답변 내역

안녕하세요. 껌은 여러 종류의 고분자 화합물로 이루어진 탄성 재료이기 때문에 상온에서는 고분자 사슬이 비교적 자유롭게 움직일 수 있어서 부드럽고 잘 늘어납니다. 따라서 옷이나 머리카락의 섬유 사이로 밀착되어 강하게 달라붙으며, 이 상태에서는 잡아당기면 늘어나기만 할 뿐 쉽게 떨어지지 않습니다.하지만 껌에 얼음을 대어 충분히 냉각하면 온도가 내려가면서 고분자 사슬의 운동이 크게 둔해지는데요, 이처럼 온도가 계속 낮아져 유리 전이 온도 이하에 가까워지면 고분자 사슬이 거의 움직이지 못하게 됩니다. 즉 원래는 상온에서 고무처럼 유연했던 껌이 유리처럼 단단하고 딱딱한 상태로 변하며, 탄성과 점성이 크게 감소하고 외부 충격을 흡수하는 능력도 떨어집니다. 이 상태에서 껌을 손으로 비틀거나 가볍게 두드리면, 상온에서처럼 늘어나는 대신 작은 조각으로 쉽게 깨지거나 부서집니다. 또한 섬유와 접촉하던 부분의 변형 능력도 감소하여 접착력이 약해지므로, 옷감이나 머리카락을 손상시키지 않고 비교적 쉽게 떼어낼 수 있습니다. 즉 얼음을 이용해서 껌을 제거하는 방법은 온도를 낮춰 고분자 화합물인 껌의 분자 운동을 둔화시킨 후에 유리 전이 온도 이하에서 유연성을 잃어 부서지기 쉬운 상태로 만들어 물리적으로 제거하는 것이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 퍼핀이란 마치 펭귄처럼 생겼으나 펭귄과는 전혀 다른 종류의 바닷새입니다. 몸집은 비둘기보다 조금 큰 정도이며, 검은 등과 흰 배, 그리고 번식기에 특히 눈에 띄는 크고 화려한 삼각형 모양의 부리를 가지고 있어 바다의 앵무새라는 별명으로도 불립니다. 퍼핀은 주로 북대서양과 북극에 가까운 해안에서 서식하는데요, 절벽이나 섬의 흙을 파서 굴을 만들고 그 안에서 알을 낳아 새끼를 키웁니다. 육지에서는 뒤뚱거리며 걷는 모습 때문에 펭귄을 떠올리게 하지만, 가장 큰 차이점은 퍼핀은 매우 뛰어난 비행 능력을 가진다는 점입니다. 또한 퍼핀은 날개를 초당 여러 차례 빠르게 움직여 하늘을 날 수 있으며, 바다에서는 같은 날개를 이용해 물속을 헤엄쳐 물고기를 잡습니다.퍼핀은 보통 작은 물고기나 갑각류를 먹는데, 혀와 부리 안쪽의 돌기 덕분에 한 번에 여러 마리의 물고기를 입에 물고도 놓치지 않습니다. 한 번의 사냥으로 수십 마리의 작은 물고기를 물고 둥지로 돌아오는 모습도 흔히 볼 수 있습니다. 반면 펭귄은 남반구에만 살며, 날개가 완전히 헤엄치기에 적합하도록 진화하여 하늘을 날지 못합니다. 즉, 퍼핀과 펭귄은 검은 등과 흰 배를 가진 점이나 바다에서 생활한다는 점은 비슷하지만, 서로 가까운 친척은 아니기 때문에, 비슷한 모습은 같은 환경에 적응하는 과정에서 독립적으로 나타난 수렴진화의 대표적인 사례라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 네, 돌고래는 사람처럼 양쪽 뇌가 동시에 깊은 잠에 드는 수면은 거의 하지 못하기 때문에 단일반구수면이라는 방식으로 잠을 잡니다. 단일반구수면이란 말 그대로 좌우 대뇌 반구 중 한쪽만 깊은 수면 상태에 들어가고, 다른 한쪽은 깨어 있는 상태를 유지하는 수면 방식을 말하는데요, 몇 시간 후에는 반대로 잠자는 반구와 깨어 있는 반구가 서로 교대로 바뀝니다. 이렇게 하면 돌고래는 잠을 자면서도 계속 헤엄칠 수 있고, 주기적으로 수면 위로 올라와 숨을 쉬며, 천적을 경계할 수도 있습니다. 즉 돌고래는 사람처럼 양쪽 뇌가 동시에 깊은 수면에 들어가는 단계는 사실상 어렵습니다. 한쪽 뇌는 깊은 수면을 취하는 동안 다른 한쪽이 깨어 있는 상태이므로, 시간이 지나면서 양쪽 뇌가 번갈아 충분한 휴식을 얻게 됩니다. 이처럼 돌고래는 교대로 깊은 휴식을 취하는 방식을 사용한다고 보시면 됩니다.이러한 수면 방식은 바다에서 살아가는 돌고래에게 매우 중요한 적응이라고 할 수 있는데요, 돌고래는 사람처럼 무의식적으로 숨을 쉬는 동물이 아니라 의식적으로 호흡하는 동물입니다. 만약 양쪽 뇌가 모두 깊은 잠에 빠진다면 수면 위로 올라와 숨을 쉬지 못할 위험이 있으며, 천적의 접근을 알아차리지 못할 수도 있기 때문에 단일반구수면이 생존에 매우 유리합니다. 이와 같은 단일반구수면은 돌고래만의 특징은 아닌데요, 돌고래를 포함한 많은 이빨고래류에서 관찰되며, 범고래, 흰돌고래, 향유고래 등도 이러한 수면을 하는 것으로 알려져 있습니다. 이와 같은 해양생물 이외에도 단일반구수면은 고래류뿐 아니라 오리, 기러기 같은 일부 새에서도 발견됩니다. 무리의 가장자리에서 자는 새는 바깥쪽을 향한 눈을 뜨고 한쪽 뇌만 깨어 있어 포식자를 경계하는 경우가 있는데요, 이는 서로 다른 동물들이 비슷한 환경에 적응하면서 진화시킨 전략이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 여왕벌이 죽으면 새로운 여왕벌을 만들어 벌집을 유지하려고 합니다. 이때 여왕벌과 일벌은 유전적으로 거의 동일한 암컷인데요, 즉 둘의 차이는 태어날 때부터 정해져 있는 것이 아니라, 애벌레 시기에 어떤 먹이를 받았는지에 따라 결정됩니다. 여왕벌이 죽거나 수명이 다해 가면 일벌들은 3일 정도밖에 되지 않은 어린 암컷 애벌레 몇 마리를 골라 특별한 방인 왕대에서 키우기 시작하며, 이 애벌레들에게는 일반 애벌레와 달리 로열젤리를 계속 먹입니다. 로열젤리는 단백질과 비타민, 생리활성 물질이 풍부한 먹이를 의미하는데요, 이를 지속적으로 먹은 애벌레는 생식기관이 완전히 발달하여 여왕벌이 됩니다. 반면 일반 먹이를 받은 애벌레는 생식능력이 거의 없는 일벌로 성장합니다.즉 여러 마리의 여왕벌 후보가 자라지만, 보통 가장 먼저 성충이 된 여왕벌이 아직 번데기 상태이거나 막 우화한 다른 여왕벌들을 공격하여 제거합니다. 경우에 따라서는 여러 여왕벌이 직접 싸우기도 하며, 최종적으로 한 마리만 살아남아 새로운 여왕벌이 됩니다. 새 여왕벌은 이후 벌집 밖으로 나가 여러 수벌과 혼인비행을 하며 교미하는 과정에서 저장한 정자로 평생 알을 낳을 수 있으며, 다시 벌집으로 돌아와 새로운 여왕벌로서 역할을 수행합니다. 감사합니다.

안녕하세요. 네, 어느 정도 사실입니다. 하지만 한 번 많이 먹었다고 영구적으로 커지는 것은 아닙니다. 우선 위는 매우 탄력성이 좋은 근육으로 이루어진 장기이기 때문에 공복일 때는 약 50mL 정도의 작은 주머니처럼 접혀 있지만, 음식을 먹으면 근육이 자연스럽게 늘어나 성인의 경우 1~2L 이상까지도 팽창할 수 있습니다. 이것은 정상적인 생리 현상이며, 식사 후 시간이 지나 음식이 소화되면 다시 원래 크기에 가까워집니다.하지만 오랫동안 과식하는 습관이 지속되면 위가 큰 부피의 음식을 자주 담는 데 적응하게 되는데요, 이 경우 위 자체의 용적이 다소 증가할 수 있으며, 무엇보다 위가 충분히 찼다는 신호를 보내는 기준이 높아져 이전보다 많은 양을 먹어야 포만감을 느끼게 됩니다. 반대로 다이어트를 하면서 식사량을 줄이면 위는 작은 양의 음식에도 적응하게 되는데요, 뇌의 식욕 조절 중추도 새로운 식사량에 익숙해지면서 적은 양으로도 포만감을 느끼기 쉬워집니다. 따라서 처음에는 배가 고프더라도 몇 주 정도 지나면 이전보다 적은 양으로도 만족감을 느끼는 경우가 많습니다. 이 과정에는 여러 호르몬이 관여하는데요, 공복감을 느끼게 하는 호르몬과 포만감을 느끼게 하는 호르몬이 식사 습관에 따라 분비 양상이 달라질 수 있습니다. 또한 위가 얼마나 늘어났는지 감지하는 신경도 뇌에 포만감 신호를 전달하기 때문에, 식사량의 변화는 위의 크기뿐 아니라 뇌와 호르몬이 함께 적응한 결과라고 볼 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 식물의 광합성은 지구 생명체를 유지하는 가장 중요한 생명 현상인데요, 동물과 달리 식물은 움직이지 못하기 때문에 햇빛의 에너지를 이용하여 스스로 영양분을 만들어 살아가는 것입니다. 이때 광합성은 식물 세포 안에 있는 엽록체라는 기관에서 일어나는데요, 엽록체에는 초록색 색소인 엽록소가 들어 있는데, 이 엽록소가 햇빛의 에너지를 흡수하는 역할을 합니다. 식물은 뿌리를 통해 흡수한 물과 잎의 기공을 통해 들어온 이산화탄소를 이용하여 포도당을 합성하고,만들어진 포도당은 식물의 성장과 생명 활동에 필요한 에너지원이 되거나 녹말 형태로 저장됩니다.광합성은 크게 명반응과 암반응으로 나뉩니다. 빛 반응에서는 엽록소가 햇빛을 흡수하여 물을 분해하고, 이 과정에서 산소가 만들어져 공기 중으로 방출되며, 다음 단계에서 사용할 에너지가 생성됩니다. 이어지는 탄소 고정 반응에서는 이산화탄소를 이용해 포도당을 합성하는데요, 즉 햇빛이 직접 포도당을 만드는 것이 아니라, 포도당을 합성하는 데 필요한 에너지를 제공하는 역할을 한다고 보시면 되겠습니다.광합성이 환경에 중요한 이유는 동물과 사람을 포함한 대부분의 생물은 광합성을 통해 만들어진 유기물을 먹이의 근원으로 이용하기 때문입니다. 또한 광합성 과정에서 방출되는 산소는 대부분의 생물이 호흡하는 데 필수적이며, 현재 지구 대기의 산소도 오랜 기간 식물과 해양의 광합성 생물들이 만들어 낸 결과라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 진화생물학에서는 오스트랄로피테쿠스를 비롯한 모든 인류의 조상은 한 개체의 갑작스러운 돌연변이로 생겨난 것이 아니라, 수많은 세대를 거치며 점진적으로 형질이 축적되어 나타난 것으로 보고 있습니다. 먼저, 인류를 포함한 영장류의 가장 오래된 조상들도 현대의 포유류와 마찬가지로 암수의 성관계를 통해 번식하고 새끼를 낳았습니다. 유성생식은 영장류가 등장하기 훨씬 이전부터 포유류의 공통적인 번식 방식이었습니다. 따라서 초기 영장류도 지금과 기본적으로 같은 방식으로 번식했다고 보시면 됩니다. 말씀해주신 오스트랄로피테쿠스도 어느 날 갑자기 태어난 첫 번째 오스트랄로피테쿠스가 있었던 것은 아닌데요, 실제 자연에서는 부모와 자식이 완전히 다른 종이 되는 일은 거의 일어나지 않습니다. 부모와 자식은 매우 비슷하며, 세대를 거칠수록 아주 작은 유전적 변화가 계속 축적됩니다. 예를 들어 A라는 집단이 수만~수십만 년 동안 살아가면서 작은 돌연변이와 자연선택이 반복되면, 초기 개체와 후대의 개체는 점점 달라지는데요, 그러나 각 세대끼리는 서로 교배가 가능하고 매우 비슷합니다. 이렇게 변화가 계속 누적되다 보면, 맨 처음 세대와 아주 먼 후손은 외형과 유전자가 크게 달라져 결국 다른 종으로 분류하게 된느 것입니다. 또한 한 집단 안에서는 다양한 유전적 변이가 항상 존재하기 때문에 어떤 개체는 다리가 조금 길고, 어떤 개체는 턱이 조금 작고, 어떤 개체는 뇌가 조금 큰 식입니다. 이때 환경에 더 잘 적응하는 형질을 가진 개체들이 더 많은 자손을 남기면서 그 형질이 서서히 집단 전체에 퍼져 나가는 것이며, 특정 한 마리의 돌연변이가 모든 것을 바꾼 것이 아니라, 수많은 작은 유전적 변화가 집단 전체에 축적된 결과가 진화라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 질문해주신 초파리, 날파리, 하루살이 같은 작은 곤충들도 모두 뇌를 가지고 있는데요, 다만 사람처럼 큰 뇌가 아니라, 몸 크기에 맞게 매우 작은 뇌를 가지고 있습니다. 곤충의 뇌는 머리 안에 있는 작은 신경세포 덩어리로 이루어져 있으며, 눈, 더듬이, 입 등의 감각 정보를 처리하고 행동을 조절하는데요, 예를 들어 초파리의 뇌는 약 10만 개 정도의 신경세포로 이루어져 있는데, 물론 사람의 약 860억 개에 비하면 매우 적지만, 먹이를 찾고, 짝을 찾고, 위험을 피하고, 학습하고, 기억하는 데는 충분한 기능을 합니다.실제로 초파리는 냄새와 먹이를 연관 지어 학습할 수 있고, 위험한 경험을 기억했다가 다음 행동에 반영하기도 합니다. 또한 말씀해주신 것처럼 세수할 때 손등에 앉는 이유도 생각이 없어서는 아닙니다. 초파리나 작은 파리들은 사람의 피부에서 나오는 체온, 땀 속의 수분, 염분, 젖산, 이산화탄소 등을 감지하여 먹이나 휴식 장소로 인식하기 때문에 가까이 날아오는 것입니다. 다만 하루살이의 경우에는 성충이 된 뒤 수명이 매우 짧고, 입이 퇴화한 종이 많아 먹지도 못한 채 번식에만 집중하는 독특한 생활사를 가지고 있는데요, 하지만 뇌가 없는 것은 아니며, 짝을 찾고 날아다니는 데 필요한 신경계는 정상적으로 갖추고 있다고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 난은 다른 화분 식물보다 물을 적게 주는 편이 오히려 건강하게 자라는 식물인데요, 선물로 받은 난은 대부분 실내에서 기르는 서양란인 경우가 많은데, 이때 가장 중요한 것은 과습을 피하는 것입니다. 난에 물을 줄 때에는 흙이 아니라 나무껍질이나 수태가 거의 말랐을 때 흠뻑 주는 것이 좋은데요, 일반적으로 봄과 여름에는 5~7일에 한 번, 가을과 겨울에는 7~14일에 한 번 정도가 적당하지만, 계절과 실내 환경에 따라 달라질 수 있습니다. 또한 물을 준 후에는 화분 아래로 물이 충분히 빠져나가도록 해야 하며, 받침에 물이 오래 고여 있으면 뿌리가 썩을 수 있습니다.햇빛은 강한 직사광선보다 밝은 간접광을 좋아하기 때문에, 남향 창가라면 커튼을 통해 들어오는 빛 정도가 적당하고, 동향이나 서향 창가도 좋은 장소입니다. 햇빛 이외에 통풍 역시 중요하나 요인인데요, 자연에서는 나무에 붙어 자라는 식물이기 때문에 공기가 잘 순환하는 환경을 좋아합니다. 창문을 하루에 한두 번 열어 신선한 공기를 순환시켜 주되, 겨울철 찬바람이 직접 닿지는 않도록 하는 것이 좋습니다. 온도의 경우에는 낮에는 20~25℃, 밤에는 15~20℃ 정도가 가장 적합하고, 실내 습도를 50~70% 정도 유지하면 뿌리와 잎이 건강하게 자랍니다. 실내가 너무 건조하다면 화분 주변에 물을 담은 접시를 두거나 가습기를 사용하는 것도 도움이 됩니다. 앞서 말한 것과 같이 밝은 간접광, 적당한 통풍, 충분하지만 과하지 않은 물 관리만 잘해도 난은 수년 동안 건강하게 자라며 매년 아름다운 꽃을 피울 수 있을 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 말씀해주신 것처럼 소금쟁이가 물 위에 떠다닐 수 있는 이유는 물의 표면장력과 다리의 특별한 구조 때문인데요, 우선 물은 분자끼리 서로 강하게 잡아당기는 성질이 있어서 수면에는 마치 아주 얇은 막이 펼쳐져 있는 것과 같은 표면장력이 만들어집니다. 이때 소금쟁이는 몸무게가 매우 가볍고 다리가 길어서 몸의 무게를 넓게 분산시키기 때문에 이 표면장력을 뚫지 않고 물 위에 설 수 있는 것입니다. 또한 소금쟁이의 다리에는 매우 가는 털이 빽빽하게 나 있는데요, 이 털에는 물을 밀어내는 성질이 있어 다리가 쉽게 젖지 않습니다. 따라서 다리가 물속으로 가라앉지 않고 수면 위에 안정적으로 떠 있을 수 있는 것입니다. 특히나 물 위에서 소금쟁이가 빠르게 움직일 수 있는 것은, 가운데 다리로 수면을 뒤쪽으로 강하게 밀면 물이 뒤로 움직이고, 그 반작용으로 소금쟁이는 앞으로 미끄러지듯 나아가는 방식을 활용하기 때문입니다. 이때 다리를 한 번만 밀어도 관성 때문에 상당한 거리를 빠르게 이동할 수 있습니다.반면에 만약 물에 세제를 풀어 표면장력을 크게 낮추면 소금쟁이는 물 위를 자유롭게 걷기 어려워지는데요, 이는 소금쟁이가 단순히 가벼워서 떠 있는 것이 아니라, 물의 표면장력과 다리의 소수성 구조를 이용하도록 진화한 곤충이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.