최초의 공룡은 어떻게 등장하게 되었으며, 그들이 다른 파충류를 넘어 번성할 수 있었던 이유는 무엇일까요?
최초의 공룡은 약 2억 3천만 년 전 트라이아스기 후기, 지금의 남아메리카 지역에서 나타나기 시작했습니다.현재까지 밝혀진 초기 공룡들은 대부분 이족보행을 하는 최대 4m정도의 작은 육식성 용반목 공룡이었습니다. 대표적인 초기 공룡으로는 에오랍토르와 헤레라사우루스 등이 있습니다.공룡이 다른 파충류나 다른 종들보다 번성할 수 있었던 이유는 여러가지 이유였습니다.중생대가 시작되기 직전인 고생대 페름기 말에는 지구 역사상 가장 큰 대멸종 사건이 발생했습니다. 이 대멸종으로 인해 많은 생물 종들이 사라졌고, 특히 대형 육상 척추동물들이 많이 멸종하게 되었습니다. 이로 인해 생태계에 큰 빈자리가 생겼고, 공룡은 이 빈자리를 효과적으로 채워나갈 수 있었습니다.특히 공룡이 번성하기 시작했던 트라이아스기와 쥐라기 시대는 대기 중 산소 농도가 비교적 낮았는데, 이러한 저산소 환경에서 공룡은 효율적인 허파를 가지고 있어 다른 파충류보다 산소 활용 능력이 뛰어났습니다. 이는 공룡이 더 활발하게 움직이고 큰 몸집을 유지하는 데 유리했을 것으로 추정됩니다.게다가 공룡은 다른 많은 파충류와 달리 직립 보행 구조를 가지고 있었습니다. 이는 다른 파충류보다 효율적으로 이동하고, 더 오랫동안 활동할 수 있었으며, 에너지 소모도 적어 생존 경쟁에서 우위를 점할 수 있었습니다.더욱이 쥐라기 시대에는 기후가 따뜻하고 습하여 식물이 크게 번성했는데, 초식 공룡들은 이 풍부한 식물을 먹이로 삼아 거대하게 진화할 수 있었고, 이러한 초식 공룡들을 먹이로 하는 육식 공룡들도 함께 번성했던 것입니다.
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줄기세포를 이용한 치료법은 현재 어느 수준까지 상용화되었나요?
현제 극히 일부 질환에 대해서 상용화가 되어 있습니다.대표적인 질환이 퇴행성 관절염, 급성 심근경색, 크론성 누공, 루게릭병 등입니다.결과적으로 2000년대 초반의 기대처럼 모든 질병을 한 번에 치료하는 수준에는 아직 이르지 못했지만, 특정 난치성 질환에 대해서는 이미 상용화된 치료제들이 있고, 유도만능줄기세포(iPSC)와 같은 기술을 통해 치료 영역이 꾸준히 확대되고 있습니다.
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바이오프린팅은 실제 장기 이식에 어느 정도까지 사용되고 있나요?
사실 아직은 초기단계입니다.3D 바이오프린팅은 환자의 CT나 MRI와 같은 의료 영상 정보를 기반으로 환자 맞춤형 장기를 제작할 수 있다는 큰 장점을 가지고 있습니다.실제 2013년 미국에서는 환자 맞춤형 인공 두개골이 3D 프린팅되어 이식되었고 성공적으로 회복되었습니다.또한 자기 몸의 연골세포를 분리하여 귀 모양으로 배양한 뒤 3D 프린팅으로 만든 귀를 이식하는 데 성공한 사례도 있습니다.그러나 복잡한 혈관 구조 재현이 어렵고, 바이오잉크는 살아있는 세포와 결합되어 사용되는데, 프린팅된 조직의 구조적 안정성, 세포 성장 촉진, 조직 재생 속도와 일치하는 분해 속도 등을 갖춘 바이오잉크 개발이 필수적인데, 아직 기술적인 어려움이 있을 뿐만 아니라 프린팅 과정에서 높은 세포 밀도나 바이오잉크 농도 등으로 인해 세포의 생존율이 크게 떨어지는 경우가 많습니다.결국 간단한 장기의 경우 활용이 되고 있지만, 신장이나 심장 등 복잡한 기능을 하는 주요 장기의 완전한 이식은 아직 연구 단계에 머물러 있습니다.
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부쿠(Buchu)라는 식물은 정말 허브로 사용하나요?
말씀하신 것처럼 '부쿠'를 한글로 표기할 때 '부추'로 오인하는 경우가 종종 있지만, 혼란을 피하기 위해서는 '부쿠'로 표기하고 부르는 것이 맞습니다.그리고 우리나라에서는 낮선 식물은 아니지만, 다른 나라에서는 말씀하신대로 허브로 사용됩니다. 특히 남아프리카 원주민들은 예로부터 전통 의학에서 부쿠를 약용으로 사용해왔는데, 소염이나 이뇨, 방부제 등의 효능이 있는 것으로 알려져 있으며, 현대에 와서는 차, 에센셜 오일, 보충제 등의 형태로 활용되고 있습니다. 일부 국가에서는 방향제로도 사용됩니다.
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실잠자리 중에 다리에 꽆잎처럼 있는게 뭐죠?
먼저 사진 속 실잠자리는 방울실잠자리입니다.방울실잠자리 수컷의 가장 큰 특징은 바로 가운데 다리와 뒷다리의 종아리마디에 흰색의 넓적한 방울 같은 구조물이 달려 있다는 점인데, 말씀하신 꽃잎 비슷한 것입니다.이 방울의 용도에 대해서는 여러 설이 있지만, 가장 유력한 것은 구애 행동과 수컷 간의 영역 다툼 시 무기 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 참고로 현미경으로 보면 이 방울에 작은 가시들이 달려 있다고 합니다.그리고 암컷 방울실잠자리는 이러한 방울이 없으며, 다리가 모두 황갈색입니다. 따라서 방울의 있고 없고 차이는 성별의 차이이자 종의 고유한 특징이라고 할 수 있습니다.
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밥을 먹고 잠이 오는 것은 혈당 스파이크 때문인가요??
결론부터 말씀드리면 혈당 스파이크와 혈액이 소화기관으로 이동하는 현상 모두 관련이 있습니다.먼저 혈당 스파이크란 식사 후 특히 탄수화물 위주의 식사를 했을 때 혈당이 급격하게 치솟았다가 이를 낮추기 위해 인슐린이 과도하게 분비되면서 혈당이 다시 급격하게 떨어지는 현상을 말합니다.이 때 혈당이 급격히 떨어지면 뇌에 에너지가 불안정하게 공급되어 피로감과 졸음이 심하게 올 수 있습니다. 뇌는 이 상황을 에너지 부족으로 인식하여 졸음을 유발하는 것입니다. 단순한 식곤증보다 더 심하고, 심하면 집중력 저하, 어지러움, 허기짐 등이 동반될 수 있습니다.그리고 식사를 하면 위나 장 등 소화를 위해 소화기관으로 더 많은 혈액이 집중됩니다. 우리 몸은 한정된 혈액을 효율적으로 사용하기 때문에, 소화기관으로 혈액이 몰리면 상대적으로 뇌로 가는 혈액량이 줄어들 수 있습니다. 결국 뇌로 가는 혈액량이 줄어들면 뇌에 공급되는 산소량이 줄어들어 졸음이 올 수 있는 것이죠. 이는 식곤증의 가장 흔한 원인 중 하나입니다.결과적으로, 밥을 먹고 졸음이 오는 것은 단순히 혈액이 소화기관으로 이동하는 생리적인 현상일 수도 있고, 특히 심한 졸음이 온다면 혈당 스파이크 때문일 가능성도 있습니다.
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늑대도 사람을 잡아먹는 것인지 알고 싶습니다.
결론부터 말씀드리면 늑대도 사람을 잡아먹을 수 있습니다.하지만 일반적으로 늑대가 사람을 공격하는 경우는 매우 드물고, 늑대는 보통 인간을 공격하는 다른 육식동물에 비해 사람을 잡아먹는 기록이 훨씬 낮으며, 대부분 도발이나 방어적으로 공격을 하며 이 경우도 잡아 먹는다기 보다는 방어의 행동입니다.물론 역사적으로 늑대의 인간 공격 및 사망 기록이 존재하기는 합니다. 유럽에서는 1362년부터 1918년까지 약 7,600명이 늑대에 의해 살해되었으며, 이 중 약 4,600명은 광견병에 걸리지 않은 늑대에 의해 사망했으며, 인도에서는 1990년대 중반에 늑대 무리의 공격으로 수많은 어린이가 사망한 기록도 있습니다.하지만 북미 지역의 경우, 지난 50년 동안 늑대 약 7만 마리가 서식했음에도 불구하고 늑대의 습격으로 사람이 숨진 사례는 단 두 건에 불과하다는 연구 결과도 있습니다.결론적으로 늑대는 사람을 잡아먹을 수 있지만, 매우 드문 경우이며 보통은 사람을 피하는 경향이 있습니다.
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왜 인간은 동물보다 뇌가 더 발달했나요?
결론적으로는 인간의 생존에 유리했기 때문입니다.먼저 인간은 매우 사회적인 동물이며, 복잡한 사회에서 살아가기 위해서는 다른 개체들과의 협력, 경쟁, 의사소통, 감정 이해 등 고도의 인지 능력이 필요했습니다. 이러한 사회적 압력이 뇌의 크기와 복잡성을 증가시키는 방향으로 작용했을 것이라는 '사회적 뇌 가설'입니다.또한 직립 보행을 통해 손이 자유로워지면서 인간은 정교한 도구를 만들고 사용하기 시작했습니다. 도구의 제작과 활용은 추상적 사고, 문제 해결 능력, 예측 능력 등을 요구하며, 이는 뇌 발달에 긍정적인 영향을 주었을 것으로 보고 있습니다. 즉, 뇌의 발달로 지능이 증가하고, 증가한 지능으로 더욱 효율적인 도구를 만들게 되는 선순환이 일어났다는 것입니다.그리고 인간 줄기세포로 만든 뇌 오가노이드를 연구한 결과, 인간의 신경 전구세포는 원통형 모양을 더 오래 유지하여 증식할 수 있는 시간이 길어지고 더 많은 뉴런을 생성한다는 사실이 밝혀졌는데, 이러한 세포 수준의 차이가 인간 뇌의 뉴런 수를 증가시키는 데 기여했다는 주장도 있습니다.이를 유전적으로 보면 인간 특이적인 유전자 복제가 뇌의 크기와 기능에 중요한 역할을 했을 수 있다는 연구 결과도 있는데, 이러한 유전자들은 뇌의 피질 신경세포 수를 늘리는 데 작용했을 것으로 추정되는 것이죠.결국 인간은 특성에 맞춰 살아남기 위해, 그리고 환경에 적응하기 위해 뇌를 발달시켰다는 것이 가장 주된 부분으로 볼 수 있습니다.
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혈액형이 다양하게 존재하는 이유는 무엇인가요?
사람의 혈액형이 다양하게 존재하는 이유를 정확하게 알지 못하지만 현재 가장 유력한 가설이라면 특정 질병에 대한 저항력과 관련된다는 것입니다.즉, 과거 인류가 다양한 환경에서 생활하고 다양한 병원균에 노출되면서, 특정 혈액형이 해당 환경에 유리한 생존 이점을 가지며 자연 선택되어 왔을 것으로 추정하는 것입니다. 다시 말해 혈액형 다양성은 인류가 다양한 질병과 환경 변화에 적응하며 살아남기 위한 진화의 결과라는 것입니다.
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세포가 특정 구역에서만 자라도록 하는 기술?
네, 그런 비슷한 기술이 있습니다.마이크로패터닝이라는 기술은 세포가 부착할 수 있는 영역과 부착할 수 없는 영역을 표면에 미세하게 디자인하여 세포의 성장과 이동을 특정 구역으로 제한하는 기술입니다. 주로 생체 적합성 재료 위에 세포 부착 단백질이나 세포 친화성 표면을 특정 패턴으로 코팅하고, 그 외의 영역은 세포 부착을 억제하는 물질로 처리하는 방식이죠.또 마이크로플루이딕스, 즉 미세유체공학의 경우 미세한 채널과 챔버를 가진 장치 내에서 유체 흐름을 제어하여 세포를 특정 구역에 가두거나 이동시키고, 특정 환경 조건을 정밀하게 조절하는 것이죠.이 외에도 하이드로겔로 구획을 만드는 기술이나, 음향파를 이용하여 세포에 물리적인 힘을 가해 특정 위치로 이동시키거나 정렬시키는 기술 등이 말씀하시는 것과 비슷한 기술이라 할 수 있습니다.
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