답변 내역

결론부터 말씀드리면 박쥐와 생쥐는 조상이 같지 않습니다.둘 다 포유류이지만, 진화 과정에서 매우 오래전에 다른 길을 걸어왔기 때문에 생김새와 생활 방식이 완전히 달라졌습니다.박쥐는 포유류 중 유일하게 날 수 있는 동물로, 긴 앞다리와 발 사이에 얇은 막이 펼쳐져 날개를 이루고 있으며, 초음파를 이용하여 사냥하고, 대부분 야행성입니다. 반면 생쥐는 몸집이 작고 꼬리가 긴 설치류로, 땅 위에서 살며 풀이나 곡식 등을 먹고 삽니다.그럼에도 박쥐의 이름에 '쥐'라는 글자가 들어간 이유는, 옛날 사람들이 박쥐를 처음 발견했을 때 몸집이 작고 털이 있는 모습이 쥐와 비슷하다고 생각했기 때문입니다. 특히 밤에 활동하고 어두운 곳에 숨어 사는 습성 때문에 쥐와 더욱 헷갈렸을 것입니다. 하지만 앞서 말씀드렸듯 박쥐는 쥐와는 전혀 다른 종류의 동물이라는 것이 과학적으로 밝혀졌습니다.그리고 박쥐가 날 수 있는 이유는 앞서 말씀드렸듯 오랜 진화 과정을 통해 앞다리가 날개로 변형되었기 때문입니다. 이러한 변화는 먹이를 찾고 포식자를 피하는 데 유리하게 작용했습니다. 반면 다른 포유류들은 날개의 필요성이 크지 않아 이러한 진화과정을 거치지 않은 것입니다.

가을이 되면 나무는 월동 준비를 위해 나뭇잎을 떨어뜨리게 되는데, 이는 나뭇잎과 가지 사이에 '떨켜층'이 형성되기 때문입니다.그리고 떨켜층이 형성되면 나뭇잎은 충분한 물을 공급받지 못하게 되지만 잎에서는 햇빛을 받아 광합성이 계속 진행됩니다. 그 결과 잎 내부의 산성도가 증가하고, 엽록소는 파괴되며, 엽록소 때문에 보이지 않던 카로틴이나 크산토필과 같은 색소가 나타나게 보이게 되고 이 과정을 통해 나뭇잎의 색이 붉게 혹은 노랗게 변하게 되는 것입니다.

개미의 힘은 단순히 크기와 비례하지 않기 때문에 들 수 있다고 확답을 하기는 어렵습니다.다시 말해 개미가 인간만큼 커진다 해도 상당한 무게를 들 수 있을 수 있다고 생각하실 수 있지만, 과학적으로 따져보면 실제로는 그렇지 않습니다.개미가 무거운 물건을 들 수 있는 능력은 단순히 근육의 힘 뿐만 아니라 골격 구조와 몸집 크기에 더 많은 영향을 받습니다. 즉, 개미의 작은 몸은 근육을 키울 공간이 제한적이기 때문에, 사람만큼 커진다고 해도 근육량이 비례하여 늘어나는 것은 아니며 개미의 힘은 레버 작용과 효율적인 근육 사용에도 있습니다.그렇기 때문에 개미가 사람만큼 커진다 해도 자기 몸무게의 수십 배 정도만 들 수 있을 것으로 예상되기에 덤프트럭을 들 수는 없을 것으로 생각됩니다.

동물의 뇌는 즉각적인 보상에 민감하게 반응하도록 진화했습니다. 즉, 눈앞에 먹이가 있다면, 이는 곧 에너지 획득이라는 즉각적인 보상과 연결되기 때문에 뇌는 먹는 행동을 강하게 유도하는 것입니다.이러한 즉각적인 보상에 민감한 이유는 생존 때문입니다. 야생에서는 먹이를 언제 다시 구할 수 있을지 알 수 없기 때문에, 먹이를 발견하면 최대한 많이 먹어두는 것이 생존에 유리한 것이죠.게다가 동물 종에 따라 학습 능력이 다르기 때문에 미래를 예측하고 행동하는 능력에도 차이가 있습니다. 모든 동물이 사람처럼 미래를 계획하고 행동할 수 있는 것은 아니기 때문입니다.

네, 말씀대로 펭귄은 주로 바닷물을 먹습니다.빙하 지역에 살고 있는 펭귄들은 주변에 고여 있는 민물을 찾기가 쉽지 않아 바닷물을 마시기는 하지만, 그로 인해 염분이 축척되지는 않습니다.왜냐하면 펭귄은 염분을 배출하는 기관을 가지고 있기 때문입니다. 즉, 마신 바닷물 속의 염분을 걸러내고, 농축된 염분을 부리 밑의 샘을 통해 몸 밖으로 배출하는 것이죠.또한 펭귄은 물고기 등을 먹으면서도 필요한 수분을 얻을 수 있습니다. 그래서 먹이에 포함된 수분이 몸속의 수분 균형을 유지하는 데 도움이 됩니다.

생쥐가 미로 테스트의 대표적인 모델로 자리 잡은 이유는 인간과의 유사성과 분석의 용이함 때문입니다.생쥐의 뇌는 인간의 뇌와 비슷한 구조를 가지고 있어 학습, 기억, 공간 인지 등의 뇌 기능을 연구하는 데 적합합니다. 특히 해마와 같은 특정 뇌 영역은 공간 기억 형성에 중요한 역할을 하는데, 생쥐와 인간의 해마는 유사한 기능을 하죠. 또한 생쥐와 인간은 많은 유전자를 공유하고 있어 유전자 조작을 통한 연구에도 용이합니다. 특정 유전자를 조작하여 학습 능력이나 기억력에 변화를 주고, 미로 테스트를 통해 그 효과를 관찰할 수 있는 것입니다.게다가 생쥐는 비교적 단순한 행동 패턴을 보이기 때문에 미로 탐색 과정을 쉽게 관찰하고 분석할 수 있을 뿐만 아니라 생쥐의 움직임을 추적하고 분석하는 다양한 행동 분석 도구들이 개발되어 있어 정량적인 데이터를 얻을 수 있어 상대적으로 분석이 매우 쉬운 편입니다.

아리스토텔레스의 활력설이란 간단히 말해, 모든 사물에 내재된 특별한 힘, 즉 '활력'이 존재한다는 이론입니다. 그리고 이 활력은 말씀하신 단순히 물질을 구성하는 공기, 물, 불, 흙을 넘어, 사물이 스스로 변화하고 성장하며 기능하게 하는 원동력이라고 보았습니다.4원소설과의 차이점이라면 4원소설이 물질의 구성 성분에 초점을 맞췄다면, 활력설은 물질에 내재된 힘, 즉 변화와 성장의 원동력에 초점을 맞췄다는 것입니다. 예를 들어 나무가 자라고 열매를 맺는 것은 단순히 흙, 물, 불, 공기로 이루어졌기 때문만이 아니라, 나무 안에 내재된 생명력 덕분이라고 보는 것이죠.그래서 활력설은 무생물과 생물의 차이를 설명하고, 생명체의 성장과 발달 과정을 이해하려는 시도라 할 수 있습니다. 또한 다양한 자연 현상을 하나의 원리로 설명하려는 시도라 할 수 있고, 이는 후대의 자연철학에 큰 영향을 미쳤습니다.그리고 중세 시대에는 아리스토텔레스의 철학이 권위를 인정받았으며, 활력설 역시 자연 현상을 설명하는 중요한 도구로 사용되기도 했습니다.그러나 비판이 없는 것은 아닙니다. 활력이라는 개념이 추상적이고 관찰하기 어려워 과학적인 검증이 어려웠을 뿐만 아니라 무엇보다 현대 과학은 물질의 구성과 변화를 원자, 분자 수준에서 설명하며, 활력과 같은 비물질적인 힘을 인정하지 않습니다.

효모를 재사용하는 것은 그다지 권하고 싶지 않습니다.한 번 발효에 사용된 효모는 활력이 현저히 감소하여 다음 발효에 사용할 경우 원하는 만큼의 이산화탄소를 생성하지 못할 수 있습니다. 또한 발효 과정에서 다른 미생물이 번식할 수 있고, 이는 다음 발효에 영향을 미쳐 원치 결과가 정확하지 않을 수 있으며 무엇보다 발효 과정에서 효모의 특성이 변화될 수 있는데, 이는 맥주나 빵 등 최종 결과물의 맛과 향에 영향을 줄 수 있습니다.단, 특수한 경우에는 재사용이 가능할 수 있는데, 보통 맥주 양조와 같이 전문적인 분야에서는 효모를 여러 번 재사용하는 경우도 있지만, 이는 엄격한 관리는 물론, 재사용을 위한 기술이 필요합니다. 참고로 이 기술은 맥주 회사마다 다를 수 있습니다.그리고 효모의 주된 에너지원은 당입니다. 효모는 당을 분해하여 에너지를 얻고, 이 과정에서 이산화탄소를 부산물로 생성하는 것이죠. 음료수에 함유된 설탕이나 포도당 등이 대표적인 효모의 에너지원입니다.만ㅇ일 음료수 속의 당이 모두 소모되면 효모는 더 이상 이산화탄소를 생성하지 못하고 활동이 멈추게 됩니다. 사람에 비유하자면 음식을 먹지 않으면 에너지가 없어 활동을 할 수 없는 것과 같다고 할 수 있습니다.효모는 에너지원이 부족해지면 생명 유지를 위한 최소한의 활동만 하며 휴면 상태에 들어가는 경우도 있지만, 만일 환경 조건이 좋지 않거나 에너지원이 완전히 고갈되면 사멸할 수도 있습니다.따라서 효모를 이용한 실험을 계속 진행하려면 새로운 에너지원을 공급해주어야 합니다.

DNA 바코딩과 DNA 메타바코딩은 모두 유전자 정보를 이용하여 생물을 식별하는 방법이지만, 그 접근 방식과 분석 대상에 있어 차이점이 있습니다.'DNA 바코딩'은 특정 유전자의 짧은 염기서열을 이용하여 개체를 식별하는 방법입니다. 비유하자면 상품에 붙어 있는 바코드처럼, 각 생물 종마다 고유한 DNA 바코드를 가지고 있다는 가정에서 출발하는 것이죠.그래서 개별 생물 종의 정확한 동정을 목적으로 하고 표본에서 DNA를 추출하여 특정 바코드 유전자를 PCR로 증폭시킨 후 증폭된 DNA 서열을 시퀀싱하여 얻습니다. 얻어진 서열을 기존에 알려진 바코드 데이터베이스와 비교하여 종을 판별하게 됩니다. 장점이라면 정확한 종 동정이 가능하고 표준화된 방법으로 다양한 생물에 적용할 수 있습니다. 하지만, 개체 하나하나에 대한 분석이 필요하므로 시간과 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 미지의 종이나 데이터베이스에 등록되지 않은 종은 식별하기 어렵습니다.'DNA 메타바코딩'은 토양이나 물, 분변 등 환경 샘플에 포함된 다양한 생물의 DNA를 동시에 분석하여 군집 전체의 구성을 파악하는 방법입니다.보통 특정 환경에 서식하는 생물 다양성 조사를 목적으로 하는 경우가 많고, 환경 샘플에서 DNA를 추출하여 다양한 생물의 바코드 유전자를 동시에 증폭시키며 증폭된 DNA 혼합물을 고속 시퀀싱하여 많은 양의 짧은 염기서열을 얻습니다. 얻어진 서열을 바코드 데이터베이스와 비교하여 어떤 종들이 존재하는지 분석하게 됩니다.장점이라면 한 번의 분석으로 다양한 생물 종을 동시에 확인할 수 있고 환경 변화에 따른 생물 군집 변화를 빠르게 파악할 수 있으며 희귀종이나 미세한 생물도 발견할 수 있습니다. 그러나 종 수준까지 정확하게 동정하기 어려운 경우가 많고, 데이터 분석이 복잡하고, 오류 발생 가능성이 높습니다.결론적으로, 'DNA 바코딩'은 개별 생물 종의 신원을 확인하는 데 특화되어 있으며, 'DNA 메타바코딩'은 환경 샘플에 포함된 다양한 생물의 존재 여부를 빠르게 파악하는 데 유용한 방법입니다.

산소가 혈액에서 잘 융해되는 이유는 헤모글로빈 때문입니다.적혈구 속에 있는 헤모글로빈은 마치 스펀지처럼 산소를 흡착하는 능력이 뛰어납니다. 헤모글로빈은 고분자량 단백질로, 산소와의 친화력이 매우 높습니다. 이는 산소가 혈액 속에서 쉽게 녹아들어 헤모글로빈과 결합할 수 있도록 하는 것이죠. 그래서 폐에서 흡입된 산소는 혈액 속으로 들어와 헤모글로빈과 결합하여 산소운반체 역할을 하는 것입니다.또한 보통 혈액의 온도는 일반적으로 낮게 유지되는데, 낮은 온도에서는 기체의 용해도가 높아지게 되고 혈액 속에서 산소가 더 잘 녹아들 수 있습니다. 게다가 혈액의 pH는 약한 알칼리성을 유지하는데, 이러한 pH 조건에서 헤모글로빈과 산소의 결합력이 더 강화됩니다.