답변 내역

안녕하세요.러브버그라고 부르는 곤충은 국내에서는 보통 붉은등우단털파리를 말하는데요, 사람을 물거나 질병을 옮기는 해충은 아니지만, 떼로 몰리면 체감상 불쾌할 수 있습니다. 사실 계양산만 발생한 것은 아니고 수도권 여러 지역에서 나타났습니다. 러브버그 유충은 낙엽, 썩은 식물체, 유기물이 많은 습한 토양 환경을 좋아하는데요, 산림 가장자리, 등산로 주변, 낙엽층이 두껍고 습기가 유지되는 환경은 번식에 유리하며, 말씀해주신 계양산은 도심 가까운 산이면서 숲, 낙엽층, 습도 조건이 잘 맞아 개체 밀도가 높아졌을 가능성이 있습니다. 또한 성충은 밝은 곳, 밝은 구조물, 데크, 계단, 벽면 등에 잘 모이는 경향이 있는데요, 계양산은 등산객이 많고, 데크 계단이나 인공 구조물이 많아 사람이 체감하는 밀도가 더 크게 느껴졌습니다. 실제로 계양산 정상과 데크 주변에 집중 발생했다는 현장 보도가 있었습니다.러브버그는 짝짓기 상태로 날아다니는 경우가 많고, 한번 우화 시기가 겹치면 짧은 기간 동안 폭발적으로 많아 보일 수 있으며, 계양산은 특정 시기에 우화 타이밍과 기온과 습도가 맞아 대량 출현한 것으로 추정됩니다. 국내에서는 보통 6월 말~7월 중순 사이에 가장 많이 관찰되며, 최근 몇 년은 기온이 올라가는 시기가 빨라지면서 출현 시기가 조금 앞당겨지기도 했습니다. 전문가들도 6~7월 집중 출현 후 점차 감소한다고 설명합니다. 피하고 싶으시면 6월 말~7월 초에 계양산 같은 숲이나 등산로는 잠시 피하는 게 가장 현실적이고, 외출 시 흰색 옷이나 밝은색 옷은 피하는 게 도움이 될 수 있습니다. 러브버그는 밝은 표면에 모이는 경향이 있기 때문입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 말씀해주신 현상은 생물학적으로 '굴광성'이라고 합니다. 물에는 눈도 없고 신경계도 없는데, 놀랍게도 빛의 방향을 꽤 정확히 감지하고 성장 방향을 조절할 수 있는데요, 이는 세포 성장 속도를 비대칭적으로 조절하는 호르몬 시스템을 가지고 있기 때문입니다. 식물이 빛을 감지하는 데 중요한 역할을 하는 것은 줄기 끝이나 어린 조직에 있는 빛 수용 단백질이며, 포토트로핀이라는 청색광 수용체가 대표적입니다. 이 단백질은 햇빛이나 실내 빛 속의 청색광을 감지할 수 있는데요, 줄기 끝이 한쪽에서 빛을 받으면, 어느 쪽이 밝고 어느 쪽이 상대적으로 어두운지 분자 수준에서 구분하게 됩니다.다음으로 식물 호르몬인 옥신은 식물의 성장 조절에 매우 중요한 호르몬입니다. 빛이 한쪽에서 들어오면 옥신이 밝은 쪽보다 반대편, 즉 그늘진 쪽으로 더 많이 이동하는데요, 식물은 혈관이나 신경은 없지만, 세포막에 있는 운반 단백질들이 옥신을 방향성 있게 이동시킵니다. 결과적으로 그늘진 쪽 세포들은 옥신 농도가 높아지고, 줄기에서는 옥신이 세포벽을 느슨하게 만들고 물 흡수를 촉진해서 세포가 더 길게 늘어나게 만듭니다. 그래서 빛을 안 받는 쪽 세포가 더 빨리 길어지고, 반대로 빛을 받는 쪽은 상대적으로 덜 자랍니다. 따라서 양쪽 길이 차이가 생기면서 줄기가 빛 쪽으로 휘게 되며, 빛 받는 쪽이 줄어드는 것이 아니라 반대편이 더 많이 자라서 휘는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.말씀해주신 것처럼 동아시아 사람들에게 유당불내증이 상대적으로 많이 나타나는 이유는 인류 집단마다 진화 과정에서 우유를 이용해온 역사와 유전자 선택압 차이 때문입니다. 사람을 포함한 대부분의 포유류는 아기 때는 젖을 먹어야 하므로 소장에서 락타아제를 많이 만드는데요, 이 효소는 우유 속 유당을 포도당과 갈락토오스로 분해해 흡수하게 해줍니다. 하지만 원래 생물학적으로는 젖을 떼고 성장하면 락타아제 생성이 감소하는 것이 정상적인 패턴입니다. 그럼에도 어떤 사람들은 성인이 되어도 우유를 잘 마실 수 있는데요, 이것은 약 1만 년 전 전후 인류가 가축을 기르기 시작한 이후 일부 지역에서 일어난 자연선택과 관련이 있습니다. 특히 유럽 북부나 일부 목축 문화권에서는 소, 양, 염소의 젖이 중요한 식량과 수분 공급원이 되었는데요, 이런 환경에서는 성인이 되어서도 락타아제를 계속 만드는 유전자 변이를 가진 사람이 생존과 번식에 유리했을 가능성이 큽니다. 결과적으로 락타아제가 성인까지 유지되는 락타아제 지속 발현 유전형이 퍼지게 되었습니다.반면 동아시아 지역은 역사적으로 주식 농업, 특히 벼농사나 곡물 재배 중심 문화가 강했습니다. 또한 유럽처럼 대규모 낙농 문화가 오랫동안 핵심 식량 체계가 된 지역은 상대적으로 적었기 때문에 성인이 된 뒤에도 락타아제를 계속 유지해야 할 강한 진화적 선택압이 상대적으로 약했습니다. 이 유전적 차이는 락타아제 유전자를 조절하는 DNA 조절 부위에서 나타나는데요, LCT 유전자 주변 조절 서열의 특정 변이들이 유럽계 집단에서는 높은 빈도로 발견됩니다. 이때 동아시아 집단에서는 이런 락타아제 지속 변이의 빈도가 낮은 편이기 때문에 동아시아 성인에서는 락타아제 생성이 자연스럽게 감소하는 경우가 많습니다. 즉 락타아제가 부족한 상태에서 우유를 마시면 분해되지 않은 유당이 대장으로 내려가고, 장내 장내세균이 이를 발효시키면서 수소, 메탄, 이산화탄소 같은 가스를 만들기 때문에 복부팽만, 방귀, 복통, 설사 같은 증상이 나타날 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 동물도 속눈썹이나 털이 눈 안으로 들어갈 수 있습니다. 속눈썹의 기본 역할은 말씀해주신 것처럼 먼지, 곤충, 식물 조각, 공기 흐름 같은 외부 자극으로부터 눈을 보호하는 것인데요, 눈꺼풀 가장자리에 난 털이 일종의 감각 센서 역할도 합니다. 따라서 무언가 가까이 오면 반사적으로 눈을 감게 만들며, 이는 사람도 마찬가지고, 많은 포유류들도 비슷합니다.하지만 사람은 속눈썹이 눈에 잘 들어가는 것처럼 느껴지는데요, 사람의 속눈썹이 눈에 들어가는 경우는 대부분 빠진 속눈썹이 눈물막 위에 떨어지면서 생기는 것입니다. 인간은 눈을 자주 깜빡이고 얼굴을 만지는 일이 많고, 세안이나 수면 중 마찰도 많아서 빠진 속눈썹이 눈 안쪽으로 들어갈 기회가 생깁니다. 동물들도 털이 빠지면 비슷한 일이 생길 수 있으나, 많은 동물들은 몇 가지 차이가 있습니다. 예를 들어 고양이, 개, 말 같은 포유류는 속눈썹이 사람보다 더 굵고 뻣뻣하며, 눈꺼풀 구조도 조금 다르며, 일부 초식동물은 긴 속눈썹이 눈 표면에 닿기보다는 바깥 방향으로 휘어 자라도록 되어 있어 먼지 많은 환경에서 눈 보호 효과가 큽니다. 또한 동물들은 눈에 불편함이 생기면 눈을 더 자주 깜빡이거나, 눈물이 많이 분비되거나, 얼굴을 앞발로 문지르거나, 몸이나 바닥에 얼굴을 비비는 행동으로 이물질을 제거하려고 합니다. 특히 눈물샘에서 나오는 눈물은 먼지나 털을 밖으로 씻어내는 역할을 합니다. 감사합니다.

안녕하세요.자연 토양에서 자라는 식물과 스마트팜, 식물공장, 수경재배 같은 인공 환경에서 자라는 식물은 우선 기본적인 유전 정보나 광합성 원리는 동일합니다. 하지만 생리 반응, 뿌리 발달, 스트레스 반응, 2차 대사산물 생산 부분에서 차이를 나타낼 수 있습니다. 우선 자연 토양에서 자라는 식물은 매우 복잡한 환경 속에서 성장하는데요, 토양에는 물, 무기질뿐 아니라 수많은 토양 미생물, 곰팡이, 유기물, 미량원소가 존재합니다. 식물 뿌리는 이런 환경 속에서 물과 양분을 찾기 위해 넓게 뻗고, 때로는 건조, 저온, 병원균, 강한 햇빛 같은 스트레스에 적응해야 하며, 이런 과정에서 식물은 방어물질이나 항산화 물질 같은 다양한 생리활성 물질을 더 많이 만들기도 합니다. 예를 들어 폴리페놀이나 플라보노이드 같은 2차 대사산물이 스트레스 조건에서 증가하는 경우가 있습니다.반면에 스마트팜이나 수경재배는 식물이 가장 효율적으로 자랄 수 있도록 빛, 온도, 습도, 이산화탄소, 양액 농도를 정밀하게 조절하는데요, 뿌리는 흙 대신 물이나 배지에서 직접 영양분을 공급받기 때문에, 자연 토양처럼 넓게 뿌리를 뻗어 자원을 탐색할 필요가 줄어듭니다. 따라서 뿌리 구조나 뿌리털 발달 양상이 달라질 수 있지만, 영양 공급이 안정적이기 때문에 성장 속도와 생산성은 매우 높고 균일해지는 장점이 있습니다. 또 인공 환경에서는 통제하기 어려운 자연환경에서보다 병해충, 가뭄, 온도 변화 같은 스트레스가 적기 때문에 식물의 방어 반응이 상대적으로 낮게 나타날 수 있습니다. 이 때문에 일부 작물에서는 향, 쓴맛, 항산화 성분 농도가 자연 재배와 다르게 나타날 수 있다는 연구도 있으며, 물론 재배 조건을 일부러 조절해 스트레스를 주면 인공 환경에서도 이런 성분을 높일 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.마늘에는 여러 황 함유 생리활성 물질이 들어 있으나 마늘이 대장암을 예방하거나 치료한다고 단정할 수는 없습니다. 암 예방은 식습관, 유전, 운동, 흡연 및 음주, 장내미생물, 체중, 염증 상태 등 여러 요인이 함께 작용하며, 마늘은 어디까지나 식습관의 한 요소로 연구되는 것입니다. 마늘의 대표적인 생리활성 성분은 알리신인데요, 마늘 세포 안에는 알리인이라는 전구물질과, 이를 변환시키는 알리네이스 효소가 서로 분리되어 들어 있습니다. 그런데 마늘을 다지거나 으깨거나 씹으면 세포가 파괴되면서 둘이 만나게 되고, 그때 알리신이 생성되는 것이며, 이 알리신이 특유의 강한 마늘 향을 만드는 동시에 여러 생리활성의 중심 역할을 합니다. 알리신과 그 대사산물들은 실험실 연구에서 항산화 작용, 염증 조절, 일부 세포 증식 억제, 발암물질 대사 조절과 관련성이 연구되어 왔는데요, 세포 손상을 일으키는 산화 스트레스를 줄이거나, 비정상 세포 증식 환경을 억제하는 방향으로 작용할 가능성이 연구되고 있는 것입니다. 특히 장내 환경과 관련해서는 장내 미생물 균형이나 염증 반응 조절 가능성도 연구됩니다.따라서 알리신 자체를 가장 많이 만들려면 생마늘을 다지거나 으깨서 잠시 두었다 먹는 방식이 가장 유리한 편입니다. 이유는 알리네이스 효소가 열에 약하기 때문인데요,. 마늘을 너무 높은 온도로 오래 익히면 효소 활성이 떨어져 알리신 생성량이 줄 수 있습니다. 하지만 그렇다고 익힌 마늘은 효과가 없다는 것은 아닙니다. 마늘을 익히면 알리신 일부는 줄어들 수 있지만, 다른 황 화합물이나 항산화 성분들은 여전히 남아 있을 수 있습니다. 또한 익히면 자극성이 줄고 소화가 편해져 꾸준히 섭취하기는 더 쉬워집니다. 감사합니다.

안녕하세요.진화론은 현재 생물학 전체를 지탱하는 핵심 과학 이론 중 하나인데요, 인간인 호모 사피엔스와 오늘날의 원숭이는 원숭이가 사람으로 변했다가 아니라, 과거의 공통 조상에서 서로 다른 방향으로 갈라져 진화한 것으로 봅니다. 그렇다면 동물원 원숭이는 왜 사람이 안 되냐?라는 질문에 대해 답을 드리자면, 현재 살아 있는 원숭이는 인간으로 변하는 중간 단계가 아니라, 이미 자기 환경에 적응한 독립적인 종입니다. 진화는 한 세대, 두 세대처럼 눈에 보이는 짧은 시간에 일어나는 변화가 아니며, 수십만 년, 수백만 년 이상 누적된 작은 유전 변화가 자연선택을 통해 축적되는 과정입니다. 예를 들어 육상 척추동물의 기원도 갑자기 물고기 다리에 발이 그냥 생긴 것이 아니라, 지느러미 구조가 점진적으로 변하면서 체중을 지탱할 수 있는 골격으로 바뀐 흔적이 화석에서 발견됩니다. 대표적으로 틱타알릭 같은 화석은 물고기와 초기 육상 척추동물 사이 특징을 함께 가지고 있어 중요한 전이 화석으로 알려져 있습니다.왜 망둥어나 다른 물고기들이 지금도 계속 발이 자라지 않느냐는 질문도 진화 원리와 관련이 있는데요, 이는 진화는 항상 더 발전하는 방향으로 무조건 가는 것이 아니기 때문입니다. 진화는 환경에 맞는 방향으로 변화하는 것이며, 망둥어는 이미 갯벌 환경에 맞게 지느러미와 호흡 방식을 적응시킨 상태라, 꼭 네 발 동물처럼 변해야 할 선택 압력이 없는 것입니다. 진화는 목표가 있는 직선 발전이 아니라, 환경 적응의 결과입니다. 또한 진화론을 배우는 이유는 생물 분류, 유전학, 생태학, 질병 연구, 항생제 내성, 바이러스 변화 같은 현대 생명과학 전반을 이해하는 기본 틀이기 때문입니다. 예를 들어 항생제 내성 감염도 세균의 진화 원리 없이는 설명하기 어렵습니다. 감사합니다.

안녕하세요.남성의 몸에서도 에스트로겐은 중요한 역할을 는데요, 남성의 에스트로겐은 주로 두 가지 경로로 만들어집니다. 첫 번째는 고환 자체에서 소량 직접 생성되는 경우인데요, 정소 안의 일부 세포가 에스트로겐을 만들 수 있으며, 실제로 더 중요한 경로는 테스토스테론의 변환입니다. 남성 몸에서는 테스토스테론이 효소 작용을 받아 에스트로겐으로 바뀔 수 있는데, 이때 중요한 효소가 아로마타제입니다. 이 효소는 지방조직, 간, 피부, 뇌 등 여러 조직에 존재하는데요, 즉 남성의 몸은 테스토스테론 일부를 필요에 따라 에스트로겐으로 전환하면서 균형을 맞추고 있는 것입니다. 특히 지방조직에는 아로마타제가 비교적 많이 존재하며, 체지방이 매우 많아지면 테스토스테론이 에스트로겐으로 전환되는 양도 증가할 수 있습니다. 반대로 여성도 부신과 난소에서 테스토스테론을 소량 생성하는데요, 여성의 근육 유지, 활력, 성욕 등에도 일정 수준의 남성호르몬이 필요합니다. 즉 인간의 성호르몬 체계는 남성은 테스토스테론만, 여성은 에스트로겐만으로 완전히 분리된 구조가 아니라, 두 호르몬을 모두 사용하면서 비율을 조절하는 시스템에 가깝습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 파인애플을 먹을 때 혀가 아리거나 따갑게 느껴지는 것은 꽤 흔한 현상인데요, 이는 파인애플 안에 들어 있는 단백질 분해 효소 때문입니다. 대표적인 효소가 브로멜라인이라는 성분인데, 이 효소는 원래 단백질을 잘게 분해하는 역할을 합니다. 우리 혀와 입안 점막도 단백질로 이루어져 있기 때문에, 파인애플을 먹으면 브로멜라인이 점막 표면 단백질을 부분적으로 분해하면서 미세한 자극을 일으킬 수 있는데요, 즉 파인애플을 먹는 동시에 파인애플도 아주 약하게 우리 입안을 분해하고 있다보니 많이 먹으면 혀가 까끌거리거나 화끈거리는 느낌이 날 수 있습니다. 또한 파인애플은 산성도가 높은 과일인데요, 구연산과 사과산 같은 유기산이 들어 있어서, 이미 브로멜라인 때문에 민감해진 점막을 다시 자극하게 됩니다. 그래서 덜 익은 파인애플이나 매우 신 파인애플일수록 혀가 더 아릴 수 있습니다. 특히 한 번에 많이 먹었을 때, 공복 상태일 때, 혀를 이미 데었거나 상처가 있을 때, 덜 익은 파인애플일 때 증상이 더 잘 나타나며, 반면에 통조림 파인애플은 상대적으로 덜 아린 경우가 많은데, 가열 과정에서 브로멜라인 효소가 상당 부분 변성되기 때문이며, 효소는 열에 약해서 익히면 활동성이 크게 줄어듭니다. 감사합니다.

안녕하세요.네, 딸기는 실제로 장미과 식물이 맞습니다. 우리가 먹는 과일들 중 상당수가 장미과에 속하며, 대표적으로 사과, 배, 복숭아, 자두, 살구, 체리 같은 식물들도 모두 장미과입니다. 꽃 모양과 번식 구조를 기준으로 보면 서로 공통점이 꽤 많습니다. 식물 분류는 주로 꽃 구조와 씨앗 형성 방식, 유전적 관계를 중요하게 보는데요, 딸기 잎이나 열매만 보면 장미와 전혀 다르게 느껴지지만, 꽃을 자세히 보면 의외로 비슷한 특징이 많습니다. 예를 들어 장미과 식물들은 대체로 꽃잎이 5장인 경우가 많고 수술이 많이 달려 있으며 꽃받침 구조가 비슷하고 잎 가장자리에 톱니 모양이 있는 경우가 많습니다. 딸기꽃도 자세히 보면 흰색 꽃잎 5장과 가운데 노란 수술들이 모여 있는 전형적인 장미과 형태를 가지고 있습니다. 장미과라는 이름 때문에 장미처럼 생겨야 하지 않을까 하는 느낌이 들지만, 생물 분류에서 과는 생각보다 넓은 그룹이다보니 같은 과에 속해도 잎이나 줄기, 열매 모습은 매우 달라질 수 있습니다. 또한 딸기의 빨간 부분은 식물학적으로 진짜 열매가 아닌데요, 우리가 먹는 붉은 부분은 꽃받침 아래 조직이 커진 것이고, 표면에 박혀 있는 작은 씨 같은 점들이 실제 열매에 해당합니다. 감사합니다.