장내 미생물이 뇌에도 영향을 미친다는데 구체적으로 어떤 메커니즘으로 작용하나요?
장은 약 1억 개의 신경세포가 집중되어 뇌와 긴밀하게 연결되어 기분에 큰 영향을 줍니다.무엇보다 뇌와 장을 직접 잇는 미주신경을 통해 실시간으로 신호를 주고받기 때문입니다.특히 감정을 조절하는 행복 호르몬인 '세로토닌'의 약 90%가 장에서 만들어지며, 장내 미생물의 균형이 깨져 염증이 생기면 이 신호가 뇌로 전달되어 우울감과 불안을 유발하게 됩니다.실제 정신건강에 이로운 유익균을 '사이코바이오틱스'라 하는데 스트레스 감소 효과가 입증되기도 했죠.하지만 시중의 프로바이오틱스 요거트를 무작정 많이 먹는 것이 좋다고 하긴 어렵습니다.달달한 요거트에 들어있는 설탕과 당분은 오히려 장내 유해균을 키우고 염증을 일으킬 수 있기 때문입니다. 그러니 효능을 위해서라면 가능하다면 무가당 플레인을 드시는 것이 낫습니다.
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인간의 DNA는 침팬지와 몇 퍼센트나 같고, 그 차이가 어떻게 이렇게 다른 종을 만들었나요?
기준과 내용에 따라 약간의 차이는 있지만, 인간과 침팬지의 DNA 염기서열은 약 98.8% 일치하고, 1.2%~2% 정도의 차이납니다.그런데, 이 2%가 결코 작은 양이 아닙니다.인간의 DNA는 약 30억 개의 염기쌍으로 이루어져 있는데, 여기서 1.2%~2%라고 하면, 대략 3,600만 개에서 6,000만 개의 염기쌍이 다르다는 뜻입니다. 책으로 비유하자면 수천 페이지짜리 전집 중에서 단어 수천만 개가 다른 수준이니, 생물학적으로는 완전히 다른 유기체를 만들기에 충분한 양이죠.학자들이 인간과 침팬지의 게놈을 비교한 결과, 특히 뇌 발달과 언어 능력, 그리고 외모(골격 및 피부)와 관련된 유전자에서 결정적인 차이가 발견되었습니다.또한 사실 가장 중요한 것은 유전자 자체의 종류보다, 그 유전자를 언제, 어디서, 얼마나 강하게 켤 것인가를 결정하는 유전자 조절 부위의 차이에 있습니다.인간과 침팬지는 거의 같은 유전자를 가지고 태어나지만, 인간의 뇌 발달 스위치는 태아 때부터 유아기까지 오랫동안 켜져 있어 뇌를 크게 성장시킵니다. 반면 침팬지는 이 스위치가 아주 잠깐만 켜졌다가 꺼집니다.결론적으로 98%는 팔다리와 눈, 귀, 심장 등을 만들어야 한다는 설명서이고 2%의 차이는 이것을 얼마나 조절해서 만들라는 지침 같은 것이라 할 수 있습니다.
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녹보수 병충해 생겼는데 회생시킬 방법이 있나요
병충해로 손상된 잎이나 전체 모습을 보여주시면 좋겠지만, 병충해로 인한 것이 맞다면 새로운 잎이 나면서 자연스럽게 낫지는 않습니다. 병충해는 감기처럼 시간이 지난다고 스스로 낫지 않고, 오히려 새순까지 다 갉아먹거나 즙액을 빨아먹어 나무 전체를 말려 죽일 수 있습니다.먼저 손상된 잎은 따서 제거하시고 살충제를 사서 뿌려주신 뒤, 물은 줄이고 바람은 많이 통하게 해주시는 것이 좋습니다.병충해라면 벌레의 정체를 파악해야 하는데, 잎의 뒷면이나 줄기 사이 하얀 솜 같은 것이 있다면 깍지벌레일 수 있고 거미줄 같은 것이 있다면 응애일 수 있습니다. 가까운 마트나 다이소에서도 식물 제충제나 살충제를 구입할 수 있으니 3~4일 간격으로 뿌려주시면 됩니다.참고로 화분이 크고 좋다고 하셨는데, 화분이 너무 크면 흙이 마르는 데 시간이 오래 걸려 과습이 오기 쉽습니다. 잎이 노랗게 변하는 건 말씀하신대로 병충해 탓도 있을 수 있지만, 뿌리가 썩어가는 신호일 수도 있으니 꼭 확인해보셔야 합니다.
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두루미와 뜸뿌기, 물닭과 쇠물닭, 느시는 서로 유전적 관계가 있나요?
결론부터 말씀드리면 두루미와 뜸부기, 물닭, 쇠물닭, 느시는 모두 유전적으로 상당히 연관이 깊습니다.이 중 두루미와 뜸부기, 물닭, 쇠물닭은 모두 두루미목(Gruiformes)에 속하는 유전적 사촌들이며, 특히 뜸부기, 물닭, 쇠물닭은 두루미목 안에서도 '뜸부기과'에 속하는 직계 형제라 할 수 있습니다.또 그 중에서도 이름이 비슷한 물닭과 쇠물닭은 유전적으로 가장 가까운 친형제 같은 사이라 볼 수 있습니다. 여기에 뜸부기까지 합쳐진 세 조류는 겉모습과 습성이 매우 유사한 유전적 동기입니다.반면 느시는 과거에 두루미목으로 분류되었으나, 최근 DNA 연구를 통해 느시목으로 재분류되었습니다.하지만 조류 진화 계통도상에서 느시목과 두루미목은 서로 가장 가까운 위치이긴 합니다.그러니 느시는 두루미와 뜸부기 일가와 아예 남남이 아닌, 진화적으로 먼 친척 관계라 할 수 있죠.결론적으로 덩치와 생김새는 모두 달라 보여도 유전자의 뿌리는 하나로 연결된 새들입니다.
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뇌사 상태와 식물인간 상태는 과학적으로 어떤 차이가 있나요?
0뇌사와 식물인간은 겉보기엔 비슷할 수 있지만 뇌의 손상 부위와 회복 가능성에서 보면 전혀 다른 개념입니다.식물인간은 생각과 의식을 담당하는 대뇌만 손상된 상태입니다.그래서 생명을 유지하는 뇌간은 살아있기 때문에 스스로 숨을 쉬고 심장이 뜁니다. 또 시간에 따라 눈을 뜨고 감는 등 수면과 각성 주기가 유지되고, 대뇌 세포가 일부 살아날 경우 드물지만 깨어날 가능성이 있니다.특히 의학적으로나 법적으로 살아있는 환자이기에 치료와 간호가 필요하죠.하지만 뇌사는 대뇌와 뇌간을 포함한 뇌 전체가 완전히 손된 상태입니다.생명 유지 기능 마저 상실되어 기계 도움 없이는 스스로 숨을 쉴 수 없고, 어떤 자극에도 반응이 없으며, 인공호흡기를 달아도 수일 내에 심장이 멈출 수 있습니다.또 현대 의학으로는 뇌세포를 되살릴 수 있는 방법이 없기에 회복 가능성은 제로입니다.특히 의학적으로 이미 사망으로 판단하기에, 장기 기증을 진행할 수도 있는 상태죠.
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정자와 난자가 만나는 것은 몇번의 정자가 계속 뚫으려하다가 뚫리면 그 정자가 들어가는게 아닌가요??
사실 수정은 정자가 힘으로 난자를 뚫는 선착순 경쟁이 아닙니다.난자는 화학 물질을 분비해 자신과 유전적으로 잘 맞는 정자를 유인하는데, 이를 주화성이라 하죠.그래서 정자가 난자 표면의 보호막에 도착하면 서로의 단백질이 열쇠와 자물쇠처럼 화학적으로 결합해야 합니다. 이 연결이 성공하면 정자는 머리에서 소화 효소를 분비해 보호막을 화학적으로 녹이며 길을 엽니다.즉, 물리적인 힘이 아니라 화학적 검증을 거쳐 난자의 선택으로 결합하는 것입니다.결론적으로 잡지에서 보신 것처럼 특정 화학적 연결이 수정의 결정적 열쇠가 맞는 것이죠.
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새들이 매운맛을 못 느끼는 이유는 무엇인가요?
결론부터 말씀드리면 통각을 유발하는 수용체의 구조가 포유류와 완전히 다르기 때문입니다.매운맛을 내는 캡사이신 성분은 포유류의 수용체와 결합해 화상을 입었다는 통증 신호를 보냅니다. 반면 새의 수용체는 단백질 구조가 달라 캡사이신이 결합하지 못하기 때문 통증 신호가 발생하지 않습니다.이런 구조적 차이는 입안뿐만 아니라 위와 장 등 새의 몸 전체 소화 기관이 마찬가지죠. 그래서 새들은 고추를 먹어도 위장이 아프거나 쓰리지 않으며 열매를 섭취할 수 있는 것입니다.그리고 이 현상은 고추와 새가 종족 번식을 위해 오랜 시간 함께 진화해 온 공생 관계의 결과입니다.이빨로 씨앗을 씹어먹는 포유류를 쫓아내기 위해 고추는 매운 성분이라는 무기를 만들었고 대신 이빨이 없어 씨앗을 통째로 삼키고 날아다니는 새들에게는 이 매운맛이 통하지 않게 한 것이죠.
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이 곤충의 이름 뜻이 정말로 궁금합니다
이름에 의병이라는 단어가 들어간 이유는 곤충의 습성과 역할 때문입니다.노랑무늬의병벌레의 몸집은 5mm 안팎으로 작지만, 성질이 매우 사납고 용맹한 육식성 곤충입니다. 그래서 다른 곤충이나 적을 만나면 물불 가리지 않고 덤벼드는 모습이 옛 의병을 연상시킨다는 것이죠.또한 이런 호전적 습성에도 불구 농작물에 피해를 주는 진딧물이나 작은 애벌레 등을 주로 잡아먹고 살기에 해충들로부터 식물을 지켜준다는 점에서 의병이라는 이름이 붙었다는 것이죠.
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뱀의 독은 신체에 어떤 영향을 미치기에 사람들이 사망에 이르기 까지하나여?
뱀의 종류에 따라 가진 독이 다르지만 보통 세가지 정도로 볼 수 있습니다.먼저 신경독은 뇌와 몸을 잇는 신경 신호를 차단해 온몸의 근육을 마비시키는데, 이로 인해 숨을 쉬는 호흡 근육까지 굳어지면서 결국 질식사로 사망하게 됩니다.그리고 혈액독은 적혈구를 파괴하고 혈관 벽을 망가뜨려 문제를 일으킵니다.일부는 피를 굳게 하는 성분을 없애기 때문에 제어가 안 되는 극심한 내부 출혈이 발생하기도 하고 또 반대로 피가 혈관 내에서 엉겨 붙어 심장이나 뇌로 가는 혈류를 완전히 막기도 합니다.결국 이로 인해 주요 장기들이 기능을 멈추는 다발성 장기 부전이나 쇼크로 사망하게 되죠.마지막으로 세포독은 신체 세포의 막을 직접 파괴하여 물린 부위 주변을 까맣게 썩게 만듭니다.살이 썩으면서 발생한 치명적 독소들이 혈액을 타고 온몸으로 퍼지게 되고 이 독소들이 신장과 심장에 회복이 불가능한 손상을 일으켜 사망하게 되는 것입니다.
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암세포는 왜 정상 세포처럼 자연사하지 않고 계속 증식하는 건가요?
암세포가 죽지 않고 무한 증식하는 이유는 말씀하신대로 크게 두 가지 생물학적 법칙을 무시기 때문입니다.가장 먼저 정상 세포는 분열할 때마다 염색체 끝의 텔로미어가 짧아져 수명이 다하면 스스로 분열을 멈춥니다. 반면 암세포는 텔로머레이스라는 효소를 만들어 세포 분열에도 불구 짧아진 텔로미어를 계속 복구하며 무한히 분열하는 것입니다.두번째로 정상 세포는 DNA가 손상되면 몸의 명령에 따라 아포토시스(세포 자살) 과정을 거쳐 처리됩니다. 하지만 암세포는 유전자 변이로 인해 이 자살 신호 전달 경로를 완전히 차단해서 명령이 들어가지 않습니다.그 결과 주변 세포들이 증식을 멈추라는 신호를 보내도 이를 무시하고 통제 불능 상태로 자라게 되는 것입니다.
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