답변 내역

결론부터 말씀드리면 성인 남성이 주먹으로 상어의 코를 아무리 세게 때려도 상어를 기절시키는 것은 불가능합니다.말씀하신 것처럼 상어 코에는 전기를 감지하는 로렌치니 기관이 모여 있어 민감한 부위인 것은 맞습니다. 하지만 충격을 받는다고 해서 인간처럼 뇌진탕을 일으키며 기절하는 신체 구조는 아닙니다.또한 물속에서는 수압과 저항 때문에 육상에서 때리는 타격력의 10~20% 수준의 충격만 줄 수 있고, 상어의 유연한 연골 조직 역시 외부에서 들어오는 강한 충격을 흡수하며 충격을 크게 줄일 수 있습니다.결국 주먹으로 코를 때려 기절시키는 것이 아니라, 통증을 줘서 쫓아내는 것이 맞는 것이죠.현실적으로 코를 때릴 수 있을 정도로 접근한다면 정말 위험한 상태이고, 차라리 코보다 훨씬 더 약한 눈이나 아가미를 손가락으로 찌르는 것이 훨씬 효과적입니다. 실제 상어는 눈과 아가미에 위협을 느끼면 먹이 활동을 포기하고 물러서는 습성이 있습니다.

말씀하신 것처럼 세포 교체에도 불구하고 10년 후의 내가 같은 사람인 이유는 물질이 아닌 연속성과 정보의 패턴이 유지되기 때문입니다.실제 물질적 구성 요소가 완전히 바뀌더라도 체계의 연속성과 기억, 그리고 자아의 패턴이 유지된다면 같은 사람이라고 보는 것이 현대 과학은 물론 철학에서도 공통된 결론입니다.무엇보다 세포별 교체 주기가 다른데 피부는 4주, 적혈구는 4개월, 뼈는 10년 등 몸의 대다수 세포는 수일에서 수년에 걸쳐 교체되는 반면 대뇌 피질의 핵심 뉴런은 거의 교체되지 않고 태어날 때부터 평생 유지됩니다.게다가 자아와 추억은 세포 물질 자체가 아니라 신경세포 간의 연결망인 시냅스 패턴에 저장됩니다.또한 세포가 교체될 때도 원본 DNA 정보는 똑같이 복사되어 신체적 정체성을 지킵니다.앞서 철학을 먼저 말씀드렸는데, 철학에서는 '테세우스의 배'라는 역설이 있습니다. 배의 나무 판자를 하나씩 새것으로 바꾸어 결국 모든 판자가 바뀌었을 때, 그 배를 여전히 '테세우스의 배'라고 부를 수 있느냐는 것인데, 인간도 마찬가지입니다. 결국 10년 전과 지금의 나는 구성 물질만 달라졌을 뿐, 동일한 기억과 유전 정보, 삶의 연속성을 이어가고 있으므로 분명히 같은 사람인 것입니다.

박쥐는 자신이 쏜 초음파가 먹이에 맞고 돌아올 때 발생하는 주파수의 변화, 즉 말씀하신 도플러 효과를 분석해 속도를 파악합니다.만일 박쥐에게 접근하는 먹이라면 부딪혀 돌아오는 반사파는 주파수가 높아지고, 반면 멀어지는 먹이라면 반사파는 주파수가 낮아지게 됩니다. 박쥐는 발사한 초음파와 돌아온 반사파의 주파수 차이를 뇌에서 바로 계산해 먹이의 이동 속도를 측정하는데, 박쥐는 자신이 비행할 때 생기는 주파수 변화를 감안해, 반사파가 귀에 가장 잘 들리는 대역으로 들어오도록 발사 주파수를 스스로 낮춰 조절하기도 하죠.그래서 곤충이 날개 치는 순간 발생하는 미세한 주파수 떨림까지 감지할 수 있고, 나뭇잎 뒤에 숨어 날갯짓하는 먹이도 확실하게 구분할 수 있을 정도입니다.결국 박쥐는 주파수의 상승이나 하강 폭으로 먹이의 방향과 속도를, 미세한 주파수 떨림으로 먹이의 종류와 움직임까지 완벽히 파악해 내는 셈입니다.

결론부터 말씀드리면 아레니우스 반응 속도론(에너지 증가)과 단백질의 열 변성(구조 파괴)이 동시에 작용하기 때문입니다.온도가 상승하면 기질과 효소의 운동 에너지가 커져 반응 속도가 증가하지만, 일정 온도를 넘어서면 효소의 3차원 입체 구조를 유지하는 수소 결합 등이 깨지며 열 변성이 일어납니다.그리고 구조가 풀리면 기질이 활성 부위에 결합할 수 없어 반응 속도가 급격히 떨어지게 되죠.그래서 산업 현장에서는 이 한계를 극복하기 위해 유전 공학으로 이황화 결합이나 열에 강한 아미노산을 추가해 효소의 골격을 강화합니다.또한 초고온 열수구에서 살아가는 극초열성 세균의 효소를 발굴해 이용하기도 하고, 물리적, 화학적으로는 효소를 지지체 표면에 붙이거나 가교제로 묶어 두는 고정화 기술을 이용해 열 진동에 구조가 쉽게 풀리지 않도록 고정하기도 합니다.

가장 큰 이유는 바람과 상승기류 등 기상 조건을 이용한 장거리 이동에 유리할 뿐만 아니라 생태적 이동 시기와도 잘 맞아지기 때문입니다.솔개와 말똥가리 같은 대형 맹금류는 체구가 커서 날개짓만으로 장거리를 날면 에너지 소모가 상당히 심한데, 맑고 뜨거운 날 형성되는 열상승기류도 비행에 유리하지만, 가을에 바람이 불고 기압 변화가 생길 때 형성되는 강한 바람과 사면상승기류는 날개를 거의 젓지 않고도 산과 강을 더 쉽게 넘을 수 있게 만들어줍니다. 작은 새라면 이런 환경이 위험할 수 있지만, 대형 맹금류에게는 도움이 되는 것이죠.특히 구름이 끼고 바람이 부는 날씨는 대기의 흐름이 활발해 이동에 필요한 풍력을 얻기 좋은 환경이 되고 이를 잘 활용하는 것이죠.북쪽 번식지인 시베리아나 몽골은 늦여름부터 이미 기온이 떨어지기 시작하기 때문에 가을이 오기 전부터 남하를 서두릅니다.결국 솔개와 말똥가리는 탁 트인 들판과 강을 거주지로 삼기 때문에 바람을 타기 좋은 계절적 흐름에 맞춰 이동하는 경향을 보이는 것이고, 반면 참매와 새매는 날개 폭이 짧아 숲속에서도 민첩하게 날 수 있어 숲에서 육추 기간의 상당 시간을 보내는 것입니다.

악어와 공룡은 '지배파충류'라는 공통 조상 그룹에서 갈라져 나왔기 때문에 계통학적으로 매우 가까운 친척입니다.겉모습은 도마뱀과 비슷해 보이지만, 생물학적 구조를 보면 공룡 및 조류와 독보적인 공통점을 가집니다.먼저 두골의 눈구멍 앞에 지배파충류 특유의 구멍 구조를 공유하고 있으며, 빨이 도마뱀처럼 턱 표면에 붙지 않고 사람이나 공룡처럼 턱뼈 구멍 속에 박혀 있습니다.또 다른 파충류와 달리 공룡이나 새, 포유류처럼 좌우가 완전히 분리된 2심방 2심실 심장을 가집니다.그리고 근육질 막을 이용해 허파로 공기를 효율적으로 흡입하는 강력한 순환계를 갖고 있습니다.실제 계통 분류상으로도 악어는 도마뱀이나 뱀보다 공룡의 후손인 새와 훨씬 가까운 혈통이며, 외형이 납작하고 다리가 옆으로 벌어진 형태인 것은 수중 포식 생활에 맞게 2차적으로 적응한 결과입니다.

결론부터 말씀드리면 야간 운동은 운동 강도와 끝나는 시점에 따라 생체리듬에 서로 다른 영향을 미칩니다.우선 잠을 잘 때에는 심부체온이 내려가야 하지만, 잠들 기 전에 운동을 한다면 운동으로 인해 체온이 올라 잠들기 어려울 수 있습니다. 또한 격렬한 운동은 각성 호르몬인 코르티솔의 수치를 높이고, 수면을 돕는 멜라토닌 분비를 억제하기에 수면을 방해할 수 있습니다.그러니 편안한 수면을 위해서라도 잠들기 전 최소 2~3시간 전에는 운동을 마무리하는 것이 좋고, 고강도 웨이트나 HIIT 대신 가벼운 조깅이나 유산소, 스트레칭 위주의 중저강도 운동이 적합합니다.또한 중저강도 유산소 운동은 체지방을 효율적으로 연소하면서도 생체리듬 자극을 최소화할 수 있죠.그리고 운동 후에는 차가운 물 대신 미지근한 물로 샤워해야 체열이 잘 방출되면서 잠에 잘 들 수 있고, 운동 후에는 조명을 어둡게 조절해서 멜라토닌 분비를 유도하는 것 중요합니다.결론적으로 시간과 강도만 잘 조절하면 야간 운동도 생활패턴을 깨뜨리지 않고 여름철 다이어트에 큰 도움이 됩니다.

찬 공기가 코로 들어올 때 순간적으로 찌릿하고 눈물이 나는 반응은 코 내부를 보호하기 위한 방어 기전 때문입니다. 코 점막의 삼차신경이 코로 들어온 찬 공기로 인한 급격한 온도 변화를 통증으로 인식하게 됩니다. 게다가 찬 공기는 보통 상당히 건조하기 때문에 코 내부 수분을 순간적으로 빼앗으며 따가움을 더하게 됩니다.그리고 차가운 공기를 데우기 위해 코 안 혈관이 급격히 확장되며 신경을 압박하게 됩니다.결국 코의 삼차신경이 자극받으면 연결된 눈물샘이 활성화되며 눈물이 핑 돌게 되죠.결론적으로 찬 공기가 허파로 직접 들어가지 않도록 코가 온도와 습도를 급히 조절하는 과정인 것이죠.

결론부터 말씀드리면, 코끼리 상아가 뿌리째 빠지거나 잘려 나가면 다시 자라지 않습니다.상아는 윗앞니가 자란 영구치라 평생 단 한번만 납니다. 다만, 겉으로 드러난 끝부분만 조금 부러지면 평생 자라는 성질이 있기 때문에 메꿔지기는 합니다.하지만, 상아의 1/3은 두개골 안쪽에 묻혀 있고 내부에는 신경과 혈관이 가득한데, 밀렵꾼들이 뿌리까지 파내어 잘라내기 때문에 신경이 파괴되어 재생이 불가능한 것입니다.게다가 상아가 뿌리째 뽑히면 코끼리는 과다 출혈과 감염으로 대부분은 죽게 됩니다.말씀하신 것처럼 2000년대 이후에는 단속과 거래 금지로 줄어들고 있긴 하지만, 일부 지역에선 여전히 밀렵이 성행하고 있고, 밀렵 여파로 상아가 큰 코끼리가 줄고 상아 없이 태어나는 개체가 늘어나는 실정이죠.결과적으로 심한 손상을 입은 상아는 다시 자라지 않습니다.

뼈화석이 공룡의 해부학적 구조를 보여준다면, 발자국화석은 생전의 행동과 생태를 보여주는 화석입니다.발자국 크기와 보폭을 측정해 걷거나 달린 속도를 알 수 있고, 발자국 배열 형태를 통해 다리를 몸 밑으로 직립해 걸었는지 파악할 수 있습니다.또한 나란히 늘어선 발자국을 통해 무리 지어 이동한 집단생활을 추정할 수 있고, 여기에 무리 중앙의 작은 발자국이 있다면 어미가 새끼를 보호하며 이동했음을 알 수 있는 부분이죠.그리고 지층이 눌린 깊이와 진흙 상태를 분석해 몸무게의 실체적 분산 방식을 추정할 수 있고, 뼈만으로는 알 수 없는 발바닥 패드나 살집의 두께, 피부 질감을 복원에 활용하기도 합니다.게다가 앉아서 쉬었던 흔적이나 물속에서 발가락으로 바닥을 밀며 헤엄친 수영 흔적을 알수도 있죠.