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금속 분해 미생물 중 슈와넬라균에 대해 궁금합니다?
말씀하신대로 슈와넬라는 산소가 없는 환경에서 금속을 분해하여 에너지를 얻는 특성을 가진 미생물입니다.하지만 산소가 있는 환경에서도 슈와넬라는 금속과 상호작용하며, 금속 분해 기작이 완전히 멈추는 것은 아닙니다. 다만, 산소 존재 여부에 따라 금속 분해 기작의 양상과 효율이 달라집니다.먼저 슈와넬라는 혐기성 호흡을 통해 금속 산화물을 전자 수용체로 사용하여 에너지를 얻습니다. 이 과정에서 금속 산화물이 환원되어 금속 이온으로 분해되며 이러한 특성 때문에 슈와넬라는 미생물 연료 전지, 폐수 처리, 중금속 제거 등 다양한 분야에서 활용될 수 있는 것입니다.그런데 만일 산소가 있다면 슈와넬라는 호기성 호흡을 통해 산소를 전자 수용체로 사용하여 에너지를 얻습니다. 즉, 산소가 존재하면 슈와넬라는 산소를 우선적으로 사용하기 때문에 금속 산화물 환원 효율이 감소하는 것입니다.따라서 슈와넬라를 산소가 있는 환경에서 금속과 함께 배양한다면, 금속 분해 기작이 아예 일어나지 않는 것이 아니라, 그 효율이 낮아질 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.03.28
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코알라는 유칼립투스이외에 먹을 수 있는게 없는건가요?
코알라는 유칼립투스 잎을 주식으로 하는 것으로 알려져 있지만, 그렇다고해서 유칼립투스 잎 이외 다른 식물을 먹지 못한다거나, 생존하지 못하는 것은 아닙니다.다만, 코알라의 소화기관은 유칼립투스 잎에 최적화되어 있고, 필요한 영양분을 제공하는 가장 효율적인 식물이기 때문에, 다른 식물로 대체하기는 어렵습니다.즉, 코알라는 유칼립투스 잎 외에도 일부 다른 식물을 먹을 수는 있지만, 매우 제한적인 경우에 해당합니다.그리고 코알라는 사육 조건이 매우 까다롭기 때문에 인공 환경에서의 사육은 매우 어렵습니다.무엇보다 가장 어려운 점은 가장 큰 어려움은 신선한 유칼립투스 잎을 지속적으로 공급하는 것이며, 코알라는 스트레스에 민감한 동물이기 때문에, 인공 환경에서의 스트레스가 심한 경우 폐사로 이어질 가능성이 높습니다.
학문 / 생물·생명
25.03.28
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범고래가 물 위로 튀어오르는 이유는 뭔가요?
범고래가 물 위로 튀어 오르는 행동은 예상하신대로 작은 물고기들과는 다른 맥락을 가집니다.범고래는 물 위로 튀어 올라 물개나 펭귄과 같은 먹이를 사냥합니다. 특히 해안가에서 이러한 행동을 자주 보이는데, 먹이를 물 위로 쳐올려 혼란을 주거나 얼음판 위에서 떨어뜨려 사냥 성공률을 높이는 것입니다.또한 물 위로 뛰어오르면서 발생하는 충격파를 이용하여 물고기 떼를 혼란에 빠뜨리거나 기절시켜 사냥하기도 합니다.그리고 물 위로 튀어 오르는 행동은 무리 내 또는 다른 무리와의 의사소통 수단으로 사용한다는 주장도 있습니다. 멀리 있는 다른 범고래에게 자신의 위치를 알리거나 특정 신호를 전달하는 데 사용된다는 것이죠.그 외에도 놀이의 일부라거나 주변을 살피기 위한 행동, 또는 기생충을 제거하기 위한 행동이라는 등의 주장이 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.03.28
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오징어의 색깔 변화를 어떤것 때문에 가능한가요?
오징어나 문어와 같은 두족류의 피부에는 수백만 개의 작은 색소 세포가 분포되어 있으며, 이 세포들은 다양한 색깔의 색소를 함유하고 있어, 근육의 수축과 이완을 통해 크기를 조절할 수 있습니다.그래서 세포가 확장되면 색깔이 진해지고, 수축되면 색깔이 옅어지게 되는데, 이러한 색소 세포의 조합을 통해 다양한 색깔과 무늬를 만들어낼 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.03.28
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단봉낙타와 쌍보낙타의 유전적 형태적 차이는 무엇인가요?
단봉낙타와 쌍봉낙타는 모두 낙타과의 동물에 속하지만, 서식 환경과 생활 방식에 따라 뚜렷한 유전적 및 형태적 차이를 보입니다.먼저 비슷한 외형에도 불구하고 단봉낙타는 2n=74개의 염색체를 가지고, 쌍봉낙타는 2n=70개의 염색체를 가집니다. 이는 두 종의 유전적 거리가 상당함을 뜻하는 것이죠.또한 유전자 염기서열 분석 결과, 두 종은 서로 다른 유전적 특성을 가지고 있으며, 이는 각 종이 특정 환경에 적응하는 과정에서 발생한 것으로 추정됩니다.물론 단봉낙타와 쌍봉낙타 사이에 잡종이 태어날 수는 있으나, 앞서 말씀드렸듯 염색체의 수가 다르기 때문에 이들은 생식 능력이 없는 경우가 많습니다.형태적으로 가장 뚜렷한 차이점은 등에 있는 혹의 개수입니다. 그 이름처럼 단봉낙타는 하나의 혹을, 쌍봉낙타는 두 개의 혹을 가지고 있습니다. 또한 단봉낙타는 쌍봉낙타보다 키가 크고 날씬하며, 다리가 길고 발굽이 좁습니다. 반면, 쌍봉낙타는 단봉낙타보다 몸집이 더 크고 튼튼하며, 다리가 짧고 발굽이 넓습니다.앞서도 언급했지만, 서식환경에도 분명한 차이를 보입니다.단봉낙타는 주로 아프리카와 중동의 건조한 사막 지역에 서식합니다. 더운 기후에 잘 적응하도록 몸이 가볍고 날씬하며, 긴 다리는 뜨거운 모래 위를 걷는 데 유리하죠. 또 물 부족에 대비하여 몸에 지방을 저장하는 능력이 뛰어나며, 소변을 농축하여 배설하며 때로는 공격적인 성향을 보이기도 합니다.반면 쌍봉낙타는주로 중앙아시아의 추운 사막이나 고원 지대에 서식합니다. 단봉낙타와 달리 추운 기후에 잘 적응하도록 몸집이 크고 털이 많으며, 넓은 발굽은 눈이나 모래 위를 걷는 데 유리합니다 또 혹에는 지방을 저장하여 에너지원으로 사용하며, 추운 밤에는 체온을 유지하는 데 도움을 주며 단봉낙타와 비교하여 온순한 성향을 보입니다.
학문 / 생물·생명
25.03.28
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사람은 나이가 들어감에 따라서 몸에서 냄새가 나는것은 당연한건가요?
나이가 들면서 몸에서 냄새가 나는 것은 어느 정도는 자연스러운 현상입니다.그러나 모든 사람에게 나타나는 것은 아니며, 특히 흔히 말하는 '노인 냄새'라고 불리는 이 현상은 의학적으로 '노화취'라고 하며, 특정 물질의 증가와 여러 요인이 복합적으로 작용하여 발생하는 현상입니다.노화취의 주요 원인은 '노넨알데하이드'입니다.나이가 들면서 피부의 피지 속 지방산이 산화되어 '노넨알데하이드'라는 물질이 증가하게 되는데, 이 물질은 불쾌한 냄새를 유발하며, 보통 40대 이후부터 증가하는 경향이 있습니다.게다가 나이가 들면 신진대사 기능이 저하되어 노폐물 배출이 원활하지 않게 되고, 피부의 항산화 기능이 저하되면 피지 속 지방산이 쉽게 산화되어 노넨알데하이드 생성이 증가하게 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.03.28
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생명체의 유전자 조작 기술이 윤리적으로 논란이 되는 이유는 무엇인가요???
윤리적으로 여러가지 문제가 있을 수 있지만, 가장 큰 문제는 인간 존엄성을 훼손할 수 있다는 것입니다.즉, 유전자 조작이 인간의 본질을 변화시키고 존엄성을 훼손할 수 있다는 우려가 큽니다. 특히 '맞춤형 아기'와 같은 개념은 인간을 상품화하고 우생학적 논란을 야기할 수도 있습니다.또한 유전자 편집 기술의 불완전성으로 인해 예상치 못한 부작용이나 돌연변이가 발생하여 후대에 영향을 줄 수 있다는 우려가 높으며, 유전자 조작 기술이 특정 계층만이 누릴 수 있는 특혜가 되어 사회적 불평등을 심화시키고 새로운 형태의 차별을 야기할 수도 있습니다.그리고 유전자 조작 생물이 자연 생태계에 퍼지게 되는 경우 기존 생태계를 교란하고 생물 다양성을 감소시킬 수 있고, 특히, 유전자 조작 작물의 경우 잡초와의 교배를 통해 슈퍼 잡초를 만들거나 생태계에 예상치 못한 영향을 미칠 수도 있습니다. 무엇보다 유전자 조작이 생태계에 미치는 장기적인 영향은 예측하기 어렵기 때문에 예상치 못한 결과로 인해 생태계에 심각한 피해를 줄 수도 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.03.28
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동양인과 골격자체가 달라 미간사이부터 코가 시작되어 코가 높은 서양인은 시야범위가 다른가?
말씀하신대로 실제 서양인과 동양인의 코 구조 차이가 시야에 약간의 영향을 줄 수 있다는 연구 결과들이 있습니다.서양인의 코눈 미간에서부터 콧대가 높게 시작되고, 코 자체도 높은 경우가 많습니다. 이러한 구조는 코가 시야를 가리는 각도를 더 크게 만들 수 있습니다.반면 동양인의 코는 상대적으로 콧대가 낮고, 코의 시작점이 미간보다 아래에 위치하는 경우가 많습니다. 따라서 코로 인해 시야가 가려지는 정도가 서양인보다 적을 수 있습니다.그래서 일부 연구에서는 서양인이 동양인보다 약간 좁은 시야 범위를 가질 수 있다는 결과가 있습니다.그러나 코가 시야를 가리는 정도는 개인차가 매우 크기 때문에, 모든 서양인의 시야가 동양인과 다르다고 단정하기는 어렵습니다.
학문 / 생물·생명
25.03.28
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가제가 수생 생태계에서 수행하는 역할은 무엇인가요?
가재는 수생 생태계에서 청소부와 같은 역할을 합니다.즉, 죽은 동식물 사체나 유기물 찌꺼기 등을 먹어 분해하하는데, 이는 유기물 축적으로 인한 부영양화를 막고, 물의 건강성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.또한 가재는 물고기, 수달, 새 등 다양한 수생 동물의 먹이가 되는 동시에 수서곤충이나 작은 물고기 등을 잡아먹는 포식자로서 먹이사슬의 중요한 중간 연결자 역할도 하고 있습니다.만일 이러한 가재의 개체수가 감소한다면 유기물 분해 기능 감소로 수질이 악화될 수 있으며, 상위 포식자의 먹이가 감소하고, 하위 먹이 종의 개체수가 급증하여 생태계 균형이 깨질 수 있습니다.반대로 개체수가 급증해도 문제가 생깁니다. 즉, 특정 먹이 종의 개체수가 급감하여 생태계 불균형을 초래할 수 있을 뿐만 아니라 가재가 수생 식물을 과도하게 섭취하여 수생 식물 군락이 파괴될 수도 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.03.28
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앨런 듀링은 컴퓨터 개발 외에 이론 생물학 분야에서도 연구를 진행했다고 하는데요
앨런 튜링의 이론 생물학 연구는 '형태 형성의 화학적 기초'라는 논문을 통해 잘 알려져 있으며, 이 연구는 생물학적 형태 형성에 대한 수학적 모델을 제시했습니다.먼저 튜링은 생물의 몸에 나타나는 다양한 패턴, 즉 얼룩말의 줄무늬나 표범의 반점 등이 화학 물질의 상호작용에 의해 형성된다고 주장했습니다. 그래서 그는 '반응-확산' 모델을 통해 이러한 패턴 형성 과정을 수학적으로 설명했습니다.그의 논문에 따르면 반응-확산 모델은 활성제와 억제제라는 두 가지 화학 물질의 상호작용을 기반으로 합니다. 활성제는 자신의 생성을 촉진하고 억제제의 생성을 촉진하며, 억제제는 활성제의 생성을 억제하는 것이죠. 이 두 물질의 확산 속도 차이로 인해 안정적인 패턴이 형성된다는 것입니다.현대 생물학에 튜링의 연구는 동물의 발생 과정에서 형태가 형성되는 원리를 이해하는 데 중요한 기반을 제공했습니다. 즉, 현재도 그의 모델은 유전자 발현과 세포 간 상호작용이 복잡한 형태를 만들어내는 과정을 설명하는 데 사용되고 있죠.게다가 튜링의 연구는 생물학적 현상을 수학적으로 모델링하고 분석하는 수리 생물학 분야의 발전에 큰 영향을 미쳤는데, 그의 아이디어는 오늘날에도 다양한 생물학적 시스템의 패턴 형성을 연구하는 데에 여전히 활용되고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.03.28
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