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답변 내역

지구의 대기에는 산소보다 질소가 많은데 왜 지구에 사는 생물들은 질소를 활용하지 못할까요?
여러가지 이유가 있을 수 있지만, 가장 큰 이유는 질소 분자의 특징 때문입니다.질소 분자는 두 개의 질소 원자가 삼중 공유 결합으로 매우 강하게 결합되어 있습니다. 이 삼중 결합은 매우 안정적이기 때문에 일반적인 화학 반응 조건에서는 쉽게 끊어지지 않습니다. 그래서 대부분의 생명체는 이 강력한 결합을 끊어 질소를 생체 내에서 활용할 수 있는 형태로 변환할 수 있는 능력이 없으며, 설사 변환할 수 있는 능력을 가진다고 해도 너무 많은 에너지를 소모해야 하기에 에너지 효율성이 매우 낮습니다.그렇다고 질소가 생명체에 전혀 필요 없는 물질은 아닙니다.질소는 생명체에 필수적인 구성 요소이지만, 앞서 말씀드린 질소 분자의 특징 때문에 대기 중의 질소는 직접 활용하기 어렵고, 미생물 등의 도움을 받아 식물 등이 흡수하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.03.31
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단풍나무가 캐나다에 많은 이유는 무엇인가요?
가장 큰 이유는 기후 조건때문이며, 적합한 토양 역시 주된 이유 중 하나입니다.특히 캐나다 동부 지역은 온대 기후로, 단풍나무가 자라기에 가장 이상적인 기후 조건을 갖추고 있습니다. 여름에는 적당한 강수량과 따뜻한 날씨, 가을에는 서늘하고 건조한 날씨가 단풍나무의 성장에 최적의 조건이 되는 것입니다.게다가 단풍나무는 배수가 잘 되는 비옥한 토양에서 잘 자라는 편인데, 캐나다 동부 지역의 토양은 이러한 조건도 충족시키기 때문에 단풍나무가 번성하기에 적합한 지역이죠.
학문 / 생물·생명
25.03.31
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참외 안에는 딱딱한 씨가 엄청많은데 이게 씨앗기능을 하는가요?
결론부터 말씀드리면 참외 내부의 씨앗은 발아력을 가지고 있으며, 그 씨앗을 심으면 참외로 자랄 수 있습니다.하지만, 시중에 판매하는 참외는 대부분 개량종이라 씨앗을 심어도 원래 참외와 똑같이 참외가 열린다는 보장은 없습니다.또한 만일 씨앗을 심어보시려 한다면, 참외는 따뜻한 기후를 좋아하며, 햇볕이 잘 들고 통풍이 잘 되는 곳에서 잘 자라기 때문에 씨앗을 심을 때는 적절한 온도와 습도를 유지해야 발아 성공률을 높일 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.03.31
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대화를 수화로 가능했던 고릴라가 있었다는데 정확히 어느 수준이었나요?
네, 말씀하신대로 인간의 수화를 배워 대화가 가능했던 침팬지가 있습니다.대표적인 사례가 바로 '코코(Koko)'라는 이름의 암컷 로랜드고릴라입니다.코코는 스탠퍼드 대학교의 패터슨 박사로부터 미국 수화를 변형한 '고릴라 수화(GSL)'를 배웠으며, 약 2,000개의 영어 단어를 이해하고, 1,000개 이상의 수화 단어를 구사할 수 있었습니다. 특히 단순한 단어뿐만 아니라, 여러 단어를 조합하여 문장 형태로 표현하는 것도 가능했기에 감정을 표현하거나, 원하는 것을 요구하고, 농담을 하거나, 거짓말을 하는 등 다양한 의사소통이 가능했습니다.즉, 코코는 단순히 수화를 따라 하는 수준을 넘어, 상황에 맞는 적절한 수화를 사용하여 사람과 의미 있는 대화를 나눌 수 있었던 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.03.31
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철갑상어가 성어가 되고, 알을 낳는 과정 등 전반적인 생태를 알고 싶습니다.
먼저 철갑상어는 주로 북반구의 강과 호수, 그리고 바다에 서식합니다. 특히 카스피해, 흑해, 아드리아해 등에서 많이 발견됩니다. 그리고 철갑상어는 매우 긴 수명을 자랑하는 어종으로, 일부 종은 100년 이상 살기도 합니다.하지만 철갑상어는 성장 속도가 매우 느립니다. 성어가 되기까지는 수년에서 수십 년이 걸리며, 이는 종에 따라 다릅니다. 특히 철갑상어는 산란을 위해 강을 거슬러 올라가는 회유성 어류입니다. 산란 시기는 봄이나 초여름이며, 암컷은 수백만 개의 알을 낳습니다.암컷 철갑상어가 낳은 알은 수컷의 정액과 수정되어 부화하고, 부화한 유생은 물속에서 플랑크톤을 먹으며 성장합니다. 그리고 유생에서 성장한 치어는 작은 물고기나 갑각류를 먹으며 성장합니다. 이후 치어에서 성장한 성어는 수년에서 수십 년 동안 성장하며 성체가 되면 앞서 말씀드린대로 번식을 위해 산란 장소로 이동하게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.03.31
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심해 생물들은 바닷가로 오면 어떤 변화가 일까요?
심해 생물이 얕은 바다로 올라오게 되면 확실히 눈에 띄는 변화가 발생합니다.특히 심해 생물은 높은 수압에 적응되어 있어, 얕은 바다의 낮은 수압에서는 몸이 팽창하거나 터질 수 있습니다. 또한 심해는 수온이 매우 낮고 안정적인 반면, 얕은 바다는 수온 변화가 심하기 때문에 심해 생물은 이러한 급격한 수온 변화에 적응하지 못하고 죽는 경우가 많습니다.게다가 심해 생물은 빛이 거의 없는 환경에 적응되어 있어, 얕은 바다의 강한 빛에 노출되면 말씀하신대로 시력에 문제가 생기거나 눈이 손상될 수 있습니다.결론적으로 심해 생물은 심해의 극한 환경에 특화되어 진화했기 때문에, 얕은 바다의 환경 변화에 적응하지 못하고 다양한 신체적 변화가 발생하는 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.03.31
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메기효과 가설이 항상 맞는게 아닌 이유는 무엇인가요?
말씀하신대로 '메기 효과'란 강력한 경쟁자의 존재가 다른 경쟁자들에게 자극을 주어 잠재력을 끌어올리고 성과를 향상시킨다는 이론이죠.하지만, 이 이론은 여러가지 이유로 비판의 대상이 되고 있으며 말씀대로 꼭 긍정적이지만은 않습니다.무엇보다 생물학적 근거가 부족합니다.'메기 효과'는 청어를 운반할 때 메기를 넣어 신선도를 유지했다는 이야기에서 유래되었지만, 실제 생물학적 실험 결과는 이와 다릅니다. 오히려 포식자의 존재는 피식자에게 스트레스를 증가시키고 면역력을 약화시켜 사망률을 높일 수 있다는 연구 결과도 있죠. 따라서 '메기 효과'는 생물학적 사실보다는 경영학적 비유에 가깝습니다.결국 강한 경쟁자는 과도한 스트레스를 유발할 뿐만 아니라 경쟁을 포기하게 만들기도 하고, 윤리적이 못한 방법이나 부정한 방법을 동원하기도 합니다. 심할 경우 조직을 와해시키기도 하죠.결과적으로 '메기 효과'는 모든 상황에서 긍정적인 결과를 가져온다고 할 수 없는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.03.31
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낙지는 어떻게 몸의 일부가 분리되도 사는걸까요?
낙지의 매우 독특한 신경구조 때문입니다.낙지는 인간과 달리 몸 전체에 신경세포가 분산되어 있으며, 특히 다리에는 독립적인 신경절이 존재합니다. 이 신경절은 뇌의 명령 없이도 자체적으로 움직일 수 있으며, 그래서 잘린 다리도 일정 시간 동안 움직임을 유지할 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.03.31
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식물의 생명 우지에 필수적인 질소 고정은 어떤 방식으로 이루어지나요?
질소를 고정하는 생물학적 방법으로는 질소고정세균에 의한 것입니다.공기 중의 질소를 암모니아로 변환하는 세균이나 고균이 존재합니다. 이러한 세균은 토양이나 물속에 살며, 식물과 공생하기도 하고 독립적으로 생활하기도 하는데, 특히, 콩과 식물의 뿌리에 공생하는 뿌리혹박테리아는 질소 고정에 중요한 역할을 합니다.그리고 비생물학적으로도 질소는 고정됩니다.대표적인 방법이 번개입니다. 번개가 칠 때 대기 중의 질소와 산소가 반응하여 질소 산화물을 생성합니다. 이러한 질소 산화물은 빗물에 녹아 토양으로 이동하며, 식물의 영양분으로 사용되는 것입니다. 또한 태양의 자외선이나 복사 에너지도 질소 고정에 관여하는데, 이러한 에너지는 대기 중의 질소 분자를 활성화시켜 다른 화합물과 반응하도록 하는 것입니다.질소 고정이 부족해질 경우 식물에 발생하는 가장 큰 문제점은 생장이 늦어진다는 점입니다. 즉, 질소가 부족하면 식물의 잎이 노랗게 변하고, 생장이 멈추거나 저하될 수 있는 것입니다. 또한 농작물의 경우 질소 부족은 수확량 감소로 이어지게 되며, 질소 부족은 식물 생태계 전체의 불균형을 초래할 수도 있습니다
학문 / 생물·생명
25.03.30
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무기인산염(Pi)와 무기피로인산염(PPi) 질문드립니다
생화학을 공부하다보면 몇가지 곤란한 상황 중 하나죠.실제 생화학에서는 종종 무기인산염과 피로인산염을 Pi와 PPi로 간략하게 표기하고, 그 맥락에 따라 그 의미가 달라질 수 있습니다.일반적으로 Pi는 무기인산염을 의미하지만 때로는 문맥에 따라 무기인산을 지칭할 수도 있습니다.예를 들어, '인산화 반응에서 Pi가 방출된다'라고 할 때, 이는 무기인산염을 의미하는 것이죠.그리고 PPi는 일반적으로 피로인산염을 의미하지만, 마찬가지로, 문맥에 따라 무기피로인산을 지칭할 수도 있습니다.또한 무기 피로인산가수분해효소 또한 PPi로 표기되는 경우가 많습니다. 이때는 효소가 작용하는 물질인 무기피로인산염을 가르키는 것입니다.예를 들어, 'PPi 가수분해는 에너지 방출을 수반한다'라고 할 때, 이는 피로인산염의 가수분해를 의미합니다.결국 Pi와 PPi는 맥락에 따라 의미가 달라질 수 있기 때문에, 항상 주변 문맥을 주의 깊게 살피는 수 밖에 없습니다. 특히 생화학 논문이나 교과서에서는 이러한 약어를 자주 사용하기 때문에 주의해야 합니다.
학문 / 생물·생명
25.03.30
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