답변 내역

안녕하세요. 소금쟁이가 물 위를 걸을 수 있는 것은 몸이 물보다 가벼워서 뜨는 것이 아니라, 물의 표면장력과 소금쟁이의 특수한 다리 구조가 함께 작용하기 때문입니다.물 분자들은 서로 강하게 끌어당기는 응집력을 가지고 있는데요, 물속에서는 한 물 분자가 사방의 다른 물 분자들에게 끌리지만, 물 표면에 있는 분자는 위쪽에 물 분자가 없기 때문에 상대적으로 아래쪽과 옆쪽으로 더 강하게 당겨집니다. 결과적으로 물 표면은 마치 얇은 탄성막처럼 행동하는데, 이것이 표면장력입니다.소금쟁이가 물 위에 서면 다리가 물 표면을 살짝 아래쪽으로 휘게 만들지만 물 표면을 뚫지는 않는데요, 이때 물 표면의 표면장력이 소금쟁이의 다리를 위쪽으로 지탱하는 힘을 만들어 냅니다. 즉 소금쟁이의 중력과 표면장력에 의한 위쪽 힘이 균형을 이루면서 물에 빠지지 않는 것이라고 보시면 됩니다.특히 소금쟁이의 다리는 이 현상에 매우 적합하게 진화했는데요, 다리가 길고 가벼우며, 물에 닿는 부분에는 미세한 털이 많이 나 있어 물을 잘 젖지 않게 하는 소수성 구조를 가지고 있습니다. 따라서 다리가 물에 닿더라도 물을 흡수하거나 물속으로 쉽게 가라앉지 않고, 긴 다리는 몸의 무게를 넓은 범위에 분산시켜 물 표면에 가해지는 압력을 줄여 줍니다. 감사합니다.

안녕하세요. 털마다 성장기 → 퇴행기 → 휴지기 → 탈락이라는 서로 다른 성장 주기를 가지고 있기 때문인데요, 털이 무한히 자라는 것이 아니라, 모낭이 성장기를 얼마나 오래 유지하느냐에 따라 최종적인 털의 길이가 결정됩니다.사람의 머리카락을 예로 들면 성장기가 매우 길어서 수년 동안 계속 자랄 수 있는 반면 속눈썹이나 눈썹은 성장기가 짧기 때문에 어느 정도 길이가 되면 성장이 멈추고 휴지기를 거쳐 빠집니다. 만약 속눈썹도 머리카락처럼 성장기가 수년간 지속된다면 지금보다 훨씬 길게 자라 눈을 가릴 수 있으므로, 신체 부위마다 기능에 맞게 털의 성장 주기가 유전적으로 조절되어 있습니다. 강아지도 품종에 따라 큰 차이가 있는데요, 단모 치와와처럼 짧은 털을 가진 개는 털의 성장기가 비교적 짧아 일정 길이에 도달하면 성장을 멈추고 휴지기로 들어간 뒤 빠지는 주기를 반복합니다. 그래서 털이 어느 정도 길이 이상으로는 잘 자라지 않는 반면 일부 장모종은 털의 성장기가 훨씬 길기 때문에 털이 계속 자라는 것처럼 보입니다. 사람의 머리카락과 비슷한 방식이라고 볼 수 있습니다. 다만 장모종 강아지의 털도 영원히 계속 자라는 것은 아닌데요, 모낭마다 성장 주기가 다르고 성장기가 길기 때문에 상당히 길어질 수 있는 것이며, 결국 성장기가 끝나면 털은 성장을 멈추고 빠집니다. 털을 자르더라도 모낭 자체의 성장 주기가 바뀌는 것은 아니기 때문에 다시 자라납니다. 감사합니다.

안녕하세요. 오히려 대학교 1학년 때 학술대회에 참관해 보는 것은 굉장히 좋은 경험이라고 생각합니다. 깊은 지식이 없다는 이유로 가지 않는 것보다, 지금부터 학술대회가 어떤 분위기인지 경험해 보는 것이 앞으로 전공 공부를 하는 데 훨씬 도움이 될 수 있습니다.학술대회에 참석하는 사람이라고 해서 모두 해당 분야의 전문가인 것도 아니며, 교수님이나 연구자, 대학원생도 자신의 연구 분야가 아닌 발표에서는 모르는 내용이 많습니다. 특히 1학년이라면 모든 발표 내용을 완벽하게 이해하는 것이 목표가 아니라, 이런 연구가 실제로 진행되고 있구나, 내가 배우는 생물학 지식이 이런 연구로 연결되는구나 정도를 경험하는 것만으로도 충분합니다.처음 가시면 발표를 들으면서 모르는 용어가 계속 나올 수 있는데요, 그것이 정상입니다. 오히려 그 경험을 통해 앞으로 어떤 과목을 공부해야 하는지 감이 생길 수 있습니다. 예를 들어 지금은 이해하지 못했던 특정 단백질이나 실험기법이 2~3학년이 되어 전공 과목을 배우면서 연결되는 순간이 생길 수도 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 강한 햇볕이 모기에게 불리한 가장 큰 이유는 자외선 자체보다는 높은 온도와 낮은 습도로 인해 수분을 잃기 쉽고, 활동에 필요한 에너지 부담이 커지기 때문입니다. 여기에 포식자에게 노출될 위험까지 증가하기 때문에 많은 모기가 낮 동안 그늘이나 습한 곳에 숨어 있습니다.모기는 몸집이 매우 작고 체표면적에 비해 체액의 양이 적기 때문에 탈수에 상당히 취약한 곤충인데요, 햇볕이 강한 곳에서는 체온이 빠르게 올라가고, 건조한 공기와 높은 온도로 인해 몸에서 수분이 증발하기 쉬워집니다. 특히 모기는 체온을 포유류처럼 내부적으로 일정하게 유지하는 능력이 없는 변온동물이기 때문에 주변 환경의 영향을 크게 받습니다. 너무 더운 환경에서는 체온이 과도하게 올라가 생리 기능이 저하될 수도 있습니다. 또한 모기는 종류에 따라 다르지만 보통 습도가 높은 환경을 선호하기 때문에 풀숲, 나뭇잎 아래, 하수구, 건물 틈, 화분 주변처럼 직사광선을 피하면서 습기가 유지되는 장소에서 휴식하는 경우가 많습니다. 이곳에서는 수분 손실을 줄이면서 체온도 상대적으로 안정적으로 유지할 수 있습니다. 하지만 자외선이 모기에게 직접적으로 치명적이기 때문에 햇빛을 피한다고 보기는 어려운데요, 강한 자외선이 곤충의 DNA나 세포에 손상을 줄 가능성은 있지만, 모기가 낮에 그늘을 찾는 주된 이유를 자외선의 직접적인 독성으로 설명하지는 않습니다. 오히려 열과 건조함을 피하고 수분을 보존하기 위한 행동으로 보는 것이 더 적절합니다. 포식 위험도 영향을 주는데요, 낮에는 새나 잠자리, 거미 등 모기를 잡아먹는 포식자가 활발하게 활동하기 때문에 작은 모기가 탁 트인 밝은 공간에 노출되면 위험할 수 있습니다. 따라서 그늘과 식물 사이에 숨어 있으면 탈수와 과열을 피하는 동시에 포식자를 피하는 효과도 얻을 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 겨울철에 발이 유독 차갑게 느껴지는 것은 혈액순환과 체온 조절이 밀접하게 연결되어 있기 때문입니다. 정확히는 추위에 대응하기 위해 우리 몸이 피부와 말초 혈관으로 가는 혈류를 의도적으로 줄이기 때문이라고 볼 수 있습니다.우리 몸은 체온을 약 36~37℃ 정도로 일정하게 유지해야 하는데요, 추운 환경에 노출되면 체온이 떨어지는 것을 막기 위해 교감신경이 활성화되고, 피부와 손발의 작은 혈관이 수축합니다. 이렇게 되면 심장과 뇌처럼 중요한 장기가 있는 몸통으로 혈액을 상대적으로 더 많이 유지할 수 있습니다. 즉, 몸은 손발을 조금 차갑게 만들더라도 중심 체온을 지키자는 방향으로 혈액순환을 조절합니다. 특히 발은 심장에서 가장 멀리 떨어져 있고 피부 표면적이 넓으며, 체온을 적극적으로 만들어내는 근육량도 상대적으로 적습니다. 따라서 추운 환경에서는 혈관이 수축하면서 따뜻한 혈액이 발끝까지 충분히 공급되지 않아 쉽게 차가워지며, 게다가 발은 바닥과 접촉하면서 전도에 의해 열을 잃기도 하기 때문에 더욱 차갑게 느껴질 수 있습니다. 또한 같은 실내 온도라도 겨울에 더 춥게 느껴질 수 있는데요, 실제 실내 온도가 같더라도 겨울에는 외부의 차가운 환경에 적응하면서 피부 혈관이 수축해 있을 수 있고, 창문이나 바닥 등 주변 표면의 온도가 낮아 몸에서 주변으로 열이 더 쉽게 빠져나갈 수 있습니다. 습도나 활동량, 옷차림도 영향을 줍니다. 감사합니다.

안녕하세요. 사실 대부분의 사람은 매일 밤 여러 번 꿈을 꾸지만, 대부분의 꿈을 잊어버리며, 꿈을 꾼 것 같은 느낌은 있는데 내용은 하나도 기억나지 않는다는 것은 아주 흔한 현상입니다. 그 이유는 꿈을 꾸는 것과 꿈을 기억하는 것은 서로 다른 과정이기 때문인데요, 우리가 꿈을 가장 많이 꾸는 시기는 렘 수면입니다. 이때는 감정과 시각 정보를 처리하는 뇌 영역은 매우 활발하게 활동하지만, 새로운 기억을 오래 저장하는 해마와 논리적 사고를 담당하는 전전두엽의 활동은 깨어 있을 때와 다르게 이루어집니다. 그래서 꿈속에서는 생생한 경험을 하지만, 그 경험이 장기 기억으로 잘 저장되지 않습니다.또한 잠에서 깨어나는 순간에도 중요한 차이가 있는데요, 렘수면 도중이나 직후에 깨면 꿈을 비교적 잘 기억하는 경우가 많지만, 꿈을 꾼 뒤 다시 깊은 잠을 자거나 다른 수면 단계를 거친 뒤에 일어나면 꿈의 기억은 대부분 사라집니다. 즉, 꿈을 꾸지 않은 것이 아니라 기억을 저장할 기회를 놓친 것에 가깝습니다. 특히 꿈의 내용 자체도 잊기 쉬운 특징이 있습니다. 꿈은 현실처럼 시간과 장소가 명확하지 않고 이야기가 계속 바뀌기 때문에 뇌가 오래 보관해야 할 중요한 정보로 판단하지 않는 경우가 많다보니, 깨어난 뒤 몇 초에서 몇 분 사이에 급격히 희미해집니다. 따라서 많은 사람들이 아침에 눈을 뜨면 분명 방금까지 꿈을 꾸고 있었는데라는 느낌만 남고, 정작 내용은 전혀 떠오르지 않는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 바닷물의 염분 농도가 사람의 체액보다 훨씬 높기 때문인데요, 우리 몸은 바닷물에 들어 있는 소금을 처리하기 위해 마신 물보다 더 많은 물을 잃게 되어 결과적으로 탈수가 심해지는 것입니다.사람의 체액은 약 0.9% 정도의 염분 농도를 유지하는데, 바닷물의 평균 염분 농도는 약 3.5%이다보니, 바닷물은 체액보다 훨씬 고농도의 용액입니다. 따라서 바닷물을 마시면 소금이 혈액과 체액으로 흡수되어 체액의 염분 농도가 높아지고, 결과적으로 세포 안에 있던 물이 삼투압에 의해 세포 밖으로 빠져나오게 됩니다. 이 때문에 세포는 수분을 잃어 쪼그라들고, 입이 마르며 갈증이 더욱 심해집니다. 더 큰 문제는 신장인데요, 신장은 소변으로 소금을 배출하지만, 사람의 신장은 바닷물만큼 짠 소변을 만들 수 없습니다. 따라서 바닷물 속의 많은 소금을 몸 밖으로 내보내려면 반드시 많은 양의 물을 함께 배출해야 합니다. 예를 들어 바닷물 1L를 마셨다고 가정하면, 그 안에 들어 있는 소금을 모두 배출하기 위해 신장은 1L보다 많은 양의 물을 소변으로 내보내야 하는 경우가 생깁니다. 이로 인해 몸은 마신 물보다 더 많은 물을 잃게 되어 순수한 수분은 오히려 감소하는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 네, 실제로 날씨와 식욕은 어느 정도 관련이 있습니다. 우선 비가 오면 기압이 낮아지고 햇빛이 줄어드는데요, 이때 햇빛을 덜 받으면 기분을 안정시키는 신경전달물질인 세로토닌의 활성도가 다소 낮아질 수 있습니다. 그러면 몸은 기분을 끌어올리기 위해 지방이나 탄수화물이 많은 음식을 더 선호하는 경향을 보이며, 치킨이나 전처럼 바삭하고 기름진 음식이 더욱 매력적으로 느껴지게 됩니다.또한 비 오는 날은 기온이 내려가거나 습도가 높아 몸이 평소보다 무겁고 처지는 느낌을 받을 수 있는데요, 이때 따뜻하고 열량이 높은 음식을 먹으면 포만감과 심리적 만족감이 커져 자연스럽게 그런 음식을 찾게 됩니다. 또한 소리와 기억도 큰 역할을 하는데요, 빗소리는 실내에서 쉬고 싶은 분위기를 만들고, 많은 사람이 어린 시절 비 오는 날 가족과 함께 전을 부쳐 먹거나 치킨을 시켜 먹었던 경험을 가지고 있습니다. 따라서 뇌는 이런 좋은 기억과 감정을 연결해 비가 오면 비슷한 음식을 떠올리게 됩니다. 한국에서는 문화적인 영향도 매우 큰데요, 비 오는 날마다 전이나 치킨을 먹는 장면이 TV, 광고, SNS에 자주 등장하면서 비 = 전이나 치킨이라는 이미지가 더욱 강해졌습니다. 따라서 실제 생리적 변화뿐 아니라 사회적으로 학습된 영향도 함께 작용합니다. 감사합니다.

안녕하세요. 식물의 생장점 세포가 평생 미분화 상태를 유지할 수 있는 것은 특정 유전자와 식물호르몬이 서로 긴밀하게 상호작용하며 줄기세포 상태를 유지하기 때문입니다.줄기 생장점에서는 WUSCHEL이라는 유전자가 줄기세포의 정체성을 유지하도록 만들고, 줄기세포에서는 CLAVATA 유전자들이 활성화되어 WUS의 활성을 억제하는데요,이 두 유전자는 서로 균형을 이루는 음성 되먹임 회로를 형성하여 줄기세포 수가 너무 많거나 적어지지 않도록 조절합니다. 이때 식물호르몬도 중요한 역할을 하는데요, 사이토키닌은 생장점에서 세포분열을 촉진하고 줄기세포 상태를 유지하는 반면, 옥신은 일정 농도 이상 축적되는 부위에서 세포가 잎이나 줄기 같은 특정 조직으로 분화하도록 유도합니다. 즉, 생장점 중심부는 사이토키닌의 영향이 강해 미분화 상태를 유지하고, 주변부는 옥신의 농도가 높아지면서 점차 분화가 일어납니다.또한 뿌리 생장점에서도 비슷한 원리가 적용되는데요, WOX5와 같은 유전자가 줄기세포를 유지하며, 옥신의 농도 기울기와 여러 전사인자가 함께 작용해 세포가 언제 분열을 계속할지, 언제 분화할지를 결정합니다. 감사합니다.

안녕하세요. 겨울잠을 자는 동물들이 오랜 기간 먹지 않고 살아남을 수 있는 이유는 에너지를 거의 쓰지 않는 상태로 몸의 대사 시스템을 극적으로 낮추기 때문입니다. 가장 중요한 변화는 대사율 감소인데요, 평소 동물은 체온 유지, 움직임, 소화, 세포 활동에 많은 에너지를 사용합니다. 하지만 겨울잠에 들어가면 심장 박동, 호흡, 체온, 신경 활동이 크게 감소합니다. 예를 들어 일부 작은 포유류는 체온이 정상 37℃ 정도에서 몇 ℃ 수준까지 떨어지고, 심장 박동 수가 크게 감소하며, 산소 소비량도 평소의 몇 % 수준으로 감소합니다. 이때 에너지원은 주로 지방인데요, 겨울이 오기 전 동물들은 많이 먹어서 몸속에 지방을 축적합니다. 이 지방은 단순한 저장 물질이 아니라 겨울 동안 사용할 연료입니다. 지방이 분해되면 지방 → 지방산 → 미토콘드리아에서 산화 → ATP 생성 과정을 통해 필요한 에너지를 얻게 되며, 이때 탄수화물보다 지방이 훨씬 많은 에너지를 제공하기 때문에 장기간 금식에 적합합니다. 또한 겨울잠 동물은 근육과 장기를 보호하는 특별한 능력도 가지고 있는데요, 일반적인 사람이 몇 달 동안 누워서 아무것도 먹지 않으면 근육이 크게 감소하고 뼈도 약해지지만 겨울잠을 자는 동물은 근육 단백질 분해 억제, 뼈 손실 감소, 노폐물 처리 능력 유지와 같은 특수한 생리 조절을 합니다. 감사합니다.