답변 내역

우선 잎 모양을 봐선 참나무, 그 중에서도 떡갈나무이거나 신갈나무로 보입니다.잎 가장자리가 물결 모양으로 커다랗게 갈라져 있는 전형적인 참나무류의 모습을 보이고 있죠.그리고 동그란 것은 열매가 아니라 벌레혹으로 보입니다.열매인 도토리는 모자(깍지)가 있고 가지에 맺히지만, 둥근 털뭉치 같은 것은 참나무혹벌 같은 곤충이 만든 것입니다.곤충이 참나무 잎에 알을 낳으면, 나무가 자극을 받아 방어 작용 및 세포 이상 증식을 일으키며 공 모양의 혹을 만드는데, 나름 안에서는 벌레의 애벌레가 자라는 데 특별히 나무에 해가 되지는 않는 수준입니다.그리고 벌레혹이 아니라 깍정이(열매받이)일 가능성도 있는데 사진으로는 깍지가 보이지 않네요.다만, 깍정이로 보기에는 나무가 너무 작긴 합니다. 그래도 혹시 아래쪽에 깍지가 있다면 벌레혹이 아닌 깍정이입니다.

말씀하신 것처럼 개의 품종이 그렇게 다양해진 이유는 인간의 욕망에 따라 개를 인위적으로 선별 사육했기 때문입니다.인간은 사냥이나 양치기, 애완용 등 각각의 목적에 맞게 외모와 체구가 다른 개체만 골라 교배시켰습니다.특히 개의 몸집이나 털 모양은 단 몇 개의 주요 유전자가 결정하기 때문에 외모 변화가 매우 빨르게 일어났죠.게다가 온순한 성격만 골라 길들이는 과정에서 부작용으로 꺾인 귀, 짧은 주둥이, 얼룩무늬 등 외형 변화가 함께 나타났는데, 그 중에서도 야생에선 살아남기 짧은 다리나 납작한 코 등 힘든 극단적인 생김새도 인간의 보호 덕에 후세에 유전될 수 있었습니다.그 결과 우리가 아는 품종의 대부분은 최근 200년 전 빅토리아 시대 유럽에서 인위적 근친교배로 만들어진 것이죠.결국 외모를 바꾸기 쉬운 개의 유전자 구조에 인간의 필요에 따른 인공선별이 만든 결과인 셈입니다.

토마토와 감자는 분류학상으로 가지목 가지과 가지속에 속하는 가까운 친척관계가 맞습니다.실제 토마토의 학명은 'Solanum lycopersicum'이고, 감자의 학명은 'Solanum tuberosum'으로 같은 속에 속한 식물임을 알 수 있죠.그리고 같은 가지과 식물로는 가지와 고추, 파프리카가 있어 생물학적 특성이 비슷한데, 자신을 보호하기 위해 감자는 '솔라닌'을, 안 익은 토마토는 '토마틴'이라는 알칼로이드 독소를 만듭니다.그리고 유전적으로도 유사해서 1970년대 세포를 하나로 합치는 세포 융합 기술로 말씀하신 포메이토가 개발되었습니다.하지만, 최근 판매되는 포메이토는 유전자 조작이 아닌 토마토 줄기를 감자 뿌리에 접붙이는 방식을 주로 쓰는데, 영양분이 위아래로 분산되어 토마토와 감자 모두 알이 작아지고 맛과 품질이 떨어지기에 식용으로 잘 활용하지는 않습니다.즉, 각각 단일 작물로 키울 때보다 수확량이 훨씬 적어 상업적 실용성은 낮은 것입니다.결론적으로 모습과 맛은 확연히 다르지만, 두 식물은 유전자를 공유하는 진짜 친척이 맞습니다.

우스게로 말씀하셨겠지만, 남자라서는 아닙니다.실제 뇌의 주의집중 메커니즘과 신경전달 방식의 변화 때문에 발생하는 현상이 맞습니다.집중할 때는 전두엽이 특정 색과 모양만 찾도록 강박적 필터를 씌웁니다.그래서 물건이 약간 뒤집혀 있거나 각도가 다르면 뇌는 이를 잡음으로 간주해버립니다. 즉, 눈은 이미 물건을 보고 있지만, 뇌 필터가 의식 영역으로 올리지 않는 것입니다.하지만, 포기하는 순간 전두엽의 통제가 풀리고, 자극을 그대로 받아들이면서 막혀 있던 시각 정보가 망상활성계(RAS)를 통과하며, 노르아드레날린 분비도 줄어듭니다.그리고 긴장이 풀리면서 좁아졌던 시야가 다시 넓어집니다.결국 물건은 항상 그 자리에 있었지만, 오히려 뇌가 너무 집중한 나머지 찾지 못한 상황이 되고, 찾는 것을 포기하고 필터를 끄고 긴장이 풀리면서 인식하게 되는 것입니다.

먼저 단백질의 아미노산 서열 정보만으로 복잡한 3차원 입체구조를 금방 정확히 추론해 냅니다. 물론 사람도 불가능한 것은 아니지만, 사람이라면 많은 시간이 걸릴 작업을 몇 초만에 해내죠.그래서 아미노산 잔기 간 결합 각도와 물리적 거리를 계산하여 원자 단위의 정밀한 3D 좌표를 생성합니다.게다가 수개월에서 수년이라는 시간과 수억 원이 들던 기존 물리적 실험을 AI 알고리즘으로 대체할 수 있습니다.특히 이런 결과물로 난치병 유발 단백질의 열쇠 구멍'에 해당하는 결합 부위를 정확히 파악하는데 상당히 유용한데, 수억 개의 후보 화합물 중 표적 단백질에 딱 맞는 최적의 약물 분자를 시뮬레이션으로 선별할 수 있어 불필요한 실험에 들어가는 비용과 시간을 획기적으로 줄여줍니다. 실제 약물 후보물질 탐색에만 3~5년이 걸리던 기간을 단 수개월 수준으로 줄여줍니다.게다가 이 원리를 그대로 이용해서 단백질뿐만 아니라 약물, DNA, RNA 등 복합 결합 구조까지 예측하여 맞춤형 설계가 가능합니다.사람이 못하는 것을 하는 것은 아니지만, 사람이 한다면 수년 이상이 걸릴 작업을 몇 달만에 해낼 수 있어 시간을 비약적으로 줄여줄 수 있는 것입니다.

뱀이 다리가 없어도 그렇게 빠르게 이동할 수 있는 이유는 비대칭 마찰력과 고도로 발달한 척추/근육 구조 덕분입니다.뱀의 배 비늘 구조 특성상 앞으로는 잘 미끄러지고, 뒤나 옆으로는 강력한 마찰력이 생깁니다. 이를 이용해 몸을 S자로 꺾을 때 지면의 돌기나 흙을 뒤쪽으로 밀어내며 앞으로 튀어나가는 추진력을 얻게 되죠.그리고 사람보다 훨씬 많은 척추뼈가 촘촘히 이어져있어 유연하면서도 가파른 곡선을 만드는데, 척추 마디마다 연결된 강한 근육들이 순차적으로 파도치듯 수축하며 파동을 만듭니다.이를 이용해 가장 흔하면서도 빠른 방식으로 보통 뱀의 S자 파동을 일으켜 지형을 짚고 빠르게 전진하는 것이죠.또한 모래처럼 미끄러지는 지면에서 몸을 공중에 띄워 옆으로 던지듯 이동하고, 좁은 굴이나 나무 위에서 몸을 스프링처럼 접었다 펴며 나아갑니다.그리고 큰 뱀이라면 몸을 굽히지 않고 배 근육만 파도가 치는 것처럼 움직여 일직선으로 이동하는 것도 가능합니다.결론적으로 뒤로 밀리지 않는 비늘 마찰력과 지면을 밀어내는 근육 파동이 결합하여 다리 이상의 속도를 낼 수 있는 것입니다.

말씀하신 것처럼 펭귄은 날지 못하고 헤엄치는 데 특화되기는 했지만, 엄연한 조류이죠.먼저 일반적인 조류는 바람을 타기 위해 깃털이 길고 넓지만, 펭귄은 짧고 단단한 비늘 형태를 띄고 있습니다. 또 보통의 새는 몸을 가볍게 하려고 깃털 간격이 넓지만, 펭귄은 피부 전체에 빈틈없이 빽빽히 뒤덮고 있고 깃털 안쪽 뿌리에는 부드러운 솜털이 층을 이뤄 체온을 지켜줍니다.그리고 보통의 새가 비행을 위한 양력을 만든다면, 펭귄은 방수와 방한에 특화되어 있습니다.펭귄은 기름샘의 기름을 깃털에 발라 차가운 바닷물이 피부에 닿는 것을 막는 것이죠. 또 깃털 사이 공기층이 강력한 단열재 역할을 하여 영하의 추위를 견디게 하고, 잠수할 때는 깃털 속 공기를 방출해 물과의 마찰을 줄이고 순간 속도를 높이는 역할도 합니다.결론적으로 보통 새의 깃털이 비행을 위한 패러글라이더라면, 펭귄의 깃털은 바다에서 생활하기 위한 잠수복에 가깝습니다.

말씀하신 물개와 물범, 바다코끼리는 예상한대로 생선이 아니라 새끼에게 젖을 먹이고 폐로 숨을 쉬는 포유류입니다.이들은 발이 지느러미 모양으로 변했다고 해서 생물학적으로 기각류라 하며, 전 세계에 약 33종이 살고 있습니다.크게 종류는 귓바퀴가 있고 육지에서 걷는 물개/바다사자류, 귓바퀴가 없고 배로 밀며 이동하는 물범류, 거대한 상아를 가진 바다코끼리로 나뉩니다.약 2,000만~3,000만 년 전, 곰이나 족제비와 비슷한 육상 포유류 조상이 먹이가 풍부한 바다로 진출하면서 현재의 모습을 갖추게 되었는데, 물속에서 헤엄치기 좋게 몸은 유선형으로 변했고, 네 다리는 지느러미발 형태로 진화했습니다.또한 차가운 바닷속에서 체온을 유지하기 위해 몸속에 두꺼운 지방층을 쌓고 따뜻한 털을 갖게 되었죠.다만, 완전히 바다에만 사는 고래와 달리, 이들은 번식과 휴식을 위해 반드시 육지나 얼음 위로 올라와야 합니다.

말씀하신 것처럼 남극곰은 존재하지 않고, 북극 펭귄 역시 존재하지 않는 동물입니다.곰의 조상은 북반구 대륙에서 진화했기 때문에 바다를 건너 남극으로 건너가지 못했고, 펭귄은 남반구에서 수중 수영에 특화되어 진화했으며 적도의 따뜻한 바다를 넘지 못했습니다.북극은 주변 대륙과 연결된 바다라 육상 포유류가 다양하게 살고 있는데, 대표적으로 말씀하신 북극곰과 북극여우, 순록, 일각고래, 바다코끼리 등이 있습니다.반면 남극은 바다로 완전히 고립된 얼음 대륙이라 대형 육상 포유류가 살지 못하지만, 그래도 다양한 생물이 살고 있고, 대표적으로 황제펭귄과 아델리펭귄, 표범바다표범, 남극크릴, 대왕고래 등이 있죠. 특히 남극 생태계는 바다속 작은 새우 모양의 남극크릴이 먹이사슬의 핵심 역할을 합니다.그러나 현재 지구온난화로 극지방의 얼음이 빠르게 녹아 두 지역 모두 위기를 맞았는데, 북극곰은 사냥터인 해빙을 잃고 있고, 펭귄은 번식지와 먹이인 크릴이 줄어들고 있습니다.

고래는 약 5,000만 년 전 테티스해의 대멸종 이후 바다로 진출했습니다.육지의 치열한 먹이 경쟁과 천적을 피해 먹이가 풍부하고, 비교적 안전한 바다로 들어간 것이죠.처음에는 악어나 수달처럼 물과 육지를 오가며 물고기를 사냥하기 시작했고, 시간이 지나며 몸이 유선형으로 바뀌고, 앞다리는 지느러미로, 뒷다리는 퇴화해 바다에 완벽히 적응하게 되었습니다.그래도 육지생활의 특징이 많이 남아있는데, 네발짐승이 달릴 때처럼 척추를 위아래로 휘저으며 헤엄치는 유전적 습성도 그대로 유지되었죠.그리고 수중생활에도 불구하고 아가미가 아닌 허파로 숨을 쉬기 위해 머리 위 숨구멍인 분수공을 발달시켰습니다.또 알이 아닌 새끼를 직접 낳고, 체온을 유지하기 위해 두꺼운 지방층을 지닌 어류와는 다른 완벽한 온혈동물이며, 지느러미 뼈 속에는 과거 육지 시절의 다섯 손가락 뼈 마디가 그대로 남아 있고, 몸속 내부 지방층 안쪽에는 쓰이지 않고 떠 있는 작은 골반뼈 흔적도 그대로입니다.결국 고래는 대멸종을 겪으며 경쟁이 치열해진 육지를 피해 바다로 도망치듯 들어갔음에도, 육상 포유류의 몸으로 수중생활을 택해 진화한 결과라 할 수 있습니다.