답변 내역

안녕하세요.망원경고기는 이름처럼 눈이 튀어나와 있고 망원경처럼 보이는 독특한 형태 때문에 이와 같은 이름을 가졌는데요, 다만 멀리 보는 능력이 특화되어 있는 것은 아닙니다.이 물고기의 눈 구조는 멀리 보기보다는 매우 어두운 환경에서 빛을 효율적으로 감지하는 데 특화되었는데요, 우선 망원경고기가 사는 환경은 보통 깊은 심해입니다. 심해는 태양빛이 거의 도달하지 않기 때문에 빛의 양이 극도로 적으며 이런 환경에서는 일반적인 시력의 선명도보다 빛을 얼마나 많이 모을 수 있는지가 더 중요합니다. 망원경고기의 큰 눈은 바로 이 목적에 맞게 진화했는데요, 눈이 크고 돌출되어 있으면 더 넓은 영역에서 들어오는 빛을 모을 수 있고, 그만큼 희미한 빛도 감지하기 쉬워집니다. 또한 망원경고기를 포함해 심해 물고기들은 보통 망막에 막대세포가 매우 많은데요, 막대세포는 색을 구분하는 능력은 약하지만 약한 빛을 감지하는 능력이 뛰어납니다. 그래서 망원경고기 역시 색을 또렷하게 보는 능력보다는 희미한 빛이나 생물 발광을 감지하는 능력이 발달했고, 심해에서는 많은 생물이 생물발광을 하기 때문에 이런 미세한 빛을 감지하는 것이 생존에 매우 중요합니다. 눈이 돌출된 구조에의 또 하나의 장점은 시야 범위를 넓히는 데 도움을 줄 수 있다는 점인데요, 심해에서는 먹이와 포식자를 빨리 발견하는 것이 중요하기 때문에, 눈이 튀어나와 있으면 몸을 크게 움직이지 않고도 주변을 넓게 관찰할 수 있습니다. 즉 망원경고기의 눈은 어두운 환경에서 빛을 최대한 많이 모으고 희미한 생물 발광을 감지하며 넓은 시야를 확보하기 위한 것이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요.양파를 썰 때 눈물이 나는 이유는 양파 조직이 손상되면서 발생하는 화학 반응으로 인해 눈을 자극하는 기체가 만들어지기 때문입니다. 양파 세포 안에는 황을 포함한 아미노산 유도체와 이를 분해하는 효소가 따로 분리되어 저장되어 있는데요, 따라서 양파를 자르기 전에는 이 두 물질이 세포 안에서 특별한 반응이 일으키지 않습니다.하지만 양파를 칼로 썰면 세포가 파괴되면서 효소와 화합물이 만나게 되며 그러면 여러 단계의 화학 반응을 거치면서 결과적으로 syn-propanethial-S-oxide라는 휘발성 물질이 생성됩니다. 이 물질이 공기 중으로 퍼져 눈에 닿을 경우 눈물샘을 자극하게 되며, 눈에서는 이 물질을 일종의 자극성 화학물질로 인식합니다. 그래서 눈 표면을 보호하기 위해 반사적으로 눈물을 많이 분비하여 물질을 씻어내려는 방어 반응이 일어나는데요, 이때 느끼는 눈이 맵다는 느낌은 이 화학물질이 눈의 신경 수용체를 자극하기 때문입니다.눈물을 줄이거나 방지하는 방법은 대부분 이 자극 물질의 발생을 줄이거나 눈에 도달하지 못하게 하는 원리를 이용할 수 있는데요, 우선 양파를 차갑게 한 후 써는 것이 도움이 됩니다. 냉장고에 넣어 차갑게 하면 효소 반응 속도가 느려지면서 자극성 기체가 덜 생성됩니다. 또한 말씀해주신 것처럼, 물 속에서 또는 물 가까이에서 자르는 것이 도움이 됩니다. 자극 물질은 물에 잘 녹기 때문에 공기 중으로 퍼지기 전에 일부가 물에 흡수되며 그래서 흐르는 물 아래에서 자르거나 물을 근처에 두는 방법, 칼에 물을 묻히는 방법이 어느 정도 도움이 될 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.대부분의 대형 초식동물은 기본적으로 식물을 먹도록 진화했으나 절대 육식을 하지 않는다고는 말하기 어려우며, 실제 자연에서는 드물지만 기회적으로 동물성 먹이를 먹는 사례가 관찰되었습니다. 초식동물이 식물을 섭취하는 이유는 소화기관 구조와 미생물 생태계가 식물 섬유를 분해하도록 특화되어 있기 때문인데요 예를 들어 코끼리, 코뿔소같은 대형 초식동물은 위장과 장에 셀룰로오스를 분해하는 미생물이 공생하고 있습니다. 식물에는 다당류인 셀룰로오스가 많기 때문에 이를 분해하여 에너지를 얻는 시스템이 발달해 있으며 반대로 육류를 효율적으로 소화하는 강한 단백질이나 지방 분해 효소 체계나 육식용 치아는 상대적으로 부족합니다. 따라서 적극적으로 사냥을 하거나 고기를 주식으로 삼는 것은 생리적으로 맞지 않습니다. 하지만 자연에서는 완전히 엄격한 초식만 하는 것은 아닌 경우가 있는데요, 예를 들어 사슴이나 소 같은 초식동물이 새의 알이나 작은 동물을 먹는 장면이 촬영된 사례가 있으며 사슴이 죽은 동물의 고기를 먹는 행동도 관찰되는데요 이런 행동은 보통 칼슘, 인, 나트륨 같은 미네랄 부족과 관련이 있는 것으로 추정됩니다.또한 말씀해주사 것처럼 초식동물이 육식동물을 공격하거나 죽이는 경우도 읺는데요, 이는 먹기 위한 행동은 아니며 방어 또는 영역 행동이라고 보시면 됩니다. 예를 들어 사자나 하이에나가 무리 근처에 접근하면 코끼리나 물소가 공격하는 경우가 있는데, 대부분 자기 보호나 새끼 보호 때문입니다. 게다가 초식동물은 대개 많이 먹고 천천히 소화하는 체계를 갖고 있는데요, 식물은 에너지 밀도가 낮지만 널리 존재하기 때문에 큰 몸으로 많은 식물을 장시간 먹는 방식이 진화적으로 안정적인 전략이었습니다. 반면 사냥은 에너지 소비와 위험이 크기 때문에 초식동물에게는 효율적이지 않습니다. 감사합니다.

안녕하세요.모래고양이는 주로 사막에 서식하는 생명체이며 물을 거의 마시지 않는다고 알려져 있으나, 그렇다고 해서 물을 전혀 필요로 하지 않는다는 의미는 아닙니다. 사막과 같은 고온건조하고 수분이 부족한 환경에서는 마실 수 있는 물이 매우 드물기 때문에 먹이를 통해 대부분의 수분을 얻는 전략을 사용하는데요, 고양이는 주로 설치류, 작은 새, 도마뱀 같은 동물을 사냥합니다. 이런 먹이 몸의 약 60~75% 정도가 물이기 때문에, 먹이를 먹는 것만으로도 상당한 수분을 섭취하게 됩니다. 즉, 따로 수분을 섭취하지 않더라도 먹이 자체가 일종의 수분 공급원 역할을 하는 것입니다.또한 동물이 지방이나 탄수화물 같은 영양소를 분해하여 에너지를 만들 때, 화학 반응 과정에서 물이 생성되며 이를 대사수라고 하는데요, 사막 동물들은 이 물을 상당히 효율적으로 이용할 수 있습니다. 모래고양이 역시 이러한 방식으로 체내에서 일정량의 물을 만들어 사용합니다. 게다가 사막이라는 환경에 적응하여 수분 손실을 최소화하는 생리적 구조를 가지고 있는데요, 모래고양이는 신장이 매우 효율적으로 작동하여 소변을 매우 농축된 형태로 배출합니다. 즉, 몸에서 물이 빠져나가는 양을 최소화하며 이에 따라 배설물도 건조한 편이며, 호흡을 통해 빠져나가는 수분 손실도 비교적 적은 편입니다. 생리적인 요인 이외에 행동적인 적응도 특징으로 하는데요 모래고양이는 낮의 뜨거운 시간에는 주로 굴 속에서 쉬고 밤에 활동합니다. 이렇게 하면 체온 상승과 땀, 호흡을 통한 수분 손실을 크게 줄일 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.이무래도 코뿔소가 훨씬 유리하며 고릴라는 상대가 되기 어렵다고 보입니다. 체격을 비교했을 때 성체 고릴라 수컷은 보통 몸무게 약 140~200kg 정도이며 매우 강한 근력을 가지고 있는데요, 팔 힘이과 턱 힘도 강해 근접에서 물거나 때리는 공격을 할 수 있습니다. 하지밀 코뿔소는 체격 자체가 전혀 다른 수준인데요, 성체의 경우에 약 1,000~2,300kg 이상까지 나가며, 몸무게만 해도 고릴라의 5~10배 이상입니다. 또한 코뿔소는 피부가 매우 두껍고 강력한 뿔을 가지고 있으며, 짧은 거리에서는 시속 약 40~50km 정도로 돌진할 수 있습니다.전투 방식에서도 큰 차이가 있는데요 코뿔소는 위협을 느끼면 돌진하면서 뿔로 들이받는 방식으로 공격을 하는데, 이는 사자나 버팔로 같은 대형 동물에게도 치명적일 수 있습니다. 반면 고릴라는 주로 손과 이빨을 사용하는 근접 싸움을 하다보니 코뿔소의 두꺼운 피부와 거대한 체중을 고려하면 고릴라의 공격이 치명적인 피해를 주기 매우 어렵습니다. 게다가 코뿔소는 몸무게가 워낙 크기 때문에 단순히 몸으로 밀거나 밟는 것만으로도 큰 피해를 줄 수 있습니다. 즉 코뿔소가 한 번이라도 제대로 돌진하면 고릴라는 심각한 부상을 입거나 즉시 전투 불능이 될 가능성이 높습니다.비교해보았을 때 코뿔소가 고릴라와 전투 시 유리하다고 말할 수 있으나 자연에서는 이 두 동물이 서식지가 달라 실제로 만날 가능성이 거의 없습니다. 고릴라는 아프리카 숲에서 생활하고 코뿔소는 초원이나 사바나 지역에서 생활하기 때문에 자연 생태계에서는 이런 싸움이 발생하지 않기 때문입니다. 감사합니다.

안녕하세요.탄산수는 말 그대로 일반 생수와 다르게 물 속에 이산화탄소가 녹아있습니다. 즉탄산수는 물에 이산화탄소가 용해되어 약한 산성의 탄산이 형성된 상태이며, 이 때문에 맛과 위장 반응에서 일반 생수와는 약간의 차이가 나타나지만 물을 흡수하는 기본적인 과정 자체는 크게 다르지 않습니다.우선 체내 흡수 측면을 보면 탄산수와 생수의 차이는 거의 없는데요 물은 대부분 소장과 일부 위에서 흡수되는데, 탄산수에 들어 있는 이산화탄소는 위에서 쉽게 기체로 빠져나가거나 혈액으로 흡수된 뒤 폐를 통해 배출됩니다. 따라서 수분 보충 능력 자체는 일반 물과 거의 동일합니다. 다만 위장관 반응에서는 차이를 느낄 수 있는데요 탄산수의 기포는 위벽을 약간 팽창시키고 기계적 자극을 주는데, 이 자극이 위의 연동 운동을 촉진하는 경우가 있습니다. 그래서 일부 사람들은 탄산수를 마시면 속이 트이거나 소화가 조금 잘되는 느낌을 받을 수 있지만 반대로 기체가 많기 때문에 복부 팽만감이나 트림이 늘어나는 사람도 있습니다.또 차이가 나타나는 부분은 포만감인데요 탄산수는 위 안에서 기체가 부피를 차지하기 때문에 일시적으로 위가 팽창하여 포만감을 더 빨리 느끼게 할 수 있으며, 일부 사람들은 식사 전에 탄산수를 마시면 식사량이 줄어드는 느낌을 받기도 합니다. 다만 이 효과는 비교적 단기적이고 개인차가 큰 편입니다.치아에 영향을 주는지 물어봐주셨는데, 탄산수는 약한 산성을 띠기 때문에 치아의 법랑질을 약간 용해할 가능성이 있습니다. 하지만 당이 첨가되지 않은 무가당 탄산수는 산도가 비교적 약하고, 산성 음료인 탄산음료나 과일주스에 비해 치아 부식 위험이 훨씬 낮습니다. 하지만 그렇다고 해서 자주 마시거나 입안에 오래 머금는 습관이 있으면 법랑질에 영향을 줄 가능성은 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.스테로이드를 사용했을 때 근육이 발달하는 이유는 스테로이드가 근육 단백질 합성을 강하게 촉진함과 동시에, 근육이 분해되는 것을 억제하고 근육 성장에 관여된 세포 활동을 증가시키기 때문입니다. 근육은 주로 액틴과 미오신이라는 단백질로 이루어져 있는데요, 운동을 하면 근육 섬유에 미세한 손상이 생기고, 몸은 이를 복구하면서 더 두꺼운 근육을 만들게 됩니다. 이때 단백질을 새로 만드는 과정이 필요한데, 스테로이드는 근육 세포의 안드로겐 수용체에 결합하여 유전자 발현을 변화시키며 결과적으로 근육 세포 안에서 단백질 합성 속도가 크게 증가하여 근육 섬유가 더 빠르게 두꺼워집니다. 합성을 촉진함과 동시에 근육 분해 역시 억제합니다. 우리 몸은 항상 단백질을 만들기도 하고 분해하기도 하는데, 스테로이드는 이 균형을 합성 쪽으로 기울게 만드는데요 특히 스트레스 호르몬인 코르티솔은 근육 단백질을 분해하는 작용을 하는데, 스테로이드는 이 작용을 억제하기 때문에 근육 손실을 줄이고 성장에 유리한 환경을 만듭니다. 또한 근육 주변에는 근육 성장을 돕는 줄기세포 비슷한 위성세포가 있는데요, 스테로이드는 이 세포들을 활성화시켜 근육 섬유에 새로운 세포핵을 추가하게 합니다. 이때 근육 세포는 세포핵이 많을수록 더 많은 단백질을 만들 수 있기 때문에 근육 성장 잠재력이 크게 증가하게 됩니다. 마지막으로 스테로이드는 근육 손상 회복 속도를 높이는데요 일반적으로 자연 상태에서는 강한 근력 운동 후 충분한 회복 시간이 필요하지만, 스테로이드를 사용하면 회복이 빨라져 훈련량 자체가 증가하다보니 근육 성장이 빠르게 진행될 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.뇌와 의식의 작동 원리는 상당 부분 설명할 수 있지만, 아직 과학계에서는 영혼이라는 개념의 존재 여부 자체를 직접 증명하거나 부정할 수 있는 단계는 아닙니다. 인간의 사고와 감정, 기억, 의식은 대부분 뇌의 신경세포의 활동에서 발생하는 현상으로 해석할 수 있는데요, 인간의 뇌에는 약 860억 개 정도의 뉴런이 서로 수십조 개 이상의 연결을 이루며 전기화학적 신호를 주고받습니다. 이러한 복잡한 상호작용에서 인지, 판단, 감정, 자아 인식이 나타난다고 설명하는 과학계의 관점에서는 인간의 정신을 일종의 생물학적 프로그램처럼 해석하기도 합니다.말씀해주신 처럼 실험실에서 배양한 신경세포 덩어리가 게임 같은 단순한 환경에 반응하는 연구도 실제로 진행되고 있는데요, 예를 들어 단순한 가상 환경에서 신경세포가 입력 신호에 적응하며 행동 패턴을 학습하는 실험이 진행되었습니다. 이와 같은 연구는 신경세포 네트워크만으로도 학습과 반응 같은 기본적 지능 행동이 나타날 수 있음을 보여주는데요, 다만 이러한 시스템은 아직 인간의 의식이나 자아와는 비교할 수 없을 정도로 단순한 수준이라고 할 수 있겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요.말씀해주신 것처럼 바이러스는 세포로 이루어져 있지도 않고 리보솜과 같이 단백질을 합성할 수 있는 물질대사 시스템이 없기 때문에 스스로 분열하여 증식할 수 없습니다. 그래서 반드시 살아 있는 숙주세포 내부에서만 증식이 가능합니다. 간단히 설명하자면 바이러스는 숙주 세포에 침투하여 숙주세포의 효소와 에너지, 단백질 합성 시스템을 이용하여 자신의 유전물질과 단백질을 대량으로 만들어 새로운 바이러스 입자를 조립하는 방식으로 증식합니다.첫번째는 흡착 단계인데요, 바이러스 표면에는 특정 스파이크 단백질이 있는데, 이것이 숙주 세포의 표면 수용체와 결합합니다. 이 과정은 열쇠와 자물쇠처럼 매우 선택적이기 때문에 바이러스는 특정 생물이나 특정 세포만 감염할 수 있는데요 예를 들어 COVID-19을 유행시켰던SARS-CoV-2는 인간 세포 표면의 ACE2 수용체에 결합하여 감염을 시작합니다. 다음 단계는 침투인데요, 바이러스는 숙주 세포막과 융합하거나 세포가 바이러스를 삼키는 방식으로을 세포 안으로 들어갑니다. 다음은 탈피복 단계로, 세포 안으로 들어온 바이러스는 자신의 단백질 껍질을 벗기고 내부에 있는 DNA 또는 RNA 유전물질을 세포 내부로 유입시킵니다. 다음으로는 가장 중요한 복제와 단백질 합성 단계가 진행되는데요, 바이러스 유전물질은 숙주 세포의 효소와 리보솜을 이용하여 두 가지 일을 합니다. 하나는 자신의 유전물질을 복제하는 것이고, 다른 하나는 바이러스 껍질과 구조 단백질을 만드는 것입니다. 즉 숙주 세포의 시스템 이용해 바이러스 구성 요소들을 대량 생산하게 됩니다.마지막으로는 세포 안에서 바이러스 유전물질과 단백질 껍질이 결합하여 새로운 바이러스 입자인 비리온이 만들어지고, 이후 세포 밖으로 나가야 다른 세포를 감염시키기 위해 방출됩니다. 이때 어떤 바이러스는 세포막을 터뜨려 세포를 파괴하면서 한꺼번에 방출되기도 하고 일부 바이러스는 세포막의 일부를 둘러싸며 조금씩 밖으로 빠져나오는 출아 방식으로 방출됩니다. 감사합니다.

안녕하세요.말씀해주신 것처럼 입술의 각질은 다른 피부보다 훨씬 빠르게 다시 생기는데요 이는 입술의 구조와 세포 재생 방식이 일반 피부와 다르기 때문입니다. 입술은 겉보기에는 단순한 피부처럼 보이지만, 실제로는 일반 피부와 구강 점막의 중간 형태에 가까운 특수 조직이다보니 세포 재생 속도와 보호 방식이 다소 다르게 나타납니다.우선 입술의 상피세포 교체 주기는 매우 빠른데요, 원래 일반 피부는 표피 세포가 만들어져서 각질이 되고 떨어지기까지 보통 약 3~4주 정도가 걸리지만 입술의 경우는 이보다 훨씬 얇은 구조를 가지고 있어서 세포 교체 주기가 약 3~5일 정도로 훨씬 빠른 편입니다. 특히 입술은 아무래도 음식, 침, 마찰과 같은 외부요인에 항상 노출되기 때문에 손상이 자주 발생하는데요, 따라서 몸은 이를 보호하기 위해 손상된 세포를 빠르게 교체하는 시스템을 발달시켜 놓은 것입니다. 그래서 각질을 뜯으면 몇 시간 안에 다시 마르거나 새 각질이 형성되는 느낌을 받게 됩니다.또한 일반 피부는 표피 위에 두꺼운 각질층이 있어 보호막 역할을 하지만 입술은 각질층이 매우 얇기 때문에 수분이 쉽게 빠져나가고 외부 자극에도 쉽게 건조해집니다. 이 각질을 뜯어내면 보호층이 사라지기 때문에 몸은 이를 보완하려고 빠르게 새로운 각질을 만들어 덮으려는 반응이 진행되는 것입니다. 또한 사람마다 차이는 있지만 입술은 피부 아래에 모세혈관이 매우 촘촘하게 분포해 있어 붉은 색을 띠는데요, 이렇게 혈류가 풍부한 조직은 산소와 영양 공급이 빠르기 때문에 세포 분열과 재생 속도도 상대적으로 빠르게 일어나는 것입니다.하지만 각질을 뜯으면 미세한 상처와 염증 반응이 생기는데, 이때 몸은 상처 회복을 위해 케라틴 세포 분열을 증가시키면서 더 빨리 새 표피가 형성됩니다. 그렇다고 해서 이러한 행동이 반복되면 오히려 만성적인 건조, 갈라짐, 색 변화가 생길 수 있어 주의가 필요합니다. 감사합니다.