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거북이의 수명은 매우 긴데, 느린 여유로움이 그 긴 수명의 이유일까요?
거북이의 긴 수명이 단순히 느린 움직임과 여유로움 때문이라고 보기는 어렵습니다.물론 느리고 여유로운 삶이 스트레스를 줄여 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있겠지만, 거북이의 장수는 이처럼 과학적인 유전자 및 생리적 특성 덕분이라고 볼 수 있습니다실제 거북이는 노화를 유발하는 텔로미어가 소진되어도 다시 복구하는 능력을 가지고 있는데, 이는 다른 동물들에게는 없는 특별한 능력으로, 거북이가 오랜 시간 젊음을 유지하며 살 수 있는 핵심 비결 중 하나입니다.또한 거북이는 바이러스, 박테리아, 곰팡이, 기생충 등 다양한 질병에 대한 방어 능력이 매우 뛰어납니다. 게다가 암을 억제하는 유전자도 많이 가지고 있어 암에 잘 걸리지 않는데, 질병에 강하고 암 발병률이 낮다는 점은 긴 수명을 유지할 수 있는 이유 중 하나죠.
학문 / 생물·생명
25.06.14
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오징어, 문어등 해양연체동물의 경우 다리가 없어지면, 죽기전까지 다시 없어진 다리가 재생이 되는지 궁금합니다.
결론부터 말씀드리면 대부분의 경우 재생이 가능합니다.다리 재생은 짧게는 몇 주에서 길게는 몇 달에 걸쳐 서서히 진행되는데, 새로 자라나는 다리는 처음에는 작지만 시간이 지남에 따라 원래 크기로 자라나며 기능도 회복하게 됩니다.하지만 모든 종이 동일한 재생 능력을 가진 것은 아니며, 재생 속도나 재생되는 다리의 완전성 또한 종과 개체의 건강 상태에 따라 다를 수도 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.06.14
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불로장생의 목숨을 가지려면 어떤 의료기술이 발달해야 할깡요?
조금 개념이 다를 수도 있지만, 현재의 의료기술의 발전 방향은 불로장생이라기 보다 질병 없이 건강하게 오래 사는 것에 초점을 맞춘 연구들이 진행되고 있습니다.그리고 이를 위한 핵심 의료 기술이라면 말씀하신 유전자 편집 및 조작 기술은 물론이고 고효율의 세포 재생 및 재프로그래밍 기술, 나노 로봇 및 마이크로 의료 기술, 인공 장기 및 바이오 프린팅 기술, 뇌 기능 보존 및 강화 기술, 초정밀 진단 및 예측 의학 등의 분야를 꼽고 있습니다.특히 현재 유전자 편집 및 세포 재생 기술은 노화 연구의 가장 핵심적인 분야 중 하나로 이 기술들이 더욱 발전한다면 분명 인간 수명 연장과 노화 관련 질병 극복이 충분히 가능할 것으로 보고 있습니다.그러나 가시적인 성과를 보이기 위해선 대체로 수십 년에서 수백 년이 걸릴 것으로 전망하고 있습니다. 현재의 기술 발전 속도를 감안하더라도, 노화의 복잡성을 완벽히 이해하고 이를 통제할 수 있는 안전하고 효과적인 기술을 개발하는 데는 상당한 시간이 소요될 것이라는게 중론입니다.
학문 / 생물·생명
25.06.14
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투명인간이 된다면 어떤 기술력으로 될 수 있고 또 그중에서 언제쯤 발명될까요?
실제 개념은 좀 다를 수 있지만, 투명인간에 관한 연구는 지금도 계속되고 있습니다.그리고 말씀하신 것처럼 나노기술, 양자역학, 그리고 첨단 생명공학이 투명인간 기술의 핵심이 될 수 있습니다.나노기술은 현재 가장 활발하게 연구되고 있는 분야입니다. 빛의 파장보다 훨씬 작은 구조를 가진 메타물질을 이용하면 빛의 진행 방향을 자유자재로 조절할 수 있은데, 특정 물체를 통과하는 빛이 휘어져 마치 아무것도 없는 것처럼 보이게 하는 방식이죠. 이는 물체가 거울처럼 빛을 반사하는 것이 아니라, 빛을 통과시키는 동시에 휘게 하여 우리 눈에 보이지 않도록 하는 원리입니다. 그렇기에 '거울 반사 능력'이라는 표현보다는 '빛의 굴절을 제어하는 능력'에 가깝다고 볼 수 있습니다.하지만 양자역학적 접근은 현재로서는 상당히 추상적인 개념입니다. 물질의 양자 상태를 조작하여 빛과의 상호작용을 완전히 제거하는 방식인데, 이는 단순히 빛을 휘게 하는 것을 넘어 물질 자체의 본질을 변화시키는 것에 가깝기 때문입니다. 그래서 연구는 되고 있지만, 현재의 과학 기술로는 상상하기 어려운 수준입니다.그리고 생명공학적으로 접근한다면 생체 내에서 투명성을 가지는 방식으로 연구되고 있습니다. 예를 들어, 특정 유전자를 조작하여 피부 세포나 혈액 세포가 빛을 흡수하거나 반사하지 않고 투과하도록 만드는 것으로영화에서 볼 수 있는 일종의 생체 은폐막 같은 개념이죠. 그러나 연구는 진행되지만, 실제로 적용하기에는 윤리적인 문제가 큰 부분이기도 합니다.그래서 현재로서는 투명인간 기술이 언제쯤 현실화될지 정확히 예측하기는 매우 어렵습니다.그나마 가장 현실적인 방법은 나노기술을 활용한 것인데 그나마도 최소 수십년 이상의 연구가 더 필요할 것으로 예상하고 있으며 실제 상용화에는 그보다 더 긴 시간이 필요할 것입니다.또한 투명인간이 된다 하더라도 말씀처럼 동물들은 투명인간을 알아볼 가능성이 매우 높습니다. 왜냐하면 동물들은 시각 외에도 다양한 감각을 통해 주변 환경을 인지하기 때문입니다.
학문 / 생물·생명
25.06.14
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나무늘보는 유칼립투스 잎을 주로 먹고 산다고 하는데, 나무늘보는 어떤 동물이며 주식으로 먹는 잎에는 어떤 성분이 있는것인가요
먼저 나무늘보가 유칼립투스잎을 먹지는 않습니다.유칼립투스잎을 먹는 동물은 코알라이며, 나무늘보는 일반적인 나뭇잎을 주식으로 삼고 있습니다.나무늘보는 외형적으로 보면 짧고 납작한 머리, 큰 눈, 짧은 주둥이, 긴 다리와 날카로운 발톱, 작은 귀를 가지고 있으며, 평균 몸길이는 50~60cm 정도로 뭉툭한 꼬리를 가지고 있습니다. 청각은 좋지 않지만 후각이 매우 발달했습니다.이미 알려진대로 세상에서 가장 느린 동물 중 하나로, 평균 시속 0.9km 정도로 움직입니다. 주로 나무에 거꾸로 매달려 생활하며, 털이 다리에서 몸 쪽으로 자라 비가 와도 물이 잘 흘러내리도록 진화했죠. 또한 느린 움직임 덕에 털에는 녹조류가 자라기도 하여 우기에는 보호색 역할을 합니다.큰 특징이라면 4개로 구획된 위를 가지고 있으며, 포유류 중 가장 소화 속도가 느려 잎 하나를 소화하는 데 한 달까지 걸릴 수 있습니다. 이는 독성 물질을 처리하고 영양분을 최대한 흡수하기 위한 적응입니다.그리고 유칼립투스잎은 앞서 말씀드린대로 코알라의 주식이며, 나무늘보의 주식은 아닙니다. 유칼립투스잎에는 타닌이나 알코올 성분과 같은 독성 물질이 함유되어 있어 일반 동물이나 사람은 먹기 어렵습니다. 하지만 코알라는 이러한 독성 물질을 분해하는 특정 효소를 가진 유전자를 통해 유칼립투스잎을 소화할 수 있는 것입니다.또한 시네올(유칼립톨)은 유칼립투스 잎의 가장 중요한 성분인데, 살균 및 항균, 방부, 거담 작용을 합니다. 기침, 천식, 비염 등 호흡기 질환에 효과가 있다고 알려져 있으며, 염증 완화, 항바이러스, 신경 안정에도 도움을 주는데, 유칼립투스 오일의 주요 성분이기도 합니다.
학문 / 생물·생명
25.06.14
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사람이나 동물들의 신체는 1년에 한번씩 어느정도씩 성장하는 것이 일반적인가요?
앞선 동일 질문이 미끄러 지신 듯 합니다.먼저도 답변을 드렸지만, 사람이나 동물의 성장은 종과 개체에 따른 차이가 많습니다.사람의 경우 보통 18~19세까지 자라며 단백질과 칼슘, 비타민류, 아연, 철분 등 다양한 영양분을 필요로 하며, 특히 성장기에는 더 높은 에너지원을 필요로 합니다.동물의 경우는 먼저 말씀드린대로 종에 따라 차이가 큰데, 쉽게 볼 수 있는 개의 경우 소형견은 12개월, 중형견은 16개월, 대형견은 24개월, 초대형견은 36개월 정도까지 성장합니다.동물의 성장에 필요한 영양분도 사람과 크게 다르지는 않습니다.
학문 / 생물·생명
25.06.14
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사람이나 동물들의 신체는 1년에 한번씩 어느정도씩 성장하는 것이 일반적인가요?
사람이나 동물의 성장은 종에 따라서도 크게 차이가 나지만, 개체에 따라서도 차이가 큰 부분입니다.먼저 사람의 경우 보통 18~19세쯤 육체적인 성장이 완료됩니다. 성인 키에 도달하는 시기는 여자는 만 14~16세, 남자는 16~18세 정도입니다.특히 출생 후 약 2세까지가 제1의 급성장기로, 성장이 급속하게 이루어지며 2세부터 사춘기 전까지는 비교적 천천히 자라며, 연간 4~6cm 정도 성장합니다.그리고 사춘기~16세정도까지가 제2의 급성장기로 성장 속도가 다시 증가하는데, 사춘기 시작 시기는 개인차가 매우 큰 부분이죠. 그리고 사춘기 이후~성숙기까지 성장 속도가 급격히 줄어들다가, 연간 2cm 미만으로 자라면서 성장이 멈추게 됩니다.동물은 워낙 종류가 많으니.. 가장 흔하게 볼 수 있는 개를 예로 들어보면 개들 역시 종에 따라 상당한 차이가 있습니다.그렇지만, 보통 소형견은 생후 약 12개월까지 성장하고 중형견은 생후 약 12~16개월까지, 대형견은 생후 약 18~24개월까지 성장하며, 초대형견은 생후 약 24~36개월까지 성장하는 경우가 많습니다.그리고 사람과 동물의 성장에 필수적인 영양분은 매우 다양하며, 그 종류만큼이나 균형 잡힌 섭취가 중요합니다.대표적으로 단백질, 칼슘, 비타민류, 아연, 철분, 칼륨, 마그네슘, 지방산 등이 있고, 이 외에도 성장기에는 충분한 에너지 공급이 필요한데, 이를 위해 밥과 같은 곡류 등이 주된 에너지 공급원 역할을 합니다.
학문 / 생물·생명
25.06.14
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사람이나 동물들은 일정하게 체온유지를 해주는데, 체온을 유지해주는 신체기능은 무엇이 있는지 궁금합니다.
체온 조절은 주로 뇌의 시상하부가 중심적인 역할을 합니다.시상하부는 우리 몸의 온도 조절 중추로, 몸의 내부 온도와 피부 온도를 감지하여 체온이 너무 높거나 낮을 때 적절한 반응을 지시하는 것이죠.만일 몸이 추위를 느끼면 시상하부는 혈관을 수축시키거나, 떨림, 대사율 증가, 닭살과 같은 입모근 수축 등의 반응으로 열 생산을 늘리고 열 손실을 줄이도록 명령합니다.반대로 더위를 느끼면 시상하부는 열 손실을 늘리고 열 생산을 줄이도록 명령합니다. 대표적인 반응이 혈관 확장, 땀 분비, 대사율 감소, 호흡수의 증가 등이죠.결론적으로 사람과 동물은 뇌의 시상하부를 중심으로 자율신경계와 호르몬 조절, 그리고 다양한 행동적 변화를 통해 체온을 일정하게 유지하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.06.14
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미생물 mfc 발전기에서 유산균으로 전기를 생산하지 못하나요?
김치나 요구르트처럼 pH가 3 정도로 낮은 환경에서는 대부분의 미생물이 생존하기 어렵습니다.이러한 환경에서는 산성에 강한 유산균과 같은 특정 미생물만 우점적으로 살아남을 수 있죠.유산균은 주로 발효를 통해 에너지를 얻고 젖산을 생성합니다. 이 과정에서 전자를 외부 전극으로 직접 전달하여 전기를 생산하는 능력이 매우 제한적이거나 거의 없다고 봐도 무방합니다.그리고 미생물 연료전지에서 전기를 생산하는 주요 미생물은 외부 전자 수용체로 전극을 활용할 수 있는 전기생성 미생물 또는 전극활성 미생물입니다. 대표적으로 Geobacter, Shewanella 같은 특정 세균들이 이에 해당합니다.다시 말해 현재로서는 유산균 자체를 직접적으로 전기 생산 능력이 있는 미생물로 전환하는 것은 매우 어렵습니다. 유산균은 대사 경로 자체가 전극을 통한 전자 전달과는 거리가 있기 때문입니다.물론 앞서 말씀드린 전기생성 미생물을 첨가하고, pH를 조절하고, 전력 생산 미생물이 필요로 하는 적절한 탄소원과 질소원 등 영양분을 충분히 공급하여 미생물 활성을 극대화한다면 다시 시도해 볼 수는 있습니다.결론적으로 발효식품 자체에 내재된 미생물만으로는 효율적인 전력 생산이 어렵습니다만, 전기생성 미생물을 접종하고, 최적의 환경 조건을 조성하며, MFC의 구조적 문제를 개선한다면 어느정도 가능성은 있습니다. 다음 실험에서는 pH 조절과 함께 전력 생산 미생물 접종을 고려해 보시는 것을 추천합니다.
학문 / 생물·생명
25.06.14
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어두운곳에서 잘 자라는 식물도 있나요?
완전한 어둠 속에서 자라는 식물은 없습니다.하지만, 햇빛이 거의 없어도 생존하고 자랄 수 있는 식물들이 존재합니다. 이런 식물들은 광합성을 하지 않는다는 의미가 아니라 매우 적은 빛에도 적응하거나, 다른 방식으로 영양분을 얻는 경우입니다.이런 식물들 대부분은 매우 약한 빛에서도 효율적으로 광합성을 할 수 있도록 진화했는데, 숲의 바닥처럼 햇빛이 적게 드는 곳에서 흔히 볼 수 있는 식물들입니다. 또 극히 일부 식물은 죽은 유기물을 분해하거나, 곰팡이와 공생하며 영양분을 얻기도 하는데, 이런 식물들은 빛이 거의 없는 환경에서도 생존할 수 있습니다.다만, 빛이 부족하면 광합성 효율이 떨어지기 때문에, 어두운 곳에서 잘 자라는 식물들은 일반적으로 성장이 매우 느립니다.혹시 이끼와 같은 선태식물을 생각하신 것일 수도 있는데, 이끼도 매우매우 약한 빛에 광합성을 합니다. 이끼는 햇빛이 거의 없는 어두운 곳에서 잘 자라는 것처럼 보이지만, 사실은 매우 적은 빛에도 광합성을 효율적으로 할 수 있는 식물입니다. 다만, 관다발 조직이 없고 헛뿌리를 가지고 있으며 포자로 번식한다는 점에서 고등 식물과는 차이가 있지만, 분명 광합성을 하는 식물입니다.
학문 / 생물·생명
25.06.13
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