공룡 화석으로 나이는 어떻게 알아내나요?
비단벌레님의 질문에서 이미 말씀하신대로 뼈 자체를 직접 검사하기보다는, 화석이 발견된 주변의 지층과 암석을 분석하는 방법이 주로 사용됩니다.왜냐하면 공룡 뼈는 수천만 년 동안 광물로 바뀌어 돌이 된 상태이며, 뼈 측정에 쓰이는 탄소 연대 측정법은 약 5~6만 년까지만 측정할 수 있기 때문입니다. 수천만 년 된 공룡 화석에는 탄소-14가 거의 남아있지 않아 이 방법으로는 나이를 잴 수 없는 것이죠.대신 과학자들은 화석 주변 지층을 이용해 나이를 알아내는데, 먼저 지층이 쌓인 순서대로 나이를 비교하는 상대 연대 측정법을 적용합니다.이어서 퇴적층 위아래에 위치한 화산재인 응회암 층에서 우라늄이나 칼륨 등의 방사성 동위원소 감소 비율을 측정하는 절대 연대 측정법을 사용합니다.예를 들어 화석 아래 화산재가 7,000만 년 전, 위 화산재가 6,500만 년 전이라면, 그 사이에 묻힌 공룡은 약 6,800만 년 전에 살았다고 추정하는 방식입니다.이런 형태로 지층의 순서와 주변 화산재 암석의 절대 연대를 참고해서 화석의 나이를 밝혀내는 것이죠.
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사람은 왜 긴장하면 입이 마르는 경우가 많나요?
사람이 긴장하면 입이 마르는 것은 자율신경계의 교감신경이 활성화되기 때문입니다.뇌가 긴장을 위협으로 인식하게 되면 우리 몸은 생존 모드에 들어가게 되는데, 그럼 심장과 근육으로 혈류가 집중되고, 소화나 침 분비 같은 기능은 일시 후순위로 밀려납니다.그리고 교감신경 자극으로 침샘으로 가는 혈관이 수축하여 침의 원료인 수분 공급이 줄어들게 되고 반면 점액성 단백질이 나와 침이 적고 끈적해지게 되죠.결국 입안의 수분이 급격히 감소해 바짝 마르고 텁텁한 느낌을 받게 되는 것입니다.또 물을 마셔도 표면만 잠시 적실 뿐, 교감신경이 억제되지 않으면 침 생성이 계속되지 않고, 긴장으로 입 호흡이 늘어나 입안 수분이 더 빠르게 증발하는 것도 원인이 됩니다.
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85세 이상이 되면 암에 걸리지 않는 이유가 뭔가요? 어느 과
85세 이상에서 암 발병률이 줄어드는 현상은 생물학적 요인도 있지만, 통계상의 요인도 있습니다.생물학적으로 세포가 노화되어 분열과 증식 능력이 약해지며 암세포로 변해도 급격히 자라지 못합니다. 또한 노화된 신체 조직은 영양분 공급도 원활하기 못해 역시 암세포의 성장이 억제됩니다.게다가 85세 이상 장수하신 분들은 DNA 복구 능력 등 암 억제 유전자가 뛰어난 경우가 많습니다.통계적으로도 암에 약한 인구는 이전에 이미 사망하는 경우가 많고, 암에 강한 체질을 가진 집단만이 살아남은 결과이기도 하죠. 게다가 초고령층은 무리한 암 검사를 잘 하지 않기 때문에 실제 미진단 종양이 통계에 잡히지 않는 현상도 있습니다.결국 암세포가 자라기 힘든 신체 환경과 강한 유전적 선별이 합쳐져 통계적으로는 암 확률이 낮아지게 됩니다.
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철새들은 기온과 먹이의 변화 같은 환경적 요인을 어떻게 감지하고 이동 시기와 방향을 결정할까요?
철새들은 나름의 생물학적 메커니즘을 통해 환경 변화를 감지하고 수천 킬로미터를 정확하게 이동하게 됩니다.먼저 이동 시기는 낮의 길이 변화를 통해 결정합니다.일조량의 변화가 뇌의 생체 시계를 자극해 호르몬 변화를 일으키며, 여기에 기온 하강과 먹이 부족 같은 환경적 요인이 결합해 출발 시기를 결정하는 것이죠.그리고 이동방향은 낮에는 태양의 위치와 편광을, 밤에는 별자리를 나침반으로 삼아 눈과 부리에 있는 감응 단백질인 크립토크롬을 통해 지구의 자기장을 감지해 경로를 유지하게 됩니다.또한 지구의 자기장 세기와 기울기를 지도처럼 활용하는 자기 지도 능력과 뛰어난 지형지물 기억력, 강력한 귀소본능이 함께 작용하게 됩니다.
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바나나의 색 변화는 바나나 속 엽록소와 카로티노이드 같은 색소의 변화, 에틸렌 호르몬에 의한 숙성 과정과 어떤 관련이 있나요?
바나나가 익으며 색이 변하는 과정은 에틸렌 호르몬과 색소의 화학 작용 때문입니다.덜 익은 바나나 껍질은 광합성을 하는 초록색 색소인 엽록소가 많습니다.하지만 바나나가 숙성하기 시작하면 스스로 식물 호르몬인 에틸렌이 분비되는데, 에틸렌은 껍질 속 초록색 엽록소를 빠르게 분해하고 파괴시킵니다. 그럼 엽록소가 사라지면서 숨겨져 있던 노란색 색소인 카로티노이드가 드러납니다.이 과정에서 내부 전분이 당분으로 전환되어 바나나가 부드럽고 달콤해지는 것이죠.그리고 숙성이 최고조에 달하면 세포벽이 약해지면서 내부 효소와 산소가 반응하는데, 폴리페놀 성분이 산화되어 갈색 멜라닌 색소를 만들며 갈색 반점인 슈가 스팟이 생깁니다.참고로 슈가스팟이 생긴 단계의 바나나는 당도가 가장 높다는 의미이기도 합니다.
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인도큰다람쥐는 왜 다른 다람쥐와 달리 숲에서 위험을 느낄 때 경계음을 내나요?
결론부터 말씀드리면, 위험을 느낄 때 경계음을 내는 행동 자체는 인도큰다람쥐만의 특징은 아닙니다.인도큰다람쥐가 위험을 느낄 때 경계음을 내는 행동 자체는 다람쥐과 동물들의 공통된 본능입니다.다만 몸길이 최대 1m에 달하는 거대한 체구로 인도 열대우림 상층부를 누비며 살아가기에 그 생태적 역할이 남다르긴 합니다.표범이나 승냥이, 비단뱀 같은 최상위 포식자들의 끊임없는 위협 속에서 살아남기 위해서 원숭이처럼 숲 전체에 경고를 울리는 예민한 파수꾼 역할을 하는 것입니다.화려한 털을 가졌음에도 위험할 때는 굵은 나뭇가지에 납작 엎드려 큰 소리를 내며 경고음을 울리는 모습이 독보적이죠.결론적으로 경계음 자체는 공통 유전이지만, 인도 숲의 험한 환경 속에서 대형 나무다람쥐로서 압도적인 경계성과 생존 전략이 인도큰다람뒤의 특징을 더 강하게 부각시키는 것이죠.
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추운 환경에서만 살아가는 새가 있나요?
네, 추운 환경에 특화되어 극지방이나 고산지대처럼 한랭한 곳에서만 서식하는 새도 있습니다.대표적으로 잘 알고 계시는 황제펭귄이 있고, 뇌조나 흰부엉이 등도 잘 알려져 있습니다. 이 새들은 추위를 피하기보다 추운 환경을 주된 서식지로 삼아 진화했죠.새는 일정한 외부 기온이 유지되어야만 사는 생명체가 아니라, 스스로 체온을 유지하는 정온 동물이며, 조류의 체온은 보통 40도 이상으로 높은 편인데, 촘촘한 깃털과 두꺼운 피하 지방층이 단열재 역할을 합니다.그리고 다리와 발로 손실되는 열을 막는 혈관 구조 덕분에 얼음이나 눈 위에서도 체온을 빼앗기지 않고 살아갈 수 있으며, 오히려 이 새들 중 상당수는 추위가 아니라 지구온난화로 인한 기온 상승과 열 스트레스에 약한 모습을 보입니다.결론적으로 새들은 외부 기온에 의존하기보다, 신체적 단열과 체온 조절 시스템을 통해 추운 환경에 적응하여 살아가고 있습니다.
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늪지대 생태계도 기후 변화에 대한 환경에 중요한 요소인가요?
사실 늪지대는 단순히 지형이 아니라, 지구 기후 조절과 생태계 유지에 상당히 중요한 핵심 요소라 할 수 있습니다.무엇보다 단위 면적당 숲보다 훨씬 더 많은 탄소를 저장하는 지구상 가장 강력한 탄소 저장고 역할을 하기 때문에 늪지대가 건조해지거나 파괴되면 갇혀 있던 엄청난 양의 탄소가 방출되어 기후 변화가 급격히 가속화됩니다.또한 양서류나 철새, 수생식물 등 다양한 생물들의 서식지이자 산란처로 생물다양성에 중요한 역할을 합니다. 그래서 늪지대 생물이 멸종하면 먹이사슬 전체가 무너져 생태계의 자정 능력과 회복력이 크게 손실됩니다.그리고 오염물질과 유해 물질을 흡수하고 여과하여 물을 깨끗하게 만드는 역할을 하고, 비가 많이 내리면 물을 스펀지처럼 흡수해 홍수 피해를 줄이고, 가뭄 때에는 머금은 물을 서서히 공급하기도 하며, 해안가 습지는 태풍과 해일 같은 자연재해의 충격을 줄여주는 자연 방파제 역할도 하고 있습니다.결론적으로 늪지대의 파괴와 생물 멸종은 해당 지역 뿐만 아니라 자칫 지구 전체의 환경 시스템에 치명적인 연쇄 타격을 줄 수도 있습니다.
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왜 육식동물도 동족 포식은 하지 않나요?
무엇보다 가장 큰 이유는 생물학적으로 리스크가 너무 크기 때문입니다.그래서 그 리스크를 넘어서는 굶주림, 즉 기아 상태이거나 심한 스트레스 상황이 아니라면 동족포식은 잘 일어나지 않는 것이죠.우선 동족은 자신과 같은 신체 능력은 물론이가 자신과 같은 무기를 가졌기에 사냥 과정에서 치명상을 입을 확률이 높습니다. 그러니 안전하고 쉬운 초식동물 먹이가 있는데 리스크를 감수할 이유가 없습니다.또한 동족을 섭취하면 종 특이적 기생충이나 바이러스, 프리온 같은 병원체가 쉽게 전파되어 집단 전체가 멸종 위기에 처할 수 있고, 진화적으로도 생물의 목적은 자신의 유전자를 남기는 것인데, 동족을 죽여 먹는 것은 개체군의 생존과 번식에도 직접적인 타격이 됩니다.그래서 대부분의 육식동물은 영역 동물로서 동족과의 불필요한 공멸을 막는 본능적 억제 기제를 진화시켜 왔습니다.참고로 사자나 곰 등 일부 육식동물에서 경쟁자의 새끼를 죽이는 일는 일어나지만, 이는 먹기 위한 것이 아니라 번식 기회를 얻기 위한 전략입니다.
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사불상(四不像)은 현재 중국 야생에 개체수가 늘어났어요?
네, 사불상, 즉 미록은 중국 본토 야생에서도 성공적으로 개체수가 크게 늘어나고 있습니다.말씀대로 20세기 초 중국에서 야생종은 이미 멸종한 상태였지만, 1985년 영국 등 해외 사육 개체를 들여오며 복원 사업이 시작되었습니다.재도입 초기 수십 마리에 불과했던 개체수는 국가 차원의 보호로 현재 중국 내 10,000마리 내외로 크게 증가했고, 전체 개체 중 3,000마리 이상이 사람의 간섭이 없는 야생 상태에 정착해 스스로 번식하며 살아가고 있습니다.주요 서식지는 후베이성 성스서우, 짱쑤성 다펑 보호구역 및 포양호 일대 등으로 야생 무리가 안정적으로 형성되었죠.
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