바닷물이 산성화되면 해양생물에 어떤 영향을 미치나요?
안녕하세요. 해양산성화가 해양생물에게 큰 영향을 주는 이유는 pH 숫자가 조금 변하는 것 자체보다, 그 작은 pH 변화가 바닷물 속 탄산염 화학평형을 크게 바꾸기 때문입니다. 우선 대기 중 이산화탄소가 바닷물에 녹으면 물과 반응하여 탄산을 형성하고, 다시 수소 이온을 증가시키는데요, 이 때문에 해수의 pH가 낮아집니다. 여기서 중요한 점은 pH는 로그 척도라는 것입니다. 따라서 pH가 0.1 정도 낮아지는 것도 수소 이온 농도가 약 26% 증가하는 변화에 해당합니다. 이때 문제가 되는 것은 탄산염 이온인데요, 조개, 굴, 홍합 같은 연체동물과 산호는 바닷물 속 칼슘 이온과 탄산염 이온을 이용해 탄산칼슘으로 껍데기나 골격을 만듭니다. 그런데 CO₂가 증가하면 바닷물 속 H⁺가 많아지고, 이 H⁺가 탄산염 이온과 결합하여 중탄산염으로 바뀌게 되며, 결과적으로 생물이 껍데기와 골격을 만드는 데 사용할 수 있는 탄산염 이온이 감소합니다.즉 바닷물이 산성으로 변해서 껍데기가 바로 녹는다기보다는, 껍데기를 만들기 위한 원료가 부족해지는 동시에 이미 만들어진 구조물을 유지하기 어려워지는 것이라고 보시면 됩니다. 결과적으로 어린 조개나 산호처럼 빠르게 껍데기와 골격을 만들어야 하는 생물은 특히 영향을 크게 받을 수 있는데요, 성장 속도가 느려지거나 껍데기가 얇아지고, 산호의 석회화 속도가 감소할 수 있습니다. 또한 일부 생물에서는 에너지의 상당 부분을 산-염기 균형을 유지하는 데 사용하게 되어 성장이나 번식에 쓸 에너지가 줄어들 수도 있습니다. 감사합니다.
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임상병리학과에 있는 실험동물학에 대해서 알려주세요!
안녕하세요. 모든 임상병리학과에서 실험동물학을 동일한 방식으로 운영하는 것은 아니며, 대학의 교육과정에 따라 이론 중심인지, 또는 실제 동물실습이 포함되는지 차이가 있습니다. 일반적으로 임상병리학과의 실험동물학은 실험동물을 이용한 생명과학 및 의생명 연구의 기본 원리와 실험동물을 윤리적이고 과학적으로 관리하는 방법을 배우는 과목이라고 보시면 됩니다. 이때 주로 배우는 내용은 먼저 실험동물의 종류와 특성인데요, 마우스와 랫드 같은 설치류를 비롯해 토끼, 기니피그 등 연구에 사용되는 동물의 생물학적 특징과 사육 환경을 공부합니다. 종마다 생리적 특성이나 약물에 대한 반응이 다르기 때문에 어떤 연구에 어떤 동물을 사용하는지가 중요합니다. 또한 실험동물의 사육 및 관리에 대해서도 배우며, 온도, 습도, 환기, 조명 주기, 사료와 물 공급, 위생 관리와 같은 기본적인 사육 환경을 다룹니다. 또한 실험동물 윤리와 동물실험 관련 법규가 중요한데요, 동물실험에서는 단순히 실험을 잘 수행하는 것뿐 아니라 동물의 고통과 스트레스를 최소화하는 것이 매우 중요합니다. 따라서 흔히 3R 원칙, 즉 동물실험을 다른 방법으로 대체하는 Replacement, 사용 동물 수를 줄이는 Reduction, 실험 과정에서 고통을 최소화하고 방법을 개선하는 Refinement를 배우게 되며, 실제 연구에서는 동물실험을 수행하기 전에 윤리적, 과학적 타당성을 검토하고 관련 위원회의 심의를 거치는 과정도 중요하게 다뤄집니다.실습이 있는 경우에는 실험동물을 안전하고 올바르게 다루는 기본적인 방법을 배우는 경우가 많습니다. 예를 들어 마우스나 랫드를 안전하게 보정하고 이동시키는 방법, 동물의 행동과 건강 상태를 관찰하는 방법, 체중 측정과 기본적인 생리 상태 확인 등을 배울 수 있습니다. 감사합니다.
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지구 역사의 주인공이 동물 일까요 식물 일까요?
안녕하세요. 동물과 식물 중 하나를 고르라면, 생물학적으로나 지구사적 관점에서는 식물 쪽에 조금 더 무게를 두고 싶습니다. 동물은 지구 역사에서 매우 중요한 역할을 했는데요, 캄브리아기 폭발을 통해 다양한 몸 구조가 등장했고, 포식과 방어의 경쟁이 생태계를 크게 변화시켰으며, 공룡과 포유류의 번성, 인간의 등장까지 이어지는 이야기는 매우 극적입니다. 특히 우리가 화석으로 쉽게 접하는 것도 대부분 동물의 뼈나 껍데기처럼 형태가 보존되기 쉬운 것들이기 때문에, 지구의 역사는 동물의 역사처럼 느껴지기 쉽습니다.하지만 지구 전체 생태계의 관점에서 보면 식물 또는 더 넓게는 광합성을 하는 생물의 역할이 훨씬 근본적인데요, 광합성 생물은 태양에너지를 생태계가 이용할 수 있는 화학에너지로 전환하고, 산소를 공급하며, 탄소 순환을 조절합니다. 특히 고대 광합성 생물의 활동은 지구 대기의 산소 농도를 크게 변화시켰고, 이것이 훗날 복잡한 호흡 생물과 동물이 번성할 수 있는 환경을 만드는 데 중요한 역할을 했습니다. 육상 생태계에서도 마찬가지인데요, 식물이 육지에 정착하면서 토양 형성과 탄소 저장, 수분 순환에 큰 변화가 일어났고, 이후 곤충과 초식동물, 포식동물이 등장하면서 육상 생태계가 복잡해졌습니다. 이때 동물과 식물의 관계가 일방적인 것이 아닌데요, 동물 역시 식물의 진화를 크게 바꾸었습니다. 초식동물의 등장으로 식물은 방어물질과 가시, 독성물질 등을 발달시켰고, 꽃과 열매가 등장한 뒤에는 곤충과 새, 포유류가 식물의 번식과 확산을 도왔습니다. 따라서 지구의 역사는 사실 식물과 동물이 서로의 진화를 밀어붙인 공동의 역사라고도 할 수 있겠습니다. 감사합니다.
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비가 오는 날에는 유난히 잠이 더 잘 오는 사람이 많은데, 단순히 빗소리 때문일까 아니면 우리 몸이 실제로 비 오는 환경에 맞춰 반응하도록 만들어진 이유가 있는 걸까요?
안녕하세요. 비 오는 날 유난히 잠이 잘 오는 것이 단순히 빗소리 때문만은 아니지만, 그렇다고 우리 몸이 비가 오면 잠을 자도록 특별히 진화했다고 보기도 어려운데요, 이는 여러 환경 요인이 동시에 수면을 유도하기 때문입니다. 가장 먼저 빗소리가 영향을 주는데요, 빗방울이 일정한 간격으로 반복해서 내는 소리는 불규칙한 큰 소음을 덮어주는 백색소음 또는 자연음처럼 작용할 수 있습니다. 이런 일정하고 예측 가능한 소리는 뇌가 주변 환경을 계속 경계하지 않아도 되게 만들어 긴장을 낮추고 이완을 돕습니다.또한 비가 오는 날에는 빛의 양이 감소하는데요, 이처럼 흐린 날에는 맑은 날보다 주변이 어둡고, 실내로 들어오는 햇빛도 줄어들기 때문에 우리 몸의 생체시계가 영향을 받을 수 있습니다. 빛은 뇌의 생체시계에 강력한 신호를 보내는 환경 요인이므로, 낮 동안 빛이 부족하면 일부 사람에게는 각성도가 떨어지고 졸림을 더 느낄 수 있습니다. 이외에도 기온과 습도 변화도 영향을 줄 수 있습니다. 비가 내리면서 기온이 내려가면 몸이 수면에 적합한 환경으로 느낄 수 있고, 특히 잠들기 전 체온이 자연스럽게 떨어지는 과정과 잘 맞으면 졸림이 증가할 수 있으며, 이와 반대로 습도가 지나치게 높아 덥고 답답한 날에는 오히려 수면의 질이 떨어질 수도 있습니다. 감사합니다.
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오래 알고 지낸 친구의 얼굴은 쉽게 기억하면서도 이름은 가끔 생각나지 않는 경우가 있는데, 뇌는 얼굴과 이름을 왜 서로 다르게 저장하는 걸까요??
안녕하세요. 뇌가 얼굴과 이름을 하나의 정보로 저장하는 것이 아니라 서로 다른 종류의 정보로 처리하고 연결하기 때문입니다. 우선 얼굴은 시각적 정보이므로 주로 시각 피질과 얼굴 인식에 특화된 영역을 통해 비교적 자동적이고 빠르게 인식되지만, 이름은 언어 정보이기 때문에 언어 처리 영역과 기억을 담당하는 여러 뇌 회로를 거쳐야 합니다. 특히 사람의 이름은 그 사람의 성격이나 행동처럼 의미가 풍부한 정보가 아니라, 특정 사람을 가리키는 임의적인 단어인 경우가 많은데요, 예를 들어 친구의 얼굴과 목소리, 성격은 잘 떠오르는데 이름이 순간적으로 생각나지 않는 일이 생길 수 있는 것이죠.이 현상을 설단 현상이라고도 하는데요, 이는 이름을 완전히 잊어버린 것이 아니라, 그 사람에 대한 기억은 활성화되어 있지만 이름이라는 단어를 꺼내는 과정이 일시적으로 막힌 상태에 가깝습니다. 그래서 얼굴도 알고 어디서 만났는지도 아는데 이름이 뭐였지?라는 상황이 생깁니다. 특히 사람 이름은 일반적인 단어보다 이런 현상이 더 잘 나타나는데요, 예를 들어서 사과라는 단어는 과일이라는 의미와 다양한 경험이 연결되어 있지만, 민수라는 이름은 그 사람을 가리키는 고유한 표지에 가까워서 기억을 끌어낼 단서가 상대적으로 적기 때문입니다. 감사합니다.
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왜 살은 항상 배부터 찌는것인지 알고 싶어여?
안녕하세요. 많은 분들이 체중이 늘면 유독 배부터 볼록해지는 현상을 경험하시는데, 이것은 지방이 저장되는 위치를 결정하는 유전적 특성, 호르몬, 나이, 성별, 생활습관 등이 복합적으로 작용하기 때문입니다. 특히 사람마다 지방이 잘 쌓이는 부위가 다른데, 어떤 분은 허벅지와 엉덩이에 먼저 찌고 어떤 분은 복부에 먼저 찌는 등 개인차가 상당히 큽니다.특히나 복부에 지방이 많이 쌓이는 이유 중 하나는 복부의 내장지방 때문인데요, 우리 몸의 지방은 크게 피부 바로 아래에 쌓이는 피하지방과 장기 주변에 쌓이는 내장지방으로 나눌 수 있는데, 내장지방은 특히 복부 안쪽에 축적되기 때문에 체중이 증가하면 배가 앞으로 볼록하게 나오는 형태가 나타날 수 있습니다. 남성이나 중년 이후에는 상대적으로 복부에 지방이 집중되는 경향이 나타나기 쉽고, 여성도 폐경 이후에는 호르몬 변화의 영향으로 엉덩이와 허벅지 중심의 지방 분포에서 복부 중심으로 변화하는 경우가 있습니다. 말씀하신 것처럼 배가 물렁한 느낌보다는 딱딱하고 단단하게 나온 경우라면 단순히 피부 아래의 피하지방만 많은 것이 아니라 복부 안쪽의 내장지방이 많을 가능성도 생각해 볼 수 있는데요, 다만 배가 단단하다고 해서 무조건 내장지방 때문이라고 단정할 수는 없습니다. 또한 특정 부위의 지방만 골라서 빼는 것은 어려운데요, 예를 들어 복근 운동을 많이 한다고 해서 복부 지방만 선택적으로 빠지는 것은 아닙니다. 복근 운동은 복부 근육을 강화해 몸의 형태를 탄탄하게 만드는 데 도움을 주지만, 실제 지방 감소는 전신의 에너지 균형과 지방 대사에 의해 결정되기 때문에, 따라서 복부 지방을 줄이려면 전체적인 체지방을 서서히 감소시키는 것이 가장 효과적입니다. 식사량을 무리하게 줄이기보다는 단백질과 채소, 적절한 탄수화물을 균형 있게 섭취하면서 열량이 쉽게 누적되는 식품을 줄이고, 걷기나 자전거 같은 유산소 운동과 근력 운동을 함께 하는 방법이 좋습니다. 감사합니다.
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기린은 무슨 과에 속하는 동물인가여?
안녕하세요. 기린은 말과에 속하는 동물이 아니라 기린과라는 별도의 과에 속하는 포유류인데요, 흔히 보는 기린은 분류학적으로 척삭동물문 → 포유강 → 우제목→ 반추동물아목 → 기린과에 속합니다. 기린과에는 현재 살아 있는 동물로 기린과 오카피가 있으며, 둘은 겉모습은 상당히 다르지만 서로 가까운 친척 관계입니다.반면 말은 말과에 속하며, 분류학적으로 기린과는 상당히 다른 계통의 동물인데요, 말은 기제목에 속하는 대표적인 홀수발굽동물이고, 기린은 우제목에 속하는 짝수발굽동물입니다. 즉 기린의 발굽은 소나 사슴처럼 발가락 수가 짝수인 계통에 속하고, 말은 발굽 하나가 발달한 홀수발굽동물에 해당합니다. 또한 기린은 겉모습만 보면 말처럼 목이 길고 다리가 긴 동물이라 비슷한 점이 있어 보이지만, 생물학적으로는 소나 사슴과 같은 반추동물과 더 가까운 관계입니다. 실제로 기린은 풀이나 나뭇잎을 먹은 뒤 먹이를 다시 입으로 되돌려 씹는 되새김질을 하는데요, 이때 위도 여러 구획으로 나뉘어 있어 미생물의 도움을 받아 식물의 섬유질을 소화합니다. 이런 특징은 말과는 상당히 다르고 소나 사슴과 공유하는 특징입니다. 감사합니다.
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두더지는 눈이 거의 퇴화했는데 어떻게 땅속에서 방향을 찾나요?
안녕하세요. 두더지는 시각에 크게 의존하지 않고도 땅속에서 매우 정확하게 움직이고 먹이를 찾을 수 있도록 다른 감각이 발달한 동물이지만, 그렇다고 해서 눈이 완전히 퇴화해 아무것도 보지 못하는 것은 아니며, 종에 따라 눈이 작고 시력이 매우 제한적인 경우가 많습니다.두더지가 땅속에서 방향을 찾는 데 가장 중요한 것은 촉각과 후각인데요, 두더지의 몸에는 매우 민감한 촉각 수용기가 발달해 있어 주변의 흙과 굴의 구조를 감지할 수 있습니다. 특히 코 주변에는 아주 민감한 감각기관이 있는데, 이를 에이머 기관이라고 합니다. 이 기관은 코끝에 분포하며 물체의 미세한 표면과 진동 등을 감지하는 데 도움을 주는데요, 두더지는 이를 이용해 주변 환경을 탐색하고 먹잇감의 위치를 파악합니다. 또한 두더지는 후각과 청각도 중요한 역할을 하는데요, 땅속에서는 시야가 거의 확보되지 않기 때문에 지렁이나 곤충 등의 냄새와 움직임을 감지하여 먹이를 찾아갑니다. 굴 안에서 발생하는 진동이나 소리 역시 주변에 다른 동물이 있는지 파악하는 데 활용할 수 있습니다.이때 두더지가 복잡한 굴 속에서도 길을 잃지 않는 것은,두더지가 자신이 만든 굴의 구조를 감각적으로 기억하고, 굴을 이동하면서 주변의 냄새와 촉각 정보를 지속적으로 이용하기 때문입니다. 또한 두더지의 굴은 단순히 하나의 직선 통로가 아니라 먹이를 찾기 위한 복잡한 터널망으로 만들어지는 경우가 많은데요, 이때 두더지는 이 통로를 반복적으로 이용하면서 자신이 어디에 있는지 파악합니다. 감사합니다.
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왜 더울 때는 뇌에서 집중을 못하는걸까여?
안녕하세요. 더우면 머리가 멍하고 집중이 안 되며 두통까지 생기는 현상의 경우, 뇌가 정상적으로 작동하려면 체온을 매우 좁은 범위에서 유지해야 하는데, 더운 환경에서는 체온 조절 자체가 뇌와 몸에 큰 부담을 주기 때문입니다. 우선 더운 환경에 노출되면 우리 몸은 체온을 낮추기 위해 피부 혈관을 확장하고 땀을 많이 흘리는데요,이 과정에서 심장은 피부로 더 많은 혈액을 보내야 하고, 땀으로 수분과 전해질이 손실됩니다. 특히 수분이 부족해지면 혈액량이 감소하면서 뇌로 가는 혈류와 산소 공급에도 영향을 줄 수 있고, 이 때문에 피로감, 멍한 느낌, 집중력 저하, 두통이 나타날 수 있습니다.또한 더위 자체가 뇌의 인지 기능에 영향을 줄 수 있는데요, 체온이 올라가면 뇌는 체온을 낮추기 위한 생리적 반응을 우선적으로 수행하게 되고, 높은 온도에서는 신경세포의 기능과 신경전달 과정도 영향을 받을 수 있습니다. 그래서 기억력, 주의력, 판단력, 반응 속도 같은 인지 기능이 떨어질 수 있으며, 복잡한 문제를 해결하거나 지속적으로 집중해야 하는 작업에서 더위의 영향이 크게 나타날 수 있습니다. 여름에 두통이 심해지는 것도 여러 원인이 함께 작용할 수 있는데요, 탈수, 땀으로 인한 전해질 변화, 혈관 확장, 수면의 질 저하, 강한 햇빛과 높은 온도 등이 두통을 유발하거나 악화할 수 있고, 특히 땀을 많이 흘렸는데 물을 충분히 마시지 않으면 탈수성 두통이 발생할 수 있습니다. 반면 추위에서는 상대적으로 덜한 것은 우리 몸은 추운 환경에 노출되면 피부 혈관을 수축시켜 열 손실을 줄이고, 필요하면 근육을 떨게 하여 열을 만들어내기 때문입니다. 물론 극심한 추위 역시 신체와 뇌 기능에 악영향을 줄 수 있지만, 적당히 추운 환경에서는 체온을 유지하기 위한 생리적 대응이 비교적 효과적으로 작동합니다. 반면 매우 더운 환경에서는 땀을 흘려도 주변 습도가 높거나 기온이 지나치게 높으면 몸에서 열을 제대로 방출하기 어려워 체온이 계속 상승할 수 있습니다. 특히 습도가 높은 여름에는 이런 현상이 더 심해질 수 있는데요, 땀이 피부에서 증발해야 몸이 식는데, 습도가 높으면 땀이 잘 증발하지 않습니다. 따라서 땀은 많이 나는데도 몸은 제대로 식지 않는 상황이 발생하는 것이며, 이 때문에 같은 기온이라도 습도가 높으면 훨씬 더 덥고 무기력하게 느껴질 수 있습니다. 감사합니다.
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여름은 덥다고 아무것도 하기 싫고 겨울은 춥다고 아무것도 하기 싫고?
안녕하세요. 말씀해주신 것처럼 사람이 여름과 겨울에 활동량이 줄어드는 것은 상당히 자연스러운 생리적 반응인데요, 우리 몸은 체온을 일정하게 유지해야 하는데, 외부 기온이 너무 높거나 낮으면 체온을 유지하는 데 에너지를 더 많이 사용하기 때문입니다. 따라서 봄이나 가을처럼 기온이 적당한 계절에 상대적으로 활동하기 편하다고 느끼는 사람이 많습니다.우선 여름에는 외부 온도가 체온에 가까워지거나 더 높아지기 때문에 몸에서 발생하는 열을 밖으로 내보내기가 어려워지는데요, 이때 우리 몸은 혈관을 확장하고 땀을 흘려 체온을 낮추려고 합니다. 이 과정에서 탈수와 전해질 손실이 발생하고 심박수도 증가할 수 있습니다. 더운 환경에서는 운동이나 신체 활동을 할 때 피로가 빨리 느껴지고, 뇌 역시 체온 조절에 많은 자원을 사용하기 때문에 아무것도 하기 싫다는 느낌이 강해질 수 있으며, 특히 습도가 높으면 땀이 잘 증발하지 않아 체온을 식히는 효율이 떨어지기 때문에 더 힘들게 느껴집니다. 반대로 겨울에는 체온이 떨어지는 것을 막기 위해 우리 몸이 혈관을 수축시키고 근육을 떨게 하는 등 열을 보존하고 생산하는 방향으로 반응합니다. 추운 환경에서는 몸이 에너지를 체온 유지에 사용하기 때문에 움직임이 둔해지고, 따뜻한 실내에 있으면 몸이 이완되면서 졸리고 활동 의욕이 떨어질 수도 있는데요, 게다가 겨울철 일조량 감소도 영향을 줄 수 있는데, 사람에 따라 수면 리듬과 기분에 영향을 주어 활동성이 낮아지는 경우가 있습니다. 감사합니다.
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