제일 안전하답니다.정리하자면, 야생 멧돼지는 충분히 익히면 일부 기생충 위험은 줄일 수 있지만, 한국에서는 포획 멧돼지의 자가소비와 제공이 금지되어 있고 실제로 선모충 같은 감염 사례도 보고된 만큼, 현실적으로는 익혀 먹을지 말지를 고민하기보다 아예 식용하지 않는 것이 가장 안전합니다.※ 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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사막에 사는 식물과 동물은 극심한 고온과 물 부족 환경에 적응하기 위해 어떤 생리적 메커니즘을 발달시켰나요?
안녕하세요, 원숭이님. 이중철 전문가입니다.우선, 사막 생물은 물을 많이 얻는 쪽보다 물을 잃지 않는 쪽으로 진화한 경우가 많습니다. 식물은 광합성을 해야 하므로 기공과 조직 구조를 바꾸는 방식이 핵심이고, 동물은 체온 조절과 배설, 호흡 과정에서 빠져나가는 수분을 줄이는 방식이 핵심이랍니다.1. 식물의 생리적 적응은..사막 식물은 가장 대표적으로 CAM 광합성을 발달시켰는데요. 낮처럼 더운 시간에 기공을 열면 물이 너무 많이 날아가므로 밤에 기공을 열어 이산화탄소를 받아들이고 낮에는 기공을 닫은 채 저장한 탄소로 광합성을 합니다. 이 방식은 일반적인 C3 식물보다 물 이용 효율이 높아 건조 환경에서 매우 유리합니다. 또 가뭄 스트레스가 오면 기공을 닫고 성장 속도를 줄이며, 세포 안에 삼투 조절 물질을 축적해 수분을 유지하는 생리 반응도 발달해 있습니다.2. 식물의 구조적 적응은..사막 식물은 잎을 가시처럼 작게 바꾸거나 아예 줄기가 광합성을 맡도록 하여 증산 면적을 줄입니다. 표면에는 두꺼운 큐티클과 왁스층이 발달해 물이 쉽게 증발하지 않도록 하고, 다육질 줄기나 잎에 물을 저장하기도 합니다. 뿌리도 두 가지 방향으로 특화되는데, 표층에 넓게 퍼져 짧은 비를 빠르게 흡수하는 형과 깊게 뻗어 지하수를 이용하는 형이 모두 나타납니다.3. 동물의 생리적 적응은..사막 동물은 물을 따로 많이 저장한다기보다 손실을 줄이고 체내에서 재활용하는 능력이 뛰어납니다. 대표적으로 신장이 매우 발달해 고농도의 소변을 만들고, 대변도 매우 건조하게 배출해 수분 손실을 최소화합니다. 또 비강 구조가 복잡해 숨을 내쉴 때 수증기를 다시 회수하고, 일부 동물은 지방 분해로 생기는 대사수를 중요한 수분 공급원으로 활용합니다.4. 동물의 구조와 행동 적응은..사막 동물은 피부나 외피에서 수분이 덜 날아가도록 비늘, 털, 외골격의 왁스층 같은 구조를 발달시킵니다. 또 큰 귀처럼 열을 잘 방출하는 구조를 통해 땀을 많이 흘리지 않고도 체온을 낮추는 경우가 있습니다. 행동적으로는 낮의 고온을 피하려고 야행성 생활을 하거나 굴속에서 지내며, 이것도 사실상 매우 중요한 적응입니다.5. 그럼, 구조와 대사 조절의 차이는요?구조적 특징은 몸의 형태 자체로 수분 손실을 줄이는 방식입니다. 식물에서는 가시, 두꺼운 큐티클, 다육조직, 뿌리 구조가 이에 해당하고, 동물에서는 비강 구조, 외피, 열 방출에 유리한 귀나 체형이 여기에 해당합니다. 반면 대사 조절 방식은 몸속 화학 과정과 생리 작동 방식을 조절하는 것입니다. 식물은 CAM처럼 기공 개방 시간을 바꾸고 광합성 경로를 조절하며, 동물은 대사수 활용, 신진대사 조절, 체온 변동 허용 같은 방식으로 대응합니다. 즉 식물은 광합성과 수분 보존의 균형이 핵심이고, 동물은 체온 유지와 배설, 호흡에서의 수분 절약이 핵심이라고 이해하시면 됩니다.6. 기후변화와 사막화에서 계속 유리한가요?어느 정도의 건조화가 진행될 때는 이런 적응이 분명 유리하게 작용합니다. 특히 CAM 식물이나 깊은 뿌리를 가진 식물, 물 재흡수 능력이 뛰어난 동물은 가뭄과 고온에 상대적으로 강합니다. 하지만 기후변화가 심해져 강수 패턴이 더 불규칙해지고, 폭염과 토양 황폐화, 서식지 단절이 함께 진행되면 기존 적응만으로는 버티기 어려울 수 있습니다. IPCC도 사막과 반건조 지역이 기후변화와 사막화에 매우 취약하다고 보고합니다. 즉 사막 적응은 강력한 장점이지만, 무한정 유리한 만능 해법은 아니고 변화 속도가 너무 빠르면 적응 한계를 넘을 수 있습니다.정리하자면, 사막 식물은 CAM 광합성, 기공 조절, 두꺼운 표피, 다육조직, 특수한 뿌리 구조로 물을 아끼고 저장하며, 사막 동물은 고농축 소변, 건조한 배설물, 비강 수분 회수, 대사수 활용, 야행성 생활로 수분 손실을 줄입니다. 그리고 이러한 적응은 건조한 환경에서는 매우 유리하지만, 기후변화로 폭염과 강수 불안정, 토양 황폐화, 서식지 붕괴가 겹치면 그 적응만으로는 충분하지 않을 수 있으므로, 앞으로도 항상 유리하다고 단정할 수는 없습니다.※ 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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정자와 난자의 크기와 개수는 왜 이렇게 차이가 나나요?
안녕하세요, 스라소니199님. 이중철 전문가입니다.먼저, 정자와 난자의 크기와 개수가 크게 다른 이유는, 진화 과정에서 생식세포가 두 가지 전략으로 분화했기 때문인데요. 하나는 크고 영양분이 많은 생식세포를 적게 만드는 전략이고, 다른 하나는 아주 작고 가벼운 생식세포를 많이 만드는 전략이며, 이것이 바로 난자와 정자의 차이를 만든 핵심이랍니다.1. 기본적인 개념은..이 현상을 생식세포의 비등형성, 즉 anisogamy라고 합니다. 초기의 생물은 크기가 비슷한 생식세포를 만들었을 것으로 보이는데요. 시간이 지나면서 어떤 쪽은 수정란의 초기 생존을 돕기 위해 커지고, 다른 쪽은 수정 기회를 늘리기 위해 작고 많아지는 방향으로 선택을 받았습니다.2. 왜 난자는 크고 적은 건가요?난자는 단순히 유전정보 절반만 담는 세포가 아니라, 수정 직후 배아가 초기 발달을 시작할 수 있도록 세포질, 영양분, 각종 분자 장치와 세포 소기관을 함께 제공하는 세포입니다. 그래서 난자는 한 개를 만드는 데 드는 자원 비용이 매우 크고, 그만큼 많이 만들기 어렵습니다. 진화적으로 보면 큰 난자는 수정란의 크기와 초기 생존 가능성을 높이는 데 유리했기 때문에 선택되었습니다.3. 왜 정자는 작고 많은 건가요?정자는 기본적으로 유전정보를 전달하고 난자에 도달하는 역할에 특화된 세포입니다. 크기를 줄이면 같은 자원으로 훨씬 많은 수를 만들 수 있기 때문에, 수정 가능성을 높이는 데 유리합니다. 특히 많은 정자 중 일부만 난자 근처까지 도달하므로, 수를 많이 만드는 전략이 자연선택에 의해 유지된 것이지요.4. 왜 중간형이 아니라 극단적으로 갈렸나요?진화 이론에서는 중간 크기의 생식세포보다, 아주 작은 쪽과 아주 큰 쪽으로 전문화되는 편이 더 유리하다고 설명하고 있는데요. 작은 생식세포는 수를 늘리는 이점이 크고, 큰 생식세포는 수정란의 생존을 돕는 이점이 큽니다. 반대로 어정쩡한 크기의 생식세포는 많이 만들기도 어렵고, 초기 발달을 충분히 지원하기도 어려워 상대적으로 불리했을 가능성이 큰 것이지요.5. 개수 차이도 같은 원리입니다정자가 많은 이유는 하나의 난자를 수정하기까지 경쟁과 손실이 매우 크기 때문인데요. 반면 난자는 하나하나가 큰 자원을 담은 고비용 세포이므로, 수보다 품질과 안정성이 더 중요해요. 그래서 같은 생식세포라도 정자는 다량 생산, 난자는 소수 정예 생산이라는 방향으로 분화한 것입니다.6. 예외 사항은..대부분의 동물에서 난자가 정자보다 훨씬 크지만, 정자의 크기는 종마다 다양하게 진화할 수 있습니다. 예를 들어 수정이 몸 밖에서 일어나는지 몸 안에서 일어나는지, 암컷 생식기관 안에서 어떤 경쟁이 일어나는지에 따라 정자 크기와 형태가 달라질 수 있다는 연구가 있어요. 하지만 그럼에도 큰 난자와 작은 정자라는 기본 구조 자체는 대부분 유지된답니다.정리하자면, 정자와 난자의 크기와 개수가 크게 다른 이유는 생식세포가 진화 과정에서 서로 다른 역할에 특화되었기 때문입니다. 난자는 초기 배아 발달에 필요한 자원과 세포질을 제공해야 해서 크고 적게 만들어지고, 정자는 유전정보를 전달하고 수정 기회를 높이는 데 유리하도록 작고 많이 만들어지는 방향으로 자연선택을 받아 지금과 같은 차이가 생긴 것이지요.※ 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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바이러스는 왜 생물과 무생물의 중간적 존재라고 하나요
안녕하세요, 재카리님. 이중철 전문가입니다.바이러스가 생물과 무생물의 중간적 존재라고 불리는 이유는, 생물을 판단하는 핵심 기준들 가운데 일부는 만족하지만 아주 중요한 기준 몇 가지는 충족하지 못하기 때문이에요. 한마디로 말하면 유전물질을 가지고 진화도 하지만, 세포도 없고 스스로 대사하거나 혼자 증식하지 못해서 생물이라고 단정하기가 어렵답니다.1. 생물을 가르는 기준은요?생물을 판단할 때 보통 보는 기준은 세포 구조가 있는지, 스스로 에너지를 얻고 물질대사를 하는지, 독립적으로 증식할 수 있는지, 유전정보를 가지고 진화하는지 같은 요소들입니다. 이 기준으로 보면 세균이나 동물, 식물은 세포를 가지고 있고 스스로 대사를 하며 증식할 수 있어서 전형적인 생물인 것이지요.2. 바이러스가 생물 같은 점은요?바이러스는 DNA 또는 RNA 형태의 유전물질을 가지고 있고, 복제 과정에서 돌연변이가 생기며 자연선택을 받아 진화합니다. 또 숙주 세포 안에 들어가면 자신의 유전정보를 복제하고 새로운 바이러스 입자를 만들 수 있기 때문에, 유전과 증식이라는 면에서는 생물과 비슷한 특징을 보여요.3. 바이러스가 무생물 같은 점은요?하지만 바이러스는 세포로 이루어져 있지 않은 비세포성 존재이며, 리보솜이나 독자적인 대사 장치가 없어 스스로 단백질을 만들거나 에너지를 생산하지 못합니다. 그래서 숙주 세포 밖에서는 스스로 활동하는 생명체라기보다, 핵산과 단백질 껍질로 이루어진 감염성 입자처럼 존재합니다. 증식도 세균처럼 스스로 세포분열을 하는 방식이 아니라, 살아 있는 세포 안에서 그 세포의 기계를 빌려 조립되듯 만들어진답니다.4. 왜 경계라고 하는 건가요?결국 바이러스는 생물의 특징인 유전, 복제, 돌연변이, 진화는 갖고 있지만, 독립적인 생명 유지 능력은 없기 때문에 생물과 무생물의 경계에 놓인다고 설명을 하고 있지요. 그래서 현대 분류에서도 바이러스는 세포생물과 구별되는 비세포성 집단으로 다뤄지며, NCBI는 2025년부터 바이러스 쪽을 acellular root, 즉 비세포성 뿌리로 표기하고 있어요. 즉 과학자들이 바이러스를 애매하다고 말하는 이유는 정의가 모호해서라기보다는, 생명의 기준을 반쯤만 만족하는 아주 특수한 존재이기 때문이랍니다.정리하자면,바이러스는 유전물질을 가지고 숙주 안에서 복제하고 진화한다는 점에서는 생물 같지만, 세포 구조가 없고 스스로 대사하거나 독립적으로 증식하지 못한다는 점에서는 무생물에 가깝습니다. 그래서 바이러스는 완전한 생물도, 단순한 무생물도 아닌 비세포성 감염성 존재, 또는 생물과 무생물의 경계에 있는 존재로 설명하는 것이 가장 정확합니다.※ 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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잠을 자면 왜 나쁜 기억들이 거의 사라지는 것일까요? 생물학적으로 이렇게 발전이 된 것일까요?
안녕하세요, 메뚜기235. 이중철 전문가입니다.먼저, 잠을 자면 '나쁜 기억이 완전히 지워진다'라기보다는, 뇌가 그 기억을 다시 정리하는 과정에서 감정의 강도와 불쾌감이 약해져 덜 괴롭게 느껴지는 경우가 많은데요. 즉 잠은 단순한 휴식 시간이 아니라, 중요한 기억은 정리해 오래 남기고 덜 중요한 정보나 불필요하게 과한 연결은 약하게 만드는 생물학적 조정 시간에 가까운 것이랍니다.1. 왜 잠을 자면 나쁜 감정이 덜해지나요?수면 중에는 낮 동안 경험한 일들이 해마와 대뇌피질 사이에서 다시 재생되고 정리되면서 단기기억이 더 안정적인 장기기억으로 바뀌는 기억 공고화가 일어납니다. 이 과정에서 뇌는 모든 정보를 똑같이 보관하지 않고, 학습에 중요한 연결은 강화하면서 불필요한 경험이나 과도한 시냅스 연결은 약화하거나 줄이는 방향으로 재조정하는데요. 그래서 잠을 자고 나면 사건 자체를 완전히 잊었다기보다, 그 사건에 붙어 있던 날카로운 감정이나 머릿속을 파고드는 느낌이 줄어드는 일이 생길 수 있는 것이랍니다.2. 기억이 사라지는 것이 아니라 재편되는 것이에요국내 생화학분자생물학회 설명에 따르면 수면 중에는 NREM 수면과 REM 수면이 서로 다른 방식으로 기억 관련 시냅스를 강화하거나 소거하면서 전체 기억 구조를 다시 짜는 것으로 말하고 있어요. 또 국립중앙과학관 자료도 잠을 기억 편집과 분류의 시간으로 설명하면서, 낮 동안 커진 시냅스를 밤에 정리해 다음 날 새로운 기억을 받아들일 준비를 한다고 설명합니다. 즉 나쁜 기억이 잠 한 번에 완전히 없어지는 것은 아니고, 뇌가 그 기억을 더 다룰 수 있는 형태로 재배치한다고 이해하는 것이 더 정확한 것이지요.3. 수면 부족이면 왜 더 힘들어지나요?최근 소개된 연구에서는 잠이 부족할수록 원치 않는 불쾌한 기억이나 생각을 억제하는 기능이 약해지고, 충분히 잔 사람은 해마 활동이 줄면서 관입 기억을 더 잘 막는 경향이 확인되었습니다. 다시 말해서 잠을 못 자면 나쁜 기억이 더 자주 떠오르고, 잠을 자면 그 기억이 덜 끼어드는 방향으로 뇌가 조절될 가능성이 커지는 것이지요. 그래서 속상한 일이 있었던 날 밤새 생각을 붙잡고 버티는 것은 뇌 입장에서는 오히려 불리할 수 있답니다.4. 생물학적으로 왜 이런 방향으로 발달했나요?수면의 진화적 이유는 하나로 완전히 정리된 것은 아니지만, 여러 설명 가운데 현재는 기억 정리, 학습 강화, 뇌 기능 회복이 수면의 핵심 역할로 강하게 지지됩니다. 낮 동안 들어온 정보를 아무 구분 없이 전부 강하게 남겨 두면 뇌는 곧 과부하 상태가 되기 쉬운데, 수면은 중요한 것은 남기고 덜 중요한 것은 줄여서 뇌를 효율적으로 유지하게 해 준답니다. 이런 기능은 다음 날 새로운 정보를 배우고, 위험한 상황에서 더 적절히 반응하며, 불필요한 감정 소모를 줄이는 데 유리하므로 생존과 적응에 도움이 되었을 가능성이 크다고 볼 수 있어요.5. 오해하면 안 되는 점은..모든 나쁜 기억이 잠만 자면 모두 사라지는 것은 아닌데요. 오히려 의미가 크거나 강하게 각인된 기억은 수면 중 선택적으로 더 강화될 수도 있고, 수면 부족은 불쾌한 기억 억제를 더 어렵게 만들 수 있습니다. 또 최근 연구에서는 수면 중 좋은 기억을 다시 활성화하면 나쁜 이미지 기억이 줄어들 수 있다는 결과도 나왔는데, 이것은 수면이 기억을 단순 삭제하는 것이 아니라 서로 경쟁시키고 재편한다는 점을 보여주는 것이지요.6. 실제로 어떻게 이해하면 좋은가요?잠은 나쁜 기억을 지우는 지우개라기보다, 감정의 볼륨을 낮추고 기억의 중요도를 다시 매기는 편집기라고 생각하시면 이해가 쉽습니다. 그래서 불안하거나 속상한 일이 있었을 때 잠을 잘 자고 나면 문제가 완전히 해결된 것은 아니어도, 전날보다 덜 예민하고 덜 압도된 상태로 그 일을 다시 볼 수 있게 되는 것입니다.정리하자면, 잠을 자면 나쁜 기억이 완전히 없어지는 것이 아니라 수면 중 기억 공고화와 시냅스 재조정이 일어나면서 중요하지 않거나 과도한 감정 연결이 약해지고, 그래서 나쁜 감정과 불안이 줄어드는 경우가 많습니다. 그리고 이런 기능은 뇌가 과부하를 막고 중요한 정보만 더 효율적으로 남기도록 돕는 방향으로 발달했을 가능성이 크므로, 생물학적으로도 매우 의미 있는 적응이라고 볼 수 있답니다.※ 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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식물은 생명활동 과정에서 생기는 노폐물을 어떻게 배출시키는지 궁금하네요.
안녕하세요, 근면한하마253님. 이중철 전문가입니다.먼저, 식물은 동물처럼 신장이나 장 같은 전용 배설기관으로 노폐물을 한꺼번에 내보내지는 않습니다.대신에, 기체는 기공과 줄기의 렌티셀을 통해 내보내고, 불필요하거나 해로운 물질은 액포나 잎, 수피 같은 조직에 저장했다가 낙엽이나 조직 탈락으로 처리하는 방식이 많답니다.1. 동물과 다른 점은요?동물은 먹이를 소화한 뒤 남은 찌꺼기를 대변이나 소변처럼 비교적 분명한 형태로 배출하지만, 식물은 그런 방식의 소화기관과 배설기관을 갖고 있지 않아요. 그래서 식물에게는 변을 본다고 할 만한 과정이 따로 있는 것이 아니라, 대사 과정에서 생긴 물질을 여러 경로로 분산해서 처리한다고 이해하는 편이 적절하답니다.2. 기체 형태 배출..식물은 잎의 기공과 줄기의 렌티셀을 통해 기체를 주고받는데, 이 과정에서 광합성으로 생긴 산소나 호흡 과정의 이산화탄소 같은 기체성 물질이 밖으로 나갈 수 있습니다. 또 물은 주로 증산작용을 통해 수증기 형태로 빠져나가므로, 과잉 수분을 조절하는 역할도 함께 이뤄집니다.3. 몸속에 저장하는 방법..식물은 동물처럼 즉시 버리지 않고, 불필요하거나 독성이 될 수 있는 물질을 세포 안의 액포에 넣어 격리하기도 합니다.예를 들어, 탄닌, 알칼로이드, 수산칼슘 결정처럼 더 이상 필요 없거나 과하면 해로울 수 있는 물질을 몸 안 특정 부위에 저장해 두는 방식이 알려져 있습니다. 중금속이나 독성 물질도 액포에 저장되면 식물 본체에 주는 해가 줄어들 수 있다고 알려져 있어요.4. 잎과 수피로 처리..많은 식물은 노폐물이나 과잉 무기염류를 잎이나 수피 같은 조직에 축적한 뒤, 잎이 떨어지거나 겉조직이 벗겨질 때 함께 제거합니다. 그래서 낙엽은 단순히 오래된 잎이 떨어지는 현상만이 아니라, 식물이 불필요한 물질을 정리하는 한 방법으로도 볼 수 있지요.5. 분비물로 내보내는 경우..식물은 수지나 고무, 점액 같은 분비물 형태로 일부 물질을 밖으로 내보내기도 합니다. 또 일부 식물은 뿌리 주변 토양으로 물질을 내보내면서 주변 환경과 상호작용하기도 한답니다. 즉 식물의 배출은 한 기관이 담당하는 방식이 아니라, 기공, 액포, 잎, 줄기 표면, 뿌리 같은 여러 구조가 나누어 맡는 방식에 가깝답니다.정리하자면, 식물은 동물처럼 소변이나 대변으로 노폐물을 내보내는 전용 배설계를 갖고 있지 않고, 기체는 기공과 렌티셀로 배출하고, 물은 증산으로 내보내며, 독성 물질이나 불필요한 물질은 액포와 잎, 수피 등에 저장했다가 낙엽이나 조직 탈락, 분비물 형태로 처리합니다. 즉 식물의 노폐물 처리는 한 번에 버리는 방식이 아니라, 저장, 격리, 기체 교환, 조직 탈락을 조합한 분산형 처리 방식이라고 이해하시면 가장 정확하답니다.※ 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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하나의 수정란이 어떻게 눈, 심장 같은 서로 다른 기관으로 발생하나요?
안녕하세요, 스라소니199님. 이중철 전문가입니다.하나의 수정란이 눈, 심장, 피부처럼 서로 다른 기관으로 발달하는 이유는 모든 세포의 유전자가 처음부터 완전히 다른 것이 아니라, 같은 유전정보를 가진 세포들이 서로 다른 신호를 받으면서 켜는 유전자와 끄는 유전자가 달라지기 때문입니다. 즉 처음 세포들은 비슷하게 시작하지만, 시간이 지나면서 위치, 주변 세포, 받은 신호의 양과 시간 차이에 따라 서로 다른 운명을 갖게 되는 것이에요.1. 그러면, 처음에 어떻게 차이가 생기나요?배아가 자라기 시작하면 세포들은 단순히 늘어나는 것만이 아니라, 서로 신호물질을 주고받으면서 몸의 앞뒤, 위아래, 안팎 같은 기본 축을 먼저 만듭니다. 이 과정에서 어떤 부위에는 신호가 많이, 다른 부위에는 적게 전달되는데요. 이런 농도 차이를 만드는 물질을 형태형성인자, 즉 모포겐이라고 부른답니다. 세포는 자신이 받은 신호의 종류와 세기에 따라 다른 유전자 발현 프로그램을 시작하게 됩니다.2. 위치가 왜 중요한가요?배아 안의 세포는 모두 같은 유전자를 가져도, 어디에 있느냐에 따라 주변 환경이 다릅니다. 예를 들어 어떤 세포는 WNT, BMP, FGF, Nodal 같은 신호를 많이 받고, 어떤 세포는 적게 받거나 억제 신호를 받습니다. 그 결과 어떤 세포는 신경계 쪽으로, 어떤 세포는 근육과 심장 쪽으로, 어떤 세포는 소화기관 쪽으로 분화하기 시작하는 것이지요.3. 기관이 나뉘는 큰 단계는..배아 발생에서 매우 중요한 단계가 낭배형성인데, 이 시기에 세포들이 재배치되면서 외배엽, 중배엽, 내배엽이라는 세 개의 배엽이 만들어집니다. 외배엽은 주로 신경계와 피부, 중배엽은 근육, 뼈, 혈액, 심장, 내배엽은 소화관과 간, 췌장, 폐 같은 기관의 바탕이 됩니다. 즉 눈과 심장이 처음부터 따로 있는 것이 아니라, 먼저 큰 계통이 갈라지고 그 다음 더 세부적으로 나뉘는 것입니다.4. 어떤 신호가 분화를 이끄나요?현재 배아 발달 연구에서 반복적으로 중요하게 확인되는 핵심 신호 경로는 WNT, BMP, FGF, Nodal 또는 Activin 계열입니다. 예를 들어 BMP 신호는 배아 초기에서 신경조직과 표피의 경계 형성 같은 세포 운명 결정에 중요한 역할을 하고, WNT와 Nodal은 배엽 형성과 몸축 형성에 깊이 관여하는데요. FGF도 세포 계통 전환과 분화 과정의 중요한 매개자로 작용하고 있답니다.5. 왜 한번 정해지면 계속 유지되나요?세포가 특정 방향으로 분화하기 시작하면 그 세포 안에서는 관련 유전자들이 연쇄적으로 켜지고, 반대 계통 유전자들은 억제되는 유전자 조절망이 작동해요. 게다가 세포 내부의 후성유전학적 조절도 함께 작용해서, 한 번 정해진 세포 운명이 비교적 안정적으로 유지됩니다. 그래서 같은 수정란에서 출발했어도 나중에는 신경세포는 신경세포답게, 심장세포는 심장세포답게 기능하게 되는 것이지요.쉽게 비유하자면, 같은 악보를 가진 오케스트라 단원들이라도, 지휘자의 신호와 앉은 위치, 맡은 파트에 따라 서로 다른 소리를 내는 것과 비슷한데요. 배아의 세포도 같은 유전정보를 공유하지만, 받은 신호의 종류와 강도와 순서가 달라지면서 각자 다른 역할을 맡게 되는 것이지요.정리하자면,하나의 수정란이 서로 다른 기관으로 발생하는 이유는 세포마다 유전자가 달라서가 아니라, 배아 안에서 위치에 따라 서로 다른 신호를 받고 그에 따라 다른 유전자 발현 프로그램이 작동하기 때문인데요. 이 과정에서 모포겐 농도 차이, 배엽 형성, WNT와 BMP와 FGF와 Nodal 같은 신호 경로, 그리고 유전자 조절망과 후성유전학적 변화가 함께 작용하여 눈, 심장, 피부, 소화기관 같은 서로 다른 기관이 순차적으로 만들어지게 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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