답변 내역

안녕하세요. 암순응은 밝은 곳에서 어두운 곳으로 이동했을 때 시간이 지남에 따라 어두운 환경에 적응하여 점차 사물을 볼 수 있는 현상인데요, 이 과정에는 동공의 크기 변화와 망막의 시세포 기능 변화가 함께 작용합니다. 밝은 야외에서는 강한 빛이 눈으로 들어오기 때문에 동공이 수축하여 눈 안으로 들어오는 빛의 양을 줄이며, 망막의 원추세포가 활발하게 작용하여 색을 구별하고 선명한 시야를 제공합니다. 반면, 어두운 영화관에 들어가면 처음에는 동공이 아직 작고 망막도 밝은 환경에 적응된 상태이므로 충분한 빛을 받아들이지 못해 주변이 거의 보이지 않습니다.우선 일어나는 변화는 동공의 확대인데요, 어두운 환경에서는 홍채의 방사근이 수축하고 동공괄약근이 이완되어 동공이 커집니다.결과적으로 더 많은 빛이 눈 안으로 들어와 망막에 도달하게 되지만, 동공이 완전히 확대되는 데는 수십 초 정도밖에 걸리지 않으며, 이것만으로는 암순응을 충분히 설명할 수 없습니다. 암순응의 핵심은 망막의 간상세포가 점차 기능을 회복하는 과정인데요, 망막에는 원추세포와 간상세포라는 두 종류의 시세포가 있는데, 원추세포는 밝은 곳에서 색을 구별하는 데 적합하고, 간상세포는 어두운 곳에서 약한 빛을 감지하는 데 특화되어 있습니다. 밝은 곳에서는 간상세포 안에 있는 시각색소인 로돕신이 빛에 의해 대부분 분해되어 있어 기능이 떨어진 상태입니다. 어두운 곳으로 이동하면 시간이 지나면서 로돕신이 다시 합성되고 간상세포의 빛에 대한 민감도가 점차 높아지다보니, 처음에는 보이지 않던 희미한 물체도 점차 인식할 수 있게 되는 것입니다. 이 과정이 진행되는 동안에는 원추세포보다 간상세포가 시각을 담당하게 되며, 간상세포는 매우 약한 빛도 감지할 수 있는 대신 색을 구별하는 능력이 거의 없기 때문에, 어두운 곳에서는 사물이 주로 회색이나 흑백에 가깝게 보이게 됩니다. 감사합니다.

안녕하세요. 닭살이란 의학적으로 입모반사라고 하며, 피부에 있는 작은 근육인 기모근이 수축하면서 털이 곤두서는 생리적 반응인데요, 이 반응은 추위를 느끼거나 공포, 놀람, 긴장과 같은 강한 감정을 경험할 때 주로 나타나며, 모두 교감신경계가 활성화되면서 발생합니다.추운 환경에서는 체온을 유지하기 위한 방어 기전으로 입모반사가 일어나는데요, 기모근이 수축하여 털이 곤두서면 털 사이에 공기층이 형성되는데, 이 공기층은 열전도가 잘 일어나지 않는 단열층 역할을 합니다. 털이 풍부한 포유류에서는 이러한 공기층이 체온이 외부로 빠져나가는 것을 줄여 추운 환경에서도 몸의 열을 유지하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어 고양이나 개가 추울 때 털이 부풀어 보이는 것도 같은 원리이지만, 사람은 진화 과정에서 대부분의 체모가 퇴화했기 때문에 털이 서더라도 단열 효과가 거의 없으며, 피부가 울퉁불퉁해지는 닭살만 두드러지게 나타납니다. 즉, 사람의 입모반사는 과거 조상에게는 체온 유지에 도움이 되었습니다. 하지만 현재에는 기능이 크게 감소한 진화의 흔적이라고 할 수 있습니다. 다음으로 공포나 놀람을 느낄 때 닭살이 돋는 이유도 같은 교감신경 반응 때문인데요, 위험한 상황에서는 아드레날린이 분비되어 심장 박동이 빨라지고 혈압이 상승하며, 근육으로 가는 혈류가 증가하는 등 몸이 즉각적인 행동을 준비하는 투쟁-도피 반응이 일어납니다. 이 과정에서 기모근도 함께 수축하여 털이 곤두서는데요, 털이 많은 동물에서는 몸집이 실제보다 커 보이게 만들어 포식자를 위협하거나 경쟁 상대를 압도하는 효과를 얻을 수 있습니다. 고양이가 위협을 받을 때 등을 둥글게 세우고 털을 곤두세우는 것이 대표적인 예입니다. 감사합니다.

안녕하세요 일본은 기초 생명과학 분야에서 세계적으로 매우 높은 수준을 유지하고 있는 나라인데요, 의생명과학, 분자생물학, 발생학, 면역학, 식물생물학, 구조생물학 등 여러 분야에서 오랜 연구 전통을 갖고 있습니다. 일본의 강점은 기초과학에 장기간 투자해 온 연구 문화에 있는데요, 미국이나 영국처럼 압도적인 규모는 아니지만, 오랜 기간 축적된 연구 인프라와 정부 지원, 그리고 세계적인 연구소들이 결합되어 꾸준히 우수한 연구 성과를 내고 있습니다. 실제로 생리의학상과 화학상을 포함한 노벨상 수상자도 다수 배출했으며, 생명과학과 관련된 연구에서도 중요한 업적을 남겼습니다. 예를 들어, 오스미 요시노리 교수는 세포 내 불필요한 물질을 분해하는 자가포식의 분자적 원리를 규명하여 2016년 노벨 생리의학상을 수상했는데요, 이 연구는 암, 신경퇴행성 질환, 노화 연구에도 큰 영향을 미쳤습니다.일본 대학 가운데서는 도쿄대학교가 생명과학 전반에서 가장 높은 평가를 받는데요, 분자생물학, 유전학, 세포생물학, 발생학, 신경과학 등 거의 모든 분야에서 세계적인 연구실을 보유하고 있으며, 국제 대학평가에서도 생명과학 분야는 세계 상위권에 속하는 경우가 많습니다. 교토대학교 역시 세계적으로 유명한 대학이며, 특히 줄기세포와 재생의학 분야에서 큰 업적을 남겼습니다. 야마나카 신야 교수가 유도만능줄기세포를 개발하여 노벨 생리의학상을 수상한 곳으로 잘 알려져 있습니다. 이 밖에도 오사카대학교는 면역학과 감염병 연구, 의생명과학 분야에서 강점을 가지고 있으며, 도호쿠대학교는 분자생물학과 생화학, 나고야대학교는 발생학과 유전학, 홋카이도대학교는 식물과학과 농생명과학 분야에서 국제적으로 좋은 평가를 받고 있습니다. 또한 일본은 대학뿐 아니라 연구기관의 수준도 매우 높은데요, 대표적으로 RIKEN은 생명과학, 유전체학, 발생생물학, 뇌과학 등 다양한 분야에서 세계적인 연구를 수행하는 기관으로, 해외 연구자들도 많이 참여하고 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 과학이 자연 현상을 이해하는 데 가장 강력한 방법인 것은 맞지만 모든 진실을 설명할 수 있는지는 현재도 계속 논의되고 있습니다. 과학은 관찰과 실험, 그리고 반복적인 검증을 통해 자연의 법칙을 밝혀내는 학문인데요, 우주의 탄생, 생명의 진화, 질병의 원인, 유전 현상 등 과거에는 설명하기 어려웠던 많은 문제를 과학이 밝혀냈습니다. 또한 인간의 뇌와 의식에 대해서도 신경과학과 인공지능 연구를 통해 점차 이해의 폭을 넓혀가고 있습니다.하지만 인간의 의식이 왜 주관적인 경험을 가지는지, 또는 인간 존재의 의미와 삶의 목적은 무엇인지와 같은 질문은 과학만으로 완전히 답하기 어려운 측면이 있는데요, 과학은 어떻게와 무엇 때문에를 설명하는 데 매우 뛰어나지만, 왜 살아야 하는지, 무엇이 옳은 삶인지처럼 가치와 의미를 묻는 질문은 철학, 윤리학, 종교 등 다른 분야의 논의도 함께 필요합니다. 따라서 현재의 관점에서는 과학이 앞으로 더 많은 현상을 설명할 가능성은 매우 크지만, 모든 종류의 진실과 의미를 과학만으로 완전히 규명할 수 있다고 단정할 수는 없습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 참새도 실제로는 여러 종류가 있습니다. 다만 우리나라에서 가장 흔히 볼 수 있는 참새는 참새이며, 우리가 일상에서 참새라고 부르는 대부분이 이 종입니다.참새과에는 다양한 종이 있는데 대표적으로 우리나라 전역에서 가장 흔하게 볼 수 있는 종인 참새가 있습니다. 머리 윗부분이 적갈색이고, 뺨에 검은 반점이 있는 것이 특징입니다. 다음으로 집참새는 유럽, 아시아 일부, 북미 등 세계적으로 매우 널리 분포하며, 사람과 가까운 곳에서 생활하며 도시에서도 흔합니다. 우리나라에서는 자연적으로 서식하지 않습니다.스페인참새는 남유럽과 북아프리카, 서아시아 등에 분포하며 수컷은 번식기에 가슴의 검은 무늬가 매우 진한 것이 특징입니다. 계피참새는 동아시아와 히말라야 지역에 분포하며, 수컷은 적갈색 몸빛이 뚜렷하고, 우리나라에서는 매우 드물게 관찰됩니다. 한편 사람들이 참새로 착각하는 새들도 있는데요, 예를 들어 문조나 방울새 등은 몸집이 작고 생김새가 비슷하지만 참새과가 아닌 다른 분류에 속하는 새입니다. 전 세계적으로는 참새과에 40여 종이 알려져 있으며, 지역에 따라 서식하는 종류가 다릅니다. 감사합니다.

안녕하세요. 멸종위기종을 보호하는 이유는 단순히 동식물을 불쌍해서 지키는 것이 아니라, 생태계의 균형을 유지하고 결국 인간의 삶을 보호하기 위해서입니다. 어떤 종이 하나 사라진다고 해서 당장 사람에게 큰 피해가 나타나는 경우는 드뭅니다. 하지만, 생태계는 수많은 생물이 먹고 먹히고 서로 영향을 주고받는 복잡한 관계로 연결되어 있기 때문에 한 종의 멸종이 연쇄적인 변화를 일으킬 수 있습니다.예를 들어 포식자가 사라지면 먹잇감의 개체 수가 급격히 늘어나 농작물 피해가 증가하거나, 꽃가루를 옮기는 곤충이 줄어들면 과일과 채소의 생산량이 감소할 수 있으며, 습지를 정화하는 식물이나 해양 생물이 감소하면 수질이 나빠지고, 숲을 이루는 나무가 줄어들면 탄소를 흡수하는 능력이 떨어져 기후 변화에도 영향을 줄 수 있습니다. 이처럼 생태계가 건강해야 깨끗한 물과 공기, 안정적인 식량 생산 같은 인간에게 필수적인 혜택도 유지됩니다. 또한 멸종위기종은 미래의 의학과 과학 발전 측면에서도 중요한 가치를 지니는데요, 생물들은 각각 고유한 유전자와 생리적 특성을 가집니다. 이러한 특성이 새로운 의약품이나 산업 기술 개발에 활용되는 경우가 있는데요, 실제로 여러 항생제와 항암제, 혈압약 등의 개발에는 동식물이나 미생물에서 발견된 물질이 큰 역할을 했습니다. 어떤 종이 사라지면 아직 밝혀지지 않은 유용한 유전자나 생리활성 물질도 함께 잃게 되는 것입니다. 또한 한번 멸종되면 되돌릴 수 없습니다. 개체 수가 매우 적어지면 유전적 다양성이 감소해 질병이나 환경 변화에 더욱 취약해지고, 결국 완전히 사라질 가능성이 커집니다. 따라서 개체 수가 아직 남아 있을 때 보호하는 것이 훨씬 효과적이고 비용도 적게 듭니다. 감사합니다.

안녕하세요. 악어가 물이 있는 곳이라고 해서 어디에서나 살 수 있는 것은 아닙니다. 악어는 물과 육지를 모두 이용하는 반수생 파충류이기 때문에 다큐멘터리에서 땅 위에 가만히 누워 햇볕을 쬐거나 쉬는 모습을 자주 볼 수 있는 것은 맞지만 이는 육지에서도 활동할 수 있다는 의미일 뿐, 생활의 대부분은 물과 그 주변에서 이루어집니다.악어가 서식하려면 단순히 물이 있다는 조건만으로는 부족한데요, 먼저 연중 기온이 따뜻해야 합니다. 대부분의 악어는 열대와 아열대 지역에 분포하며, 체온을 스스로 일정하게 유지하지 못하는 변온동물이기 때문에 추운 환경에서는 오래 살아가기 어렵습니다. 또한 몸을 숨기고 사냥할 수 있을 만큼 넓고 비교적 수심이 있는 강이나 호수, 늪, 습지 같은 환경이 필요하며, 물고기나 양서류, 새, 포유류 등 먹이가 풍부해야 합니다. 번식을 위해서는 알을 낳을 수 있는 모래톱이나 흙둔덕 같은 육상 공간도 필요합니다. 또한 산에 계곡이 있다고 해서 악어가 살 수 있는 것은 아닌데요, 대부분의 산 계곡은 물이 차갑고 흐름이 매우 빠르며 수심도 얕은 경우가 많습니다. 이러한 환경에서는 악어가 체온을 유지하기 어렵고, 몸을 숨긴 채 사냥하기도 힘들며 먹이도 충분하지 않은 경우가 많습니다. 물론 예외적으로 열대 지역에서는 산지 근처를 흐르는 강에서 악어가 발견되기도 하지만, 이 역시 따뜻한 기후와 넓은 하천, 풍부한 먹이 등 여러 조건이 갖추어진 환경에서 가능한 것이며, 일반적으로 우리가 떠올리는 차갑고 좁은 산속 계곡과는 환경이 크게 다릅니다. 감사합니다.

안녕하세요. 모기는 사람에게는 성가신 존재이지만, 생태학적으로는 필요한 생물인지와 없어지면 생태계가 붕괴하는가는 서로 다른 질문입니다. 현재 학계의 견해를 종합하면, 모기 자체는 생태계의 한 구성원이지만, 모든 모기가 사라진다고 해서 지구 생태계 전체가 붕괴할 것이라는 증거는 없습니다. 다만 일부 지역에서는 생태계에 변화가 생길 가능성이 있습니다.우선 모기는 전 세계에 약 3,500여 종이 알려져 있으며, 사람의 피를 주로 빨아 질병을 옮기는 종은 극히 일부입니다. 대부분의 모기는 꽃의 꿀이나 식물의 당분을 먹으며 살아가고, 수컷은 사람이나 동물의 피를 전혀 빨지 않습니다. 암컷도 알을 만들기 위한 단백질이 필요할 때만 일부 종이 사람이나 다른 척추동물의 피를 흡혈합니다.모기 유충은 연못이나 웅덩이 같은 물속에서 유기물과 미생물을 먹으며 자라고, 이 과정에서 영양분의 순환에 기여하며, 또한 유충은 물고기, 개구리 유생, 수서곤충 등의 먹이가 되고, 성충은 잠자리, 거미, 박쥐, 제비 같은 새, 여러 곤충에게 먹히기도 합니다. 따라서 모기가 갑자기 사라지면 이런 생물들의 먹이 구성이 일부 달라질 수 있습니다. 하지만 대부분의 포식자는 모기만 먹고 사는 것이 아니라 하루살이, 깔따구, 파리 등 다양한 곤충을 함께 먹습니다. 따라서 모기가 줄어들면 다른 곤충을 더 많이 먹는 방향으로 먹이 구성이 바뀔 가능성이 크며, 생태계 전체가 무너질 가능성은 높지 않은 것으로 여겨집니다. 반면 북극권처럼 모기 유충의 비중이 매우 큰 일부 습지에서는 지역적으로 영향이 더 클 수 있습니다.또한 질병을 옮기는 모기를 줄이는 것과 모든 모기를 없애는 것은 큰 차이가 있는데요, 현재 방제 연구도 말라리아를 옮기는 얼룩날개모기속이나 뎅기열, 지카바이러스를 옮기는 숲모기속처럼 사람에게 큰 피해를 주는 일부 종을 선택적으로 줄이는 데 초점을 맞추고 있습니다. 이렇게 하면 질병은 크게 줄이면서도 생태계 전체에 미치는 영향을 최소화할 수 있기 때문입니다. 만약 질병을 매개하는 일부 모기만 크게 감소한다면 말라리아, 뎅기열, 황열, 지카바이러스 같은 감염병 환자와 사망자가 크게 줄어드는 것이 가장 큰 장점입니다. 반면 모든 모기가 완전히 사라질 경우에는 일부 생물의 먹이원이 줄고, 꽃가루받이에 참여하는 일부 모기의 역할도 함께 사라질 수 있다는 단점이 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 파브르는 현대 생물학의 기초를 세운 이론가라기보다 곤충을 자연 상태에서 오랫동안 직접 관찰한 대표적인 곤충학자로 유명합니다. 그가 가장 큰 업적으로 남긴 것은 곤충의 행동을 매우 자세하게 기록한 것인데요, 당시에는 죽은 표본을 수집해 분류하는 연구가 많았지만, 파브르는 살아 있는 곤충을 오랫동안 관찰하며 먹이를 구하는 방법, 집을 짓는 모습, 짝짓기와 산란, 애벌레가 자라는 과정 등을 하나하나 기록했습니다. 이러한 연구는 오늘날 동물의 행동을 연구하는 학문인 행동생태학의 발전에도 영향을 주었습니다.파브르가 평생 연구한 내용을 담은 대표적인 저서는 우리나라에서는 흔히 파브르 곤충기라는 이름으로 번역되어 어린이와 청소년들이 많이 읽었습니다. 질문에서 말씀하신 파브르 곤충일기도 아마 이 책을 바탕으로 만든 어린이용 도서였을 가능성이 큽니다. 이때 파브르는 실험과 관찰을 매우 중요하게 생각했는데요, 예를 들어 말벌이나 쇠똥구리, 사마귀 같은 곤충의 행동을 여러 번 반복해서 관찰하며 곤충의 행동 중에는 타고난 본능이 큰 역할을 하는 경우가 많다는 사실을 보여 주었습니다. 이러한 연구는 이후 동물행동학 발전의 밑거름이 되었습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 집 안에서 생활하는 시간이 대부분이라면 비타민 D가 부족해질 가능성이 높은데요, 비타민 D는 음식으로도 섭취할 수 있지만, 우리 몸은 햇빛의 자외선 B를 피부가 받으면 비타민 D를 직접 합성하기 때문에 실내 생활이 길면 결핍이 흔하게 나타납니다.햇빛을 얼마나 쬐어야 하는지는 계절, 시간, 피부색, 나이, 날씨에 따라 달라지지만, 일반적으로는 팔과 다리 또는 팔과 얼굴을 노출한 상태에서 오전 10시부터 오후 3시 사이에 주 2~3회, 15~30분 정도 햇빛을 쬐면 대부분의 사람에게 도움이 됩니다. 다만 자외선이 약한 겨울철에는 더 오래 노출해야 할 수 있고, 장마철이나 미세먼지가 심한 날에는 비타민 D 합성이 잘 이루어지지 않을 수 있습니다.이때 유리를 통과한 햇빛은 비타민 D 생성에 거의 도움이 되지 않는데요, 따라서 창가에 앉아 있는 것만으로는 UVB가 대부분 차단되어 피부에서 비타민 D가 충분히 만들어지지 않고, 가능하면 야외에서 햇빛을 받는 것이 좋습니다. 이미 병원 검사에서 비타민 D 부족이 확인되었다면 햇빛만으로 정상 수치까지 회복하기는 어려운 경우도 많다보니, 이럴 때는 의사가 권한 비타민 D 보충제를 함께 복용하는 것이 가장 효과적입니다. 보통 성인의 일일 권장섭취량은 600~800 IU 정도이지만, 결핍이 있는 경우에는 검사 결과에 따라 1,000~2,000 IU 이상 또는 일정 기간 고용량을 처방하기도 합니다. 감사합니다.