물고기가 많이 함유하고 있는 오메가3와 같은 불포화지방산은 어떤 생물학적 이유로 풍부하게 축적되나요?
안녕하세요.차가운 바다에 사는 어류가 오메가3와 같은 불포화지방산을 많이 함유하는 이유는 저온 환경에 적응하기 위한 생물학적 특성과 먹이사슬을 통한 축적이 작용하기 때문입니다. 먼저 불포화지방산은 탄소 사슬에 이중결합을 가지고 있어 분자들이 촘촘하게 배열되지 못하기 때문에 포화지방보다 녹는점이 낮고 추운 환경에서도 잘 굳지 않습니다. 물고기의 세포막이 너무 단단하게 굳을 경우에 영양분 이동, 신호 전달, 효소 작용 등이 원활하게 일어나지 못할 수 있습니다. 따라서 차가운 바다에 사는 물고기들은 세포막의 유동성을 유지하기 위해 오메가3 같은 불포화지방산 비율을 높이는 방향으로 진화한 것입니다. 특히 오메가3 계열의 DHA, EPA의 경우에는 이중결합이 많아 매우 낮은 온도에서도 세포막이 유연성을 유지하도록 도와주는데요, 이들은 극지방이나 심해처럼 수온이 낮은 환경에서 생존하는 데 중요한 역할을 합니다.또한 물고기의 오메가3는 모두 물고기가 직접 만드는 것은 아닌데요, 바다 먹이사슬의 출발점인 식물성 플랑크톤과 미세조류가 EPA와 DHA를 합성하면, 이를 동물성 플랑크톤이 먹고, 작은 물고기가 다시 이를 먹고, 큰 물고기가 작은 물고기를 먹으면서 오메가3가 점차 축적되는 것입니다. 즉 연어, 고등어, 정어리 같은 등푸른생선에 오메가3가 풍부한 이유도 먹이사슬을 통해 농축되기 때문입니다. 물론 물고기도 스스로는 일부 오메가3를 합성할 수 있는 효소를 가지고 있지만, 풍부한 함량의 상당 부분은 먹이에서 유래한다고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.
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코로나 종식 시기와 일상 회복에 대해 질문합니다.
안녕하세요.코로나19가 완전히 종식될 가능성은 높지 않고 독감이나 감기처럼 인간 사회에 정착한 풍토병이 되었다고 볼 수 있습니다. 코로나19를 일으키는 COVID-19 는 전 세계에 매우 넓게 퍼져 있고, 동물 숙주에도 존재하며 지속적으로 변이를 일으키고 있다보니 과거의 천연두처럼 지구상에서 완전히 사라지는 형태의 종식은 현실적으로 매우 어렵다고 평가됩니다.실제로 최근 몇 년간 코로나는 여러 변이를 거치면서 전파력을 높이는 방향으로 진화해 왔지만, 많은 사람들에게는 과거 대유행 시기보다 중증 위험이 낮아졌는데요, 이는 백신 접종, 자연 감염에 의한 면역 형성, 치료제 개발 등의 영향이 큽니다. 즉 현재 전문가들이 기대하는 것은 질병의 관리라고 할 수 있는데요, 독감처럼 계절별 유행은 반복될 수 있지만, 의료체계가 감당할 수 있는 수준으로 유지되는 상태를 목표로 하고 있습니다.다만 고령자, 만성질환자, 면역저하자에게는 여전히 주의가 필요한데요, 특히나 60대 이상에서는 코로나가 폐렴, 심혈관계 합병증 등을 유발할 위험이 일반 성인보다 높을 수 있습니다. 생물학적으로 봤을 때에 코로나바이러스는 RNA 바이러스라 변이가 비교적 자주 발생하다보니 앞으로도 새로운 변이가 나타날 가능성은 있습니다. 하지만 과거 2020~2022년과 같은 전 세계적 봉쇄와 사회적 거리두기가 다시 시행될 가능성은 현재로서는 높지 않다고 보입니다. 감사합니다.
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음악을 들을때 머리가 쭈뼛 서고 닭살이 돋는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요.음악을 들을 때 뇌는 단순히 소리를 분석하는 것이 아니라 다음에 어떤 멜로디가 나올지 끊임없이 예측하는데요, 이때 예상하지 못한 화음, 갑작스러운 음량 변화, 아름다운 고음, 합창이 터지는 순간이나 감동적인 가사와 멜로디가 결합하는 순간 등이 나타나면 뇌의 보상 시스템이 강하게 활성화됩니다. 이 과정에서 뇌에서는 도파민이라는 신경전달물질이 분비되는데요, 도파민은 맛있는 음식을 먹거나, 목표를 달성하거나, 사랑하는 사람을 만날 때도 분비되는 물질입니다. 음악이 매우 감동적일 때도 비슷한 반응이 일어날 수 있으며 결과적으로 자율신경계가 자극되면서 팔이나 목에 소름이 돋고 머리카락이 쭈뼛 서는 느낌이나 등줄기를 따라 전기가 흐르는 듯한 느낌이 들거나 가슴이 뭉클해지고 눈물이 나는 경험을 할 수 있습니다. 특히 소름이 돋는 이유는 원래 포유류 조상에게서 물려받은 반사 때문인데요, 위험하거나 강한 감정 상태에서 털을 세워 몸을 커 보이게 하던 반응이 인간에게는 소름 형태로 남아 있는 것입니다. 즉 음악성 전율은 단순한 기분이 아니라 감정 중추, 보상 회로, 자율신경계가 함께 작동하면서 나타나는 생리현상이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.
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과탄산소다랑 식초 같이 하수구에 넣어도되나요?
안녕하세요.말씀해주신 것처럼 과탄산소다와 식초를 함께 사용하는 것은 위험하지는 않지만 하수구 뚫는 효과는 생각보다 크지 않습니다. 과탄산소다는 물에 녹으면 탄산나트륨과 과산화수소를 생성하며, 기름때나 유기물을 산화 및 분해하는 데 도움을 주고, 식초는 아세트산을 함유한 약산인데요, 이 두 물질을 바로 섞으면 산과 염기가 반응하여 이산화탄소로 이루어진 거품이 많이 발생합니다. 화학적으로는 탄산나트륨과 식초가 만나면서 이산화탄소, 물, 아세트산나트륨을 생성합니다. 이때 거품이 많이 나기 때문에 강력하게 청소되는 것처럼 보이지만, 실제로는 과탄산소다의 알칼리성과 식초의 산성이 서로 중화되어 세정력이 감소할 수 있습니다.따라서 하수구 청소를 목적으로 하신다면 우선 과탄산소다를 하수구에 뿌리신 후에 약 60~70℃ 정도의 뜨거운 물을 부어주고, 30분~1시간 정도 기다려 주세요. 이후 물로 충분히 헹궈내시면 됩니다. 특히 머리카락이 막힌 경우에는 과탄산소다보다 물리적으로 제거하는 것이 훨씬 효과적입니다. 다만 이때 주의할 점이 있는데요, 과탄산소다를 염소계 표백제인 락스와는 절대 함께 사용하면 안 됩니다. 위험한 가스가 발생할 수 있기 때문입니다. 감사합니다.
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찌개에 조미료로 넣는 MSG(글루타민산나트륨)는 물에 녹아 글루타민산 이온으로 전리되며 혀의 미각 세포를 자극해 감칠맛을 느끼게 하는 화학적 과정을 설명해 주세요.
안녕하세요.MSG는 물에 녹으면서 나트륨 이온과 글루타민산 이온으로 전리되며, 이때 실제로 감칠맛을 내는 주체는 나트륨이 아니라 글루타민산 이온입니다. 찌개나 국에 MSG를 넣으면 물속에서 해리된 글루타민산 이온이 혀 표면의 미뢰에 있는 미각 수용체에 결합하는데요,혀의 미각 세포에는 흔히 우마미맛이라고도 하는 감칠맛을 인식하는 특수 수용체인 T1R1/T1R3 단백질 복합체가 존재합니다. 이때 글루타민산 이온이 이 수용체에 결합하면 세포 내부에서 신호 전달 과정이 시작됩니다. 이 과정에서 세포 내 칼슘 이온 농도가 변화하고 신경전달물질이 분비되며, 이러한 신호가 미각 신경을 통해 뇌로 전달됩니다. 뇌는 이 신호를 해석하여 감칠맛으로 인식하는데요, 특히 다시마의 글루탐산, 버섯의 구아닐산, 가다랑어포의 이노신산 같은 물질이 함께 존재하는 경우에는 수용체 자극이 더욱 강해져 감칠맛이 크게 증폭됩니다.따라서 MSG가 감칠맛을 내는 원리는 단순히 짠맛을 더하는 것이 아니라, 물에 녹아 생성된 글루타민산 이온이 혀의 감칠맛 수용체를 자극하고, 그 신호가 신경계를 통해 뇌에 전달되어 우마미 맛으로 인식되는 생화학적 과정 때문이라고 보시면 됩니다. 감사합니다.
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바이오 세라믹과 일반 세라믹의 차이점은?
안녕하세요.일반적으로 세라믹은 금속이 아닌 무기 재료를 고온에서 소결하여 만든 재료 전체를 의미하는데요, 알루미나, 지르코니아, 탄화규소와 같은 공업용 세라믹도 모두 세라믹에 속하며, 시계 케이스나 시계줄에 사용되는 세라믹 역시 대부분 이런 첨단 공업용 세라믹입니다. 이들은 매우 단단하고 긁힘에 강하며 녹이 슬지 않는 장점이 있습니다.반면 바이오 세라믹은 원래 의학 분야 용어인데요, 이는 뼈나 치아와 잘 결합하거나 인체에 무해한 세라믹 재료를 의미합니다. 예를 들어 인공관절, 치과 임플란트, 인공뼈 등에 사용하는 하이드록시아파타이트나 특수 지르코니아가 대표적인 바이오 세라믹이라고 할 수 있습니다. 하지만 시계 브랜드인 스와치에서 언급하는 바이오 세라믹은 의학적으로 쓰이는 바이오 세라믹과는 조금 다른 의미로 보이는데요, 이 경우는 세라믹 분말 약 2/3와 바이오 유래 플라스틱 약 1/3을 혼합한 복합재료를 뜻합니다. 즉 이 경우에 바이오는 인체용이라는 의미가 아니라, 피마자유 같은 재생 가능한 식물 자원에서 얻은 플라스틱 성분을 사용했다는 의미에 가깝습니다. 감사합니다.
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수면이 부족할때 몰아서 자는것 효과있나요?
안녕하세요.몰아서 자는 것은 오히려 수면이 부족한 상태라면 부족한 잠을 어느 정도 보충하여 피로와 졸림을 줄이는데 도움이 될 수 있습니다. 다만 평소 부족한 수면을 완전히 원래대로 되돌리지는 못합니다. 생물학적으로 수면이 부족하면 뇌에는 수면 부채가 쌓이는데요, 이 상태에서는 집중력, 기억력, 판단력이 떨어지고 스트레스 호르몬이 증가하며 면역 기능도 저하됩니다. 이후 시간이 날 때 평소보다 오래 자면 뇌는 부족했던 깊은 수면과 렘수면을 우선적으로 회복하려고 하기 때문에 몰아서 자고 나면 개운함을 느끼는 경우가 많습니다.하지만 말씀해주신 것처럼 2~3시간마다 자주 깨는 수면은 총 수면시간뿐 아니라 수면의 질도 문제일 수 있습니다. 수면은 깊은 수면과 렘수면이 여러 번 반복되어야 하는데, 자주 깨면 이러한 구조가 깨져서 같은 7시간을 자도 회복 효과가 떨어질 수 있습니다. 따라서 예를 들어 평일에 매일 5시간씩 자다가 주말에 10~12시간을 잔다고 해도 일부 피로는 회복되지만, 혈압이나 혈당 조절이나 인지 기능 저하 같은 영향이 완전히 사라지는 것은 아닙니다. 따라서 몰아서 자는 것이 단기적으로는 응급 보충책은 될 수 있지만 이상적인 해결책은 아닙니다. 자주 깨는 수면이 지속된다면 수면시간보다 수면의 질을 개선하는 것이 더 중요할 것 같습니다. 감사합니다.
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초식동물과 육식동물의 소화능력의 차이는 무엇에어 비롯된 것인가요?
안녕하세요.초식동물과 육식동물의 소화능력 차이는 오랜 진화 과정에서 각자 이용하는 에너지원에 맞게 소화기관과 소화생리가 적응한 결과이며 어떤 영양원을 이용해 살아가는지에 대한 생태적 차이입니다. 이때 가장 큰 차이는 식물 세포벽의 주성분인 셀룰로스를 분해할 수 있느냐에 있는데요, 식물은 단단한 셀룰로스 세포벽으로 둘러싸여 있는데, 대부분의 동물은 이를 분해하는 효소를 직접 만들지 못합니다. 따라서 소 나 말 같은 초식동물은 위나 장 속에 공생하는 세균, 원생생물, 곰팡이 등의 미생물을 이용해 셀룰로스를 분해하며, 이 과정에서 생성되는 지방산을 흡수하여 에너지원으로 사용합니다.반면 사자라던가 호랑이 같은 육식동물의 먹이인 동물 조직은 단백질과 지방이 풍부하고 비교적 소화가 쉬운데요, 따라서 복잡한 발효 과정이 필요하지 않아 장 길이가 짧고 소화 속도가 빠릅니다. 대신 강력한 위산과 단백질 분해 효소를 발달시켜 고기와 뼈, 세균 등을 효과적으로 처리합니다.이외에 소화기관 구조도 이러한 차이를 반영하는뎅, 반추동물인 소나 양은 여러 개의 위를 가지고 있어 먹이를 되새김질하며 오랫동안 발효시킵니다. 말이나 토끼는 위는 하나지만 매우 발달한 맹장과 대장에서 미생물 발효를 수행하지만 반면에 육식동물은 발효 공간이 크지 않으며, 먹이를 빠르게 소화하고 흡수하는 데 특화되어 있습니다. 감사합니다.
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가끔 죽다 살아나서 미래를 보았다거나 기타 여러 가지 임사 체험을 했던 사람들의 신뢰도는 어느 정도 될까요
안녕하세요.임사체험에 대해서 현재까지의 과학적 증거를 기준으로 보면, 천국을 다녀왔다거나 미래를 보았다는 주장 자체가 객관적으로 입증된 것은 아닙니다. 다만 임사체험을 한 사람들의 증언에 공통점이 많은데요, 터널을 지나 밝은 빛을 본다거나, 자신의 몸을 위에서 내려다본다거나, 죽은 가족을 만난다거나, 평생의 기억이 빠르게 스쳐 지나가는 경험 등이 자주 보고됩니다. 이러한 현상에 대해서 가장 유력한 설명은 뇌의 생리적 변화인데요, 아무래도 심장이 멈추거나 혈압이 급격히 떨어지면 뇌로 가는 산소 공급이 감소합니다. 이 과정에서 시각피질, 측두엽, 변연계 같은 영역이 비정상적으로 활성화될 수 있으며, 실제로 산소 부족, 특정 약물, 전기 자극, 극심한 스트레스 상황에서도 임사체험과 유사한 경험이 유발될 수 있다는 연구들이 있습니다.게다가 인간의 기억은 사건 이후에도 재구성되는 특성이 있기 때문에 강렬한 경험을 한 뒤 시간이 지나면서 기억이 변화하거나 의미가 부여될 가능성도 있습니다. 미래를 보았다는 사례의 경우에도, 현재까지 미래를 객관적으로 예측했다는 것이 과학적으로 검증된 사례는 없습니다. 다만 사람은 평생 수많은 생각과 꿈, 상상을 하며 살아가기 때문에 그중 일부가 우연히 현실과 일치할 수 있지만 일치하지 않은 수많은 예측은 잊어버리고, 맞은 사례만 강하게 기억하는 경향이 있습니다.즉 임사체험을 무조건 착각이라고 단정할 수도 없습니다. 과학은 뇌에서 어떤 일이 일어나는지에 대해서는 상당 부분 설명할 수 있지만, 왜 의식이 그런 특정한 형태의 경험을 만들어내는지에 대해서는 아직 완전한 답변을 내리기 어려운데요, 의식 자체가 현대 과학의 가장 어려운 연구 주제 중 하나이기 때문입니다. 감사합니다.
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승냥이라는 동물에 대해 알고 싶네요.
안녕하세요.승냥이는 과거에 한반도를 포함해 러시아 남동부, 중국, 몽골, 인도, 동남아시아 등 넓은 지역에 분포했지만 현재는 개체 수가 크게 감소하여 멸종위기종으로 분류되고 있습니다. 승냥이는 엄밀히 말하자면, 늑대도 개도 아닌 독립적인 계통인데요, 물론 분류학적으로는 개과에 속하지만, 회색늑대 와는 다른 속에 속합니다. 즉 개, 늑대, 여우와 친척이지만 별도의 진화 경로를 걸어온 동물이라고 보시면 됩니다. 생김새는 늑대보다 작고 다리가 길며, 붉은 갈색 털과 검은 꼬리 끝을 특징으로 하며 몸무게는 보통 10~20kg 정도로 늑대보다 훨씬 가볍습니다. 하지만 무리를 이루어 사냥하는 능력은 매우 뛰어나서 사슴, 고라니, 멧돼지 새끼 등 자신보다 큰 동물도 협동하여 사냥합니다.생태적으로 보면 승냥이는 한반도에 살았던 대표적인 중형 포식자였는데요, 호랑이나 표범이 최상위 포식자였다면 승냥이는 그 아래 단계에서 초식동물 개체 수를 조절하는 역할을 했습니다. 따라서 이론적으로는 고라니나 멧돼지 같은 동물의 개체 수 조절에 기여할 수 있습니다. 다만 그렇다고 해서 승냥이를 풀어놓으면 멧돼지 문제가 해결될까?에 대해서는 신중한 고민이 필요한데요, 아무래도 현재 한국의 산림은 과거보다 단절되어 있고, 도로와 도시가 많으며, 승냥이가 살아갈 만큼 넓고 연결된 서식지가 부족합니다. 또한 가축 피해, 반려견과의 질병 전파 문제도 고려해야 합니다.물론 복원 가능성은 완전히 없는 것은 아닙니다. 과거 한반도에 실제로 서식했던 토종 포식자이므로 생태학적으로는 복원 대상이 될 수 있으나, 현재로서는 반달가슴곰 복원처럼 구체적인 국가 사업이 추진되는 단계는 아닙니다. 서식지 확보, 유전적 기원 확인, 지역 사회 수용성 등 해결해야 할 과제가 많습니다. 감사합니다.
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