답변 내역

타조가 날지 못하는 대신 시속 70km 이상으로 달릴 수 있는 이유는 진화 과정에서의 전략적 선택 때문입니다.성체의 무게가 100kg을 넘어가며 큰 몸집을 공중으로 띄우는 데는 에너지가 너무 많이 소모되며 비행을 포기했습니다. 대신 그 에너지를 지상에서도 살아남을 수 있게 다리 근육과 스프링 같은 충격 흡수 구조에 집중했습니다.발가락을 단 두 개만 남겨 지면 마찰력을 줄이고, 한 걸음에 최대 5m를 나아가는 거대한 보폭을 가지며, 단거리 폭발력만 좋은 사자 같은 포식자와 달리, 타조는 시속 50km로 30분 이상 달릴 수 있는 뛰어난 지구력을 지녔습니다.결과적으로 타조는 하늘을 날아 포식자에거 벗어나는 것을 포기하는 대신 지상에서도 빨리 도망갈 수 있게 진화하며 생존 확률을 극대화한 것입니다.

결론부터 말씀드리면 고라니 개체수가 줄어들면 우리나라 생태계 균형에도 큰 문제가 발생할 수 있습니다.먼저 삵이나 담비 같은 최상위 포식자들의 먹이원이 사라져 연쇄적인 타격을 입게 됩니다.또한 많은 양의 식물의 잎과 덩굴을 먹는 초식 활동이 멈추면서 특정 식물이 과도하게 번성해 숲의 종 다양성이 떨어질 수도 있습니다.게다가 고라니의 배설물을 통한 토양 영양분 순환 기능이 떨어지며 숲의 건강성도 떨어지게 됩니다.현실적으로 무작정 고라니의 수를 줄일 수만도 없는 것이죠.

사실 어류는 포유류보다 종간 교배 장벽이 낮아 서로 다른 종이나 속 사이의 교배가 훨씬 쉽습니다.체외 수정 방식에 유연한 수정 기작 덕분에 자연 및 인위적 교배가 활발하게 일어납니다.대표적으로 줄무늬 배스와 화이트 배스를 교배한 '하이브리드 스트라이프드 배스' 등이 양식에 쓰이고 있고, 관상어 시장에서도 시클리드나 플래티 등 다른 종을 교배해 독특한 외형의 품종을 자주 만듭니다.다만 포유류의 라이거처럼 대부분의 어류 잡종 역시 생식 능력이 없는 경우가 많고, 성장이 빠른 '슈퍼 틸라피아'나 양식용 삼배체 어류처럼 인위적 개량 사례도 다양합니다.그래도 일부의 경우 교잡 후 염색체가 배로 늘어나 번식 능력을 갖추는 경우가 있고, 이를 생물학에서는 '잡종 종분화'라 부르며, 실제로 새로운 종이 탄생하는 진화적 기작이 되기도 합니다.

포도 씨 역시 꽃의 암술 속 밑씨가 꽃가루와 만나 수정되면서 형성됩니다.그리고 말씀하신 것처럼 머루포도는 유전적으로 수정 능력이 뛰어나기 때문에 거의 모든 밑씨가 발달할 수 있어 씨가 많은 편입니다.또 씨의 주요 성분은 불포화 지방산, 폴리페놀(타닌), 단백질 등으로 다른 씨앗들 처럼 자손을 위한 영양분이 응축되어 있습니다.또한 식물은 뿌리로 토양의 무기양분을 흡수하고 잎에서 광합성을 통해 유기물을 만들어 물관과 체관으로 열매에 보냅니다. 포도 역시 다른 식물과 다르지 않습니다.그리고 전달된 영양소들은 수정된 밑씨 내부에서 세포 분열을 일으켜 배와 단단한 씨껍질(종피)을 만들게 되는데, 씨와 과육은 따로 만들어져 합쳐지는 것이 아니라, 수정과 동시에 씨방 안에서 함께 자랍니다. 암술의 밑씨는 씨가 되고, 씨를 둘러싼 씨방 벽은 우리가 먹는 과육과 껍질로 동시에 분화하여 발달하는 것입니다.

말씀대로 비타민 B 8종은 같은 식품군에 많고 에너지 대사를 돕는다는 공통점이 있지만, 구조와 세부 기능은 각기 다릅니다.큰 틀에서는 탄수화물과 단백질, 지방을 에너지로 바꾸는 대사에 관여하지만, 각 비타민의 효능에는 차이가 있습니다.예를 들어 비타민 B1은 신경계와 탄수화물 대사에, B6는 단백질 대사에, 엽산과 B12는 적혈구 생성과 DNA 합성에 특화되어 있습니다.그리고 말씀하신대로 '조효소'는 효소의 활동을 돕는 보조인자이고, 비타민 B는 이 조효소로 작용합니다. 효소는 단백질로만 이루어져 있으면 제 역할을 못 하는 경우가 많은데, 이때 비타민 B가 결합해 화학 반응의 속도를 높여주는 것이죠.즉, 영양소가 우리 몸의 에너지로 바꾸는 생화학 반응에서 비타민 B가 필수적인 역할을 수행하는 셈입니다.

선택적 독성이 가능한 가장 큰 이유는 세균과 인체 세포의 구조적 차이 때문입니다.세균은 외부 압력을 견디기 위해 펩티도글리칸이라는 독특한 세포벽을 가지고 있습니다. 페니실린은 세포벽 구성 요소를 엮어주는 효소(PBP)에 결합해 그물망 형성을 방해합니다. 그래서 세포벽을 합성하지 못해 틈이 생겨 약화된 세균의 세포벽은 내부 압력을 이기지 못하고 결국 터져 사멸되는 것입니다.반면 인체 세포는 단단한 세포벽이 없고 유연한 세포막만 존재해 페니실린의 공격 대상이 아예 없습니다.또 단백질 합성을 막는 항생제 역시 세균의 70S 리보솜만 특이적으로 방해하는 구조입니다.이 역시 인체 세포는 구조와 크기가 다른 80S 리보솜을 사용하기 때문에 단백질 합성이 방해받지 않습니다.결론적으로 항생제는 세균과 인체 세포의 확실한 구조적 차이를 이용하기 때문에 인체에는 해를 주지 않는 것입니다.

알레르기는 꽃가루나 먼지 같은 무해한 물질을 면역계가 위험한 침입자로 오인해 과도하게 반응하는 현상입니다.첫 번째 노출 될 때 몸이 해당 물질을 기억하고 특이적인 IgE 항체를 만들어 호흡기 등의 비만세포 표면에 결합시킵니다.이후 동일한 알레르겐이 재침입하면 비만세포에 붙어 있던 IgE 항체와 결합하는 교차 결합이 일어나는데, 이 신호로 인해 비만세포 내부의 칼슘 이온 농도가 급증하고 화학 물질 주머니가 터지는 탈과립 현상이 발생합니다. 이 과정에서 히스타민을 비롯한 염증 유발 물질들이 혈관과 조직으로 순식간에 쏟아져 나오게 되는 것입니다.분비된 히스타민은 주변 혈관을 확장시키고 투과성을 높여 부종과 두드러기를 일으키게 되고, 또한 신경을 자극해 가려움과 재채기를 유발하며, 콧물과 눈물 분비 촉진합니다.또한 기관지 평활근을 수축시켜 기도를 좁게 만듦으로써 호흡곤란이나 쌕쌕거림 같은 증상이 생기기도 합니다.좀 더 간단히 말씀드리면 '항원 침입 - IgE와 비만세포 결합 - 교차 결합 탈과립 및 히스타민 방출 - 증상 발현'의 순서로 진행되기 때문에 알레르기 약인 항히스타민제는 이 과정에서 히스타민이 수용체에 결합하는 것을 막아 증상을 완화하는 원리입니다.

현실적으로 위가 감당할 수 없는 수준의 음식물이 들어오면 위벽이 과도하게 팽창하며 복통을 일으키게 됩니다.그리고 소화효소와 위산도 부족해져 음식물이 제대로 분해되지 못하고 위에 오래 머물며 더부룩함을 느끼게 되는 것이죠.또한 많이 먹었을 때 곧바로 화장실을 가게 되는 가장 큰 이유는 위대장 반사 때문입니다.위대장 반사는 위장에 새 음식이 들어오면 대장에게 기존 찌꺼기를 비워 공간을 만들라는 생리적 신호인데, 과식하면 이 반사가 과도하게 활성화되어 대장이 급격히 연동 운동을 시작하게 되고, 이로 인해 장에 있던 내용물이 수분을 채 흡수하지 못한 채 빠르게 밀려 내려와 화장실을 갈 수 밖에 없는 것이죠.또한 갑자기 늘어난 음식물을 처리하느라 장 신경계가 자극받아 장 운동이 지나치게 빨라지는 것도 이유입니다.결국 수용할 수 있는 음식에 비해 너무 많은 양이 들어와 소화 시스템에 과부하가 걸리고, 몸이 급하게 소화관을 비우려는 방어 반응의 결과인 셈이죠.

결론부터 말씀드리면, 바다거북은 기본적으로 매우 온순하고 겁이 많은 성향을 가지고 있습니다.평소에는 사람을 만나면 피하거나 도망치는 모습을 보입니다.다만, 푸른바다거북은 해초, 매부리바다거북은 해파리 등을 먹는 다양한 식성을 가지고 있는데, 다이버나 수영선수가 사용하는 형광이나 반투명 물갈퀴는 물속에서 주식인 해파리와 매우 비슷한 모습입니다.그래서 시력이 아주 좋지 않은 바다거북이 이를 먹이로 착각해 무는 경우가 있습니다.또한 단단한 갑각류를 부수는 강력한 턱 근육을 가지고 있어, 실수라도 엄청난 압력으로 물거나 씹게 됩니다.말씀하신 손가락이나 발가락이 잘리는 등 심한 부상은 사실 공격성이 원인이 아니라 먹이 오인이나 방어 본능 때문이 대부분입니다.결국 공격적이라기보다는 야생동물 특유의 본능적인 반사 행동과 착각으로 발생한 사고이죠.

결론부터 말씀드리면 피부와 머리카락 모두 멜라닌 세포가 색소를 만들지만, 두 조직이 색소를 관리하고 자극에 반응하는 생리적 구조와 수명 주기가 전혀 다르기 때문입니다.피부 표피의 멜라닌 세포는 자외선에 직접 노출되어 DNA를 보호하려는 방어 기전으로 멜라닌을 과다 생성합니다.반면 머리카락을 만드는 모낭은 피부 깊은 곳에 있어 자외선 자극으로 인한 멜라닌 증식 반응이 일어나지 않습니다.또한 피부 세포는 평생 계속 가동되지만, 모발 멜라닌 세포는 머리카락 성장 주기(성장기 - 퇴행기 - 휴지기)에 맞춰 만들어지고 사멸하기를 반복합니다. 그래서 머리카락이 새로 날 때마다 모낭 속 멜라닌 줄기세포가 분화하여 색소를 공급해야 하죠.