답변 내역

고래는 포유류이기 때문에 폐로 숨을 쉬고, 새끼에게 젖을 먹여 키웁니다. 그런데도 물속에서 살 수 있는 이유는 오랜 시간 동안 진화하면서 물속 생활에 적응했기 때문입니다.고래는 한 번 숨을 쉴 때 많은 양의 공기를 들이마셔 폐에 저장합니다. 또한, 잠수할 때는 심박수를 줄이고, 근육에 산소를 저장하는 헤모글로빈의 양을 늘려 오랫동안 숨을 참을 수 있도록 진화했습니다.또 고래는 부력을 조절하고 체온을 유지하기 위해 두꺼운 지방층을 가지고 있습니다. 또한, 잠수할 때 근육에 산소를 효율적으로 공급하고, 잠수 중에 필요한 에너지를 공급하기 위해 특수한 근육을 발달시켰습니다.특히 고래는 어둠 속에서도 먹이를 찾고, 소리를 통해 의사소통을 하기 위해 청각과 촉각이 매우 발달했습니다.그래서 고래의 잠수 능력은 종류에 따라 다르지만, 일반적으로 몇 분에서 몇십 분까지 잠수할 수 있으며, 향유고래처럼 깊은 바다에서 사는 종은 2시간 이상 잠수하기도 합니다. 이렇게 오랫동안 잠수할 수 있는 이유는 앞서 설명한 강력한 폐와 효율적인 호흡 시스템 덕분입니다.

결론부터 말씀드리면 명확한 방법이 없습니다.사실상 무인도에서 먹을 수 있는 식물과 먹을 수 없는 식물을 구분하는 것은 매우 위험하고 어려운 일입니다. 전문가가 아닌 일반인이 정확하게 구분하기는 사실상 불가능합니다. 아니, 전문가라 할지라도 생물학적으로 고립된 무인도라면 진화 방식이 다르기 때문에 육지에서 독성을 가지지 않은 생물이라도 해당 무인도에서는 독성을 가지는 경우도 있습니다.그나마 판단하고자 한다면 동물들이 자주 먹는 식물은 일반적으로 사람에게도 해롭지 않을 가능성이 높습니다. 하지만 모든 동물이 안전한 식물만 먹는 것은 아니므로, 이 방법만으로는 안심할 수 없습니다.또 썩은 냄새나 쓴 맛, 이상한 냄새가 나는 식물은 피해야 합니다. 하지만 모든 독초가 특이한 냄새를 내는 것은 아니므로, 역시 냄새만으로 판단하기 어렵습니다.그리고 식물의 잎이나 줄기를 꺾어 피부에 문질러보고 알레르기 반응이나 가려움증 등이 나타나는지 확인해 보는 것도 방법입니다. 하지만 모든 독성 식물이 피부에 자극을 주는 것은 아닙니다.

결론부터 말씀드리면 진화는 유전적 다양성을 증가시키기도 하고 감소시키기도 합니다.말씀하신 것처럼, 특정 환경에 유리한 형질을 가진 개체들이 살아남고 번식하면서 유전적 다양성이 감소하는 경우가 있고, 이를 병목 현상이라고 합니다.하지만 진화가 항상 유전적 다양성을 감소시키는 것은 아닙니다.돌연변이 등을 통해 새로운 유전적 변이가 끊임없이 발생하고, 이러한 새로운 변이가 유전자 풀에 추가되면 유전적 다양성이 증가할 수 있습니다.또한 서로 다른 집단 간의 교배를 통해 유전자가 이동하는 현상을 유전자 흐름이라고 하는데, 이런 유전자 흐름은 새로운 유전자를 도입하여 유전적 다양성을 증가시킵니다.그리고 자연선택은 단순히 특정 형질만을 선호하는 것이 아니라, 다양한 형질을 선호할 수 있습니다. 예를 들어, 어떤 환경에서는 다양한 형질을 가진 개체들이 각자 다른 방식으로 생존하는 것이 유리할 수 있습니다. 이러한 경우 유전적 다양성이 유지되거나 오히려 증가할 수 있습니다.따라서 진화와 유전적 다양성의 관계는 단순히 감소만을 의미하는 것이 아니라, 환경, 선택압, 유전적 요인 등 다양한 요소에 따라 복잡하게 변화하게 됩니다.

신경세포는 외부 자극이나 다른 신경세포로부터 신호를 받습니다. 이 자극이 충분히 강하면 세포막의 전압이 변화하기 시작합니다. 즉, 자극에 의해 세포막의 나트륨 채널이 열리고, 나트륨 이온이 세포 내로 빠르게 유입됩니다. 이로 인해 세포 내부가 잠깐 동안 양전하를 띠게 되는데, 이를 탈분극이라고 합니다.탈분극이 일정 수준을 넘어서면 활동전위가 발생합니다. 활동전위는 일정한 크기와 모양을 가지는 전기적 신호이며, 이 신호가 축삭을 따라 빠르게 전파됩니다.활동전위가 지나간 후, 칼륨 채널이 열리고 칼륨 이온이 세포 밖으로 유출되면서 세포 내부가 다시 음전하를 띠게 됩니다. 이를 재분극이라고 합니다.재분극이 지나치게 진행되어 세포막 전압이 휴지 상태보다 더 음성이 되는 현상을 과분극이라고 합니다. 이후 세포는 다시 휴지 상태로 돌아가 다음 자극을 받을 준비를 하게 됩니다.

고양이가 뛰어난 균형 감각을 가진 이유는 몸의 구조 때문입니다.고양이의 척추는 매우 유연해서 몸을 자유자재로 비틀 수 있어 덕분에 떨어질 때 몸을 균형 잡고 착지 자세를 취할 수 있습니다. 또 고양이는 강력한 후 뒷다리 근육과 발톱을 이용해 빠르게 움직이고 착지할 수 있으며, 떨어지는 순간 몸을 균형 잡기 위한 반사 신경이 매우 빠르게 작동하기에 짧은 시간 안에 몸을 똑바로 세우고 착지할 수 있는 것ㅇ비니다. 게다가 고양이의 귓속에는 균형 감각을 담당하는 전정기관이 매우 발달되어 있어 몸의 움직임을 감지하고 뇌에 신호를 보내 균형을 유지하도록 합니다.

수초 뿌리털은 육상 식물의 뿌리털과 비슷하게 표면적을 넓혀 물과 영양분을 효과적으로 흡수하도록 설계되었습니다.하지만 수생 환경에 적응하기 위해 몇 가지 차이점을 가지고 있습니다.육상 식물과 마찬가지로 수초 뿌리털도 표면적을 최대한 넓혀 물과 영양분을 흡수하는 능력을 극대화 하는 것은 동일합니다. 하지만 뿌리털의 세포벽이 얇아 물과 용해된 영양분이 쉽게 이동할 수 있도록 하며 일부 수초 뿌리털은 표면에 미세융모를 가지고 있어 흡수 면적을 더욱 넓히고, 물과의 접촉 면적을 늘려 물 흡수 효율을 높입니다. 또한 뿌리털 세포 내에는 물질 수송을 담당하는 단백질이 풍부하여 능동적인 물질 흡수가 가능합니다.특히 수초는 육상 식물과 달리 물속이라는 전혀 다른 환경에 적응하면서 독특한 뿌리 시스템을 진화시켰는데, 수중 환경은 산소가 부족하기 때문에 수초는 뿌리에 발달된 통기 조직을 가지고 있어 줄기와 잎에서 얻은 산소를 뿌리까지 공급하며, 부상 수초의 경우 뿌리에 공기주머니가 있어 물에 떠 있을 수 있도록 부력을 조절합니다. 또 육상 식물처럼 뿌리가 땅속 깊이 뻗어 들어가 몸체를 지지하는 기능보다는 주로 물과 영양분 흡수에 특화되어 있습니다. 즉, 뿌리가 짧고 굵은 수초는 퇴적물 속의 영양분 흡수에 특화되어 있고, 뿌리가 길고 가는 수초는 넓은 범위의 물을 탐색하여 영양분을 흡수하는 형태가 된 것입니다.

바이러스는 일반적으로 생명체로 분류되지 않습니다. 하지만 '제 4의 영역'이라는 표현처럼 생물과 무생물의 경계에 있는 독특한 존재입니다.일반적인 생명체는 세포로 구성되어 있지만, 바이러스는 세포막이나 세포 소기관이 없습니다. 단백질 껍질 안에 유전물질(DNA 또는 RNA)만을 가지고 있죠.또한 바이러스는 스스로 에너지를 만들거나 복제할 수 없습니다. 반드시 살아있는 숙주 세포에 침투하여 숙주 세포의 시스템을 이용해야만 증식할 수 있죠.그래서 바이러스는 생물과 무생물의 중간 단계, 혹은 비세포성 감염 인자라고 부르는 것이 가장 적절합니다.즉, 유전 물질을 가지고 있고, 돌연변이를 통해 진화하며, 자손을 남길 수 있는 생물의 특징이 있지만, 스스로 에너지를 만들거나 물질대사를 하지 못하며, 숙주 세포 밖에서는 결정체처럼 존재하는 무생물의 특징을 모두 가지고 있는 것입니다.정리하면, 바이러스는 생명체의 기본적인 특징을 일부 가지고 있지만, 스스로 생명 활동을 유지할 수 없다는 점에서 완전한 생명체라고 보기는 어렵습니다.

새들 중에서 가장 똑똑한 새로 널리 알려진 종은 말씀하신 까마귀입니다.까마귀는 뛰어난 문제 해결 능력과 기억력을 가지고 있어 다양한 연구를 통해 그 지능이 확인되었죠.특히 까마귀는 먹이를 얻기 위해 도구를 사용하는 모습이 자주 관찰됩니다. 예를 들어, 돌을 이용하여 견과류를 깨뜨리거나 나뭇가지를 이용하여 좁은 틈에 있는 먹이를 꺼내 먹기도 합니다.또한 까마귀는 매우 복잡한 사회생활을 하며, 개체 간의 협력과 경쟁 관계가 뚜렷합니다. 이러한 사회생활은 높은 수준의 인지 능력을 필요로 합니다.게다가 까마귀는 사람의 얼굴을 기억하고, 과거의 경험을 바탕으로 미래를 예측하는 능력도 가지고 있다고 알려져 있습니다.물론 까마귀 외에도 앵무새, 매, 까치 등 다양한 새들이 높은 지능을 가지고 있지만 일반적으로 새들의 지능을 논할 때 까마귀가 가장 먼저 언급되는 것은 그만큼 까마귀의 지능이 뛰어나다는 것을 의미합니다.

다윈의 진화론에서 돌연변이는 생명체의 다양성과 진화를 이끄는 핵심적인 요소입니다.돌연변이란 유전 물질에 발생하는 우연한 변화를 말합니다. 이러한 변화는 DNA의 염기 서열이 바뀌거나, 유전자가 추가되거나 삭제되는 등 다양한 형태로 나타날 수 있습니다.그리고 돌연변이를 통해 기존에 없던 새로운 형질이 생겨날 수 있습니다. 예를 들어, 어떤 생물체에서 눈 색깔을 결정하는 유전자에 돌연변이가 발생하여 이전에는 없던 눈 색깔을 가진 개체가 나타날 수 있습니다.또한 돌연변이를 통해 환경 변화에 더 잘 적응할 수 있는 형질이 생겨날 수 있습니다. 예를 들어, 항생제에 대한 내성을 가진 세균이 나타나는 것은 돌연변이에 의한 것입니다.그리고 돌연변이를 통해 개체 간의 유전적 다양성이 증가합니다. 이는 집단 전체의 생존 가능성을 높이는 데 기여합니다.다윈의 진화론에서 자연 선택은 생존에 유리한 형질을 가진 개체가 살아남아 후손을 많이 남기는 과정을 의미합니다. 돌연변이를 통해 다양한 형질이 나타나고, 이 중 환경에 더 잘 적응할 수 있는 형질을 가진 개체가 자연 선택을 통해 살아남게 됩니다. 즉, 돌연변이가 새로운 변화를 만들고, 자연 선택이 그 변화를 걸러내어 진화를 이끄는 것입니다.

장내 미생물은 우리 몸의 면역 체계와 긴밀하게 연결되어 다양한 방식으로 영향을 미치게 됩니다.장내 미생물은 장 점막에 존재하는 면역 세포들을 자극하여 선천 면역 시스템을 활성화시킵니다. 이는 외부 침입자에 대한 초기 방어 체계를 구축하는 데 중요한 역할을 하는 것입니다. 또한 장내 미생물은 다양한 항원을 제공하여 후천 면역 시스템의 발달을 촉진합니다. 이를 통해 우리 몸은 특정 병원체에 대한 기억 면역력을 형성하고, 재감염 시 빠르게 대응할 수 있게 되는 것입니다.그리고 일부 장내 미생물은 염증 반응을 억제하는 물질을 생성하여 과도한 염증 반응을 막아줍니다. 이는 염증성 질환 예방에 매우 중요한 역할을 하죠. 그리고 장내 미생물은 다양한 면역 세포의 기능을 조절하여 면역 반응의 균형을 유지하기도 합니다.그 외에도 장내 미생물은 면역 시스템이 우리 몸의 구성 성분을 공격하지 않도록 면역 관용을 유도하는 데 중요한 역할을 하며 이는 자가면역 질환 발생을 예방하는 데 매우 중요한 부분입니다. 또 장내 미생물의 다양성이 낮거나 특정 미생물이 부족하면 알레르기 질환 발생 위험이 높아질 수 있습니다.