뿌리가 없는 식물들은 영양분을 어떻게 흡수하는지요?
결론부터 말씀드리면 뿌리가 하는 일을 잎과 줄기 또는 다른 미생물과의 공생관계로 대체하게 됩니다.우리가 흔히 보는 이끼류는 뿌리가 없이 헛뿌리, 즉 가근이라는 것을 가지고 있습니다.이 헛뿌리로 몸을 고정만 시킨 채, 온몸의 표면으로 물과 무기질을 직접 흡수하는 것이죠.또 에어플랜트(틸란드시아)는 잎에 있는 하얀 솜털이 공기 중의 습기와 먼지 속 영양분을 흡수하고, 붕어마름 같은 수생식물 물속에 잠긴 잎과 줄기 전체를 이용해 물에 녹아 있는 양분을 그대로 빨아들입니다.그 외 기생식물 같은 경우에는 다른 식물의 줄기에 '흡기'라는 빨대를 꽂아 줄기 세포를 통해 영양분을 빼앗아 자라기도 합니다.결국 이런 식물들은 흙 속에 뿌리를 내리는 대신, 주변의 공기나 물, 혹은 다른 생물에게 생존에 필요한 영양을 얻는 것입니다.
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아파트 주변과 아파트 건물 안팎을 자유롭게 드나드는 쥐가 무엇을 먹고 컸는지 몰라도 성인 남성의 팔뚝만큼 크던데 혹시 황소개구리처럼 외래종인가요?
결론부터 말씀드리면 외래종이 아닌 우리나라 토착종인 시궁쥐로 생각됩니다.시궁쥐는 본래 다 자라면 몸길이가 20~28cm, 꼬리까지 합치면 대략 50cm를 넘는 경우도 있어 사람 팔뚝만한 크기가 되기도 합니다.특히 아파트 주변의 음식물 쓰레기나 길고양이 사료 등 고칼로리 음식을 풍족하게 먹으면서 최대 크기까지 자란 것으로 추측됩니다.그리고 이미 말씀드렸지만, 이러한 쥐들은 최근에 유입된 것이 아니라, 신석기 시대 유적지에서도 뼈가 발견될 만큼 수천 년 전 선사 시대부터 우리나라에서 살던 종입니다.학계에서는 오히려 시궁쥐의 원산지를 한반도를 포함한 동북아시아 지역으로 추정하고 있고, 과거 선박을 통해 전 세계로 퍼진 것으로 보고 있죠.실제 삼국사기나 조선왕조실록 등 옛 역사 기록에도 쥐로 인한 피해가 자주 기록되어 있습니다.
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비행기를 타면 평소 좋아하던 음식도 맛이 덜 느껴지거나 싱겁게 느껴지는 경우가 많은데, 기내 환경이 사람의 미각과 후각에 어떤 영향을 주는 걸까?
결론부터 말씀드리면 기내 환경이 우리의 감각의 일부를 마비시키기 때문입니다.독일에서 진행된 연구 내용을 보면 기내에서는 단맛과 짠맛을 느끼는 능력이 평소보다 약 30%정도 낮아진다고 합니다.그 이유는 먼저 건조함 때문입니다. 기내 습도는 12% 이하로 떨어져 코점막이 바짝 마르게 되고, 이로 인해 맛의 80%를 담당하는 후각 기능이 급격히 저하되는 것이죠.또한 해발 2,000m 수준의 낮은 기압은 혈중 산소 농도를 낮추고 혀의 미뢰 감도를 떨어뜨릴 뿐만 아니라 80dB 이상의 기내 소음은 뇌의 미각 신호 처리를 방해해서 음식을 더 밍밍하게 느끼게 만듭니다.사실 이 때문에 기내식은 일반 음식보다 소금과 향신료를 30%가량 더 많이 넣어 강하게 조리하는 경향이 있습니다.
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비가 오거나 흐린 날이면 평소보다 몸이 무겁고 졸음이 쏟아지는 사람이 많은데, 이런 현상은 단순한 기분 탓일까, 아니면 기압과 습도 같은 환경의 영향을 받는 걸까?
결론부터 말씀드리면 절대 기분 탓이 아닌 확실한 신체적 반응입니다.우리 몸은 기압과 습도, 일조량 등 외부 환경 변화에 민감하게 반응하도록 만들어져 있습니다.우선 해가 가려지면 낮이라도 수면 호르몬인 멜라토닌이 많이 분비되어 졸음이 쏟아지고, 행복과 각성을 돕는 세로토닌 분비도 줄어들어 기분까지 가라앉고 무기력해집니다.또한, 비 오는 날의 저기압은 우리 몸 내부의 압력을 상대적으로 높이게 되는데, 이로 인해 관절 내 조직이 팽창하면서 신경을 자극해 삭신이 쑤시는 통증이 생깁니다.게다가 기압 저하로 혈관이 확장되면 혈류 속도가 느려져 온몸이 무겁게 느껴지기도 합니다.그리고 대기 중 높아진 습도도 원인이 되는데, 공기 중 수증기가 늘어난 만큼 산소 비중이 줄어듭니다. 그래서 뇌와 근육에 공급되는 산소량이 미세하게 감소하면서 쉽게 피로를 느끼는 것입니다.결국 비 오는 날 처지는 몸은 자연에 반응하는 지극히 정상적인 신체 신호인 것이죠.
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왜 같은 온도의 물인데도 샤워할 때는 따뜻하게 느껴지지만, 수영장이나 계곡에 들어가면 훨씬 차갑게 느껴질까? 우리 몸은 어떤 원리로 온도를 다르게 인식하는 걸까?
우리 몸이 온도를 느끼는 방식은 물 자체의 온도가 아니라 피부에서 열이 빠져나가는 속도를 통해 온도를 감지하기 때문입니다.물은 공기보다 열을 24배나 잘 전달하는데, 수영장은 샤워보다 물의 양이 압도적으로 많아 체온을 순식간에 빼앗아 갑니다. 게다가 수영장이나 계곡은 온몸이 물에 잠기는 데다 흐르는 물이 피부 주변의 온수막을 계속 씻어내어 냉감을 극대화합니다.반면 샤워는 물방울 형태로 뿜어져 나와 몸과 닿는 면적이 적고 공기가 섞여 있어 열 손실이 훨씬 느립니다.즉, 체온을 빼앗기는 속도가 수영장이 훨씬 빠르기 때문에 같은 온도여도 훨씬 차갑게 인식하는 것입니다.
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중국물도마뱀(長鬣蜥)은 지금 보호받고 야생에서 무사히 지내나요?
사실 지금도 야생에서는 여전히 심각한 멸종 위기 상태입니다.무엇보다 가장 큰 이유는 식용수요도 여전하고, 애완용 밀거래도 여전하기 때문입니다.게다가 사냥꾼들이 화려한 수컷 위주로 잡아간 탓에 심각한 성비 불균형으로 야생 무리의 자연 번식이 어려워졌습니다.물론 개발과 벌목으로 인해 깨끗한 아열대 계곡이 사라지고 있다는 것도 큰 원인이죠.결국 중국 남부와 베트남 등 원래 서식지에서의 개체 수는 매년 줄어드는 추세입니다.그런데 아이러니하게도 홍콩이나 대만 등지에서는 유기된 개체들이 급증해 생태계 교란종으로 포획되는 촌극이 벌어지기도 합니다.결론적으로 법적 보호망은 생겼지만 실질적인 단속과 서식지 보존이 부족해 결코 무사히 생존하는 상태라 말하긴 어려운 현실입니다.
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‘후성유전학(Epigenetics)'이란 무엇이며, 왜 DNA 서열이 바뀌지 않아도 유전자가 발현되는 방식이 변하나요?
후성유전학이란 DNA서열의 변화가 없더라도 환경에 따라 유전자의 발현 스위치를 조절하여 발현 방식이 변하는 현상을 연구하는 학문입니다.말씀하신 메틸화는 간단히 말해 DNA에 메틸기라는 화학 표식이 붙으면 유전자 스위치가 꺼지는 것입니다.또 히스톤 변형이란 DNA가 감긴 단백질 실타래가 느슨해지면 스위치가 켜지고 꽁꽁 묶이면 꺼지는 방식입니다.그리고 식습관이나 스트레스, 운동 등이 몸속 화학 반응을 일으켜 특정 유전자에 이 표식을 남기는 것입니다.그런데 원래 정자와 난자가 만날 때 이 표식들은 리셋되지만, 일부는 지워지지 않고 살아남게 됩니다.실제 네덜란드 기근(1944) 당시 영양실조를 겪은 임산부의 자녀와 손주 세대까지 비만과 당뇨 발병률이 높았었습니다.결론적으로 유전자는 고정된 운명이 아니며, 우리의 생활 습관이 후손의 유전자 스위치까지 바꿀 수 있다는 것이 바로 후성유전학입니다.
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요즘과 같이 기후변화로 계절 변화가 달라질 경우 이러한 개화 메커니즘에는 어떤 영향을 받게 될까요?
식물의 종에 따라 다르기는 하지만, 많은 식물들은 잎 속의 광수용체로 낮의 길이를 확인하고, 겨울 추위를 견뎌 개화 억제 유전자를 끄는 춘화 현상을 통해 개화 시기를 결정합니다.그래서 조건이 맞으면 잎에서 개화 호르몬인 FT 단백질을 만들어 줄기 끝으로 보내 꽃을 피우며, 내부의 지베렐린 호르몬도 이를 촉진하게 됩니다.하지만 최근 기후변화로 인해 봄철 기온이 이상 급등하면서, 낮의 길이와 상관없이 개화 시기가 비정상적으로 빨라지거나 반대로 겨울이 너무 따뜻해서 추위를 겪지 못해 아예 꽃이 피지 않는 불임 현상도 발생하고 있습니다.결국 식물의 생체 시계가 교란되며 꽃이 피는 시기와 이를 수분할 벌이나 나비의 활동 시기가 어긋나게 됩니다.결론적으로 이는 식물의 번식 실패는 물론이고 종국적으로는 생태계 먹이사슬의 붕괴까지 이어질 수 있는 것입니다.
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B형 간염 보균자(간수치 높음)이고 당뇨병이 있다면 약이 없을 때는 어떻게 관리를 해야 할까요?
결론부터 말씀드리면 1시간이 땀을 흘리며 하는 등산 같은 고강도 운동은 오히려 상당히 위험합니다.물론 당뇨도 중요하지만 더 위험한 것은 간염이기 때문에 휴식으로 간을 먼저 보호해줘야 합니다.그래서 혈당을 내리기 위한 고강도 운동 대신, 식후 20~30분간 평지를 가볍게 걷는 것이 안전합니다.식사도 당뇨식으로 하시되 특히 간수치를 내리겠다고 칡즙이나 헛개나무즙 등의 액즙이나 약초를 달여 먹으면 독성 간염으로 간이 더 망가집니다.무엇보다 B형 간염 보균자가 간수치가 높다는 것은 바이러스가 활동 중이라는 위험 신호입니다.결국 식단이나 운동 같은 관리만으로는 한계가 있으며, 방치하게 되면 간경화나 간암으로 진행될 수 있습니다.그러니 빠른 시일 내 소화기내과를 방문하셔서 정밀 검사를 받고 항바이러스제를 처방받으시는게 좋습니다.사실상 약이 없는 상태에서는 운동이나 식단 관리도 약간의 시간을 벌기 위한 임시방편일 뿐입니다.
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왜 벌집은 가장 효율적인 구조인 '육각형'으로 지어질까요?
사실 자연이 의도적으로 구현했다기 보다 자연적으로 만들어진 것으로 보는 것이 타당합니다.벌집은 평면을 빈틈없이 채우는 정다각형 중 재료가 가장 적게 드는 정육각형으로 지어지는데, 면적이 같을 때 정육각형은 정삼각형, 정사각형보다 둘레가 짧아 공간 대비 효율이 최고입니다.이 원리는 수학계의 난제 중 하나로 1999년에야 증명되었습니다.사실 벌에게는 상당히 생존이 달린 문제이기도 합니다.생물학적으로 일벌은 배의 분비샘에서 나오는 밀랍을 사용해 벌집을 만드는데, 꿀 1kg을 먹어야 겨우 밀랍 100g이 나오기 때문에, 벌들에게 재료 절약은 생존 문제입니다.그리고 벌들이 처음부터 자를 대고 딱딱한 육각형을 짓는 것은 아닙니다.벌들은 먼저 자신의 몸을 컴퍼스 삼아 촘촘한 원형 모양의 방들을 만들고 그 후 수천 마리가 날개를 진동시켜 벌집 내부의 온도를 35도 이상으로 뜨겁게 높입니다.그럼 고체였던 밀랍이 살짝 녹아 끈적하고 유연한 상태로 변하게 되고 다시 굳어질 때 표면장력에 의해 자연스럽게 육각형으로 변하는 것입니다.
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