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사람의 뼈조직에는 어떤 조직과 세포들로 구성이 되어 있고, 뼈의 생명력은 어느 정도 인가요?
뼈를 만들고 유지하는 세포 조직도 상당히 다양합니다.먼저 뼈 조상 세포 또는 골형성 세포라 불리는 세포는 유사분열을 통해 새로운 뼈 세포를 만들 수 있는 미분화된 세포입니다. 골막과 골수에서 발견되며, 뼈가 성장하거나 손상되었을 때 뼈모세포로 분화하여 새로운 뼈 조직을 형성합니다.뼈모세포 또는 조골세포는 뼈의 기본 물질인 골 기질을 합성하고 분비하는 세포입니다. 콜라겐과 다양한 단백질로 이루어진 유기 기질과 칼슘, 인 등의 무기질을 침착시켜 뼈를 단단하게 만들고, 뼈가 성장하는 동안 활발하게 활동하며, 뼈 손상 시 새로운 뼈 조직을 생성하는 역할을 합니다.뼈세포 또는 흔히 말하는 골세포의 경우 뼈모세포가 골 기질에 갇히면서 성숙한 형태로 변한 세포입니다. 뼈 조직 내에 작은 공간인 골소강에 존재하며, 주변의 다른 뼈세포와 연결되어 영양분과 신호를 교환합니다. 뼈 조직의 유지 및 대사에 중요한 역할을 합니다.또 뼈파괴세포 또는 파골세포는 그 이름처럼 뼈 조직을 파괴하고 흡수하는 역할을 하는 다핵 거대 세포입니다. 뼈의 리모델링 과정에서 오래되거나 손상된 뼈 조직을 제거하고, 혈중 칼슘 농도를 조절하는 데 관여합니다. 뼈의 형성과 흡수는 균형을 이루며 진행됩니다.뼈표면세포 또는 골막세포, 골내막세포로 불리는 세포는 뼈 표면을 덮고 있는 납작한 세포로, 휴지기에는 비활성 상태로 존재하지만, 필요에 따라 뼈모세포로 분화할 수 있습니다. 뼈의 보호 및 칼슘과 인산염의 균형 유지에 관여합니다.사람의 뼈의 강도는 그 종류에 따라 다르긴 하지만, 인장력이나 압축력, 굽힘력, 비틀림력 등 다양한 외부 힘에도 견딜 수 있 특화된 구조를 가지고 있는데, 특히 특히 뼈의 외부를 이루는 치밀골은 물론이고 해면골 역시 내부의 그물망 구조 덕분에 상당히 높은 강도를 가집니다.재생력 역시 다른 세포들에 비해서도 매우 높은 편입니다. 만일 골절이 발생하면, 주변의 혈액이 응고되어 혈종을 형성하고, 염증 반응이 일어나고 이후 뼈 조상 세포와 뼈모세포가 활성화되어 새로운 뼈 조직을 만들어냅니다. 파골세포는 손상된 뼈 조각을 제거하고, 뼈모세포는 콜라겐과 무기질을 축적하여 골절 부위를 메우며 뼈를 회복하게 되죠.
학문 / 생물·생명
25.04.12
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사람에게는 모두 몇 개의 뼈가 있으며, 모든 사람이 동일한지 궁금합니다.
우선 사람의 뼈는 일반적으로 206개로 알려져 있습니다만, 사람마다 차이가 있습니다.그리고 사람이 태어났을 때 뼈의 수는 약 270여개입니다. 하지만, 성장함에 따라 뼈가 합쳐지며 앞서 말씀드린 206개정도가 되는 것입니다.태어날 때 뼈의 수가 더 많은 이유는 뼈가 완전히 굳지 않은 연골 상태로 존재하거나, 작은 뼈들이 여러 개로 나뉘어 있기 때문입니다. 성장하면서 이러한 뼈들이 서로 융합하여 더 큰 뼈를 형성하게 되는데, 예를 들어 엉덩뼈는 태어날 때는 3개의 뼈로 이루어져 있지만, 성장하면서 하나로 합쳐지고 척추뼈도 어릴 때는 더 많지만, 일부가 융합하여 어른이 되면 그 수가 줄어들게 되죠.
학문 / 생물·생명
25.04.12
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파충류가 공룡만큼 크지못하는 결정적인 이유가 무엇인가요?
가장 큰 이유는 현재의 환경이 공룡만큼 거대한 크기를 유지하기에는 어려운 환경이기 때문입니다.공룡이 살았던 중생대에는 지구의 기온이 더 높을 뿐만 아니라 산소 농도도 더 짙었을 것으로 추정되는데, 높은 산소 농도는 거대한 몸집을 유지하는 데 필요한 에너지 공급에 유리했을 것입니다. 또한, 당시에는 지금보다 먹이자원도 훨씬 더 풍부했을 것입니다.그리고 현재의 파충류는 공룡과 달리 진화의 방향도 달랐습니다. 즉, 공룡은 거대한 몸집으로 진화하는 데 특화된 여러 가지 생물학적 특징을 가지고 있었고 또 그렇게 진화한 반면 현재의 파충류는 큰 몸집에 맞는 생물학적 특징을 가지지 못한 것입니다.게다가 거대한 공룡들이 온혈성에 가까운 체온 조절 능력을 가지고 있었을 가능성도 언급되는데, 이는 에너지 효율 측면에서 유리했을 수 있습니다. 반면, 현대 파충류는 주변 온도에 의존하는 변온성에 더욱 특화되어 있어, 거대한 몸집을 유지하는 데 필요한 에너지를 얻는 데 더 어려움을 겪을 수 있습니다.요약하자면 가장 큰 이유는 환경적인 측면이지만 그에 못지 않게 생물학적 특징으로도 현재의 파충류가 커지기에는 맞지 않은 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.04.12
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양들은 사람이 털을 깎아줘야만 하는 동물인가요?
결론부터 말씀드리면 야생양과 가축화된 양은 좀 다릅니다.현재 사람이 기르는 가축화된 양은 사람의 선택적인 번식으로 인해 털의 성질이 크게 바뀌었기 때문입니다.원래 야생 양은 짧고 거친 겉털과 부드럽고 짧은 속털로 이루어져 있었고, 계절에 따라 자연스럽게 털갈이를 했습니다. 이 털갈이 과정은 체온을 조절하고 털이 너무 두껍거나 엉키는 것을 막아주는 역할을 했습니다.하지만 인간은 오랫동안 더 많은 털을 생산하는 양을 선택적으로 번식시켜 왔으며, 이러한 선택적 번식의 결과로 오늘날의 가축화된 양은 야생 양보다 훨씬 많은 양의 털을 생산하게 되었지만, 잘 빠지지 않는 특성 때문에 주기적으로 깍아줘야만 하는 상황이 된 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.04.12
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나무 중에서 성장이 가장 빠른 나무는 어떤 나무인가요?
말씀대로 나무의 성장속도는 종에 다라 매우 다릅니다.일반적으로 쉽게 접할 수 있는 나무 중 빠르게 자라는 나무는 오동나무 종류입니다.오동나무는 1년에 1m 이상 자랄 수 있으며, 10년 정도면 10~15m까지 성장할 정도로 매우 빠른 속도로 자랍니다. 그래서 예전에는 딸이 태어나면 오동나무를 심어 딸이 시집갈 때 가구를 만들어 주었다는 이야기가 있을 정도입니다.하지만, 산불이 난 지역에 단순히 빨리 자랄 수 있는 수종만을 심을 수는 없습니다.그래서 빠르게 자라면서 숲을 복원하는 역할을 할 수 있는 나무를 심어야 하죠. 예를 들어, 산불 후에는 빛이 잘 드는 환경이 조성되어 벚나무, 아카시아, 포플러와 같은 활엽수들이 빠르게 성장하는 경향이 있고, 이러한 나무들은 토양을 안정시키고 다른 식물들이 자랄 수 있는 환경을 만들어 줄 수 있기 때문에 다양한 수종을 심는 것이 좋습니다.
학문 / 생물·생명
25.04.12
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민물고기가 바닷물에서 살수 없는 이유가 뭔가요?
삼투압 조절능력의 차이 때문입니다.아시다시피 바닷물과 민물은 염분의 농도가 다릅니다. 그래서 물고기가 체내 염분을 조절하는 메커니즘도 다르죠.민물고기는 몸 안의 염분 농도가 주변의 민물보다 높습니다. 따라서 민물은 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동하는 삼투 현상에 의해 민물고기 몸 안으로 계속 들어오게 되는데 민물고기는 이러한 과도한 수분을 몸 밖으로 내보내기 위해 끊임없이 희석된 소변을 배출하는 방식으로 조절합니다.반면 바닷물고기는 몸 안의 염분 농도가 주변의 바닷물보다 낮습니다. 따라서 삼투 현상에 의해 몸 안의 수분이 계속해서 몸 밖으로 빠져나가게 되는데 바닷물고기는 이러한 수분 손실을 막기 위해 아가미를 통해 바닷물을 마시고, 몸에 필요한 수분만 흡수한 뒤 농축된 소변을 아주 적게 배출합니다. 또한 아가미에 있는 특별한 세포를 이용하여 몸속의 과도한 염분을 적극적으로 배출하죠.이런 차이 때문에 민물고기가 염분이 높은 바닷물에 들어가면 몸 안의 수분이 급격하게 빠져나가 탈수 상태가 되고, 반대로 바닷물고기가 민물에 들어가면 몸 안으로 물이 과도하게 들어와 몸이 붓고 결국 죽게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.04.12
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물은 투명한데 눈물은 왜 감정이 담긴 것처럼 느껴지는 걸까요?
생물학적 이유보다는 사회적 이유가 큽니다.인간은 사회적 동물로서, 감정을 표현하고 타인과 공감하는 능력은 생존에 중요한 역할을 했습니다.눈물은 언어 이전부터 존재했던 비언어적 소통 수단 중 하나이며, 슬픔이나 고통의 눈물은 주변 사람들에게 도움이나 위로를 요청하는 신호가 될 수 있으며, 기쁨이나 감동의 눈물은 긍정적인 감정을 공유하고 사회적 유대감을 강화하는 역할을 한 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.04.12
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손톱은 금방 자라는데 머리카락은 왜 그렇게 느린 걸까요?
손톱과 머리카락 모두 케라틴으로 이루어진 조직이지만, 성장 속도에 차이가 있는 것은 사실입니다. 손톱은 사람에 따라 다르지만 한 달에 평균 3~3.5mm 정도 자라는데, 손가락 중에서는 가운데 손가락 손톱이 가장 빨리 자라고, 엄지손톱이 가장 느리게 자랍니다. 또한, 여름철에 더 빨리 자라는 경향이 있습니다.그리고 머리카락은 한 달에 평균 약 1cm 정도 자랍니다. 즉, 손톱보다 약 3배 정도 느리게 자라는 셈입니다.이런 성장 속도 차이의 원인은 세포 분열 속도의 차이와 혈액 순환의 차이 등이 원인입니다.세포 분열의 경우 손톱 아래에 있는 기질 세포의 분열 속도가 모발의 모근 세포 분열 속도보다 빠릅니다. 이는 손톱이 지속적으로 자라는 반면, 머리카락은 성장-휴지-탈락의 주기를 거치기 때문이기도 합니다. 또한 손톱이 자라는 손가락 끝은 혈액순환이 활발하여 영양 공급이 잘 이루어지는 것도 빠른 성장의 이유입니다.마지막으로 성장 메커니즘은 분명 차이가 있습니다.손톱은 손톱 기저부에 있는 손톱 모세포에서 새로운 세포가 생성되면서 지속적으로 자라나는데 손톱은 성장 주기가 멈추지 않고 계속 자라는 특징이 있습니다.반면 머리카락은 모낭이라는 피부 속 기관에서 자라나며, 성장기-퇴행기-휴지기-발생기의 주기적인 성장 단계를 거칩니다. 즉, 일정 기간 성장한 후에는 성장을 멈추고 빠졌다가 새로운 머리카락이 자라나는 과정을 반복하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.04.12
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하품은 왜 전염되듯이 퍼지는 걸까요?
하품의 전염에 관해서는 아직 정확한 이유는 알지 못합니다. 그렇다보니 다양한 학설이 있습니다.그 중에서도 주요 원인으로 추정되는 것은 거울 신경 세포와 공감 능력, 그리고 원시작인 반사 작용이라는 것입니다.거울 신경 세포는 다른 사람의 행동을 보기만 해도 마치 자신이 그 행동을 하는 것처럼 뇌에서 활성화되는 신경 세포입니다. 즉, 하품하는 사람을 보면 거울 신경 세포가 활성화되어 자신도 모르게 하품을 따라 하게 될 수 있다는 것입니다.그리고 이 신경 세포는 공감 능력과도 관련이 있다고 알려져 있는데, 하품이 전염되는 것은 일종의 감정 이입 현상으로 볼 수 있다는 것입니다. 다시 말해 다른 사람의 피로나 졸림을 느끼면서 자신도 비슷한 감정을 느껴 하품을 하게 되는 것입니다. 실제로 공감 능력이 높은 사람일수록 하품이 더 잘 전염된다는 연구 결과도 있습니다.또 일부 연구에서는 하품의 전염이 뇌의 운동 기능을 담당하는 피질의 원시적인 반사 작용에 의해 자동적으로 유발될 수 있다고 합니다. 이는 다른 사람의 하품을 봤을 때 무의식적으로 따라 하게 되는 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.04.12
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감기에 걸리면 음식 맛을 거의 느낄 수 없는 이유가 뭘까요?
가장 큰 이유는 코막힘으로 인한 후각 기능의 저하입니다.우리가 느끼는 맛의 약 80%는 후각에 의해 결정됩니다. 혀의 미뢰는 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛, 감칠맛의 다섯 가지 기본적인 맛만 감지할 수 있지만, 음식의 향기로운 풍미는 코를 통해 인지하게 됩니다. 감기에 걸리면 콧속 점막이 붓고 염증이 생겨 후각 신경이 제 기능을 못 하게 되기 때문에 단맛이나 향과 같이 섬세한 풍미를 잘 느끼지 못하게 되는 것입니다. 하지만, 매운맛의 경우 통각과 미각이 복합된 감각이고, 짠맛은 기본적인 맛이기 때문에 상대적으로 덜 영향을 받을 수 있습니다.그 외에도 드물지만 바이러스가 직접적으로 미각 세포를 손상시키는 경우도 있을 수 있는데 일시적인 현상으로 대부분은 회복이 됩니다. 또한 염증반응으로 인해 미각에 영향을 주는 경우도 드물게 발생할 수 있죠.
학문 / 생물·생명
25.04.12
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