답변 내역

결론부터 말씀드리면 곤충들은 독초에 대한 내성을 가지고 있는 경우가 많습니다.이는 학습이 아니라 수백년간 이어진 진화의 결과라 할 수 있습니다.모든 곤충이 그렇지는 않지만, 곤충은 몸속의 사이토크롬 P450 같은 강한 해독 효소를 이용해 식물의 독소를 무해하게 분해하여 배출하는 경우가 있습니다.또 모나크나비 애벌레처럼 유전자 변이를 통해 독소에 면역을 가질 뿐만 아니라 오히려 그 독을 몸에 축적해 포식자로부터 자신을 보호하는 무기로 삼기도 합니다.물론 앞서 말씀드린대로 모두 내성을 가지지는 못하는데, 머리로 학습하는 대신 더듬이나 발에 있는 화학 수용체로 독초의 맛과 냄새를 감지해 본능적으로 피하거나, 독성이 강한 즙을 가진 식물을 먹을 때는 잎맥을 먼저 갉아 독액의 통로를 차단한 뒤 안전한 부위만 골라 먹기도 합니다.

사실 악어거북 자체가 강인한 것도 있지만, 원 서식지인 미국 남부의 기후가 참매님께서 생각하시는 것과는 좀 다를 수 있습니다.원 서식지인 미국 남부 미시시피 유역도 겨울에는 영하의 한파가 심한 곳이어서, 악어거북은 본래 추위를 견디는 능력이 있습니다. 물론 우리나라의 겨울이 더 춥기는 하지만, 겨울이 오면 수온이 낮은 물속 깊은 진흙이나 통나무 밑에 몸을 묻고 신진대사를 극한으로 낮추는 동면에 들어가고, 동면 중에는 물속에 녹아 있는 산소를 항문 부위의 총배설강으로 흡수하며 폐호흡 없이 몇 달을 버텨내는 것입니다.또한 다 자란 성체는 단단한 등갑과 크기 덕분에 국내 생태계에서는 사자나 호랑이 같은 천적이 전혀 없습니다.게다가 가만히 앉아 먹이를 유인하는 매복형 사냥을 하므로 에너지를 거의 쓰지 않아 오래 굶어도 생존이 가능합니다.결국 강인한 동면 능력과 압도적인 신체 조건 덕분에 원서식지보다 혹독한 국내 사계절 속에서도 살아남을 수 있었던 것입니다.

결론부터 말씀드리면 후각순응 또는 후각피로라 불리는 현상 때문입니다.우리 코와 뇌는 살아남기 위해 새로운 냄새를 알아차리는데 최적화되어 있습니다.그래서 매일 맡는 익숙한 향수 냄새는 뇌가 안전한 것으로 판단해 의도적으로 차단해 버립니다. 이 때문에 시간이 지나면 코의 후각 세포들이 포화 상태가 되어 향을 느끼지 못하게 됩니다.반면 주변 사람들은 그 향에 지속적으로 노출되지 않았던 상태이죠. 그렇기에 곁에 다가왔을 때 뇌가 그것을 새로운 자극으로 받아들여 아주 강하게 인지하는 것입니다.결국 내 코가 마비되어 느끼지 못하는 것일 뿐, 향수의 향은 주변에 그대로 퍼지고 있는 것입니다.

결론부터 말씀드리면 잎 속의 카데킨과 산화효소 덕분입니다.사과가 공기 중에 갈색으로 변하는 것처럼 찻잎도 따서 가만히 두면 스스로 붉게 변하는 산화현상이 발생합니다.그래서 이 산화 과정의 타이밍에 따라 맛과 향이 완전 다르게 나타나게 되죠.먼저 녹차는 잎을 따자마자 열을 가해 산화를 완전히 막아 녹색을 유지한 차이고, 백차와 황차는 어린 싹을 아주 살짝만 산화시키거나 약하게 발효해 은은함을 살린 차이고, 청차(우롱차)는 산화를 절반쯤만 진행시켜 녹차의 싱그러움과 과일 향을 모두 잡은 차이며, 홍차는 세포를 깨뜨려 산화를 100% 가깝게 끝까지 촉진해 붉고 달콤한 향을 낸 차입니다.마지막 흑차(보이차)는 산화가 아닌, 미생물을 투입해 메주처럼 진짜 발효를 시켜 깊은 맛을 낸 차입니다.결론적으로 차나무가 가진 카테킨 성분과, 이를 조율한 가공 기술로 가진 여섯 가지 차가 탄생한 것입니다.

결론부터 말씀드리면 이미 환경에 완벽히 적응한 형태를 가지고 있기 때문입니다.상어의 유선형의 연골 몸 구조는 물의 저항을 최고화하고 가벼우면서도 사냥꾼다운 민첩한 움직임이 가능하게 하고, 물의 와류를 줄여주는 방패비늘 덕분에 최소한의 에너지로도 효율적으로 헤엄치는 것이 가능하죠.그리고 평생 끊임없이 재생되는 이빨 덕분에 공격력도 유지되고, 미세한 전류를 감지하는 로렌치니 기관과 옆줄 시스템으로 어둠 속에서도 먹잇감을 찾는 것이 가능할 뿐만 아니라 피를 감지하는 후각과 시각도 이미 발달을 마친 상황이죠.게다가 가장 중요한 것은 바다환경은 육지에 비해 큰 변화가 발생하지 않았습니다.얕은 바다부터 심해까지 넓은 범용성을 가져 지구 대멸종 시기에도 살아남았고, 먹이 사슬에서도 가장 꼭대기 정점에 위치하고 있어 생존을 위협할 만한 강력한 천적이나 경쟁자가 적어서 변화가 필요 없었죠.결론적으로 진화란 생존을 위한 변화인데, 이미 환경에서나 먹이사슬에서나 완벽했던 상어는 모습을 크게 바꿀 필요가 없었던 것입니다.

결과부터 말씀드리면 딱따구리의 독특한 두개골과 혀 구조 덕분입니다.먼저 뇌를 둘러싼 앞쪽 두개골은 미세한 구멍이 뚫린 다공성 구조로 되어 있어 부리를 통해 전달되는 운동 에너지를 흡수해서 사방으로 분산시킵니다.또한, 뇌와 두개골 사이에 공간이 거의 없어 뇌가 내부에서 흔들리며 부딪히는 뇌진탕을 막습니다.여기에 설골 장치, 즉 혀뿌리뼈라 불리는 긴 혀가 결정적인 완충 역할을 하는데, 혀가 목 뒤와 뒤통수를 거쳐 정수리까지 두개골 전체를 한 바퀴 감싸고 있는 독특한 해부학적 구조를 가지고 있죠.그래서 나무를 쪼는 순간 이 설골과 주변 근육이 팽팽하게 수축하며 머리를 단단히 잡아주는 일종의 안전벨트 역할을 하는 것입니다.

결론부터 말씀드리면 우리 몸의 자율신경이 내리는 명령으로 인한 결과입니다.과거에는 삼투압으로 인한 것이라는 주장이 강했지만, 실제로는 자율 신경계의 작동 결과이죠.손발이 물에 오래 닿으면 교감신경이 그 부위의 미세혈관을 알아서 수축시키게 되고, 혈관이 줄어들면 피부 밑의 부피가 감소하면서 겉 피부가 풍선처럼 쭈글쭈글하게 접히는 것입니다.실제 신경이 손상된 환자는 물속에 오래 있어도 손발이 쪼그라들지 않죠.또한 우리 몸의 여러 곳 중 유독 손발가락만 그런 이유는 물속에서 미끄러지지 않기 위한 진화의 결과입니다.주름의 홈이 물이 흘러나갈 수 있게 해서 젖은 물건을 잡거나 걸을 때 접지력을 높이는 것입니다. 비슷하게 비 오는 날 자동차가 미끄러지지 않도록 타이어에 홈을 파놓은 원리와 같습니다.또한 손발끝은 다른 피부에 비해 자율신경이 상당히 조밀하게 밀집된 부위이기 때문이기도 하고, 마찰을 견디기 위한 두꺼운 각질층 구조가 발달한 것도 이유입니다.결론적으로 몸이 미끄러운 환경에 적응하려는 오랜 기간의 진화 결과인 셈입니다.

파인애플과 같은 CAM식물은 이산화탄소의 흡수와 광합성의 시간을 달리해서 건조한 환경에서도 수분의 손실을 최소화하는 것입니다.C3 식물, 즉 일반 식물은 빛이 있는 낮에 기공을 열어 이산화탄소를 흡수하지만, 뜨겁고 건조한 대기 때문에 기공을 통해 막대한 양의 수분이 증산 작용으로 손실됩니다.반면 앞서 말씀드린대로 CAM 식물은 이산화탄소의 흡수와 광합성에 시간을 달리합니다.대기가 시원하고 습한 밤에 기공을 열어 수분 손실을 최소화하며 이산화탄소를 흡수하는데, 이때 흡수한 이산화탄소는 PEP 카복실화 효소(PEPC)에 의해 말산으로 전환되어 세포 내 액포에 저장됩니다.그리고 낮이 되면 수분 증발을 막기 위해 기공을 완전히 닫고 대신 밤새 액포에 모아둔 말산을 다시 꺼내 분해해서 세포 내부에 고농도의 이산화탄소를 공급하고, 이를 활용해 햇빛 아래에서 광합성(캘빈 회로)을 완결합니다.결과적으로 CAM 식물은 수분 증발량이 가장 적은 밤에만 기공을 열고, 낮에는 기공을 닫은 채 저장한 이산화탄소를 잉용해서 C3 식물 대비 약 10% 수준의 수분만으로도 살아남 수 있는 것입니다.

먼저 과학이란 분명 무엇인가가 어떻게 작동하는지를 밝혀내고 설명하는 도구입니다.하지만, 인간의 의식과 존재의 의미 같은 주관적인 영역에서는 본질적인 한계가 있습니다.뇌과학이 발달해도 뇌세포의 신호가 어떻게 생생한 느낌으로 변하는지는 여전히 알 수 없는 부분이고, 또한 과학은 우주의 탄생 과정이라는 사실을 확인할 수 있지만, 왜 살아야 하는가라는 의미는 부여하지는 못합니다.사랑의 호르몬을 측정할 순 있어도, 그 사랑이 개인에게 갖는 가치까지 규명하긴 어려운 것입니다.왜냐하면 가치와 의미를 창조하고 느끼는 것은 과학적 분석을 넘어선 인간만의 고유한 영역이기 때문입니다.결국 과학은 사실의 뼈대를 제공한다면, 철학과 예술은 그 위에 존재라는 살을 붙여나가는 것입니다.따라서 세상의 모든 진실을 설명하기에 과학은 정답지가 아닌 좋은 탐구 도구일 뿐입니다.즉, 과학은 진실에 가까운 사실까지는 접근할 수 있지만, 말씀하신 의식과 존재의 의미를 규명하는 것은 과학의 한계에서는 벗어난 영역일 수 있습니다.

말씀하신 것처럼 하루아침에 무너지는 것은 아니지만, 생태계는 톱니바퀴처럼 맞물려 돌아가고 있기 때문에 한 종이 멸종하게 되면 서서히 부서지는 톱니바퀴처럼 다른 종까지 연쇄적으로 무질 수 있고 결국 인간에게 피해가 됩니다.예를 들어 벌과 나비 같은 곤충이 사라지면 농작물 수분이 안 되어 식량 위기가 오고, 숲과 습지가 사라지면 공기와 물을 정화할 방법이 없어지는 것이죠.또한 아스피린이나 페니실린처럼 인류를 구한 약들도 야생에서 왔으며, 멸종은 미래의 암 치료제나 백신 후보를 영원히 잃는 것을 뜻하기도 합니다.게다가 해충을 잡는 천적이 사라져 농약 비용이 폭증하는 등 생태계 파괴 후 이를 복구하는 데는 상상을 초월하는 비용이 들어갑니다.결론적으로 당장 영향이 없어 보일지라도 멸종위기종을 보호하는 것은 동식물만을 위한 것이 아니라, 인류가 지구에서 계속 안전하게 살아남기 위한 필수적인 생존 전략인 셈입니다.