곤충은 어떻게 자기 무게보다 훨씬 무거운 물체를 들 수 있나요?
곤충이 자신의 무게보다 훨씬 무거운 물체를 들 수 있는 가장 큰 이유는 독특한 신체 구조 덕분입니다.생물의 크기가 작아지면 체중은 3제곱으로 줄어들지만, 근육힘은 2제곱으로 줄어들게 됩니다.또 곤충은 몸집이 작아 체중이 상당히 가볍기 때문에 자신의 몸을 지탱하는 데 힘을 거의 쓰지 않습니다.따라서 근육이 내는 대부분의 힘을 물체를 올리는 데 완전히 사용할 수 있습니다.또한 몸 안에 뼈가 있는 사람과 달리, 곤충은 껍질 내벽에 근육이 직접 붙어 있고, 이 외골격 구조는 지렛대의 받침 역할을 해서 아주 효율적으로 강한 힘을 받쳐주게 됩니다.특히 좁은 외골격 내부 공간에 근육 섬유가 매우 빽빽하게 밀집되어 있어 개미는 자기 무게의 약 50배, 장수풍뎅이는 800배 이상을 들 수 있는 것입니다.하지만, 사실 그렇다고 곤충의 근육 특성이 사람보다 특별히 강한 물질로 이루어진 것은 아닙니다.결국 소형화에 따른 물리적 이점과 외골격의 공학 구조가 합쳐져 만들어진 결과인 셈입니다.
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식물 줄기를 잘라 심으면 어떻게 새 뿌리가 나나요?
식물 특유의 전형성능 덕분입니다.즉, 줄기가 잘리면 다면 근처의 성숙한 세포들은 다시 무엇이든 될 수 있는 줄기세포 상태로 돌아가는 탈분화 과정을 거치게 됩니다. 이때 줄기 끝에서 만들어진 식물 성장 호르몬인 옥신이 아래로 이동하다가 절단면에 대량으로 축적되게 됩니다.높아진 옥신 농도는 세포들에게 뿌리를 만들라는 강한 신호를 보내고, 줄기 내부의 형성층 세포들이 활발히 분열하며 부정근 원기, 즉 뿌리의 싹를 형성하게 되죠.이 원기가 줄기 표피를 뚫고 나와 자라면 물과 영양분을 흡수하는 완전한 뿌리가 되는 것입니다.
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방충망에 동그란 작은 알이 다닥다닥 붙어있는데 뭘까요?
사진이 있다면 좀 더 정확히 특정지을 수 있겠지만, 지금 이시기라면 노린재류의 알일 가능성이 높습니다.연두색이나 흰색, 갈색의 작은 알들이 규칙적으로 다닥다닥 모여 있는 것이 특징이며, 알 자체가 당장은 해가 되지 않지만, 그래도 부화하기 전에 치우는 것이 좋습니다.제거할 때는 터뜨리지 않고 깔끔하게 떼어내는 박스 테이프를 이용하는 방법이 가장 좋습니다.넓은 박스 테이프를 이용해 방충망에 붙였다가 때어내는 방식으로 알을 때어내주는 것입니다. 그리고 알이 있던 자리는 알코올로 잘 닦아주면 되지만, 알코올이 없다면 물티슈를 이용해도 괜찮습니다.참고로 방충망에 벌레기피제나 계피 스프레이를 뿌려두면 다시 알을 낳는 것을 막을 수 있습니다.
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지구에서 초기 생명체는 어떤 방식으로 생존을 해왔나요
지구의 초기 생명체는 약 38억년 전 바닷속에서 등장해서 핵이나 기관이 없는 단세포 형태였습니다.당시 대기에는 산소가 없었기 때문에 산소 없이 에너지를 얻는 혐기성 대사를 했으며, 햇빛이 들지 않는 심해 열수구 주변의 수소, 황화수소 등 화학물질을 분해하며 생존했습니다.이후 태양광을 이용해 에너지를 만드는 남세균이 출현하며 변환점이 되었습니다.남세균은 광합성의 부산물로 산소를 배출했고, 대기 중 산소 농도가 급격히 높아졌으며, 산소 증가로 기존 혐기성 생물은 대거 멸종했지만, 산소 호흡으로 고효율 에너지를 만드는 종이 번성하기 시작했습니다.이후 시간이 흘러 다른 세균을 삼켜 하나로 합쳐지는 세포내 공생을 통해 미토콘드리아와 엽록체가 생겼습니다.이 과정을 거치며 복잡한 구조와 핵을 가진 진핵세포가 탄생할 수 있었습니다.이러한 수십억 년의 과정 끝에 캄브리아기 대폭발을 거치며 오늘날의 다양한 생물로 진화할 수 있었던 것입니다.
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미생물은 화석의 흔적으로 남기가 어려운 근본적인 이유가 무엇인가요
무엇보다 가장 큰 이유는 단단한 뼈나 껍데기가 없이 때문입니다.대부분의 미생물은 부드로운 세포막과 세포벽으로만 이루어져 있어 죽은 뒤 매우 빠르게 분해됩니다.또한 크기가 마이크로미터 단위로 작기 때문에 지층이 받는 압력과 열에 의해 쉽게 파괴됩니다.결국 발견하더라도 전자현미경이 필수이고, 암석의 단순한 균열이나 기포와도 구별하기가 어렵습니다.다만, 미생물 개체가 아닌 집단의 화석은 종종 발견됩니다.특히 스트로마톨라이트는 남세균이 퇴적물을 겹겹이 뭉쳐 만든 대표적인 미생물 흔적 화석이며, 규소나 칼슘 껍데기를 만드는 규조류와 유공충 등은 종종 화석으로 발견되기도 하고, 미생물의 세포막을 이루던 특수 지질 성분이 암석 속 화학 물질로 남기도 합니다.
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독일에서는 참게가 생태계 교란종이라는데 이유가 무엇인가요?
가장 큰 이유는 참게 특유의 생존력도 있지만, 상당히 파괴적인 생활 방식 때문입니다.참게는 하천 흙에 깊은 굴을 파는 습성이 있는데 이 때문에 강둑과 제방의 붕괴 가능성이 높아집니다.또한 암컷 한 마리가 한 번에 최대 100만 개의 알을 낳아 개체 수가 폭발적으로 증가할 수 있고, 민물과 바닷물, 심지어 오염된 하천에서도 살수 있을 정도로 적응력도 강합니다.그리고 수력발전소나 취수장 배수관으로 무리지어 들어가 필터를 막아버리죠.특히 독일이나 미국에서는 물풀부터 수생생물, 사체까지 다 먹어 치워 토착종의 서식지를 싹쓸이하고, 강한 집게발로 어민들의 그물을 찢고 물고기를 잡아먹기도 합니다.하지만 무엇보다 가장 큰 이유는 원산지인 동아시아와 달리 해외 생태계에는 참게의 천적이 없다는 점입니다.
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식물들도 비좁은 곳에서는 영양분 흡수를 위한 경쟁을 하나요?
결론부터 말씀드리면 식물도 땅 속에서 믈과 질소나 인 같은 영양분을 선점하기 위해 뿌리 간 치열한 자원 흡수 경쟁을 합니다.보통 영양분이 있는 곳으로 잔뿌리(세근)를 빠르게 퍼뜨려 표면적을 넓히고, 잎이나 줄기를 키울 에너지를 뿌리로 돌려 땅 아래 공간을 먼저 차지합니다.또한 경쟁자가 옆에 있으면 혼자 자랄 때보다 필요 이상으로 뿌리를 더 많이 만들어내기도 합니다.그리고 일부 종은 뿌리 끝에서 유기산 등을 내뿜어 다른 식물의 뿌리 성장을 막기도 하고, 토양에 묶여 녹지 않는 인산 등을 뿌리 분비물로 녹여서 흡수하기도 합니다.게다가 뿌리 분비물 신호로 유전적 친족과 남을 구분하기도 하는데, 남을 만나면 공격적으로 뿌리를 뻗지만, 친족을 만나면 뿌리 늘리기를 자제하며 상생하기도 합니다.이런 경쟁으로 결과로 자원을 더 빠르게 빼앗은 우점 식물이 공간 전체를 지배하게 됩니다.
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인간이 없엇다면 현재 어느종이 세계를 지배햇을까여?
어느 한 동물을 특정하기는 쉽지 않습니다.그래서 어느 한 종이 독점하는 것이 아니라 각 지역과 환경별로 다른 생물에 의해 지배했을 가능성이 있습니다.가장 가능성이 높은 침팬지나 보노보는 영장류 특유의 도구 사용과 사회성으로 육상에서 가장 고도화된 무리 문화를 발전시켰을 가능성이 높습니다.또 코끼리도 가능성이 높은데, 압도적인 피지컬과 뛰어난 기억력, 고차원적 소통 능력으로 상당한 영향력을 가졌을 가능성이 있습니다.바다에서는 범고래가 지역별 방언과 사냥 기술을 자손에게 전수하는 독자적인 문화를 바탕으로 바다 생태계를 지배했을 것입니다.또 문어도 상당한 영향력을 가진 지능형 생물로 진화했을 가능성이 있습니다.결과적으로 단정할 수는 없지만, 불과 언어를 이용한 인간 같은 단일 절대 지배자는 등장하지 않았을 가능성이 큽니다.
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왜 사람마다 모기에게 물리는 횟수가 다를까요?
모기는 보통 사람이 호흡할 때 배출하는 이산화탄소를 감지해 타겟을 정합니다.따라서 대사량이 높아 이산화탄소 배출량이 많은 임산부나 체구가 큰 사람, 또는 온동 직후인 사람치 가장 먼저 표적이 되는 것입니다.그리고 가까이 접근한 모기는 피부에서 풍기는 젖산이나 암모니아, 카르복실산(지방산) 냄새로 대상을 확정하는데, 땀을 많이 흘리거나 피지 분비물이 많은 사람일수록 모기가 선호하는 체취가 짙어지게 됩니다.또한, 모기는 체온이 높고 열을 많이 발산하는 사람을 적외선 감각기로 쉽게 찾아냅니다.특히 술을 마시면 혈관이 확장되고 체온이 올라가며 호흡이 가빠져 모기에 물리기 훨씬 쉬워집니다.일부 연구에서는 모기가 O형 혈액형을 가진 사람을 더 선호하는 경향이 있다고 알려져 있는데, 특히 땀이나 침 등 체액으로 혈액형 항원 물질을 배출하는 분비형 유전자를 가진 사람이 표적이 되기 쉽습니다.결국 호흡량과 체온, 땀 성분, 피부 미생물, 유전적 요인 등이 복합적으로 작용해 물리는 횟수가 달라지는 것입니다.
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개미들이 사냥하고 쫒고 있었씁니다.
결론부터 말씀드리면 개미는 살이있는 곤충을 상당히 적극적으로 사냥하는 편입니다.또 아무리 건강하고 큰 애벌레라도 개미 떼에게 공격당하면 죽을 수 있습니다.개미는 몸집이 작은 대신 동료들을 부르는 페로몬 신호를 보네는데, 이 신호로 인해 한두 마리가 붙으면 금세 수십, 수백 마리의 개미 떼가 밀려옵니다.게다가 송충이의 털은 큰 동물에겐 효과적이지만, 작은 개미는 털 사이를 파고들어 송충이를 사냥합니다.특히 개미들은 송충이의 피부가 얇은 부위나 숨구멍을 집요하게 물어뜯고, 일부 개미는 개미산을 뿜어 송충이를 마비시키기도 합니다.결국 송충이가 아무리 몸을 비틀어도 체력이 빠져 사냥당하게 됩니다.당시 미어캣님께서 보신 상황은 개미들이 송충이를 본격적으로 사냥하려던 중이었을 겁니다.그대로 두었다면 죽었을 텐데, 미어캣님 덕분에 송충이는 목숨을 건진 것이죠.
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