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몇억명의 사람의 DNA가 어떻게 다 다를 수 있나요
결론을 먼저 말씀드리면 일란성 쌍둥이를 제외하고는 완전히 동일한 DNA를 가진 사람은 없다고 보는 것이 맞습니다.우리는 부모로부터 각각 절반의 DNA를 물려받게 되는데, 이 과정에서 염색체들이 무작위적으로 섞이고 교차하면서 새로운 조합이 만들어집니다. 즉, 부모의 유전자가 자녀에게 전달될 때 단순히 반반씩 나뉘는 것이 아니라, 각 염색체 내에서도 유전자들이 뒤섞이는 과정이 일어나게 되고 이로 인해 같은 부모에게서 태어난 형제자매도 DNA가 다르게 되는 것입니다.또한 사람이 가진 23쌍의 염색체는 각각 독립적으로 다음 세대로 전달됩니다. 예를 들어, 아버지가 가진 1번 염색체와 어머니가 가진 1번 염색체 중 어떤 것이 자녀에게 전달될지, 그리고 다른 염색체들도 각각 독립적으로 결정되기 때문에 경우의 수가 매우 많아지게 됩니다.게다가 DNA 복제 과정에서 아주 미세한 오류가 발생할 수 있으며, 이러한 오류를 돌연변이라 하는데, 대부분은 아무런 영향을 미치지 않지만, 때로는 새로운 유전적 특징을 만들기도 합니다. 이러한 돌연변이는 시간이 지남에 따라 축적되어 개인 간의 DNA 차이를 더욱 크게 만듭니다.이러한 복합적인 과정들 때문에 사실상 지구상의 모든 사람, 심지어 과거에 존재했던 사람들의 DNA도 조금씩 다를 수밖에 없습니다. 인간의 DNA 염기쌍은 약 30억 개나 되는데, 이 정보 중에서 아주 미세한 차이만 있어도 개인의 특성이 달라지게 되는 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.07.09
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생물들은 멸종이 되기도 하지만 새로운 종이 탄생하기도 하는지 궁금합니다.
새로운 종의 탄생은 지금도 계속되고 있는 현상입니다.물론 비록 멸종만큼 극적이지 않고 오랜 시간에 걸쳐 진행되기 때문에 쉽게 알아차리기는 어려운데, 새로운 종이 만들어지는 진화는 정적인 과정이 아니라 환경 변화에 적응하며 생물이 다양성을 확보해나가는 동적인 과정이기 때문입니다.새로운 종은 지리적, 생리적 격리 또는 돌연변이와 자연선택을 거쳐 나타나게 됩니다.먼저 산맥이나 바다 등 지리적 장벽으로 인해 한 개체군이 나뉘어 오랫동안 독립적으로 진화하면서 서로 다른 종이 되는 경우가 있습니다. 또는 지리적으로는 함께 살더라도 번식 시기나 구애 행동, 생식기 구조 등의 차이로 인해 서로 교배할 수 없게 되면서 새로운 종이 형성되기도 합니다.특히 유전적 돌연변이가 발생하고, 이 중 환경에 유리한 변이가 자연선택을 통해 후대에 많이 전달되면서 기존 종과 구별되는 특성을 가진 개체군이 형성될 수도 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.09
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어떻게 언제 개인에게 암 여부를 바로 확인하는 시스템이 구축될까요?
말씀하신 '엑사원 패스 2.0'과 같은 AI 모델이 병원 진단 시스템에 통합되어, 환자의 병리 조직 이미지 분석만으로 실시간 에 가까운 암 진단이 이루어질 수 있습니다. 사실 이미지 분석이 가장 많은 시간이 걸리는 작업이지만, 이 시간을 줄일 수 있는 것입니다.그래서 의사는 AI의 분석 결과를 토대로 신속하게 진단을 내리고 치료 계획을 수립할 수 있게 되는 것입니다.또한 AI 기반 이미지 분석 기술이 소형화되고 고도화된다면, 가정이나 가까운 의료 기관에서 간편하게 조직 샘플을 채취하여 AI가 탑재된 간이 검사 키트를 통해 1차적인 암 여부 확인이 가능해질 수 있습니다. 이는 정식 진료 전 조기 스크리닝 역할을 할 것입니다.그리고 건강검진 시 병리 조직 검사에 AI 분석 기술을 적용하여 기존보다 훨씬 빠른 시간 내에 암 여부를 파악하고, 의심 소견이 있을 경우 정밀 검사로 연계되는 시스템이 구축될 수 있습니다.물론 이러한 시스템이 대중적으로 보급되기까지는 기술의 안정화, 의료 규제 및 법규 정비, 의료 인프라 확충 등의 과제가 남아있습니다. 하지만 AI 기술 발전 속도를 고려할 때, 향후 5~10년 내에는 개인이 더욱 빠르고 편리하게 암 여부를 확인할 수 있는 시스템이 점차적으로 구축될 것으로 예상됩니다.
학문 / 생물·생명
25.07.09
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대체육이 진짜 고기를 말그대로 대체할 수 있는 수준까지 갈 수 있을까요?
어느정도는 대체할 수 있는 수준이 될 수 있습니다.실제 기술이 계속 발전하고 있어 맛과 식감이 실제 고기에 매우 가까워지고 있습니다.특히 식물성 대체육은 이미 다양한 가공육 형태로 출시되어 좋은 평가를 받고 있으며, 장기적으로는 배양육 기술도 고도화될 것으로 예상됩니다.하지만 말슴하신대로 완벽한 대체까지는 아직 시간이 더 필요하다는 의견도 있습니다.그러나 이는 시간의 문제일 뿐 충분한 시간이 주어진다면 상당 부분 대체육이 실제 고기를 대신할 수 있을 것으로 예상됩니다.
학문 / 생물·생명
25.07.09
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지구상에서 모기가 전멸하면 생태계는 어떻게 되나요?
모기가 사라지게 되면 생태계는 약간의 혼란을 겪을 수 있습니다.우선, 모기를 먹이원으로 삼던 동물들, 예를 들어 특정 박쥐나 새, 물고기, 잠자리 등의 개체 수가 감소할 수 있습니다. 특히 모기 유충을 주로 먹는 수생 생물들에게는 큰 타격이 될 것입니다.반면, 모기가 매개하던 질병인 말라리아나 뎅기열, 지카 등으로 인한 인명 피해는 현저히 줄어들 것입니다.또 일부 식물들은 모기의 수분 활동에 의존하기 때문에, 그런 식물의 번식에는 상당히 영향이 있을 수 있습니다. 하지만 대부분의 식물은 다른 곤충이나 바람을 통해 수분되므로 전반적인 식물 생태계에 미치는 영향은 크지 않을 것입니다.그럼에도 모기는 특정 생태계에서는 생물량의 상당 부분을 차지하며 먹이 사슬의 중요한 연결고리 역할을 하므로, 그런 모기들이 사라지면 해당 생태계의 에너지 흐름에 교란이 발생할 수 있습니다.물론 장기적으로는 사라진 모기의 생태적 지위를 다른 곤충들이 일부 대체하려 할 것이고, 생태계는 새로운 평형을 찾아갈 것입니다. 그러나 이 과정에서 예상치 못한 새로운 문제들이 발생할 가능성도 충분히 있습니다.결론적으로, 모기 전멸은 인류에게는 어느정도 이득이 될 수 있으나, 생태계 전체적으로는 복잡한 상호작용으로 인해 긍정적인 영향은 물론 부정적 영향을 동시에 유발할 수 있어 예측이 쉽지 않은 변화가 있을 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.09
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이벌레 이름과 특성.. 등 사람에게 피해주는지? 좀 알려주실 수 있으신가요?
등얼룩풍뎅이로 보입니다.그리고 결론을 먼저 말씀드리면 농업적인 관점에서는 해충입니다.등얼룩풍뎅이의 유충은 땅속에서 식물의 뿌리를 갉아먹습니다. 이로 인해 식물의 성장이 저해되거나 시들고, 심한 경우 고사하는 경우도 많습니다. 특히 잔디밭이나 옥수수, 밀, 보리 등 다양한 작물에 피해를 줄 수 있다고 알려져 있습니다.성충도 활엽수의 잎을 갉아먹어 피해를 줍니다. 비록 유충만큼 치명적인 피해를 주지는 않더라도, 대량 발생 시에는 작물 수확량에 영향을 미칠 수 있죠.하지만 사람에게 직접적인 해를 주거나 질병을 옮기지는 않습니다. 물릴 수도 있지만 독성이 없어 크게 걱정할 필요는 없습니다. 또 집 안으로 들어오는 등얼룩풍뎅이는 해를 끼치기보다는 불빛에 이끌려 들어온 경우가 대부분이니 너무 염려하지 않으셔도 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.07.09
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슈퍼 박테리아의 생존전략에 대하여 질문
슈퍼박테리아도 여러 종류가 있으며, 여러 항생제에 내성을 가지는 독특한 생존 전략을 가지고 있습니다.말씀하신대로 항생제 분해 효소 생산학기도 하고, 항생제가 공격해야 할 자신의 중요한 부분을 바꿔서 항생제가 듣지 않게하는 표적 부위의 변경 같은 전략을 사용하기도 하며, 세포 안으로 들어온 항생제를 다시 밖으로 퍼내서 효과를 줄이기도 합니다.일부 슈퍼박테리아는 다른 세균들과 끈적한 막을 만들어 항생제의 접근을 막고 자신을 보호하는 물리적인 보호막을 만들기도 합니다.
학문 / 생물·생명
25.07.08
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해충이라는 기준은 인간입장에서 어떤 형태로 분류하나요?
해충이란 인간에게 직간접적으로 피해를 주는 생물을 말합니다.쉽게 말해, 우리에게 손해를 끼치는 벌레나 동물을 통틀어 일컫는 말이죠.그래서 피해의 형태에 따라서도 나누기도 하는데, 이 경우 농업, 위생, 재산, 인체 피해 등으로 나누기도 합니다.이처럼 해충이라는 기준은 오직 인간의 입장에서 이롭지 않다고 판단될 때 붙여지는 이름입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.08
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고체상태의 물체는 왜 냄새가 나는건가요
생물학적인 부분은 아니지만..고체도 아주 미세하게 기체를 내뿜고 있습니다. 겉으로는 단단해 보여도, 대부분의 고체는 아주 소량의 냄새 분자들을 공기 중으로 계속 내보냅니다. 이 분자들이 우리 코로 들어와 냄새를 느끼게 하는 것입니다.또한 고체가 다른 물질과 반응해서 냄새를 만들기도 합니다. 대표적으로 철 냄새는 사실 철 자체의 냄새가 아니라 우리 손에 있는 물질이 철과 닿으면서 화학 반응을 일으켜 새로운 냄새 분자를 만들어서 나는 냄새입니다.요약하면, 고체의 냄새는 고체에서 직접 기체 분자가 나오거나, 고체가 다른 것과 만나서 냄새를 만드는 경우인 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.08
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칼부리벌새와 바나나시계초의 공진화 관계는 어떤식으로 이루어지나요?
칼부리벌새와 바나나시계초는 길고 가는 부리와 독특한 모양의 꽃으로 인해 특별한 공진화 관계를 맺고 있는 것입니다.칼부리벌새의 아주 긴 부리는 바나나시계초의 깊숙한 꿀샘에 정확히 닿을 수 있게 진화했습니다. 이는 다른 새나 곤충들은 접근하기 힘든 곳이죠.또한 벌새는 꿀을 빨면서 자연스럽게 꽃가루를 몸에 묻혀 다른 바나나시계초 꽃에 옮겨주어 수분을 도와주게 됩니다.이렇게 바나나시계초는 칼부리벌새 덕분에 번식이 가능하고, 칼부리벌새는 바나나시계초의 꿀을 먹고 살아가는 것입니다. 서로가 없으면 살기 힘든, 상호 의존적인 관계인 셈이죠.
학문 / 생물·생명
25.07.08
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