캐번디시 바나나는 병충해에 약하다는 이야기도 있는데, 특정 품종에만 의존하면 유전적 다양성이 줄어들어 대규모 전염병에 취약해지는 이유는 무엇인가요?
먼저 씨가 없는 바나나는 유성생식을 하지 못해 곁순을 잘라 심는 영양생식 방식으로만 번식합니다.이 때문에 전 세계 캐번디시 바나나는 유전자가 100% 동일한 일란성 쌍둥이와 같은 상황입니다. 그래서 유전적 다양성이 없다 보니, 특정 질병이 발생하면 농장 전체가 아무런 저항도 못 하고 몰살당합니다.과거 '그로 미셸' 품종도 유전적 다양성이 없어 곰팡이 질병에 속수무책이었는데, 1950년대 파나마병(TR1)이라는 흙 속 곰팡이가 그로 미셸 농장을 초토화하며 시장에서 사라지게 된 것입니다.그리고 이후 파나마병에 저항력이 있는 캐번디시를 대체 품종으로 선택해 대규모 단일 재배를 시작했습니다.하지만 최근 캐번디시마저 치료약이 없는 변종 곰팡이인 신형 파나마병(TR4)에 감염되기 시작했는데, 현재 TR4는 아시아를 넘어 중남미 바나나 농장까지 확산되며 캐번디시 역시 이전 그로 미셀의 전철을 밟게 되는 것이 아닌가 하는 걱정이 있는 것입니다.그래서 과학자들은 제2의 바나나 멸종을 막기 위해 유전자 가위 기술과 야생종 교배로 다양성 확보에 몰두하는 것입니다.
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냉동 인간설 (과학) Cryonics
결론부터 말씀드리면 냉동 인간(크라이오닉스) 기술은 현재 해동과 복구가 불가능합니다.그리고 미래에도 그 가능성에 대해서는 의견이 갈립니다.무엇보다 가장 큰 문제는 얼음 결정이 세포막을 찢는 세포 파괴 현상과 뇌의 복잡한 신경망 손상입니다. 또한, 애초에 냉동된 원인인 불치병이나 노환을 치료할 기술이 먼저 개발되어야 하죠.미래에는 가능할 것이라는 낙관론자들은 분자 단위에서 손상된 세포를 수리하는 의료용 나노 로봇 기술의 발전을 기대하고 있고 AI를 활용한 뇌 조직 복원과 3D 바이오 프린팅을 통한 장기 재생 기술도 해결책으로 보고 있습니다.결론적으로 기술적 가능성이 없지는 않지만, 현재로서는 그 실마리 조차 언급하기 어려운 부분입니다.
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나이가 들수록 근육이 쉽게 줄어드는 이유가 무엇이고 막을 수 있는 방법이 있나요?
40대 이후 근육량이 급격히 줄어드는 근감소증은 세포와 호르몬의 변화 때문에 일어나는 자연스러운 노화 과정입니다.나이가 들면 근육 합성을 자극하는 테스토스테론과 성장호르몬이 크게 감소하고, 세포가 단백질과 운동 자극에 둔감해지는 동화 저항성이 생깁니다. 또한 새로운 근육 세포를 만드는 위성세포의 기능이 떨어지고, 신경 통로가 퇴화하면서 큰 힘을 내는 속근 섬유가 먼저 위축됩니다.하지만 노화로 인한 근감소는 운동과 식이요법을 통해 충분히 늦출 수도 있고, 극복할 수 있습니다.세포를 자극하기 위해 걷기뿐만 아니라 스쿼트 같은 저항성 근력 운동을 적어도 주 2~3회 정도는 해주며 식단에서는 젊을 때보다 단백질 흡수율이 떨어지므로, 체중 1kg당 1.2~1.5g으로 섭취량을 늘리는 것이 좋습니다. 다만, 단백질은 한 번에 몰아 먹지 말고 매 끼니 25~30g 정도 나누어 먹어야 근육 합성 스위치가 지속해서 켜집니다.특히 근육 합성을 직접 유도하는 아미노산인 류신이 풍부한 고기나 달걀, 생선, 콩류를 챙겨 먹는 것이 효과적입니다.
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닭이 먼저인가요 계란이 먼저 인가요?
결론부터 말씀드리면 달걀이 먼저입니다.과거에 지금의 닭과 아주 유사한 닭의 조상이 되는 새들이 살고 있었습니다. 그리고 어느 날 이 새가 알을 낳았는데, 이 알이 만들어지는 과정에서 미세한 유전자 변이가 일어났습니다.그 결과 유전자가 변하면서 알 속의 생명체는 부모와 다른 특징을 갖게 되었고 이 알이 바로 지구 역사상 최초로 등장한 진짜 닭의 알, 즉 달걀이고 이 달걀을 깨고 나온 새끼가 바로 최초의 진짜 닭이 되었습니다.즉, 부모는 닭이 아니었지만 유전자 변이 덕분에 달걀이 먼저 탄생한 것입니다.결론적으로 최초의 달걀이 최초의 닭보다 딱 한 세대 먼저 세상에 나왔다 할 수 있는 것입니다.
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장내 미생물이 뇌에도 영향을 미친다는데 구체적으로 어떤 메커니즘으로 작용하나요?
장은 약 1억 개의 신경세포가 집중되어 뇌와 긴밀하게 연결되어 기분에 큰 영향을 줍니다.무엇보다 뇌와 장을 직접 잇는 미주신경을 통해 실시간으로 신호를 주고받기 때문입니다.특히 감정을 조절하는 행복 호르몬인 '세로토닌'의 약 90%가 장에서 만들어지며, 장내 미생물의 균형이 깨져 염증이 생기면 이 신호가 뇌로 전달되어 우울감과 불안을 유발하게 됩니다.실제 정신건강에 이로운 유익균을 '사이코바이오틱스'라 하는데 스트레스 감소 효과가 입증되기도 했죠.하지만 시중의 프로바이오틱스 요거트를 무작정 많이 먹는 것이 좋다고 하긴 어렵습니다.달달한 요거트에 들어있는 설탕과 당분은 오히려 장내 유해균을 키우고 염증을 일으킬 수 있기 때문입니다. 그러니 효능을 위해서라면 가능하다면 무가당 플레인을 드시는 것이 낫습니다.
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인간의 DNA는 침팬지와 몇 퍼센트나 같고, 그 차이가 어떻게 이렇게 다른 종을 만들었나요?
기준과 내용에 따라 약간의 차이는 있지만, 인간과 침팬지의 DNA 염기서열은 약 98.8% 일치하고, 1.2%~2% 정도의 차이납니다.그런데, 이 2%가 결코 작은 양이 아닙니다.인간의 DNA는 약 30억 개의 염기쌍으로 이루어져 있는데, 여기서 1.2%~2%라고 하면, 대략 3,600만 개에서 6,000만 개의 염기쌍이 다르다는 뜻입니다. 책으로 비유하자면 수천 페이지짜리 전집 중에서 단어 수천만 개가 다른 수준이니, 생물학적으로는 완전히 다른 유기체를 만들기에 충분한 양이죠.학자들이 인간과 침팬지의 게놈을 비교한 결과, 특히 뇌 발달과 언어 능력, 그리고 외모(골격 및 피부)와 관련된 유전자에서 결정적인 차이가 발견되었습니다.또한 사실 가장 중요한 것은 유전자 자체의 종류보다, 그 유전자를 언제, 어디서, 얼마나 강하게 켤 것인가를 결정하는 유전자 조절 부위의 차이에 있습니다.인간과 침팬지는 거의 같은 유전자를 가지고 태어나지만, 인간의 뇌 발달 스위치는 태아 때부터 유아기까지 오랫동안 켜져 있어 뇌를 크게 성장시킵니다. 반면 침팬지는 이 스위치가 아주 잠깐만 켜졌다가 꺼집니다.결론적으로 98%는 팔다리와 눈, 귀, 심장 등을 만들어야 한다는 설명서이고 2%의 차이는 이것을 얼마나 조절해서 만들라는 지침 같은 것이라 할 수 있습니다.
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녹보수 병충해 생겼는데 회생시킬 방법이 있나요
병충해로 손상된 잎이나 전체 모습을 보여주시면 좋겠지만, 병충해로 인한 것이 맞다면 새로운 잎이 나면서 자연스럽게 낫지는 않습니다. 병충해는 감기처럼 시간이 지난다고 스스로 낫지 않고, 오히려 새순까지 다 갉아먹거나 즙액을 빨아먹어 나무 전체를 말려 죽일 수 있습니다.먼저 손상된 잎은 따서 제거하시고 살충제를 사서 뿌려주신 뒤, 물은 줄이고 바람은 많이 통하게 해주시는 것이 좋습니다.병충해라면 벌레의 정체를 파악해야 하는데, 잎의 뒷면이나 줄기 사이 하얀 솜 같은 것이 있다면 깍지벌레일 수 있고 거미줄 같은 것이 있다면 응애일 수 있습니다. 가까운 마트나 다이소에서도 식물 제충제나 살충제를 구입할 수 있으니 3~4일 간격으로 뿌려주시면 됩니다.참고로 화분이 크고 좋다고 하셨는데, 화분이 너무 크면 흙이 마르는 데 시간이 오래 걸려 과습이 오기 쉽습니다. 잎이 노랗게 변하는 건 말씀하신대로 병충해 탓도 있을 수 있지만, 뿌리가 썩어가는 신호일 수도 있으니 꼭 확인해보셔야 합니다.
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두루미와 뜸뿌기, 물닭과 쇠물닭, 느시는 서로 유전적 관계가 있나요?
결론부터 말씀드리면 두루미와 뜸부기, 물닭, 쇠물닭, 느시는 모두 유전적으로 상당히 연관이 깊습니다.이 중 두루미와 뜸부기, 물닭, 쇠물닭은 모두 두루미목(Gruiformes)에 속하는 유전적 사촌들이며, 특히 뜸부기, 물닭, 쇠물닭은 두루미목 안에서도 '뜸부기과'에 속하는 직계 형제라 할 수 있습니다.또 그 중에서도 이름이 비슷한 물닭과 쇠물닭은 유전적으로 가장 가까운 친형제 같은 사이라 볼 수 있습니다. 여기에 뜸부기까지 합쳐진 세 조류는 겉모습과 습성이 매우 유사한 유전적 동기입니다.반면 느시는 과거에 두루미목으로 분류되었으나, 최근 DNA 연구를 통해 느시목으로 재분류되었습니다.하지만 조류 진화 계통도상에서 느시목과 두루미목은 서로 가장 가까운 위치이긴 합니다.그러니 느시는 두루미와 뜸부기 일가와 아예 남남이 아닌, 진화적으로 먼 친척 관계라 할 수 있죠.결론적으로 덩치와 생김새는 모두 달라 보여도 유전자의 뿌리는 하나로 연결된 새들입니다.
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뇌사 상태와 식물인간 상태는 과학적으로 어떤 차이가 있나요?
0뇌사와 식물인간은 겉보기엔 비슷할 수 있지만 뇌의 손상 부위와 회복 가능성에서 보면 전혀 다른 개념입니다.식물인간은 생각과 의식을 담당하는 대뇌만 손상된 상태입니다.그래서 생명을 유지하는 뇌간은 살아있기 때문에 스스로 숨을 쉬고 심장이 뜁니다. 또 시간에 따라 눈을 뜨고 감는 등 수면과 각성 주기가 유지되고, 대뇌 세포가 일부 살아날 경우 드물지만 깨어날 가능성이 있니다.특히 의학적으로나 법적으로 살아있는 환자이기에 치료와 간호가 필요하죠.하지만 뇌사는 대뇌와 뇌간을 포함한 뇌 전체가 완전히 손된 상태입니다.생명 유지 기능 마저 상실되어 기계 도움 없이는 스스로 숨을 쉴 수 없고, 어떤 자극에도 반응이 없으며, 인공호흡기를 달아도 수일 내에 심장이 멈출 수 있습니다.또 현대 의학으로는 뇌세포를 되살릴 수 있는 방법이 없기에 회복 가능성은 제로입니다.특히 의학적으로 이미 사망으로 판단하기에, 장기 기증을 진행할 수도 있는 상태죠.
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정자와 난자가 만나는 것은 몇번의 정자가 계속 뚫으려하다가 뚫리면 그 정자가 들어가는게 아닌가요??
사실 수정은 정자가 힘으로 난자를 뚫는 선착순 경쟁이 아닙니다.난자는 화학 물질을 분비해 자신과 유전적으로 잘 맞는 정자를 유인하는데, 이를 주화성이라 하죠.그래서 정자가 난자 표면의 보호막에 도착하면 서로의 단백질이 열쇠와 자물쇠처럼 화학적으로 결합해야 합니다. 이 연결이 성공하면 정자는 머리에서 소화 효소를 분비해 보호막을 화학적으로 녹이며 길을 엽니다.즉, 물리적인 힘이 아니라 화학적 검증을 거쳐 난자의 선택으로 결합하는 것입니다.결론적으로 잡지에서 보신 것처럼 특정 화학적 연결이 수정의 결정적 열쇠가 맞는 것이죠.
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