답변 내역

철새는 자기장을 눈으로도 볼 수 있고, 부리와 내이의 자석철로 감지하기도 합니다.철새의 눈 망막에는 크립토크롬4(Cry4)라는 광수용 단백질이 있는데, 눈에 푸른빛이 들어오면 Cry4 단백질 내부에서 전자 이동하며 '라디칼 쌍'을 형성합니다.그리고 이 라디칼 쌍의 전자 스핀 상태가 지구 자기장의 방향에 반응하여 변하는데, 이 신호가 시각 신경으로 전달되어 새의 시야에 밝고 어두운 나침반 음영이 겹쳐 보이게 됩니다.또한 부리와 내이의 미세 자철석 나노 입자가 자기장의 세기와 기울기에 반응해 물리적으로 움직이게 됩니다.그럼 자철석의 미세한 자극이 신경을 타고 뇌로 전달되어 현재 위치와 위도를 감지하게 되는 것입니다.즉, 철새는 눈으로 방향을 보고, 부리와 귀로 현재 위치를 확인하며 수천 킬로미터를 정확히 이동하는 것입니다.

인간게놈프로젝트는 30억개의 염기서열을 읽어내기 위해 1990~2003년까지 13년의 시간과 30억달러라는 비용이 사용되었습니다.당시 사용된 1세대 생어 시퀀싱은 DNA 조각을 하나씩 순차적으로만 분석할 수 있어 속도에 한계가 있었습니다. 또한, 거대한 DNA를 수백만 조각으로 쪼갠 뒤 위치를 추적하고 재조합하는 컴퓨팅 기술도 당시엔 미흡했습니다.반면, 오늘날은 차세대 염기서열 분석법(NGS)으로 수십억 개의 DNA 조각을 한 번에 동시 분석합니다.게다가 3세대 'Long-read' 기술은 DNA를 쪼개지 않고 긴 가닥 그대로 실시간으로 읽어내기 때문에 조각을 맞추느데 들어가는 시간을 크 줄였습니다.여기에 초고속 컴퓨팅과 AI 데이터 처리 알고리즘이 결합하면서 분석 효율이 비약적으로 상승한 것이죠.결과적으로 과거 수년이 걸리던 조각 재구성 작업이 현재는 단 몇 시간 만에 완성할 수 있고, 그 결과 지금은 단 며칠 만에 100달러 안팎의 비용으로 개인의 전체 유전체를 정확히 분석할 수 있게 된 것입니다.

배양육은 동물을 도축하지 않고 소량의 줄기세포를 추출해 실제 고기 조직으로 키워내는 기술입니다.근육재생을 담당하는 위성세포나 줄기세포를 선별한 뒤, 생체 외부의 바이오리액터(배양기)에 넣고 대량으로 증식시킵니다. 이때 체내의 혈액 역할을 하는 배양액을 공급하여 세포에 포도당이나 아미노산, 성장인자 등의 필수 영양분을 넣어줍니다.수조 개로 늘어난 세포는 식용 해조류나 콜라겐으로 만든 3차원 지지체에 부착되어 실제 고기의 결을 형성하는데, 배양액의 조건을 조절하면 세포가 수축력을 가진 근육 섬유와 지방 세포로 분화하면서 풍미와 식감이 완성되는 것입니다.식물성 대체육과 달리 유전적으로도 진짜 동물 고기와 동일하며, 최근에는 단가를 낮추기 위해 식물 기반 무혈청 배양액 개발과 3D 바이오프린팅 기술이 적용되고 있죠.

운동을 한 후 통증이 더 심해지는 것은 지연성 근육통 DOMS이며 근육이 복구되는 과정에서 발생하는 통증입니다.운동 중 근섬유에 미세한 손상이 생기는데, 당장 통증이 발생하기보다는 손상 부위를 복구하는 체내 시스템이 가동되면서 시간이 걸립니다.약 12~24시간이 지나면 면역 세포가 모여들어 손상 부위에 염증 반응을 일으키고 체액이 몰려 붓기 시작하며, 이후 24~48시간 뒤 염증 과정에서 프로스타글란딘, 브라디키닌 같은 통증 유발 물질이 본격적으로 분비됩니다. 이 화학 물질들이 근육 신경을 자극하면서 건드리거나 움직일 때 찌릿한 통증을 느끼게 되는 것입니다.참고로 과거 원인으로 지목되던 젖산은 운동 후 몇 시간 내에 배출되기 때문에 이틀 뒤 통증과는 무관합니다.

산개구류(한국산개구리 또는 북방산개구리이거나 계곡산개구리)로 보입니다.말씀하신 참개구리와는 분명 차이가 있는 개구리이죠.특히 눈 뒤쪽에서 뺨 쪽으로 이어지는 어두운 갈색 또는 검은색 선이 특징이며, 참개구리처럼 돌기가 많지 않고 피부가 상대적으로 매끄러우며, 전체적으로 황갈색~적갈색을 띱니다.또 주둥이부터 몸통 양옆으로 쭉 뻗은 길쭉한 등옆선이 있어 체형이 더 길쭉해 보이는 편이죠.주로 산지 근처나 습한 풀숲, 민가 주변에 자주 나타나며 사람에게 해를 주지 않는 유익한 야생 동물입니다.

분명 현대 문명병을 예방하는데에는 최적의 환경이라 할 수 있습니다.자연스러운 신체활동과 깨끗한 환경, 거기에 가족력이 없다면 건강에는 확살한 플러스 요인이 됩니다.하지만 이러한 삶이 무조건적인 무병장수를 보장하는 것은 아닙니다.오히려 수돗물에 비해 검증되지 않은 샘물은 대장균이나 기생충 감염 위험이 있어 상당한 주의가 필요하고, 또한 채식 위주의 식단만 유지하다면 단백질과 필수 영양소 부족으로 근감소증이 발생할 수 있습니다.그리고 장작 패기 같은 고강도 노동 역시 나이가 들수록 관절 마모와 부상을 유발할 수 있습니다.무엇보다 가장 큰 문제점은 심근경색이나 사고 등 응급 상황이 발생한다면 골든타임 내의 빠른 처치를 받기 어렵다는 점입니다.결국 말씀하시는 환경도 중요하고, 환경에 따른 질병 가능성을 줄일 수는 있겠지만, 제한된 식단과 현대 문명의 의료 혜택을 받기 어렵다는 점은 상당한 한계점이 될 수 있습니다.결국 최소한 의료 혜택이 가능한 범위에 적당한 활동량에 깨끗한 환경, 그리고 스트레스가 없다면 좀 더 무병장수에 가까워질 수는 있습니다.

말씀하신 것처럼 사람마다 공간 인지 능력은 분명한 차이가 있습니다.길을 잘 찾는 사람은 머릿속에 일종의 건물전체 3차원 지도를 빠르게 그려나갑니다.이는 해마와 두정엽의 기능 차이 때문인데, 공간 기억과 방향 감각을 담당하는 뇌 부위의 활성화 정도에 개인차가 있기 때문입니다. 또한 화장실이나 비상구, 엘리베이터, 계단 등의 배치를 건축적 패턴을 본능적으로 알아차립니다.게다가 이동하면서도 자신이 바라보는 방위와 출발점의 위치를 계속 계산하고 있죠.여기에 머릿속에서 공간 정보를 유지하고 회전시키는 단기 기억 용량이 더 큰 경우도 있습니다.결국 이는 타고난 뇌의 공간 정보 처리 능력에 후천적인 관찰 습관이 더해진 결과인 것이죠.

말씀하신 유전자는 '신사이틴'이라느 유전자입니다.태반형성에 필수적인 유전자인데, 아주 오랜 옛날 포유류의 조상이 내재성 레트로바이러스(ERV)에 감염되면서 게놈에 남은 유전자입니다.원래는 바이러스가 세포막을 뚫고 주변 세포들을 하나로 융합시킬 때 쓰던 단백질 유전자였지만, 포유류는 이를 이용해 태반의 핵심 조직인 융합세포층을 만듭니다. 그리고 이 단백질이 태아 세포들을 하나로 융합시켜 엄마의 혈액과 태아 사이에 단단한 장벽을 형성하는 것입니다.결국 바이러스의 특성을 살려 엄마의 면역계가 태아를 이물질로 보고 공격하지 못하게 보호하는 것으로, 신사이틴 덕분에 태반을 통한 영양분 공급과 노폐물 배출이 안전하게 이루어질 수 있습니다.그런데, 상당히 재미난 점은 영장류와 설치류, 육식목 등은 서로 다른 시기에 각기 다른 바이러스에 감염되었다는 점이고, 그럼에도 각 동물군은 바이러스 유전자를 태반 형성에 쓰는 동일한 방식으로 진화시켰다느 점입니다.

결론부터 말씀드리면 포식자의 위험에서 벗어나기 위한 상리공생 관계입니다.뛰어난 시력을 가진 레아가 먼 거리의 위험을 포착하고, 청각과 후각이 발달한 과나코가 미처 알지 못한 위협을 감지해 서로에게 경고를 보냅니다.이런 관계가 가능한 이유는 서로 식성이 달라 먹이를 두고 경쟁하지 않으며, 오히려 과나코가 이동하며 헤집어 놓은 풀숲에서 레아가 곤충 등 먹이를 쉽게 찾기도 하는 등 함께 생활하느데 겹치는 부분이 크지 않기 때문입니다.또한 포유류와 조류가 함께 거대한 무리를 이루어 생활함으로써 개별 개체가 포식자에게 공격받을 확률을 낮추는 희석 효과도 얻습니다.결론적으로 서로 다른 뛰어난 감각 기관에 생태적 습성을 더해 남아메리카 대륙에서 생존 확률을 높이는 공생 관계인 것입니다.

나무가 겨울을 버텨내기 위한 생존 전략의 결과로 보여지는 색소의 변화 때문입니다.가을이 되어 일조량이 줄고 기온이 낮아지면 나무는 수분 손실을 막기 위해 잎으로 가는 통로를 차단합니다. 그래서 영양 공급이 끊기면서 햇빛을 흡수하던 초록색 엽록소가 먼저 파괴되어 사라지게 됩니다.그 결과 엽록소에 가려져 있던 노란색 색소인 카로티노이드가 겉으로 드러나며 노란색을 띄게 되고, 또 어떤 경우에느 잎에 갇힌 당분이 햇빛과 반응하여 붉은색 색소인 안토시아닌을 새로 만들며 빨간색을 띄게 됩니다.또한 엽록소와 다른 색소들이 모두 분해된 후 타닌이라는 물질이 남아 갈색을 띄는 경우도 있죠.즉, 단풍은 나무가 겨울 동안 스스로를 지키기 위해 잎을 정리하며 발생하는 현상인 것이죠.