답변 내역

안녕하세요. 종은 유성생식을 하는 생물과 무성생식을 하는 생물에서 다르게 적용되기 때문에, 원핵생물이나 일부 원생생물처럼 무성생식을 하는 생물은 동물에서 사용하는 종의 기준을 그대로 적용할 수 없습니다. 우리가 학교에서 배우는 종의 정의는 서로 교배하여 생식 능력이 있는 자손을 낳을 수 있는 개체들의 집단으로, 이를 생물학적 종 개념이라고 하며, 사람이나 대부분의 동물처럼 유성생식을 하는 생물에 매우 잘 맞는 기준입니다. 하지만 세균이나 고세균처럼 무성생식을 하는 생물은 짝을 이루어 번식하지 않고 세포가 둘로 나뉘는 방식으로 증식하기 때문에 교배가 가능한지는 기준 자체를 적용할 수 없습니다. 그래서 과학자들은 이러한 생물을 분류할 때 유전체의 유사성, DNA 염기서열, 생화학적 특징, 형태, 생태적 특성 등을 종합적으로 비교하여 같은 종인지 판단하며, 무성생물에서는 유전적 유사성과 진화적 계통이 중요한 기준이 됩니다.또한 말씀해주신 내용은 진화생물학에서 매우 유명한 문제인데요, A와 B는 교배가 가능하고, B와 C도 교배가 가능하지만, A와 C는 교배가 불가능한 경우입니다. 이러한 현상은 실제 자연에서도 나타나며 환형종이라고 하며, 환형종에서는 인접한 집단끼리는 서로 교배할 수 있지만, 오랜 시간 동안 조금씩 변화가 누적되면서 가장 멀리 떨어진 집단끼리는 더 이상 교배할 수 없게 됩니다. 즉, A와 B는 같은 종처럼 보이고, B와 C도 같은 종처럼 보이지만, A와 C는 생식적으로 격리되어 다른 종처럼 행동하는 것입니다. 이 경우 A와 C를 같은 종으로 볼지 다른 종으로 볼지는 상황에 따라 달라질 수 있습니다. 만약 자연 상태에서 A와 C가 만나도 생식 능력이 있는 자손을 전혀 만들지 못한다면, 생물학적 종 개념에서는 서로 다른 종으로 분류하는 경우가 많지만, 그 사이를 연결하는 중간 집단(B 등)이 존재한다면 종의 경계가 명확하지 않아 분류학적으로 논란이 생길 수 있습니다. 즉 종은 자연에 처음부터 뚜렷한 경계가 있는 것이 아니라, 진화가 연속적으로 일어나기 때문에 경계가 흐려지는 경우도 있기 때문에, 생물학적 종 개념 외에도 형태학적 종 개념, 계통학적 종 개념, 생태학적 종 개념 등 여러 기준을 함께 사용합니다. 감사합니다.

안녕하세요. CRISPR 유전자 가위 기술은 일부 질환에서 실제 환자 치료에 사용되기 시작한 단계이며, 동시에 많은 질환에서는 임상시험이 활발하게 진행되고 있습니다. 우선 가장 큰 성과는 희귀 유전질환 분야에서 나타났는데요, 겸상적혈구병과 베타 지중해빈혈처럼 원인이 되는 유전자가 명확한 질환에서는 환자의 조혈모세포를 몸 밖으로 꺼내 CRISPR로 유전자를 수정한 뒤 다시 이식하는 치료법이 실제 의료 현장에서 사용되기 시작했습니다. 암 치료 분야에서도 이미 사람을 대상으로 한 임상시험이 진행되고 있으며, 현재 가장 많이 연구되는 방법은 면역세포를 이용하는 치료입니다. 이는 환자의 T세포를 몸 밖으로 꺼낸 뒤 CRISPR를 이용해 암세포를 더 잘 공격하도록 유전자를 수정하고, 다시 환자에게 주입하는 방식입니다. 하지만 아직 알츠하이머병, 당뇨병, 대부분의 심장질환처럼 여러 유전자와 환경이 함께 영향을 미치는 질환은 CRISPR만으로 치료하기 어렵습니다. 이러한 질환은 하나의 유전자만 수정해서 해결되지 않기 때문입니다. 또한 유전자 가위 기술에서 가장 중요한 문제는 원치 않는 부위를 편집하는 현상으로, 이를 오프 타깃 효과라고 합니다. 목표로 한 DNA가 아닌 비슷한 염기서열을 실수로 절단하는 과정에서 중요한 유전자까지 함께 손상된다면 암이 발생하거나 세포 기능에 이상이 생길 가능성이 있기 때문에 매우 중요한 안전성 문제입니다. 이를 줄이기 위해 생명공학 분야에서는 여러 가지 기술이 개발되고 있는데요, 목표 DNA를 더욱 정확하게 인식하도록 가이드 RNA를 정교하게 설계하며, 기존 효소보다 실수로 다른 부위를 자르는 일이 적은 고정밀 Cas9 효소가 개발되어 사용되고 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 간은 우리 몸에서 재생 능력이 가장 뛰어난 장기이기 때문에 살아 있는 사람에게서 간의 일부를 떼어내 이식하는 생체 간이식을 하면, 남아 있는 간은 세포가 증식하면서 수개월에 걸쳐 원래와 비슷한 크기와 기능을 회복합니다. 하지만 이때 간이 새로 만들어지는 것이 아니라, 남아 있는 간 조직이 커지고 세포 수가 늘어나 원래의 기능을 회복하는 것입니다. 따라서 이론적으로는 간이 재생되므로 가능성이 완전히 없는 것은 아니지만, 실제 의료 현장에서는 매우 예외적인 경우를 제외하고는 거의 시행하지 않습니다. 그 이유는 한 번의 간 기증만으로도 기증자는 큰 수술을 받는데요, 수술 후 간은 재생되지만 복부에는 수술로 인한 흉터와 유착이 생길 수 있으며, 다시 수술하면 출혈이나 담즙 누출 등 합병증의 위험이 더 커집니다. 또한 간은 크기가 회복되더라도 처음과 완전히 똑같은 상태가 되는 것은 아닙니다. 간의 기능은 대부분 회복되지만, 수술로 절제된 해부학적 구조와 혈관, 담관의 배열은 원래대로 되돌아가지 않다보니, 다시 안전하게 절제할 수 있는 부위가 충분하지 않을 수 있습니다. 게다가 생체 장기 기증은 기증자의 안전이 가장 우선입니다. 의료진은 건강한 사람에게 수술을 시행하는 것이므로, 기증자의 위험이 조금이라도 커질 가능성이 있다면 매우 신중하게 판단하기 때문에 반복적인 간 기증은 일반적으로 권장되지 않습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 사람의 정상 체온은 약 36.5~37.5℃ 정도이며, 체온이 40℃ 이상으로 올라가면 응급상황으로 간주됩니다. 말씀해주신 것처럼 더운 환경에서 체온이 40℃를 넘으면서 의식 변화가 나타나는 상태를 열사병이라고 하며, 즉시 치료하지 않으면 생명을 위협할 수 있습니다. 우선 체온이 40℃를 넘으면 가장 먼저 문제가 되는 장기는 뇌인데요, 뇌는 체온 변화에 매우 민감하기 때문에, 높은 열에 노출되면 신경세포의 기능이 빠르게 저하됩니다. 결과적으로 혼란, 어지럼증, 판단력 저하, 이상 행동, 경련, 의식 저하, 심하면 혼수상태까지 나타날 수 있으며, 체온이 계속 상승하면 신경세포가 손상되어 후유증이 남을 수도 있습니다. 하지만 열사병은 뇌만 손상시키는 것이 아닌데요, 체온이 계속 높아지면 심장은 체온을 낮추기 위해 더 많은 혈액을 피부로 보내려고 하면서 부담이 커지고, 심한 경우 부정맥이나 혈압 저하가 발생할 수 있습니다. 또한 신장은 탈수와 혈류 감소로 인해 급성 신손상이 생길 수 있으며, 간도 고온으로 인해 세포가 손상되어 기능이 떨어질 수 있습니다. 여기에 근육이 손상되면서 근육 단백질이 혈액으로 유출되면 신장에 추가적인 손상을 일으킬 수도 있습니다. 게다가 더 심한 경우에는 혈액 응고 체계까지 영향을 받아 몸 전체에 작은 혈전이 생기거나 출혈이 발생하면서 여러 장기가 동시에 기능을 잃는 다발성 장기부전으로 이어질 수 있습니다. 따라서 열사병은 특정 장기 하나의 문제가 아니라 전신에 영향을 미치는 매우 위험한 상태입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 크레스티드 게코는 처음 파충류를 키우는 분들에게 가장 많이 추천되는 종으로, 성격이 비교적 온순하고 관리가 어렵지 않으며, 먹이도 전용 분말 사료를 물에 섞어 급여할 수도 있어 초보자도 비교적 쉽게 키울 수 있습니다. 다만 개체마다 성격은 조금씩 다른데요, 어떤 개체는 손 위에 가만히 앉아 있을 정도로 차분하지만, 어떤 개체는 겁이 많아 갑자기 점프하거나 도망가기도 합니다. 그래서 건강한 개체를 고르고 천천히 사람에게 익숙해지도록 하는 것이 더 중요합니다. 건강한 개체는 눈이 맑고, 꼬리와 몸이 적당히 통통하며, 움직임이 활발하고 피부에 상처가 없는 경우가 많습니다.이 도마뱀은 독이 없고 사람을 공격하는 성향도 거의 없으며, 위협을 느끼면 물기보다는 도망가는 경우가 대부분이지만, 다만 놀라면 점프를 잘하기 때문에 처음에는 갑작스러운 움직임에 놀랄 수 있습니다. 키울 때는 세로로 높은 사육장을 준비하고, 나뭇가지와 은신처를 만들어 주는 것이 좋습니다. 온도는 너무 덥거나 춥지 않은 환경을 유지하고, 습도도 적절히 관리해주시고, 야행성이기 때문에 낮에는 대부분 쉬고, 저녁부터 활발하게 움직이는 모습을 볼 수 있습니다. 처음에는 억지로 손에 올리기보다는 사육장 안에서 먹이를 주고 가까이에서 관찰하며 적응하는 시간을 주는 것이 좋고, 이후 스스로 손 위로 올라오도록 유도하면 스트레스도 적고 사람을 덜 무서워하게 됩니다. 감사합니다.

안녕하세요. 진드기에 물릴 위험 자체는 일반인보다 높을 수 있으므로 예방수칙을 잘 지키는 것이 중요합니다. 살인진드기는 진드기 자체가 독을 가진 것이 아니라, 일부 진드기가 중증열성혈소판감소증후군이라는 바이러스를 사람에게 옮길 수 있기 때문에 붙은 이름입니다. 하지만 모든 진드기가 바이러스를 가지고 있는 것은 아니며, 바이러스를 가진 진드기에 물린다고 해서 모두 중증으로 진행하지는 않습니다. 말씀해주신 것처럼 산이나 풀숲에서 활동을 많이 하는 경우, 일반인보다 진드기에 노출될 가능성이 높지만, 실제 감염되는 사람은 그중 일부에 불과합니다. 또한 감염되더라도 모든 환자가 사망하는 것은 아니며, 최근에는 의료진의 경험이 축적되고 조기 진단이 이루어지면서 적절한 치료와 관리가 이루어지고 있습니다.이때 예방이 가장 중요한데요, 긴 소매와 긴 바지를 착용하고, 바지 끝을 양말이나 전투화 안으로 넣으면 진드기가 피부에 접근하는 것을 줄일 수 있습니다. 가능하다면 진드기 기피제를 사용하는 것도 도움이 되며, 훈련이나 작업을 마친 뒤에는 옷을 털고 샤워를 하며, 겨드랑이, 사타구니, 무릎 뒤, 허리처럼 진드기가 잘 붙는 부위를 확인하는 것이 좋습니다. 또한만약 진드기에 물린 뒤 고열, 심한 피로감, 근육통, 구토, 설사 등의 증상이 나타난다면 감기라고 넘기지 말고 즉시 군 의료진에게 알려 진료를 받는 것이 중요하며, 조기에 진단받을수록 적절한 치료와 경과 관찰을 받을 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 곰팡이는 균류에 속하는 매우 다양한 생물로, 현재까지 알려진 종만 약 15만 종 이상이며, 실제로는 200만~400만 종 이상이 존재할 것으로 추정되는데요, 주변의 유기물을 분해하여 영양분을 얻는 것이 가장 큰 특징입니다. 우선 곰팡이류의 경우 우리가 음식에서 흔히 보는 푸른곰팡이, 검은곰팡이, 빵곰팡이 등이 여기에 속합니다. 푸른곰팡이는 치즈를 만드는 데 이용되기도 하며, 일부 종에서는 최초의 항생제인 페니실린이 발견되었습니다. 검은곰팡이는 과일이나 곡물을 상하게 하기도 하고, 일부는 발효 산업에도 이용되며, 빵곰팡이는 오래된 빵에서 솜털처럼 자라는 것이 대표적입니다. 다음으로 효모가 있는데요, 효모는 대부분 한 개의 세포로 이루어진 단세포 곰팡이입니다. 빵을 부풀게 하거나 맥주와 와인 등을 만드는 발효 과정에서 중요한 역할을 하고, 효모는 당을 분해하여 이산화탄소와 알코올을 만들어 내는 능력이 뛰어납니다. 마지막으로 버섯류가 있는데요, 우리가 먹는 표고버섯, 느타리버섯, 팽이버섯뿐 아니라 독버섯도 모두 곰팡이입니다. 버섯은 땅속이나 나무 속에 퍼져 있는 균사가 번식을 위해 만든 생식기관으로, 여기에서 포자가 만들어집니다. 이때 일부 곰팡이는 사람과 동물에게 질병을 일으키기도 하는데요, 예를 들자면 무좀균은 피부에 감염되어 무좀을 일으키고, 칸디다는 면역력이 약해졌을 때 감염을 일으킬 수 있는 효모의 한 종류입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 현재의 과학 수준으로는 사람을 냉동했다가 수십 년 또는 수백 년 후에 다시 건강하게 되살리는 것은 성공하지 못했으며, 가까운 미래에도 실현 가능성이 매우 낮습니다. 냉동 난자나 냉동 배아가 성공하는데 냉동인간은 어려운 것은 크기와 복잡성과 관련이 있는데요, 난자나 정자는 하나의 세포이기 때문에 냉동보호제를 사용하면 세포 안에 얼음 결정이 생기는 것을 비교적 잘 막을 수 있습니다. 반면 사람의 몸은 약 30조 개가 넘는 세포와 혈관, 신경, 장기로 이루어져 있는데요, 사람 전체를 냉동하면 세포 안팎에 얼음 결정이 생겨 세포막이 찢어지고 조직이 심하게 손상될 수 있습니다. 물론 현재 일부 기관에서는 시신을 초저온으로 보관하는 냉동 보존을 시행하고 있습니다. 하지만 이것은 미래에 의학이 발전하면 되살릴 수 있을지도 모른다는 기대를 가지고 보관하는 것이지, 실제로 사람을 되살린 사례는 지금까지 단 한 건도 없습니다. 반면 냉동 난자와 냉동 배아는 이미 의료 현장에서 널리 사용되고 있는데요, 이는 세포 하나 또는 아주 작은 세포 덩어리를 매우 빠르게 냉각하여 얼음 결정이 생기지 않도록 하는 유리화 냉동법 덕분입니다. 이렇게 보관한 난자와 배아는 해동 후에도 정상적으로 기능하는 경우가 많지만, 같은 방법을 사람 전체에 적용하는 것은 크기와 구조가 너무 복잡하여 현재 기술로는 불가능합니다.물론 미래에는 나노기술, 재생의학, 조직 복원 기술, 인공지능 의료 등이 크게 발전하면 현재는 복구할 수 없는 냉동 손상을 치료할 방법이 생길 수도 있습니다. 하지만 언제 가능해질지 예측할 수 없습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 말씀해주신 것처럼 비둘기가 걸을 때 목을 앞뒤로 크게 끄덕이는 모습은 머리를 최대한 안정적으로 유지하기 위한 행동입니다. 이는 조류의 시각 구조와 보행 방식이 결합된 결과이며, 주변 환경을 선명하게 보기 위해 진화한 시각 적응이라고 보시면 됩니다. 비둘기를 비롯한 많은 새들은 사람처럼 눈을 자유롭게 움직이는 범위가 매우 좁은데요, 사람은 안구를 빠르게 움직여 시선을 바꿀 수 있지만, 비둘기는 눈의 움직임이 제한적이어서 주로 머리 전체를 움직여 시선을 조절합니다. 하지만 몸이 걸음에 맞춰 계속 흔들리면 망막에 맺히는 영상도 함께 흔들려 사물을 정확하게 인식하기 어려워집니다. 그래서 비둘기는 걸을 때 독특한 두 단계의 움직임을 반복하는 것인데요, 먼저 몸이 앞으로 움직이는 동안에는 머리를 거의 같은 공간에 고정한 채 유지합니다. 이 덕분에 눈에 들어오는 영상이 흔들리지 않아 주변 환경을 선명하게 볼 수 있으며, 이후 몸이 머리 가까이 따라오면, 머리를 재빨리 앞으로 내밀어 다시 새로운 위치에 고정합니다. 이러한 행동이 마치 목을 앞뒤로 끄덕이는 것처럼 보이지만, 실제로는 머리 고정 → 빠른 전진 → 다시 고정이라는 과정을 반복하는 것입니다. 이러한 행동은 먹이를 찾을 때 도움이 되는데요, 비둘기는 땅 위의 작은 씨앗이나 곤충 등을 찾아야 하는데, 머리를 잠시 고정하면 물체의 위치를 더욱 정확하게 파악할 수 있습니다. 또한 머리가 고정된 상태에서 몸만 움직이면 가까운 물체와 먼 물체의 상대적인 이동 정도가 달라 보이는데, 이를 이용해 거리와 위치를 더 정확하게 판단할 수 있는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 현재 생물학에서는 돌연변이는 대부분 환경이 원하는 방향으로 생기는 것이 아니라 우연히 발생하며, 자연선택이 그중 유리한 변이를 남기는 과정으로 진화가 일어난다고 봅니다. 우선 DNA는 세포가 분열할 때 복제되는데요, 이 과정은 매우 정확하지만, 수십억 개의 염기를 복제하다 보면 드물게 실수가 일어납니다. 또한 자외선, 방사선, 화학물질 등의 영향으로 DNA가 손상되는데, 이 과정에서 발생한 돌연변이는 대부분 생물에게 아무런 영향을 주지 않거나 오히려 불리하며, 일부는 유리한 변이가 됩니다. 항생제를 쓰면 내성균이 생기는 것에 대해 설명드리자면, 세균 집단에는 원래부터 수많은 돌연변이가 존재합니다. 그중에는 우연히 항생제를 분해하거나 항생제가 작용하지 못하게 하는 변이를 가진 세균이 아주 적은 수 포함되어 있을 수 있습니다. 항생제를 투여하면 대부분의 세균은 죽지만, 이러한 내성 세균은 살아남습니다. 살아남은 세균이 빠르게 증식하면 결국 집단 전체가 내성을 가진 것처럼 보이게 되는 것으로, 즉 항생제가 내성을 만든 것이 아니라, 원래 존재하던 내성 세균을 선택한 것입니다.또한 생물이 외부 환경을 기억해서 후손에게 전달하는 것은 아닙니다. 생물은 환경 정보를 분석해 이런 돌연변이가 필요하니 만들어야겠다라고 판단하지 못합니다. 대신 한 집단 안에서는 항상 다양한 유전적 변이가 무작위로 생겨나며, 환경이 바뀌면 그중 환경에 적합한 개체가 살아남아 자손을 많이 남기게 되고, 결과적으로 그 형질이 집단 전체에 퍼지는 것입니다. 즉, 환경이 DNA를 원하는 방향으로 바꾸는 것이 아니라, 환경이 이미 존재하는 다양한 유전적 변이 중에서 살아남을 개체를 선택하는 것이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.