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곤충중에서 잠자리가 얼마나 비행을 잘하는 수준이며 새와 비교시 어떤 수준인가요?
잠자리의 비행능력은 곤충 중에서는 단연 최고 수준의 능력이며, 새와 비교하라도 특정 면에서는 새보다도 뛰어난 비행능력을 가지고 있습니다.가장 큰 부분은 뛰어난 기동성입니다. 잠자리는 4개의 날개를 가지고 있으며, 이 날개들을 각각 독립적으로 움직일 수 있습니다. 이 덕분에 급선회, 급강하, 급상승, 옆으로 이동, 그리고 심지어 후진 비행까지 가능합니다. 이는 대부분의 곤충이나 새에게는 없는 독보적인 능력이죠. 덧붙여서 날개를 독립적으로 제어할 수 있어 거친 바람이나 불규칙한 공기 흐름 속에서도 균형을 유지하며 비행할 수 있고, 심지어 의식을 잃은 상태에서도 자동으로 직립 비행 자세로 돌아오는 능력도 가지고 있습니다.또한 헬리콥터처럼 공중에 정지하여 제자리비행인 호버링을 할 수 있으며, 이를 이용해 먹이를 관찰하거나 포식자를 피하기도 합니다. 그래서 헬리콥터가 최초 개발될 때 잠자리를 모델로 삼았다는 설도 있습니다.그리고 초당 약 30~40회의 날갯짓으로 시속 50~60km의 속도를 낼 수 있으며, 일부 왕잠자리 종류는 최고 시속 100km의 속도로 비행하기도 합니다.새와 비교하더라도 잠자리는 새보다 훨씬 뛰어난 기동성과 유연성을 가지고 있고, 속력도 왠만한 새보다도 빠릅니다. 또한 새보다 강한 체력으로 장기간 비행이 가능하다는 점도 강점이죠.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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장수말벌은 왜 꿀벌 집단을 단시간 내에 전멸시킬 수 있나요?
말씀하신대로 장수말벌은 단 몇 마리만으로도 꿀벌 집단을 전멸시킬 수 있습니다.무엇보다 가장 큰 이유는 압도적인 신체능력차이 때문입니다.흔히 사람들이 말하는 장수말벌이라 칭하는 말벌은 일반 말벌이며 드론 정도의 크기의 벌이 위협적인 소리를 내고 날고 있다면 그것이 장수말벌이라 하죠. 그 정도로 압도적인 크기 차이를 보입니다. 게다가 독성도 비교불가로 강합니다.게다가 장수말벌은 상당히 조직적으로 꿀벌을 사냥합니다.정찰병이 있고, 동료를 기다려 수십마리에 달하는 다수의 말벌이 한번에 학살을 시작합니다. 또한 한번에 꿀벌의 머리를 잘라 죽이는 방식이죠.여기에 꿀벌은 말벌에 대항할 수 있는 방어력을 갖추지 못한 것도 원인입니다.결론적으로, 장수말벌은 개체의 강함을 바탕으로 조직적인 사냥 전략, 그리고 서양 꿀벌의 방어력 부족으로 몇 마리만으로도 단시간 내에 꿀벌 집단을 전멸시킬 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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네잎클로버가 행운을 준다는건, 어디서 유래한건가요?
사실 이것 저것 설이 많습니다.가장 유명한 설은 프랑스의 황제 나폴레옹 보나파르트와 관련된 것입니다.나폴레옹이 전쟁터에서 말 위에 앉아있다가 우연히 발밑에 있는 네잎클로버를 발견하고 신기해서 몸을 숙여 따려고 했고, 바로 그 순간, 총알이 나폴레옹의 머리 위를 스쳐 지나가 목숨을 구했다는 것이죠. 그 일 이후로 네잎클로버는 나폴레옹의 생명을 구해준 행운의 상징이 되었다는 것입니다.그 외에도 고대 켈트족이나 성경에서 유래했다는 설도 있죠.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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지우가 계속 온난화 되면은 벌레들이 활동과 인간과의 관계는 어떻게 진행될까요
단정하기는 어렵지만, 지구 온난화가 가속화되면 인간에게 해를 끼치는 유해 곤충들의 출현이 더욱 잦아질 가능성이 높습니다.그렇다고 모든 곤충이 증가하는 것은 아니며, 일부 곤충은 개체 수가 감소하거나 멸종할 수도 있습니다.온난화로 인해 따뜻한 기후를 선호하는 곤충들이 원래는 서식할 수 없었던 지역이나 추운 지역으로 서식지를 확장하고 있습니다. 또한, 겨울철 기온이 상승하면서 해충들이 월동하기 좋은 환경이 조성되어 생존율이 높아지고, 발육에 필요한 온도가 일찍 갖춰지며 발생 시기가 빨라지고 연간 발생하는 세대수도 늘어날 수 있습니다.더욱이 기후 변화로 인해 곤충의 생활사가 변하면서 해충의 천적과의 관계가 어긋나 천적의 역할이 감소하고 해충의 밀도가 증가하는 상황이 발생할 수 있습니다.그러나 앞서 말씀드렸지만, 모든 곤충이 온난화에 유리한 것은 아닙니다. 특히 열대나 아열대 지역의 곤충 중에는 고온의 좁은 온도 범위에 적응되어 있어, 평균 기온이 생육 적온을 넘어서게 되면 발육이 길어지고 생존율이 감소하여 종 다양성이나 풍부도가 감소할 수도 있습니다.또한 꿀벌과 같은 화분 매개 곤충들은 기후 변화에 민감하게 반응하여 개체 수가 급감하는 현상이 발생하고 있습니다. 이는 생태계 전체의 균형에 심각한 영향을 미칠수 있음은 물론이고 식량 생산에도 큰 위협이 됩니다.결론적으로, 지구 온난화는 전반적으로 유해 곤충의 발생을 증가시키고 확산시키는 경향을 보이지만, 동시에 특정 곤충 종의 감소나 멸종을 야기하기도 합니다.즉, 인간에게 해를 끼치는 특정 곤충들은 온난화로 인해 더욱 활개를 치는 반면, 생태계의 중요한 역할을 하는 곤충들은 위협받는 이중적인 상황이 펼쳐질 가능성이 높습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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곤충은 왜 밝은 빛에 모여드는 건가요?
사실 명확하게 그 이유를 알지는 못합니다. 그래서 여러 가설들이 있죠.그 중 가장 신뢰를 얻고 있는 가설은 항법 오류설입니다. 많은 야행성 곤충들은 달이나 별과 같은 멀리 있는 자연광을 이용하여 직선 비행을 합니다. 이 곤충들은 빛의 각도를 일정하게 유지하면서 이동하는데, 가까운 인공 조명은 이 항법 시스템을 교란시키는 것입니다. 그래서 인공 조명 주변을 돌다 보면 빛의 각도가 계속 변하고, 곤충은 이를 보정하려다가 결국 빛 주위를 맴돌게 되는 것이죠. 이를 '환상 비행'이라고도 합니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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유전자 편집으로 완벽한 아이를 만드는 SF영화같은 시대가 올까요?
먼저 SF영화에서 보던 '완벽한 아이'를 만드는 시대가 올 가능성은 현재로서는 그다지 높지 않습니다.현재 유전자 편집 기술, 특히 크리스퍼 유전자 가위(CRISPR-Cas9)는 유전 질환 치료에 큰 기대를 모으고 있으며, 미래에는 암 치료, 노화 억제, 심지어 우주 탐사를 위한 인간의 생물학적 한계 극복 등 다양한 분야에서 활용될 가능성이 있습니다. 하지만 이는 질병 치료나 특정 형질 개선에 국한될 가능성이 높습니다.그리고 유전자 편집 기술은 인류에게 축복과 재앙의 양면성을 동시에 가지고 있습니다.축복이라 할 수 있는 부분은 유전 질환의 치료 가능성이 높아지고, 질병을 예방할 수 있으며, 농업과 생명에 필수적인 학문의 발전을 기대할 수 있게 되었습니다.하지만, 동시에 윤리적인 문제는 물론이고 향후 변형된 유전자가 어떤 결과를 가져올지 알 수 없다는 점과 함께 사회적 불평등이 문제가 될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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CRISPR 유전자 편집 기술의 생물학적 윤리적 논란은?
보는 시각에 따라 다르겠지만, CRISPR 유전자 편집 기술은 유전자 기능 연구를 가속화할 것으로 보입니다.즉, 특정 유전자를 비활성화하거나 활성화, 또는 특정 염기서열을 변경하여 그 유전자가 생체 내에서 어떤 역할을 하는지 정밀하게 분석할 수 있게 되었고 이를 통해 질병 발생 메커니즘을 규명하거나 새로운 생물학적 경로를 밝힐 수 있을 것으로 보고 있죠.또한 질병 관련 유전자를 표적으로 하는 약물 스크리닝 시스템을 구축하거나, 약물의 작용 기전을 분석하는 데 CRISPR 기술이 활용하여 신약 개발의 효율성을 높이고 있습니다.특히 암세포의 특정 유전자를 비활성화하거나, 면역 세포를 유전자 편집하여 암세포를 효과적으로 공격하게 만드는 CAR-T 세포 치료법 등 면역 항암 요법에 CRISPR 기술이 접목하여 활용하고 있습니다.그렇지만, CRISPR 기술은 엄청난 잠재력에도 불구 동시에 심각한 윤리적, 사회적 문제를 일으킬 수 있습니다.무엇보다 생명에 대한가치관의 문제와 맞춤아기 논란, 혜택의 집중화 등의 문제가 발생할 수 있고 그로 인한 사회적 불평등은 새로운 계급을 만들 것이라는 우려가 큰 상황입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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노화 관련 유전자 연구가 인류 수명연장에 미치는영향은?
노화는 암은 물론이고 심혈관 질환이나 신경퇴행성 질환 등 다양한 만성 질환의 주요 위험 인자입니다.그래서 노화 관련 유전자를 조절하여 질병의 발생을 늦추거나 예방하고, 이미 발병한 질환의 치료 효과를 높일 수도 있을 것으로 보고 있습니다. 대표적으로 특정 유전자가 세포 스트레스 반응이나 DNA 복구, 대사 조절 등 노화 과정에 핵심적인 역할을 한다고 알려져 있기에 이를 조절함으로써 수명을 늘릴 수 있는 가능성이 있는 것입니다.그래서 단순히 생물학적 수명을 늘리는 것이 아니라, 질병 없이 건강하게 살아가는 기간인 건강 수명을 연장하는 것이 핵심 목표로 삼고 있습니다.그렇지만, 말씀대로 분명 한계도 있습니다.무엇보다 노화는 단일 유전자에 의해 조절되는 것이 아니라, 수많은 유전자와 환경 요인이 복잡하게 상호작용하는 과정이기 때문에 특정 유전자 하나를 조절한다고 해서 노화 과정을 완전히 멈추거나 역전시키기는 어려울 수 있습니다.또한 유전자 조작은 돌이킬 수 없는 변화를 초래하기에, 장기적인 안전성 검증이 필수적이고, 기술적으로도 아직은 어려움이 많습니다.그렇지만, 평균 수명이 크게 늘어난다면 현재의 교육이나 노동, 은퇴 시스템에 근본적인 변화가 뒤따를 것으로 보입니다. 결국 연금이나 의료 보험 등 사회 보장 시스템에 막대한 부담이 될 수 있죠.게다가 윤리적인 문제나 경제적 문제, 인구 및 가족 구조의 변화 등이 예상됩니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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사람이 호흡할 때 산소가 중요한가요? 질소가 있어야 하는건가요?
사람이 호흡을 할 때 산소는 매우 중요한 역할을 하고, 질고 역시 호흡에 직접 사용되지는 않지만, 중요한 역할을 하죠.사람은 산소를 들이마시고 이 산소를 이용하여 세포 호흡을 통해 에너지를 얻습니다.이 과정에서 포도당과 같은 영양분과 산소가 반응하여 이산화탄소와 물, 그리고 ATP 형태의 에너지가 생성됩니다. 다시 말해 산소가 없으면 생명 활동을 지속할 수 없습니다.그리고 대기 중 약 78%를 차지하는 질소는 호흡을 통해 폐로 들어오지만, 인체 내에서 화학적으로 거의 반응하지 않고 다시 내쉬어집니다. 질소는 호흡에 직접적으로 사용되지 않지만, 대기압을 형성하고 산소의 농도를 조절하여 산소 중독 등을 방지하는 중요한 역할을 합니다. 실제 순수한 산소만 흡입할 경우 여러 가지 부작용이 발생할 수 있습니다.그리고 말씀하신 것처럼 호흡 곤란 시 산소캔을 사용하는데, 호흡이 곤란하다는 것은 몸에 산소가 부족하다는 의미입니다. 산소캔은 고농도의 산소를 공급하여 혈액 내 산소 농도를 빠르게 높여주어 호흡 곤란을 완화하고, 신체에 필요한 산소를 공급하는 것이죠.그리고 대기 중에 질소량이 산소량보다 훨씬 많은 이유는 화학적인 안정성 때문입니다.질소 분자는 두 개의 질소 원자가 매우 강력한 삼중 결합으로 연결되어 있어 화학적으로 매우 안정한 상태입니다. 이 때문에 질소는 다른 원소와 쉽게 반응하지 않고 대기 중에 존재할 수 있습니다. 반면 산소 분자는 이중 결합으로 되어 있어 질소보다는 반응성이 높아 다른 물질과 결합하여 산화물을 형성하기 쉽습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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사람이 숨을 쉬는것으로도 몸에 에너지를 만들수 있을까요?
결론부터 말씀드리면 숨을 쉬는 것만으로 에너지를 만들 수는 없습니다.물론 숨을 쉬는 것은 에너지를 얻는 과정의 일부이기는 하지만, 숨 자체가 에너지를 생산하는 것은 아닙니다.우리 몸은 주로 음식물을 통해 에너지를 얻습니다. 음식물에 포함된 탄수화물과 지방, 단백질 등이 소화 과정을 거쳐 포도당과 같은 작은 분자로 분해하고, 이 분자들이 세포 내에서 산소와 결합하여 ATP라는 형태의 에너지를 만드는 것입니다.숨을 쉬는 것은 공기 중의 산소를 폐로 들이마시고, 몸에서 생성된 이산화탄소를 내보내는 과정으로 이 산소는 음식물로부터 얻은 영양소를 에너지로 전환하는 과정에 사용됩니다. 즉, 숨을 쉬는 것은 에너지 생산을 위한 재료를 공급하고, 노폐물을 제거하는 역할을 하는 것입니다.간단히 요약하자면, 음식은 에너지의 근원이고 숨쉬기는 에너지를 만들 때 필요한 산소를 공급하고 노폐물을 배출하는 과정입니다. 즉, 숨쉬기는 에너지를 얻는 과정에 필수적이긴 하지만, 숨 자체로 에너지를 축적하거나 생산하는 것은 아닙니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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