식물의 유전자변이에 대해 알고싶습니다
안녕하세요.식물의 잎 색이나 꽃 색이 다양하게 나타나는 이유는 유전자 변이, 돌연변이, 자연선택, 품종 개량 등이 복합적으로 작용한 결과인데요, 이때 모든 독특한 색이 사람이 만든 것은 아니고, 자연에서 우연히 생긴 변이를 사람이 발견해 증식 및 선발한 경우도 많습니다.예를 들어 잎이 초록색이 아니라 흰색, 노란색, 분홍색 무늬가 섞여 있는 식물은 엽록소 생성 관련 유전자 변이 때문에 생기는 경우가 많은데요, 엽록소가 적거나 특정 부위에서 만들어지지 않으면 흰색이나 노란색 무늬가 나타나며 이를 무늬종이라고 부릅니다.질문처럼 한 나무에서 두 가지 색 잎이나 꽃이 함께 피는 현상은 몇 가지 이유가 있는데요, 가지 일부에서만 돌연변이가 생겨 다른 색이 나타나는 아조변이일 수 있고, 서로 다른 유전형 세포가 한 개체 안에 공존하는 키메라 현상일 수도 있는데요, 따라서 같은 나무인데 특정 가지에서만 다른 색 꽃이 피거나 잎 무늬가 달라지기도 합니다.품종 개발자들은 이런 자연 변이를 발견한 뒤, 삽목이나 접목, 교배 등을 통해 특징을 안정적으로 유지하며 새로운 품종으로 만들며, 의도적인 교배를 통해 색이나 크기, 병충해 저항성을 강화하기도 합니다. 감사합니다.
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분갈이 꼭 해야할까요? 그냥 두어도 될까요?
안녕하세요.금전수는 금전수처럼 비교적 천천히 자라고, 좁은 화분도 꽤 잘 견디는 식물이라서 꼭 바로 분갈이를 해야 하는 것은 아니며, 오히려 너무 큰 화분으로 갑자기 옮기는 경우에 흙이 오래 젖어 있어 뿌리 썩음 위험이 커질 수도 있습니다.다만 계속 풍성해졌다면 몇가지 조건을 확인해보시는 것이 좋을 것 같은데요, 화분 아래 배수구로 뿌리가 많이 나오거나, 물을 줘도 금방 마르고, 새순이 잘 안 나오거나 잎 상태가 예전보다 나빠진다면 뿌리가 화분 안을 꽉 채운 상태일 수 있습니다. 그런 경우는 분갈이를 해주는 편이 성장에 도움이 됩니다. 하지만 금전수는 뿌리뿐 아니라 덩이줄기에 물과 영양분을 저장하는 특성이 있어서, 약간 비좁은 환경도 잘 버팁니다. 다만 너무 오래 두면 성장 속도가 느려지거나 잎이 작아지고, 심하면 화분이 뿌리 압력 때문에 갈라질 정도가 될 수는 있습니다. 따라서 큰 화분으로 확 키우기보다 현재 화분보다 지름이 2~4cm 정도만 큰 화분으로 옮겨주시거나 아직 상태가 괜찮다면 올해는 유지하고, 다음 성장기인 봄~초여름에 분갈이하는 선택도 가능합니다. 감사합니다.
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두더지가 땅속에서 숨을 쉴수 있는 신체적
안녕하세요.두더지도 사람처럼 폐로 호흡하는 포유류이지만, 땅속 생활에 적응하면서 호흡과 순환계, 신체 구조가 크게 달라져서 사람이 견디기 어려운 환경에서도 살아갈 수 있습니다. 우선 두더지가 흙 속에 완전히 파묻혀 숨 쉬는 것이 아니라, 자신이 만든 굴 내부의 공기를 이용해 호흡한다는 것입니다. 흙 자체에는 공기층이 있고, 굴은 지표면이나 다른 굴과 연결되어 있어 어느 정도 공기 교환이 일어나는데요, 물론 산소 농도는 지상보다 낮고 이산화탄소는 높습니다. 그래서 두더지는 이런 환경에 적응한 여러 특징을 갖는데요, 혈액 속 헤모글로빈 농도가 높고 산소를 붙잡는 능력이 뛰어나, 낮은 산소 농도에서도 효율적으로 산소를 이용할 수 있습니다. 일부 연구에서는 근육의 미오글로빈 농도도 높아 산소 저장 능력이 좋다고 알려져 있습니다. 게다가 두더지는 높은 이산화탄소 농도에 대한 내성이 비교적 큰데요, 사람은 CO₂가 조금만 높아져도 숨이 막히고 괴롭지만, 두더지는 굴 속에서 축적되는 CO₂를 더 잘 견딜 수 있습니다. 신체 구조도 영향을 주는데요, 두더지의 털은 어느 방향으로도 눕기 쉬워 좁은 굴에서 앞뒤 이동이 편하고, 코 주변은 흙 입자가 깊숙이 들어가는 것을 어느 정도 막는 구조를 가집니다. 하지만 흙이 완전히 들어가지 않는 것은 아니며, 기본적으로는 굴이라는 공기 공간 안에서 생활하는 것이 중요하다고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.
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수영장 물의 산성도를 일정하게 유지하기 위해 사용하는 pH 미터의 원리가 무엇인가요?
안녕하세요.수영장 물의 pH 미터는 유리 전극과 기준 전극 사이에 발생하는 전위차를 측정하여 용액 속 수소 이온 농도를 계산하는 장치인데요, 이때 중요한 것은 유리막 양쪽의 수소 이온 활성도 차이로 인해 형성되는 전기화학적 전위이며, 이는 네른스트 방정식으로 표현됩니다. pH 미터의 유리 전극 내부에는 일정한 pH를 가진 내부 용액이 존재하고, 외부는 측정 대상인 수영장 물과 접촉합니다. 유리막은 H⁺ 이온에 선택적으로 반응하므로, 내부와 외부의 수소 이온 농도 차이에 따라 유리막 양쪽에 막전위가 형성되는데요, 이때 기준 전극은 일정하고 변하지 않는 전위를 제공하며, pH 미터는 유리 전극 전위와 기준 전극 전위 사이의 전위차를 측정합니다. 측정된 전위차는 네른스트 방정식에 따라 수소 이온 농도와 로그 관계를 가지므로, 기기는 이를 pH 값으로 환산합니다. 25℃에서 이상적인 조건이라면 pH가 1 변할 때 전위는 약 59.1 mV 변합니다. 즉 용액이 산성으로 갈수록 전위가 변하고, 염기성으로 갈수록 반대 방향으로 변하며, pH 미터는 이 전위 변화를 전자 회로로 분석해 수치화합니다. 수영장에서는 pH가 너무 낮으면 배관 부식과 피부 자극이 증가하고, 너무 높으면 소독제의 효과가 감소하기 때문에 pH 미터를 이용해 보통 약 pH 7.2~7.8 범위로 유지 관리하는데요, 따라서 pH 미터는 단순히 산도를 재는 장비가 아니라, 유리막 내외부 H⁺ 농도 차이에 의해 발생한 전위차를 기준 전극과 비교하고 이를 네른스트 방정식으로 변환해 pH를 정량 측정하는 전기화학 센서라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다..
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선크림이 산호초에 안 좋다고 하잖아요
안녕하세요.선크림이 산호초에 안 좋다는 이야기는 실제 연구 결과를 바탕으로 나온 것이지만, 모든 선크림이 같은 수준으로 해롭다고 단정할 수는 없습니다. 우선 유기자차는 자외선을 흡수해 열로 바꾸는 성분을 사용하며, 이 중 일부 성분인 옥시벤존과 옥티녹세이트는 산호 유생의 성장과 번식, 산호 백화 현상에 영향을 줄 가능성이 연구되어 왔습니다. 따라서 일부 지역에서는 이런 성분이 포함된 선크림 판매나 사용을 제한하기도 하는데요, 다만 실제 바다 환경에서 어느 정도 농도에서 얼마나 큰 영향을 주는지는 연구마다 차이가 있고 논쟁도 있습니다.반면 무기자차는 주로 산화아연, 이산화티타늄 같은 광물 입자를 사용해 자외선을 반사 및 산란시킵니다. 이 경우 입자 크기나 농도에 따라 해양 생물에 영향을 줄 가능성이 제기된 연구가 있는데요, 즉 무기자차가 상대적으로 덜 우려되는 경우는 있어도, 무조건 안전하다고 말하기는 어렵습니다. 또한 워터프루프 선크림도 물에 전혀 안 씻겨 나가는 것은 아닌데요, 땀과 물에 잘 버티도록 만든 것이지, 바다에서 오래 수영하거나 몸을 문지르면 일부 성분은 떨어져 나옵니다. 실제로 관광객이 많은 해변에서는 선크림 성분이 해수에서 검출되기도 합니다.게다가 영향 대상이 산호초만은 아닙니다. 일부 연구에서는 해조류, 플랑크톤, 어류 초기 발생 단계, 갑각류 등 다른 해양생물에도 영향 가능성이 논의되나, 산호초가 특히 주목받는 이유는 산호가 생태계 핵심 역할을 하고, 이미 해수 온도 상승과 산성화 등으로 스트레스를 많이 받고 있기 때문입니다. 감사합니다.
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파스를 붙이면 시원해지는 원리는 어떻게 되나요?
안녕하세요.쿨파스를 붙였을 때 시원하게 느껴지는 것은 실제로 피부 온도가 크게 내려가서라기보다, 피부의 냉감 수용체를 자극해 뇌가 차갑다고 인식하기 때문입니다. 주로 쿨파스에는 멘톨 성분이 들어 있는데, 이 멘톨이 피부와 신경에 있는 TRPM8이라는 냉감 수용체를 활성화하는데요, 이 수용체는 원래 차가운 온도를 감지할 때 반응하는데, 멘톨이 붙으면 실제 온도가 많이 변하지 않아도 차갑다는 신호를 뇌로 보내게 됩니다.또한 파스에 포함된 휘발성 성분이 증발하면서 피부 표면 열을 일부 빼앗아 약간의 냉각 효과를 만들 수도 있는데요, 하지만 우리가 느끼는 강한 시원함은 주로 신경 자극 때문입니다. 파스가 통증 완화에 도움 되는 이유는 시원한 감각 자체가 통증 신호 전달을 일부 방해하기 때문입니다. 몸은 차가움이나 압력 같은 감각과 통증 신호를 함께 처리하는데, 냉감 자극이 강하면 통증 인식이 줄어드는 효과가 나타날 수 있고, 여기에 일부 파스는 소염진통 성분까지 포함해 염증과 통증을 줄이는 역할도 합니다. 감사합니다.
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여름 대표 과일인 수박이 씨가 없는 것도 있더라구요. 이런 수박은 어떻게 키워지는 건가요?
안녕하세요.씨 없는 수박은 염색체 수를 조절해 번식이 잘 안 되도록 만든 수박인데요, 보통의 일반적인 수박은 염색체가 두 벌인 2배체(2n) 입니다. 하지안 연구자들은 어린 수박에 특정 처리를 해 염색체가 네 벌인 4배체(4n) 수박을 만들었고, 이후 4배체 수박과 일반 2배체 수박을 교배하면 3배체(3n) 수박 씨앗이 생기는데, 이 씨앗으로 자란 수박이 우리가 먹는 씨 없는 수박입니다.3배체는 염색체 수가 홀수라서 감수분열 과정이 원활하지 않기 때문에 정상적인 생식세포를 만들기 어렵고, 수정이 완전히 이루어지지 못해 단단한 씨 대신 하얗고 부드러운 흔적만 남는 경우가 많습니다. 이때 씨 없는 수박도 열매 자체는 만들기 위해 꽃가루 자극이 필요한데요, 따라서 농가에서는 씨 없는 수박만 심지 않고, 옆에 일반 수박을 함께 심어 수분이 일어나도록 합니다. 꽃가루 자극을 받은 뒤 열매는 자라지만 정상 씨는 형성되지 않는 구조입니다. 말씀해주신 씨 없는 포도와 단감은 원리가 조금 다를 수 있는데요, 일부 씨 없는 포도는 수정 없이 열매가 커지는 단위결과 성질을 이용하거나, 수정은 되었지만 씨 발달이 중간에 멈추는 경우가 많습니다. 씨 없는 감도 품종이나 재배 방식에 따라 비슷한 원리가 적용되는데요, 즉 씨 없는 과일이라고 해도 모두 같은 방법으로 만들어지는 것은 아닙니다. 감사합니다.
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비온 다음 탄저병이 심한 이유가 뭔가요?
안녕하세요.비가 온 뒤에 말씀해주신 것처럼 탄저병이 심해지는 이유는 탄저병을 일으키는 곰팡이가 습하고 젖은 환경에서 매우 잘 번식하고 퍼지기 때문인데요, 탄저병은 과일, 채소, 고추, 딸기 등 다양한 작물에 생기는 곰팡이성 병인데, 특히 비가 온 뒤 온도와 습도가 높아지면 급격히 확산될 수 있습니다. 이때 주된 이유는 빗물이 포자를 옮기기 때문인데요, 병든 잎이나 줄기에 있던 곰팡이 포자가 빗방울에 튀어 주변 건강한 식물로 퍼집니다. 비가 강하게 오면 포자가 더 넓게 튀어 전염 범위도 커집니다. 또한 비가 오면 잎 표면이 오랫동안 젖어 있는데, 탄저병균은 이런 물막이 형성된 환경에서 발아하기 쉽습니다. 곰팡이 포자가 발아한 뒤 식물 조직 안으로 침투하려면 일정 시간 이상의 습기가 필요한 경우가 많고, 잎이 오래 젖어 있을수록 감염 확률이 높아집니다.게다가 비가 온 후에는 상처가 생기기 쉽다는 점도 영향을 주는데요, 강한 바람과 빗방울 때문에 잎이나 열매 표면에 미세한 손상이 생기는데, 탄저병균은 이런 틈을 통해 침입하기 쉽습니다. 온도도 중요한데요, 많은 탄저병균은 비교적 따뜻하고 습한 환경에서 활발해지기 때문에 장마철이나 비가 잦은 여름에 특히 심해지는 것입니다. 감사합니다.
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국내 해양에서 볼수있는 독이 있는 생물을 알려주세요
안녕하세요.국내 바다에도 사람에게 위험할 수 있는 독성 해양생물이 꽤 있는데요, 국내에서 비교적 주의해야 할 생물은 해파리류, 독가시를 가진 물고기, 독성 문어, 복어류 등이 있습니다. 우선 가장 흔하게 접하는 위험 생물 중 하나는 해파리인데요, 특히 노무라입깃해파리처럼 몸집이 큰 종은 여름철 국내 연안에 나타나기도 합니다. 촉수에 있는 독침에 쏘이면 심한 통증과 피부 염증, 붓기, 화상 같은 증상이 생길 수 있으며 드물게 알레르기 반응으로 호흡곤란이 발생하기도 하며, 해파리에 쏘였을 때는 민물보다 바닷물로 씻고, 손으로 문지르지 않는 것이 중요합니다.다음으로 매우 위험한 생물은 파란고리문어인데요, 몸집은 작지만 강한 신경독을 가지고 있으며, 최근 국내 남해와 제주 연안에서 발견 사례가 보고되고 있습니다. 물리면 근육 마비나 호흡 곤란이 발생할 수 있어 생명 위협 가능성이 있으며 몸에 선명한 파란색 고리 무늬가 나타나는 것이 특징입니다.복어류도 조심해야 하는데요, 국내 연안의 여러 복어는 테트로도톡신이라는 강한 독을 가지고 있는데, 특히 내장과 난소에 독이 많습니다. 잘못 손질해 먹으면 입술 저림, 마비, 호흡 곤란이 나타날 수 있으며 심한 경우 치명적일 수 있습니다. 의외로 성게도 자주 다치는 생물인데요, 독이 강하지는 않지만 가시에 찔리면 통증과 염증이 오래가고, 일부 사람은 알레르기 반응을 보일 수 있습니다. 감사합니다.
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담비는 왜 나무꼭대기에 올라가서도 사냥감을 몰아서 잡을까요?
안녕하세요.담비 중에서도 노란목도리담비는 몸집이 비교적 크면서도 매우 뛰어난 수목 생활 능력을 가진 포식자이기 때문에 말씀하신 것처럼 나무 위까지 사냥감을 몰아붙이는 행동을 보입니다. 담비는 길고 유연한 척추, 강한 어깨와 뒷다리 근육, 날카로운 발톱, 균형 잡기에 유리한 긴 꼬리를 가지고 있기 때문에 나뭇가지를 빠르게 이동하거나 방향을 급하게 바꾸는 능력이 뛰어납니다. 그래서 청설모나 다람쥐처럼 민첩한 동물을 나무 위에서 추격할 수 있습니다. 하지만 그렇다고 해서 담비가 항상 끝까지 쫓아가서 직접 잡는 것만은 아닌데요, 여러 마리가 함께 행동하는 경우 사냥감을 심리적으로 압박해 이동 경로를 제한하거나, 나뭇가지 끝처럼 도망치기 어려운 위치로 몰아 실수를 유도하기도 합니다. 즉 사냥감이 뛰어내리거나 균형을 잃는 순간을 노리는 전략도 사용하는 것입니다.또한 떨어질 위험이 아예 없다고 말하기도 어렵읍니다. 야생동물도 추락 사고를 겪고 다치거나 죽을 수 있습니다. 다만 담비는 높은 곳에서의 균형 감각과 착지 능력이 매우 발달해 있어 사람 눈에는 아슬아슬해 보여도 대부분 안전 범위 안에서 움직이며, 나무 사이 거리를 무작정 뛰기보다 가지의 굵기, 탄성, 거리 등을 순간적으로 판단하며 이동하는 것으로 보입니다. 어린 개체나 경험이 부족한 개체는 실수 확률이 더 높을 수 있습니다. 감사합니다.
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