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답변 내역

곤충은 왜 일반적으로 동물보다 크기가 작을까요?
곤충의 신체 구조와 생리적 특성 때문입니다.곤충은 척추동물처럼 몸 안에 뼈가 있는 내골격 대신, 몸 밖에 단단한 껍질인 외골격을 가지고 있습니다. 이 외골격은 몸을 지탱하고 보호하는 역할을 하지만, 동시에 크기를 제한하는 요인이 됩니다.즉, 몸집이 커지면 외골격의 무게가 기하급수적으로 늘어나고, 이를 지탱하기 위한 근육도 더 커져야 합니다. 결국 너무 커지면 외골격 자체가 엄청난 무게가 되어 움직이기 어려워집니다.게다가 곤충은 성장할 때 이 외골격을 벗는 탈피 과정을 거치는데, 몸집이 커질수록 탈피 과정이 더 위험하고 어려워집니다. 탈피하는 동안 무방비 상태가 되기 때문에 천적에게 노출될 위험도 커지게 되죠.게다가 곤충은 폐나 아가미처럼 집중된 호흡기관이 없습니다. 대신 몸 전체에 퍼져 있는 그물망 같은 기관이라는 작은 관들을 통해 공기 중의 산소를 직접 세포로 확산시킵니다.이러한 산소 확산 방식은 효율적이지만, 산소가 이동할 수 있는 거리에 한계가 있습니다. 몸집이 커지면 산소가 몸속 깊이까지 도달하는 데 어려움이 생겨 산소 공급이 충분하지 않게 됩니다.물론 과거 곤충이 지금보다 훨씬 컸던 시대에는 대기 중의 산소 농도가 지금보다 훨씬 높았기 때문에 거대 곤충이 존재할 수 있었지만 현재의 산소 농도에서는 큰 몸집을 유지하기 어렵습니다.그리고 곤충은 혈액이 혈관 안에만 흐르는 폐쇄 순환계가 아닌, 혈액이 몸속 빈 공간에 직접 흐르는 개방 순환계를 가지고 있습니다. 이러한 순환계는 몸집이 작을 때는 효율적이지만, 몸집이 커지면 혈액을 중력에 저항하여 순환시키는 데 어려움이 생겨 산소와 영양분 공급이 원활하지 않게 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.05.31
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거미줄은 어떻게 그렇게 탄력이 있고 끈끈할까요?
거미줄의 독특한 구조 덕분입니다.거미줄의 주성분은 파이브로인이라는 단백질의 일종으로, 이 단백질은 알라닌과 글라이신이라는 두 종류의 아미노산이 대부분을 차지하는데, 이러한 아미노산 서열이 거미줄의 강도와 유연성을 결정하게 됩니다.그리고 거미줄의 끈끈한 접착력은 거미줄 자체의 단백질 때문이 아니라, 말씀하신 것처럼 거미가 특정한 물질을 발라놓기 때문입니다. 주로 거미줄의 가로줄에 당단백질과 이를 둘러싼 접착성 물질이 묻어 있습니다. 이 접착 물질은 공기 중의 수분을 흡수하면서 매우 끈적끈적하게 변하며, 늘어났다가 줄어들기도 하는 특성을 가지게 되죠.
학문 / 생물·생명
25.05.31
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실제로 개미 전체의 무게가 사람 무게보다 더 나가나요?
결론부터 말씀드리면 이전까지는 사실로 생각했지만, 현재로서는 그렇다고 단정하기는 어렵습니다.최근 연구 결과에 따르면, 지구상의 개미 전체 바이오매스, 즉 생물량은 인간 전체 바이오매스의 약 20%에 해당합니다. 즉, 인간 전체의 무게가 개미 전체의 무게보다 훨씬 더 많이 나갑니다.2022년에 발표된 연구에 따르면, 지구상에는 약 20경 마리의 개미가 존재하며, 이들의 총 건조 탄소 바이오매스는 약 1,200만 톤으로 추정하고 있으며, 인간 전체의 바이오매스는 약 6,000만 톤이기에 인간이 훨씬 큰 것이죠.물론 과거에는 말씀하신 것처럼 개미의 총 무게가 인간의 총 무게와 비슷하거나 더 많다는 추정치가 있었지만, 최근 연구에서는 개미의 바이오매스가 생각보다 작다는 것이 밝혀졌습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.31
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갑각류는 대부분 껍질을 가지고 있는데 껍질에 열을 가하면 붉은색을 띄는 이유가 무엇인가요?
갑각류에 포함된 아스타잔틴이라는 색소 때문입니다.갑각류의 껍데기는 보통 푸르거나 검푸른 색을 띠는 경우가 많은데, 이는 아스타잔틴이 단백질과 결합하여 숨겨져 있기 때문입니다. 즉, 단백질과 결합한 아스타잔틴은 붉은색을 나타내지 못하고 다른 색으로 보이게 됩니다.하지만 갑각류를 요리하기 위해 열을 가하면, 단백질이 변성되어 아스타잔틴에서 분리되고, 아스타잔틴의 붉은색을 드러내게 됩니다. 우리가 익힌 갑각류에서 볼 수 있는 선명한 붉은색은 바로 이 아스타잔틴의 색깔인 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.05.31
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일본모기에는 다 뇌염이 있는건가요?
그렇지는 않습니다.일본뇌염은 작은빨간집모기라는 특정 모기 종이 주로 매개하는데, 이 모기는 논이나 동물 축사, 웅덩이 등에서 서식하며, 주로 야간에 활동합니다.그렇지만, 일본뇌염 바이러스를 전파하는 주된 모기가 작은빨간집모기(Culex tritaeniorhynchus)일 뿐 Armigeres, Culex, Mansonia 속의 다른 모기 종에서도 바이러스가 분리되기도 합니다.또한 작은빨간집모기라고 해서 모두 일본뇌염 바이러스를 가지고 있는 것도 아닙니다. 질병관리청에서는 매년 일본뇌염 매개모기 감시사업을 통해 바이러스 감염 여부를 검사하고, 바이러스가 있는 모기가 발견되면 일본뇌염 경보를 발령하게 되죠.또한 일본뇌염 바이러스를 가진 모기에 물린 사람의 95% 이상은 증상이 없거나 가벼운 증상만 보입니다. 극히 일부에서만 뇌염으로 진행되는데, 뇌염으로 진행될 경우 사망률이 높고 후유증이 발생할 가능성이 있습니다.다시 정리해 드리면 일본뇌염의 매개체는 작은빨간집모기이며, 모든 일본 모기가 매개하지는 않습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.31
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왜 다른 동물에 비해서 사람의 머리카락만 계속 자라는 것일까요?
털의 성장주기의 차이 때문입니다.즉, 사람의 머리카락은 다른 신체 부위의 털과는 다르게 성장기가 매우 길고 휴지기가 짧습니다. 그래서 계속 자라는 것처럼 보이는 것이죠.하지만 유독 다른 동물의 머리털과 달리 사람의 머리카락만 그런 것은 말씀하신 대로 머리를 보호하는 역할이라는 것도 하나의 가설이며, 아직까지 학계에서는 명확히 확립된 것은 아닙니다. 사회적, 성적 선택 가설도 머리카락이 계속 자라는 이유로 폭넓게 인정받는 가설 중 하나입니다.
학문 / 생물·생명
25.05.31
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우리나라에도 불개미가 자주 발견이 되어서 사람들 피해가 나는 기사가 있었는데 불개미의 어떤점이 위험하고 예방을 해야하나요!
사실 우리나라에 서식하는 토종 불개미가 있습니다.하지만, 해당 불개미는 독침을 가지고 있지 않는 대신 위협을 느끼면 개미산인 포름산을 분사합니다. 개미산은 피부에 닿으면 따끔거리고 가려움을 유발하는 정도입니다.그러나 뉴스에서 나오는 불개미는 이런 토종이 아니라 외래종인 붉은불개미입니다.붉은불개미는 일반 개미와 달리 꼬리 부분에 독침을 가지고 있습니다. 이 독침에 쏘이면 통증과 가려움, 농포 형성, 과민성 쇼크 등의 증상이 나타날 수 있습니다.또한 붉은불개미는 독성 외에도 번식력과 환경 적응력이 뛰어나 한번 자리를 잡으면 박멸하기 어렵고, 농작물 피해나 생태계 교란을 일으킬 수도 있어 국제적으로도 100대 악성 침입 외래종으로 지정되어 있습니다.사실 피해의 예방법이라면 건드리지 않는 것이 최선이며 혹시라도 독침에 쏘이거나 물렸다면 즉시 병원을 방문하시는 것이 좋습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.31
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모기는 왜 아이들을 더잘 무는것 같을까요?
여러가지 이유가 있겠지만, 보통 아이들의 신진대사율이 높기 때문입니다.보통 아이들은 성인보다 신진대사가 활발하고 호흡량이 많아 이산화탄소를 더 많이 배출하고, 체온도 좀 더 높은 경우가 많습니다. 그래서 이산화탄소와 체온에 반응하는 모기에게는 더 눈에 띄는 대상이 되는 것입니다.게다가 아이들의 피부는 성인보다 얇고 부드러워서 모기가 침을 꽂아 피를 빨기 더 쉬울 수 있는 것도 이유가 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.05.31
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문어가 몸의 색깔을 변화시키는 기능이 있는데 어떤 물질로 몸색깔이 변하며 어떤상황에 어떤색으로 바뀌나요?
문어가 몸 색깔을 변화시키는 능력은 다양한 색소들이 들어있는 색소포라는 세포 덕분입니다.문어 몸에는 수백만개의 색소포가 있고, 각각의 색소포는 근육 섬유와 연결되어 있습니다.문어의 뇌에서 시각 정보를 받아들이고 명령을 내리면, 이 근육들이 수축하거나 이완하게 되는데 근육이 수축하면 색소 주머니가 커져서 그 색소가 피부에 나타나게 되고, 근육이 이완되면 주머니가 줄어들어 색소가 사라지게 됩니다.이러한 방식으로 여러 색소포의 크기와 조합을 조절하여 다양한 색상뿐만 아니라 줄무늬나 반점 같은 복잡한 패턴까지 만들어낼 수 있는 것입니다.게다가 색소포 아래에는 빛을 반사하는 반사 소판과 백색 소포층이 있어 빛의 반사를 조절하여 더욱 다양한 색과 광택을 표현할 수 있게 합니다.그리고 문어는 주로 위장이나 의사소통을 위해 몸 색깔을 바꿉니다. 특히 공포를 느끼면 흰색, 화가 나면 붉은색계열, 공격성을 나타내는 경우 어두운 색, 복종을 나타낼 때는 옅은 색 등의 색상으로 표현하는 것으로 알려져 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.31
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바다생물중 거대한 고래의 경우 바다속 수심 몇 미터까지 잠수할수 있으며, 한번 숨을 들이마시면 얼마나 오래 물 속에 있을수 있나요?
고래의 종에 따라 다르지만, 가장 깊이 잠수하는 것으로 알려진 종은 퀴비에부리고래입니다.이 고래는 거의 3,000m까지 잠수하는 것으로 알려져 있죠.또 향유고래도 매우 깊이 잠수하는 고래로, 일반적으로 2,000m 이상까지 잠수할 수 있으며, 일부 기록으로는 3,000m 이상 잠수하기도 합니다.잠수 시간 역시 종에 따라 차이가 많습니다.앞서 말씀드린 퀴비에부리고래는 가장 긴 잠수 기록을 가지고 있으며, 최대 3시간 42분 동안 물속에 머무른 것이 관찰되기도 했고 향유고래도 평균적으로 45분에서 90분 정도 잠수하며, 최대 2시간 이상 물속에 머무를 수 있습니다. 또 잘 알려진 밍크고래도 약 1시간 정도 잠수가 가능합니다.하지만, 대부분의 고래는 보통 10분에서 20분 정도 잠수가 가능하고, 혹등고래의 경우 10분에서 15분, 길게는 45분까지 잠수할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.31
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