광우병 (vCJD) 프리온 관련 질문
안녕하세요.프리온 질환인 변종 크로이츠펠트-야코프병의 원인인 프리온이 일반 세균이나 바이러스와 달리 비정상적으로 접힌 단백질이기 때문에 불안하게 느껴질 수 있습니다. 다만 프리온이 몸에 조금이라도 들어오면 무조건 발병한다고 확언하기는 어렵습니다. 프리온은 정상 프리온 단백질(PrPᶜ)의 구조를 비정상 형태(PrPˢᶜ)로 연쇄적으로 바꾸는 특징이 있습니다. 이 때문에 일종의 단백질 연쇄 오접힘 반응이 일어나고, 시간이 지나면서 뇌 조직에 스펀지 같은 변성이 생기게 됩니다. 하지만 이 반응이 일어나기 위해서는 단순히 접촉만으로 되는 것이 아니라 감염 경로, 노출량, 조직 접근성, 개인의 유전적 감수성 등이 복합적으로 작용해야 합니다. 프리온 연구 중 오염된 도구에 손가락이 찔린 연구자가 수년의 잠복기 뒤 vCJD 계열 질환으로 사망한 사례였고, 이 사건 이후 연구실 안전 기준이 크게 강화되었는데요, 하지만 이 사례는 일반 생활과는 상황이 매우 다릅니다. 연구실에서는 고농도의 감염성 프리온 물질, 특히 뇌 유래 조직을 직접 다루고 있었고, 상처를 통해 비교적 직접적으로 체내에 주입된 형태에 가까웠습니다. 반면 일상생활에서 어딘가에 묻어 있던 극미량 프리온이 우연히 상처에 닿아 감염되는 상황은 현재까지 극도로 드문 것으로 보이며, 프리온은 강력한 감염성을 가진 특수 단백질이긴 하지만, 바이러스처럼 공기 중에서 증식하거나 작은 접촉만으로 쉽게 퍼지는 존재는 아닙니다. 또한 소량 노출 시에는 상당 부분이 분해되거나 제거될 가능성이 있는데요, 감염이 성립하려면 살아남은 프리온이 림프조직과 말초신경계를 거쳐 중추신경계에 도달하고, 거기서 장기간에 걸쳐 연쇄적 단백질 변형을 일으켜야 합니다. 즉 단순히 몸 안에 들어왔다만으로 자동 발병하는 구조는 아닙니다. 감사합니다.
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맹독이 있는 곤충이나 전갈, 뱀 등을 잡아 먹는 맹금류는 독성분을 이겨내는 신체적 구조나 소화기관 등을 가지고 있나요?
안녕하세요.맹금류나 일부 포식 조류가 독이 있는 뱀, 전갈, 곤충 등을 먹는다고 해서 독이 완전히 통하지 않는 것은 아니지만, 다만 여러 진화적 적응 덕분에 독에 노출되는 위험을 줄이거나, 일정 수준의 독성을 견디는 능력을 갖춘 경우가 있습니다. 대표적으로 독사를 사냥하는 독수리류나 수리류는 매우 강한 발톱과 빠른 공격으로 뱀의 머리 부분을 먼저 제압하는데요, 독니가 있는 머리를 집중적으로 공격해 독을 주입당할 가능성을 낮추는 것입니다. 또한 올빼미, 매, 수리 같은 맹금류는 다리 비늘과 깃털 구조가 비교적 단단해 어느 정도 방어 역할을 하기도 합니다. 생리학적으로는 일부 동물들이 특정 독소에 대한 부분적 저항성을 가진 사례가 있는데요, 예를 들어 어떤 포유류와 조류는 신경독이 결합하는 수용체 구조가 약간 달라 독 효과가 감소하기도 합니다. 독은 보통 신경세포나 근육세포 표면 단백질에 결합해 작동하는데, 수용체 모양이 조금만 달라도 독이 잘 붙지 못할 수 있습니다. 예를 들어 뱀독의 신경독은 아세틸콜린 수용체 같은 부위에 작용하는 경우가 많은데, 일부 동물은 그 결합 부위 구조 변화로 저항성을 보입니다. 하지만 많은 경우 독은 혈액으로 주입되는 것이 훨씬 위험한데요, 뱀독은 원래 소화기관을 통해 흡수되도록 진화한 독이 아니라, 상처를 통해 혈액과 조직으로 들어가도록 특화되어 있습니다. 그래서 맹금류가 독사를 먹더라도 독샘을 함께 삼킨다고 즉시 죽는 것은 아닌데요, 위산과 소화효소가 독 단백질을 분해하기 때문입니다. 감사합니다.
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화석은 어디에서 찾을 수 있을까요? (한국 기준)
안녕하세요.한국에서도 화석을 꽤 많이 볼 수 있는데요, 공룡 발자국 화석은 세계적으로도 유명한 편이고, 나뭇잎 화석이나 조개 화석처럼 어린이들이 직접 관찰하기 좋은 곳도 있습니다. 다만 대부분의 화석 산지가 천연기념물이나 보호구역이라서 직접 캐서 가져오는 것은 금지된 경우가 많다보니체험 프로그램이 있는 장소를 방문하는 방식이 안전하고 교육적으로도 좋습니다. 가장 유명한 곳은 경남 고성인데요, 한국 공룡 화석 연구의 대표적인 장소로, 해안가 암반에 실제 공룡 발자국이 대규모로 남아 있습니다. 다음으로 경기도 쪽에서는 화성의 공룡알 화석 산지가 유명합니다. 공룡알화석산지 방문자센터에 가면 공룡알 화석과 퇴적층 구조를 볼 수 있고, 아이들 대상 체험 전시도 운영되고 있습니다. 전남 해남의 우항리공룡화석지도 추천할 만한데요, 이곳은 공룡, 익룡, 새 발자국 화석이 함께 발견된 세계적으로 드문 지역이며, 바닷가 퇴적층이 넓게 드러나 있어서 화석이 어떻게 남는지 설명하기 좋은 장소입니다. 강원도 영월은 공룡보다는 삼엽충, 조개, 고생대 해양생물 화석으로 유명합니다. 말씀해주신 나뭇잎 화석도 한반도에서 발견되며, 특히 경상북도 일부 셰일층이나 강원 지역 퇴적암층에서 식물 화석이 보고되어 있습니다. 다만 일반인이 위치를 정확히 알고 들어가기는 어렵고, 보호구역인 경우가 많아서 개인 채집보다는 박물관 체험 프로그램이 현실적입니다. 감사합니다.
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신생아는 어떻게 나트륨을 안먹어도 괜찮은가요?
안녕하세요.신생아도 사실은 나트륨을 전혀 안 먹는 것은 아닌데요, 다만 성인처럼 짜게 먹지 않을 뿐이고, 모유나 분유 속에 이미 신생아에게 필요한 만큼의 나트륨이 들어 있습니다. 신생아의 몸은 아주 작고 성장 단계에 맞춰 설계되어 있기 때문에, 성인 기준으로 보면 매우 적은 양의 나트륨만 있어도 정상 기능을 유지할 수 있다는 것입니다. 나트륨은 신경 전달, 근육 수축, 혈압 유지, 체액 균형에 꼭 필요한 전해질이다보니 성인에게 나트륨이 부족하면 말씀하신 것처럼 저혈압이나 근육 경련, 심하면 의식 저하까지 생길 수 있습니다. 하지만 신생아는 체중 자체가 매우 작고 신진대사 구조도 다르기 때문에 필요한 절대량이 극히 적습니다. 예를 들어 모유에는 성인 음식처럼 짠맛이 거의 느껴지지 않지만, 실제로는 신생아에게 필요한 농도의 나트륨과 칼륨, 염소 같은 전해질이 포함되어 있으며, 출산 직후 초유에는 면역 성분뿐 아니라 전해질도 비교적 농축되어 있습니다. 또한 신생아의 몸은 성인보다 나트륨을 훨씬 아껴 쓰는 방향으로 작동하는데요, 신장은 아직 미성숙하지만, 동시에 과도한 염분을 처리하는 능력도 약하기 때문에 오히려 저염 상태에 맞춰져 있습니다. 그래서 이유식 초기에도 간을 거의 하지 않는 이유는 이미 음식 재료 자체에 들어 있는 자연 나트륨만으로 충분하기 때문입니다. 신장에서는 혈액 속 나트륨 농도를 일정하게 유지하려고 재흡수를 하며 신생아도 이런 조절 기능은 기본적으로 갖고 있으며, 필요한 양이 적기 때문에 모유 속 나트륨만으로도 균형을 유지할 수 있습니다. 반대로 신생아에게 나트륨을 너무 많이 주는 것이 오히려 더 위험할 수 있는데요, 아직 신장이 완전히 발달하지 않았기 때문에 과도한 염분을 제대로 배출하지 못해 탈수나 전해질 이상이 생길 수 있습니다. 그래서 돌 이전 아기 음식은 가능한 한 간을 하지 않는 것이 권장되는 것입니다. 감사합니다.
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인간의 키는 미래세대로 대를 거쳐서 지속적으로 성장할까요
안녕하세요.인간의 평균 키는 실제로 지난 수백 년 동안 꾸준히 커져 왔으며, 19~20세기 이후에는 영양 상태 개선, 감염 질환 감소, 위생 환경 향상, 어린 시절 의료 수준 발전의 영향으로 많은 국가에서 평균 키가 크게 증가했습니다. 하지만 인간의 키가 무한히 계속 커지는 방향으로 진화하는 것은 아닌데요, 키는 영양만으로 결정되지 않고 유전, 호르몬, 에너지 효율 같은 여러 생물학적 제한을 동시에 받습니다. 인간의 키는 기본적으로 성장호르몬과 뼈의 성장판에 의해 결정되나 뼈가 너무 길어지면 단순히 장점만 생기는 것이 아니라 몸에 큰 부담도 생깁니다. 키가 커질수록 심장은 더 강한 압력으로 혈액을 올려 보내야 하고, 관절과 척추에 걸리는 하중도 급격히 증가합니다. 체중은 보통 키의 세제곱에 가깝게 증가하는 반면 뼈의 강도는 상대적으로 덜 증가하기 때문에, 지나치게 큰 체형은 구조적으로 비효율적이 될 수 있습니다. 현재 인간의 평균 키가 계속 조금씩 증가하는 나라들도 있지만, 이미 영양과 의료 수준이 충분히 높은 국가에서는 증가 속도가 둔화되거나 거의 멈춘 곳도 많으며 이는 인간 유전체가 허용하는 자연스러운 평균 범위에 가까워졌다는 의미로 보입니다. 물론 미래에 유전자 편집 기술이나 호르몬 조절 기술이 극도로 발전한다면 지금보다 훨씬 큰 평균 신장을 가진 인류가 등장할 가능성을 완전히 배제할 수는 없지만 평균 키가 2m를 훌쩍 넘는 수준이 전 인류 표준이 되는 것은 현재 생물학적으로는 상당히 비현실적인 편입니다. 감사합니다.
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나이가 들지 않아도 중학교때부터 머리가 하얗게 나는건 왜 그런걸까요??
안녕하세요.중학생처럼 아직 어린 나이인데도 흰머리가 생길 수 있습니다. 보통 머리카락 색은 모낭 속의 멜라닌세포가 만드는 멜라닌 색소에 의해 결정되는데, 이 세포의 기능이 일찍 약해지거나 색소 공급이 줄어들면 나이와 관계없이 흰머리가 생길 수 있습니다. 가장 흔한 원인 중 하나는 유전적 영향인데요, 부모가 젊을 때부터 흰머리가 많았던 경우 자녀도 비슷한 시기에 새치가 생기는 일이 많습니다. 말씀하신 것처럼 부모와 자녀 모두 어린 나이에 흰머리가 많은 경우에는 유전적 가능성이 꽤 큰데요, 모낭의 멜라닌세포가 원래부터 빨리 소모되거나 색소 생성 능력이 약한 유형인 것입니다. 이외에 스트레스도 영향을 줄 수 있습니다. 강한 스트레스가 교감신경과 호르몬 변화를 일으키면 멜라닌세포 줄기세포가 빠르게 고갈될 수 있다는 연구들이 있습니다. 영양 상태도 관련이 있는데요, 철분, 아연, 구리, 비타민 B12, 엽산 등이 부족하면 색소 생성 과정이 원활하지 않을 수 있습니다. 특히 편식이 심하거나 다이어트를 무리하게 하는 청소년에게서 새치가 늘어나는 경우도 있습니다. 감사합니다.
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꿀벌이 보이지 않아요. 기후변화등의 문제인가요??
안녕하세요.꿀벌이 예전보다 잘 보이지 않는다는 느낌은 여러 환경 요인으로 인해 개체 수가 감소하거나 특정 지역에서 급격히 줄어드는 현상이 나타나고 있다고 볼 수 있습니다. 가장 큰 원인 중 하나는 기후변화인데요, 기온 상승과 이상기후 때문에 꽃이 피는 시기와 벌의 활동 시기가 어긋나는 일이 많아졌습니다. 원래는 꽃이 필 때 벌이 함께 활동해야 꿀과 꽃가루를 얻을 수 있는데, 계절 변화가 불규칙해지면서 먹이 공급 타이밍이 맞지 않는 경우가 생기며 여름 폭염과 긴 장마도 벌집 내부 온도 조절을 어렵게 만들어 집단 스트레스를 증가시킵니다.또한 농약 문제가 큰데요, 일부 살충제는 벌의 신경계에 영향을 주어 방향 감각을 잃게 만들 수 있습니다. 벌은 원래 태양 위치와 자기장 등을 이용해 벌집으로 돌아오는데, 농약 노출 후 귀소 능력이 떨어져 집으로 돌아오지 못하는 사례가 보고되었습니다. 다음으로 질병과 기생충도 영향을 주는데요, 바로아 응애라는 기생 진드기가 있는데, 벌 몸에 붙어 체액을 빨아먹고 바이러스를 퍼뜨립니다. 사람으로 치면 면역력을 크게 약화시키는 존재와 비슷하며 벌집 전체가 붕괴하는 현상이 세계 여러 나라에서 관찰되었습니다. 소나무 전염병처럼 특정 병이 퍼진 것인가라는 부분은 어느 정도 맞는 면이 있는데요, 다만 단일 질병 하나 때문이라기보다는 기생충과 바이러스, 환경 스트레스가 동시에 작용한 결과라고 볼 수 있습니다. 감사합니다.
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현재에 들어서 동물의 종 수는 줄어들고 있나요?
안녕하세요.현재 지구의 동물을 포함한 생물 종의 수는 장기적으로 감소하는 방향으로 진행되는 것은 맞습니다. 다만 멸종 속도가 새로운 종이 자연적으로 생겨나는 속도보다 훨씬 빨라졌다고 볼 수 있으며, 전체 생물다양성은 감소 추세라고 판단합니다.원래 지구에서는 진화를 통해 새로운 종이 나타나고, 일부 종은 사라지는 일이 수억 년 동안 계속 반복되어 왔습니다. 이것을 종분화와 멸종 균형이라고 볼 수 있는데요, 자연 상태에서도 환경 변화, 경쟁, 질병, 운석 충돌 같은 이유로 종은 사라질 수 있습니다. 하지만 문제가 되는 것은 현재의 멸종 속도가 자연적인 배경 멸종률보다 훨씬 빠르다는 점입니다. 국제 보전 단체인 IUCN와 여러 생태학 연구들은 현재 많은 포유류, 조류, 양서류, 곤충, 해양 생물들이 빠르게 감소하고 있다고 보고했으며, 특히 양서류는 서식지 파괴와 감염병에 매우 취약해서 위험도가 높은 그룹으로 알려져 있습니다. 가장 큰 이유는 인간 활동 때문인데요, 숲 파괴와 도시 개발로 인한 서식지 감소, 기후변화로 인한 생태계 변화, 해양 오염과 미세플라스틱 문제, 과도한 어획과 밀렵, 외래종 유입, 농약, 살충제 사용 증가와 같은 요인들로 인하여 개체 수가 줄고, 결국 일부 종은 번식 가능한 최소 개체군을 유지하지 못해 멸종 단계로 들어갑니다.물론 일부 종은 인간 환경에 잘 적응해 오히려 늘어나기도 하는데요, 예를 들어 비둘기, 쥐, 일부 곤충, 바퀴벌레 같은 종들은 도시 환경에서 성공적으로 살아갑니다. 하지만 전체적으로 보면 생물다양성 감소가 더 크게 나타납니다. 감사합니다.
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최근에 유람선에서 대규모 집단감염된 한타 바이러스관련 궁금합니다.
안녕하세요.일반적인 한타바이러스는 감염된 설치류의 배설물, 소변, 침 속 바이러스가 공기 중으로 퍼지고 이를 흡입하면서 감염되는 경우가 대부분입니다. 다만 안데스형은 예외적으로 사람 간 전파가 제한적으로 보고된 유일한 유형인데요, 우선 치사율의 경우 한타바이러스는 크게 두 가지 임상 형태가 있습니다. 아시아와 유럽 쪽에서 흔한 유형은 신장에 영향을 주는 출혈열 형태이고, 미주 지역 특히 안데스형은 폐를 침범하는 한타바이러스 폐증후군 형태가 많습니다. 폐증후군 형태는 중증으로 진행하면 치명률이 약 30~40% 전후로 보고될 정도로 상당히 위험한 편입니다. 하지만 전파력이 COVID-19처럼 매우 강한 바이러스는 아닌데요, 한타바이러스는 일반적으로 공기 중에 쉽게 퍼지는 바이러스가 아니며, 대부분 감염된 설치류와의 접촉이 주요 감염 경로입니다. 안데스형의 경우 사람 간 전파가 가능하긴 하지만, WHO와 유럽 질병당국은 가까운 거리에서 장시간 밀접 접촉이 있어야 전파 위험이 커진다고 설명하고 있습니다. 현재 한타바이러스는 일부 지역 예방 연구는 있지만, 국제적으로 널리 쓰이는 승인 백신이나 특효 항바이러스제가 제한적이기 때문에, 쥐가 많은 창고, 캠핑장, 산막, 오래된 건물 청소 시 마른 배설물을 바로 쓸지 말고 먼저 소독 후 처리하고 설치류 배설물, 둥지, 소변 흔적과 직접 접촉 피하며, 야외 숙박 시 음식물 밀폐 보관하는 것이 중요합니다. 감사합니다.
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신체 내부의 온도는 몇도 정도될까요?
안녕하세요.사람 몸속의 온도는 부위마다 조금씩 다르지만, 보통 36.5~37.5℃ 정도를 유지하는데요, 이때 체온은 뇌의 시상하부가 지속적으로 조절합니다. 하지만 몸속은 전부 37℃로 똑같다는 것은 아니고, 기관의 위치, 혈류량, 대사활동 정도에 따라 미세하게 차이가 있습니다. 가장 중심이 되는 심부 체온은 심장, 간, 뇌처럼 생명 유지에 중요한 기관 주변에서 보통 약 37℃ 전후인데요, 특히 간은 대사가 매우 활발해서 몸속 기관 중 상대적으로 따뜻한 편이며 37℃보다 약간 높게 측정되기도 합니다. 반대로 손끝, 발끝, 피부 표면은 외부 환경 영향을 많이 받아 30℃ 안팎까지 내려갈 수도 있습니다.말씀해주신 위액도 사실 위 속 환경 자체가 심부 체온과 크게 다르지 않은데요, 위 내부와 위액은 대체로 36~37℃ 정도라고 보면 됩니다. 물론 차가운 물이나 뜨거운 음식을 먹으면 일시적으로 온도가 변할 수 있지만, 혈액순환과 체온 조절로 비교적 빠르게 원래 상태로 돌아오며, 위산이 있다고 해서 특별히 뜨거운 것은 아닙니다. 이때 온도와 산도는 서로 다른 개념입니다. 다음으로 장도 유사한데요, 소장과 대장은 보통 약 37℃ 전후이며, 소화와 흡수가 활발하게 일어납니다. 특히 직장 온도는 실제 심부 체온을 비교적 잘 반영해서 보통 37~37.5℃ 정도로 측정되는 경우가 많고, 입안은 약간 낮아 36.5~37℃, 겨드랑이는 외부 영향을 받아 조금 더 낮게 측정되곤 합니다. 감사합니다.
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