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뇌가 클수록 머리가 좋을 확률이 높나요?
결론부터 말씀드리면 단순히 머리가 크다고 해서 지능이 더 높다고 단정하기는 어렵습니다.물론 절대적인 뇌 크기가 클수록 더 많은 뉴런을 가질 수 있고,복잡한 정보 처리에 유리할 수 있습니다.고래와 코끼리는 실제 지구상에서 가장 큰 뇌를 가진 동물로 복잡한 사회 구조, 기억력, 문제 해결 능력 등 높은 수준의 인지 능력과 관련될 수도 있습니다. 하지만 이것만이 지능을 결정하는 유일한 요인은 아닙니다.실제 많은 연구에서는 절대적인 뇌 크기보다는 몸무게에 대한 뇌 크기의 비율, 즉 상대적인 뇌 크기나 뇌화 지수(EQ)가 지능을 더 잘 나타낸다고 보고 있습니다.그래서 이를 가지고 비교해보면 인간이 다른 동물에 비해 압도적으로 높은 EQ를 가지고 있으며, 돌고래, 유인원, 코끼리 등도 비교적 높은 EQ를 보입니다. 반면 개와 고양이의 EQ는 고래나 코끼리, 영장류에 비해서는 낮습니다.또한 뇌 크기나 비율뿐만 아니라 뇌의 내부 구조와 뉴런의 밀집도, 특정 뇌 영역의 발달 정도 또한 지능에 중요한 영향을 미칩니다. 예를 들어, 대뇌 신피질의 주름 정도와 뉴런의 연결성은 복잡한 사고와 학습 능력과 관련이 있습니다. 결론적으로, 사람을 제외하고 고래나 코끼리가 개나 고양이에 비해 절대적인 뇌 크기는 훨씬 크지만, 이것이 단순히 '머리가 작아서 지능이 낮다'고 말하기는 어려운 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.05.17
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공룡의 배설물도 화석으로 남아있다는데 그것이 공룡의 배설물이라는 것은 어떻게 알 수 있나요?
공룡의 배설물은 분화석이라는 형태로 화석으로 남습니다. 분화석은 동물의 소화기관을 거쳐 배출된 후 굳어진 것이므로, 나름 특유의 모양과 크기를 가집니다. 물론 시간이 지나면서 변형되거나 부서질 수 있지만, 원통형이나 불규칙적인 덩어리 형태를 띠는 경우가 많습니다. 공또한 룡의 종류와 크기에 따라 분화석의 크기 또한 다양하게 나타나는데, 당연하지만, 대형 공룡의 분화석은 상당히 클 수 있습니다.가장 결정적인 단서가 분화석 내부에 포함된 내용물입니다. 소화되지 않고 남은 먹이의 흔적을 통해 실제 분화석이 맞는지도 판단할 수 있지만, 또 어떤 동물의 배설물인지도 추정할 수 있는 것입니다.만일 육식공룡의 분화석이라면 뼈 조각이나 이빨, 비늘 등 동물의 신체 일부가 발견될 수 있고, 초식공룡의 분화석이라면 식물의 줄기나 씨앗, 잎맥 등 식물성 섬유질이나 규산질 성분이 포함되어 있을 수 있습니다. 게다가 초식공룡은 식물을 소화하는 과정에서 흙이나 작은 돌을 함께 섭취하기도 하므로, 이러한 광물질이 발견되기도 합니다.그래서 분화석이 발견된 지층의 연대를 통해 해당 시기에 살았던 공룡의 종류를 추정할 수 있고, 분화석이 특정 공룡의 골격 화석이나 발자국 화석과 함께 발견되는 경우, 해당 분화석이 그 공룡의 것일 가능성이 매우 높아지는 것입니다.다만, 분화석이 어떤 특정 공룡의 것이라고 명확하게 단정하기는 어렵습니다. 다른 고대 동물의 배설물일 수도 있으며, 퇴적 과정에서 변형되어 형태가 불분명해지는 경우도 많기 때문이죠.
학문 / 생물·생명
25.05.17
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미라쿨린의 작용원리가 어떻게 되는지 잘모르갰어요
설명이 좀 길어질 듯 합니다.먼저 그림은 미라쿨린과 단맛 수용체(TAS1R2/TAS1R3)의 상호작용을 pH 변화에 따라 보여주는 모델입니다.그림에 대해서 너무 상세히 설명드리면 너무 길어져서..한번에 설명을 드리겠습니다.먼저 가장 왼쪽 그림을 보면, 중성 pH 환경에서 미라쿨린(Miraculin, MCL)이 단맛 수용체(TAS1R2/TAS1R3)에 결합해 있는 것을 볼 수 있습니다. 이때 미라쿨린은 'Inactive MCL' 상태로 표시되어 있으며, 수용체는 'Resting state' 즉, 휴지 상태로 되어 있습니다. 다시 말해 미라쿨린이 수용체에 결합은 하지만, 단맛 신호를 활성화시키지 못합니다.중성 상태일 때 단맛이 덜 느껴지냐고 물으셨는데, 일반적으로 미라쿨린이 단맛 수용체에 결합하면 설탕과 같은 일반적인 단맛 물질이 수용체에 결합하는 것을 방해할 수 있습니다. 그래서 미라쿨린을 섭취한 후 중성 상태의 음식을 먹으면 평소보다 단맛이 덜 느껴지거나 아예 느껴지지 않을 수 있습니다. 미라쿨린이 단맛 수용체의 활성 부위를 차단하는 역할을 하기 때문입니다.그리고 가운데 그림은 'Extracellular acidification' 즉, 세포 외부 산성화 상태입니다. 산이 존재하면 미라쿨린의 구조에 변화가 생겨 'Active MCL' 상태가 되는데, 이 상태에서 수용체는 'Partial activation' 즉, 부분 활성화가 됩니다.오른쪽 그림은 '+Intracellular acidification' 즉, 세포 내부 산성화 상태압니다. 약산이 세포막을 통과하여 세포 내부로 들어와 수용체의 특정 부위(His590)에 영향을 주는 것으로 되어 있는데, 세포 내부의 산성화까지 더해지면 수용체가 'Full activation' 즉, 완전 활성화되는 것입니다.산성 환경이 되면 미라쿨린의 구조 변화와 수용체의 특정 아미노산 잔기(특히 His590으로 표시된 히스티딘 잔기)의 양성자화가 일어나면서 수용체의 구조가 변형됩니다. 이 구조 변화가 설탕과 같은 단맛 물질이 결합했을 때처럼 수용체를 활성화시키는 결과를 가져오는 것입니다.따라서 산성 물질이 존재할 때 미라쿨린은 단맛 유발 물질처럼 작용하여 강한 단맛을 느끼게 하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.05.17
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AI관련 바이오산업의 발전은 어느정도 수준인가요?
사실 평가가 많이 갈립니다.분명 일부에서는 정부의 적극적인 지원 덕분에 바이오산업의 AI 활용 수준은 점차 높아지고 있다고 평가하기도 하지만, 전반적인 국내 바이오산업의 AI 도입 및 활용 수준은 아직 초기 단계에 머물러 있다는 평가도 많습니다.특히 데이터 활용의 제한성, 표준화되지 않은 데이터 형식, AI 및 바이오 융합 전문 인력 부족 등이 가장 큰 문제로 꼽히고 있습니다. 결론적으로 우리나라는 정부에서도 나름 바이오산업 AI 분야를 지원하며 성장 가능성을 보여주고 있으며, 관련 기술 개발 및 산업 생태계 조성을 위한 노력이 지속되고 있기는 합니다. 하지만 평가를 받기에는 아직 큰 성과를 보였다고 하기는 어렵습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.17
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태어나서 겪는 모든 후천적인 요인을 배제한다면 신체는 100% 유전으로 설계되나요?
이론적으로는 유전적 설계에 따라 발현될 수 있지만 꼭 그렇게 되지는 앟습니다.유전자는 단순히 존재한다고 해서 기능하는 것이 아닙니다. 언제 어디서 얼마나 활성화될지 상당히 정교하게 조절되게 되는데, 이런 유전자 발현 과정은 DNA 서열 자체 외에도 다양한 분자적 상호작용과 신호 전달 같은 사소한 것에 의해서도 영향을 받습니다.말씀하신대로 비록 외부 환경 요인을 제거했더라도, 세포 내부에서 일어나는 이러한 복잡한 조절 과정 자체에 미세한 차이가 발생할 수 있으며, 이는 최종적인 단백질 생성량이나 시점에 영향을 미쳐 신체의 미세한 차이를 유발할 수 있습니다.즉, 이론적으로는 모든 요인을 통제한다고 가정했지만, 세포 내부의 미시 환경이나 분자 수준의 상호작용까지 완벽하게 동일하게 만드는 것은 생명 현상의 복잡성 때문에 현실적으로 불가능하며, 사고 실험에서도 이러한 미세한 차이 발생 가능성을 완전히 배제하기는 어렵습니다.결론적으로, 말씀하신 완벽한 조건 하에서는 유전자가 신체의 기본 설계 및 발달 방향을 거의 완벽하게 결정할 것입니다. 하지만 현실적으로는 유전자 발현의 복잡성, 발생 과정의 내재된 확률적 요소, 그리고 미세한 생물학적 변이 가능성 때문에, 신체가 100% 유전자에 의해서만 설계되고 정해진다고 단정지을 수는 없습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.17
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비타민 D는 인공적인 조명에도 생성이 되나요?
결론부터 말씀드리면 이론적으로는 가능하지만, 현실적으로는 어렵습니다.비타민 D는 피부가 자외선 B (UVB)에 노출될 때 생성됩니다. 태양광에는 UVB가 포함되어 있어 비타민 D 합성이 가능한 것입니다. 그렇기 때문에 인공 조명 중에서도 햇빛의 UVB 파장과 유사한 파장을 방출하는 조명은 비타민 D 생성을 유도할 수 있습니다.하지만 우리가 접할 수 있는 주변의 인공 조명으로는 비타민 D를 생성하기 어렵습니다. 일반적인 실내 조명인 백열등이나 형광등, LED 등은 비타민 D 합성에 필요한 충분한 양의 UVB를 방출하지 않습니다.UVB는 비타민 D를 생성할 수 있기는 하지만, 과도하게 노출되면 오히려 피부 손상이나 다른 건강 문제를 야기할 수 있기 때문에 일반적인 조명에서는 UVB의 방출량이 매우 적습니다.그렇기 때문에 UVB를 방출하는 인공조명은 특정 광선 치료 목적으로 사용되고 있습니다.그래서 이론적으로는 가능하지만, 현실적으로는 쉽지 않은 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.05.17
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동물의 장기를 사람에게 이식한 사례가 있나요?
네, 실제 임상 사례가 있습니다.가장 대표적인 최근의 사례로는 유전자 편집된 돼지의 심장을 사람에게 이식한 경우가 있는데, 2022년과 2023년에 각각 시도된 두 건의 돼지 심장 이식 수술입니다.물론 돼지 심장 외에도 다양한 동물의 장기나 조직을 사람에게 이식하려는 시도가 있었습니다.1900년대 초 침팬지 등과 같은 다른 영장류의 신장이나 심장을 사람에게 이식하려는 시도가 있었으나, 당시의 의학 기술로는 면역 거부 반응 등으로 실패했었습니다.다만, 돼지는 장기 크기나 생리학적 특성이 인간과 유사한 점이 많아 이종 이식 연구에 주로 활용되어 왔는데, 말씀하신 심장 이외에 신장이나 간, 취도, 심장 막판, 간막, 피부 등의 이식도 연구 중이며 또 시도되고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.17
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돼지도 정말 하마와 코끼리처럼 물을 좋아하나요?
네, 맞습니다.돼지가 더럽다는 인식이 있지만, 실제로는 매우 영리하고 깨끗한 환경을 좋아하는 동물입니다. 특히 방목해서 키우는 돼지들이 풀을 뜯고 활동 범위가 넓어지면서 강이나 호수에서 수영하는 모습도 심심찮게 관찰되고, 야생 멧돼지 역시 물을 매우 좋아하며 뛰어난 수영 실력을 가지고 있습니다.다만, 돼지는 하마처럼 물속에서 살지는 않지만, 더위를 식히고 몸을 깨끗하게 하는 등 물을 활용하며 즐기는 행동을 자주 합니다.따라서 돼지도 하마나 코끼리처럼 물을 좋아하고 여러모로 활용하는 동물이라고 볼 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.17
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쌍커풀은 우리몸에서 무슨역활을하나요?
사실 쌍커풀은 일종의 주름입니다.좀 더 자세히 설명드리면 해부학적으로 눈꺼풀을 들어 올리는 근육인 상안검거근의 일부 섬유가 눈꺼풀 피부와 연결되어 눈을 뜰 때 피부가 함께 접혀 만들어지는 주름입니다.그리고 동양인의 경우 서양인과 비교하여 이 근육과 피부의 연결이 약하거나 지방 조직이 더 많아 쌍꺼풀이 없는 경우가 많습니다.그러나 쌍꺼풀의 기능적인 역할은 명확하게 정의하기 어렵습니다. 시력 보호나 눈물 순환과 같은 필수적인 생리적 기능에 직접적으로 관여하는 것이 아니며 구지 그 역할을 찾는다면 용적인 효과라 할 수 있습니다. 즉, 꺼풀이 눈동자를 덮는 면적이 줄어들어 눈이 더 커 보이고 시원해 보이게 만드는 것이죠.결론적으로 쌍꺼풀은 해부학적 구조로 인해 나타나는 눈꺼풀의 형태이고 몸의 필수적인 기능 수행보다는 주로 눈의 외형에 영향을 미치는 정도라 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.16
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다양한 달팽이의 껍질의 종류가 있을까요?
말씀하신대로 달팽이의 종류에 따라 껍데기의 모양이 다릅니다.주변에서 흔히 볼 수 있는 달팽이가 아닌 좀 독특한 달팽이라면 정말 보석같은 껍데기를 가지고 있는 보석 달팽이, 물레처럼 생긴 나선형 껍질을 가진 유럽물레고둥, 밝은 노란색 껍질을 가진 황금사과달팽이 등이 있습니다.그 외에도 호랑이 무늬와 비슷한 무늬를 가진 달팽이도 있고, 푸른빛을 띠는 껍데기를 가진 달팽이도 있죠.최근에는 무지개 바다 달팽이도 독특한 껍데기를 가진 달팽이로 알려져 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.05.16
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