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영생하는 생물이 존재하지 않는 까닭은 무엇일까요?
결론부터 말씀드리면 진화의 원리 자체가 개체의 영속성보다는 유전자의 효율적인 후대 전달에 맞춰져 있기 때문입니다.즉, 유전자를 보존하는 데 있어 개체의 영생이 가장 효율적인 전략이 아니라 오히려 노화와 죽음이 종 전체의 장기적인 생존과 적응에 유리하게 작용할 수 있기 때문입니다.좀 더 자세히 설명을 드리자면, 생물이 번식을 통해 유전자를 후대에 전달하면, 그 개체의 수명 연장에 대한 자연 선택의 압력이 급격히 약해집니다. 또한 번식 후 나타나는 노화 유발 유전자나 돌연변이는 제거되지 않고 유전자 풀에 쌓이게 됩니다. 게다가 모든 생체 자원은 유한하며, 영생을 위해 신체를 유지하는데 에너지를 과도하게 사용하는 것은, 번식에 할애할 자원을 줄여 유전자 전달을 어렵게 할 수 있습니다.결국 영생을 위한 투자보다는 최대한 빨리 번식하는 전략이 더 유리한 것입니다.무엇보다 개체의 죽음은 새로운 유전적 변이를 가진 후손들에게 유한한 자원과 환경을 물려주고, 종 전체의 급변하는 환경에 대한 적응력과 진화 속도를 높이는 이점이 됩니다.결국 노화와 죽음은 하나의 개체에게는 불리해도, 종 전체로 보면 생존과 적응에는 진화적으로 유리한 전략이 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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콩판 네프론 여과 원리 실험에 관한 질문입니다.
네, 꽤 정확하게 이해하고 계시는게 맞습니다.청색 포도당 실험에서 청색 색소가 걸러지고 포도당이 통과하는 것은 신장 여과의 원리와 비슷한데, 실제 신장에서는 크기가 큰 단백질과 혈구는 걸러지고, 크기가 작은 노폐물과 포도당은 여과되어 원뇨가 됩니다. 따라서 실험의 결과인 포도당 통과는 신장 여과 과정과 어느정도 대응된다 할 수 있죠.그리고 포도당 재흡수 모의 실험은 반투과성 막과 농도 기울기를 이용할 수 있습니다.먼저 고농도 포도당 용액을 반투과성 막 주머니에 넣고, 물이 담긴 비커에 담급니다. 시간이 지나면 포도당은 농도 차이에 의해 막을 통과하여 비커 쪽으로 이동합니다. 그래서 실험 후, 막 내부 용액을 베네딕트 반응하면 포도당 농도가 낮아져야 합니다.이는 포도당이 세뇨관에서 혈액으로 재흡수되어 오줌에는 남지 않는 원리를 간접적으로 보여주는 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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수명연장에대해귱금해서질문합니다.
말씀대로 노화 자체를 치료 개념으로 접근하려는 연구가 활발하게 진행되고 있습니다.이는 단순히 암이나 심장병 등 노화 관련 질병을 치료하는 것 뿐만 아니라 노화 과정 자체를 늦추거나 되돌리려는 시도입니다. 그래서 주요 연구 분야는 직접적인 생물학적 개입도 마다하지 않는데, 대표적인 것이 유전자 편집 및 치료이고, 그 외에도 재생의학이나 노화 세포의 제거 등 적극적인 치료 방법을 개발중입니다.결론적으로, 미래의 평균 수명 증가는 건강 관리 뿐만 아니라 노화 역전 또는 늦추기를 목표로 하는 치료 행위가 될 가능성이 높습니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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바이오 산업쪽으로 육성 정책 시행되는건 뭐가 있나요?
말씀하신 것처럼 우리나라는 바이오헬스 산업을 반도체 다음의 핵심 동력으로 보고 '첨단바이오 이니셔티브' 등을 추진 중입니다.그 일환으로 글로벌 신약 창출을 목표로 정부 투자를 늘리고, 신변종 감염병 대응을 위한 백신 플랫폼 및 기술 개발을 집중 지원하고 있으며, 나름의 규제를 완화하고 허가 기간을 단축하려 하고 있고, 맞춤형 인제 양성 사업을 추진 중입니다.그 외에도 벤처 창업을 지원하거나 예산 규모를 늘리려 하고 있죠.향후 환경은 나쁘다고 할 수는 없지만, 그래도 여타 경쟁 선진국에 비하면 아직은 열악한 환경이기는 합니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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항온수조 사용할 때 비커 사용/ 항온수조 사용법
일반비커라도 70도 정도라면 괜찮습니다.만일 70도에서 문제가 생긴다면 그 비커가 불량입니다.실험실에서 흔히 사용하는 붕규산 유리(Pyrex, Kimax 등)로 만든 비커는 열에 대한 내성이 강한 편이라 70도 정도의 온도에서는 깨지지 않습니다. 생각해보시면 70도는 물의 끓는점인 100도보다도 훨씬 낮은 온도죠.게다가 보통 비커가 깨지는 주된 이유는 급격한 온도 변화 때문인데, 뜨거워진 비커를 갑자기 찬물에 넣거나, 그 반대의 경우입니다. 항온수조는 온도를 서서히 올리고 일정하게 유지하기 때문에 크게 온도변화가 발생하지 않는 70도의 물 속이라면 크게 문제가 없는 것입니다.다만, 비커를 항온수조에 넣을 때는 바닥에 직접 닿게 하기보다, 혹시 있다면 랙 등을 사용하여 고정하거나 바닥에서 약간 띄우는 것이 좋습니다.그리고 아날로그 항온수조의 사용법은 기기마다 다르기는 한데, 보통 온도 설정 방식이 다이얼 방식인 경우가 많습니다. 그래서 먼저 물을 채우고 전원을 켠 다음 다이얼로 온도를 맞춰주면 됩니다.혹시 물을 채우기 전 전원을 켜고 온도부터 맞추면 과열로 고장날 수 있습니다.그리고 중간중간 온도 모니터링은 필수입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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열대어 중에서 난태생은 어떤 종류가 있나요?
대표적인 난태생 열대어로는 구피 외에도 몰리(Molly), 플래티(Platy), 소드테일(Swordtail) 등이 있습니다.그런데 사실 이들은 모두 구피와 같이 난태생 열대송사리과(Poeciliidae)에 속하는 종들이죠.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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제주도에 원래 꽃사슴과 멧돼지는 살지 않았나요?
먼저 노루는 제주도에서 원래 살던 토종 동물이 맞습니다.그리고 과거 제주도에는 노루 외에도 토종 멧돼지와 대륙사슴이 서식했었지만, 일제강점기 등의 시기를 거치며 사냥으로 인해 토종 멧돼지와 대륙사슴은 모두 멸종되어 자취를 감췄습니다.이후 제주도에 다시 나타난 멧돼지는 육지나 해외에서 들여와 사육되다가 탈출한 외래종 개체들이며, 현재 한라산에 출몰하는 꽃사슴 역시 토종 사슴이 아닌 외래종입니다.이 외래종 사슴들은 1990년대 복원이나 관광 목적으로 방사 또는 탈출하면서 야생화되었죠.결론적으로 현재 제주도에서 토종으로 분류되는 사슴과 동물은 노루가 유일합니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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네프론 여과 원리 실험과 반투과성막을 이용한 추가실험에 대한 질문
먼저 실험의 원리를 정확히 이해하고 계십니다.시린지 필터 여과 전후의 베네딕트 반응은 차이가 거의 없을 것으로 보입니다.시린지 필터는 인위적으로 첨가된 청색 색소는 걸러내어 용액을 투명하게 만듭니다. 하지만, 포도당 분자는 색소 분자보다 훨씬 작아 필터를 그대로 통과하게 되죠. 따라서, 여과 전이든 후든 용액에는 포도당이 남아 있습니다.결국 베네딕트 반응은 포도당의 존재를 확인하는 반응이므로, 두 용액 모두 가열하면 황적색 침전이 생성되게 되죠.다만, 말씀하신 포도당 용액과 증류수 사이의 반투과성 막 실험은 재흡수 과정을 보기엔 적합하지 않을 듯 합니다.말씀하신 실험은 포도당이 농도 차이에 따라 고농도에서 저농도로 이동하는 확산 원리인데, 신장의 재흡수는 세뇨관에서 필요한 물질을 능동 수송을 통해 농도 기울기를 거슬러 혈액으로 회수하는 과정이기 때문입니다.그래서 말씀하신 실험은 신장의 사구체 여과 후의 확산 또는 투석 원리를 보여주는 데 더 맞는 것으로 보입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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코로나 백신으로 인해 실제로 암 환자 비율이 급증한건가요?!
먼저 암 진단 증가의 원인으로 코로나19 백신과의 직접적인 인과관계를 입증한 공식적인 연구 결과는 없습니다.그리고 과학계에서는 백신이 암을 유발하거나 DNA를 변형시킨다는 주장을 과학적 근거가 부족하다고 보고 있습니다.반면, 환경 오염은 이미 잘 알려진 암 발생 위험 요인 중 하나입니다.세계보건기구(WHO)와 국제암연구소(IARC)에서는 미세먼지를 포함하는 대기 오염이 폐암 등 일부 암 발병 위험을 높이는 환경적 요인이라는 것을 밝혔었습니다.하지만 암 발생률 증가는 환경 오염이나 백신 단일이 원인이라기 보다는 다수의 복합적인 원인의 결과라 할 수 있습니다.특히 평균 수명이 높아지며 고령화가 되었는데, 나이가 들수록 암 발병 위험은 자연스럽게 높아집니다. 여기에 흡연, 음주, 비만, 운동 부족 등 서구화된 생활 습관 변화도 중요한 증가 요인이 됩니다.결론적으로, 통계적으로 암이 증가한 것은 고령화와 생활 습관, 그리고 환경 오염 등의 위험 요인들의 누적이라는 것이 현재까지의 과학적 일반적인 입장입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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단백질 접힘 오류가 알츠하이머와 같은 질환의 원인으로 작용하는 과정은?
말씀하신 것처럼 단백질 접힘 오류는 알츠하이머병을 포함한 퇴행성 신경 질환의 핵심 원인입니다.가장 먼저 뇌 세포 내에서 베타-아밀로이드와 타우 단백질이 비정상적으로 접힙니다. 이렇게 잘못 접힌 단백질은 수용성 올리고머라고 불리는 독성이 강한 중간체를 형성하게 되는데, 베타-아밀로이드 올리고머는 뭉쳐서 신경 세포 외부에 아밀로이드 플라크를, 비정상적으로 과인산화된 타우 단백질은 세포 내부에 신경섬유 엉킴을 만듭니다.그리고 이러한 응집체는 신경 세포 간의 연결 부위인 시냅스를 손상시키고, 세포 내 물질 수송을 방해하며, 미토콘드리아 기능 장애 및 산화 스트레스를 유발합니다.결과적으로 신경 세포가 기능 상실 후 광범위하게 죽음에 이르러, 뇌 조직이 위축되고 기억력 및 인지 기능이 저하되는 알츠하이머병 증상이 나타나게 되는 것입니다.이 과정은 잘못 접힌 단백질이 마치 프리온처럼 주변의 정상 단백질까지 비정상적으로 접히도록 유도하며 뇌 전체로 병변을 전파시키면서 질병을 진행시키게 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.10.11
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