답변 내역

먼저 문어의 개체에 따라 차이는 있지만, 문어의 신경세포 수는 약 5억개 정도로 알려져 있습니다. 이는 개와 거의 비슷한 수준입니다. 또 문어가 지능이 뛰어나다는 평가를 받는 것도 이 신경세포 때문입니다.그러나, 신경세포의 분류는 포유류와 확연히 다릅니다.문어는 전체 신경세포의 약 3분의 2가 다리와 몸에 분포되어 있는데, 각 다리에는 독립적인 신경계가 존재하며, 이는 다리가 뇌의 직접적인 통제 없이도 자율적으로 움직일 수 있도록 합니다.이러한 특징 때문에 일부 학자들은 문어를 9개의 뇌를 가진 생물로 보기도 합니다. 즉, 하나의 중앙 뇌와 8개의 다리 각각에 독립적인 뇌가 존재한다는 것입니다.하지만 이를 포유류와 비교한다면, 앞서 말씀드린 개의 신경세포 수는 약 5억 3천만 개로, 문어와 비슷한 수준이지만 개의 신경세포는 대부분 뇌에 집중되어 있습니다.그리고 인간과 비교하자면 인간은 문어보다 훨씬 많은 수의 신경세포를 가지고 있습니다. 다만 문어는 다리에 집중된 신경세포 덕분에 뛰어난 사람과는 전혀 다른 특징을 보여주죠.

문어와 카멜레온의 색변화는 그 결과는 비슷하지만, 방식에서는 전혀 다른 방식을 사용합니다.먼저 문어의 경우 피부 아래에 있는 수천 개의 색소 주머니를 이용해 색을 변화시킵니다. 이 색소 주머니는 다양한 색깔의 색소를 담고 있으며, 문어는 이 주머니를 늘리거나 줄여서 피부색을 조절하는 것입니다.반면 카멜레온은 피부 속의 '광결정'이라는 특수한 세포층을 이용하여 색깔을 변화시키는 것입니다. 이 광결정은 빛을 반사하고 흡수하는 능력을 가진 작은 구조물들로 이루어져 있는데, 카멜레온은 이 구조물들의 간격을 조절하여 빛의 파장을 변화시키며 피부색을 바꾸는 것입니다.

구조색이란 생물의 표면 구조에 의해 빛이 굴절하거나 반사되어 나타나는 색을 말합니다.간단히 말씀드리면 색소에 의한 것이 아니라, 보는 각도에 따라 색이 변하거나 무지갯빛처럼 보이는 것이며, 이것이 가장 큰 특징입니다.대표적으로 곤충 중에는 비단벌레 등이 날개 표면의 미세한 구조로 화려한 구조색을 보입니다. 조류에는 공작이나 벌새 등이 대표적이며, 어류 중에서는 비늘을 가진 많은 어류가 구조색을 가집니다.그리고 식물 중에서는 일부 꽃이나 열매는 표면의 미세한 구조로 인해 구조색을 나타내는 경우가 있습니다. 대표적으로 일부 베리류의 표면에서 나타나는 푸른 광택이 구조색에 의한 것입니다.

카멜레온의 피부에는 여러층의 색소 세포들이 있습니다.이 세포들은 빛을 반사하고 흡수하는 능력이 있는데, 카멜레온은 이 세포를 조절하여 피부색을 변화시키는 것입니다.그리고 학자들은 이 원리를 찾아내기 위해 현미경은 물론이고, 분광학적 분석, 생리학적 분석 등을 진행했습니다.즉, 고성능 현미경을 사용하여 카멜레온 피부 세포의 구조와 변화를 관찰했고, 이를 통해 나노결정의 배열 변화가 색깔 변화에 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈죠.또한 분광학적 분석을 통해 카멜레온 피부에서 반사되는 빛의 파장을 분석하고, 색깔 변화와의 상관관계를 연구했는데, 이를 통해 나노결정 배열 간격 변화가 빛의 파장 변화에 미치는 영향을 알아냈습니다.마지막으로 카멜레온의 신경 및 호르몬 시스템이 색소 세포에 미치는 영향을 연구하여 카멜레온이 어떻게 색소 세포를 조절하여 피부색을 변화시키는지 밝혀냈습니다.

음식을 섭취하면 발생하는 자극에 대해 신경 및 호르몬이 작용하여 발생하는 현상입니다.음식을 섭취하면 위장이 팽창하게 되고, 이는 위벽의 신경세포를 자극하게 됩니다. 이 신호는 미주신경을 통해 뇌에 전달되어 포만감을 유발하게 되죠.또한 지방 세포에서 분비되는 렙틴은 뇌의 시상하부에 작용하여 식욕을 억제하고 포만감을 느끼게 하고, 위장에서 분비되는 그렐린은 식욕을 증가시키는 호르몬이지만, 식사 후에는 분비량이 감소하여 식욕을 낮추게 됩니다. 그리고 소장에서 분비되는 콜레시스토키닌과 펩타이드YY는 위장의 운동을 억제하고 포만감을 유발하게 됩니다.또 음식을 섭취하면 혈당이 올라가게 되고 이 과정에서 우리가 잘 알고 있는 인슐린 역시 뇌에 포만감을 전달하게 되죠.그리고 뇌의 시상하부에 있는 만복중추에서는 이런 신호들을 모아 포만감을 느끼게 만드는 것입니다.

학자에 따라 주장이 갈리기는 하지만 일반적으로 학계에서는 교미 후 수컷을 잡아먹는 행동을 의식적인 선택이라기보다는 본능에 따른 행동으로 보고 있습니다.즉, 짝짓기 본능은 종족 번식을 위한 강력한 동기이며, 수컷은 이러한 본능에 따라 행동할 가능성이 크다는 것입니다.물론 일부 연구에서는 일부 수컷이 교미 후 회피행동을 보이는 등 암컷의 크기나 행동 등을 통해 위험을 인지할 수 있다는 주장을 하고는 있지만, 설사 그런 사실을 알았다고 할지라도 이러한 인지가 짝짓기 행동에 대한 본능을 완전히 막지는 못하는 것으로 보입니다.그리고 암컷은 수컷을 잡아먹음으로써 필요한 영양분을 얻고, 이는 알의 질을 높여 번식 성공률을 높일 수 있다는 가설이 가장 일반적인 가설입니다. 또한 수컷 역시 자신의 희생을 통해 더 많은 자손을 남길 수 있다는 점에서 진화적으로 유리할 수 있다는 것입니다.결과적으로 수컷이 암컷에게 잡아먹힌다는 위험을 완전히 인지하는지는 명확하지 않지만, 짝짓기 본능을 막지는 못하는 것으로 보이며, 수컷의 희생은 번식 성공률을 높일 수 있기 때문에 이는 진화적으로 유리한 선택일 수 있습니다.

사실 정확히 알지를 못합니다. 현재로서는 미세플라스틱으로 인한 피해 자체가 보고되고 있지 않기 때문에 명확한 기준 자체가 확립되지 않은 것이죠.다만, 그 유해성에 관해 계속 연구 결과로 추정만을 하고 있는 상황입니다.현재 연구 결과에 따르면 미세플라스틱의 크기가 작을수록, 그리고 호흡이나 소화 기관을 통해 인체에 흡수될수록 유해성이 커질 수 있으며 특히 나노미터 크기의 미세플라스틱은 세포를 뚫고 혈류를 통해 장기 깊숙이 침투할 수 있어 더욱 위험하다고 보고 있습니다.또한 미세플라스틱 자체뿐만 아니라, 미세플라스틱에 흡착된 환경호르몬이나 중금속 등 유해 화학물질도 인체에 악영향을 미칠 수 있으며, 이러한 화학물질은 내분비계 교란, 암, 면역 체계 이상 등을 유발할 수 있을 것으로 보고 있습니다.그 외에도 체내 물리적인 자극으로 인한 염증이나 먹이사슬을 통한 농축 등에 대한 연구도 계속되고 있습니다.결론적으로 현재로서는 미세 플라스틱이 어떤 문제를 야기할지에 대한 것조차 확립하지 못했습니다.또한 인체에 흡입된 미세플라스틱이 자연스럽게 배출된다는 연구결과도 상당히 많은 상황이기 때문에 미세 플라스틱으로 인한 문제는 발생하지 않는다는 주장도 큰 힘을 얻고 있습니다.

학자들마다 의견이 많이 다르긴 하지만, 일반적으로는 침팬지와 돌고래가 대표적입니다.침팬지의 경우 짖는 소리, 신음 소리, 비명 등 다양한 발성을 사용하여 감정과 의도를 표현하고, 손짓이나 얼굴 표정, 몸짓 등을 통해 복잡한 메시지를 전달하기도 합니다. 일부 연구에서는 침팬지가 인간의 수화와 유사한 몸짓 언어를 사용한다는 사실이 밝혀지기도 했습니다.특히 침팬지는 사회적 학습을 통해 의사소통 기술을 습득하고 발전시킵니다.돌고래 역시 다양한 휘파람 소리나 딸깍거리는 소리, 펄스 소리 등을 사용하여 복잡한 정보를 교환하는 것으로 알려져 있는데, 개별 돌고래는 고유한 이름으로도 인식할 수 있을 법한 휘파람을 가지고 있어 이를 통해 서로를 식별하고 호출하기까지 합니다. 그리고 침팬지처럼 몸짓리아 자세, 접촉 등을 통해 감정과 의도를 전달하기도 합니다.특히 돌고래는 복잡한 사회적 구조를 형성하거 있으며, 협력하여 사냥을 하거나 새끼를 돌보고, 위험에 경고하는 등 다양한 의사소통을 하는 것으로 알려져 있죠.그 외에도 학자에 따라서는 코끼리와 꿀벌, 개미 등도 사람과 매우 유사할 정도로 복잡한 의사소통 구조를 가지고 있다고 주장하기도 합니다.

생명과학은 살아있는 생명체와 생명 현상 그 자체를 연구하는 학문입니다.좀 더 풀어서 말씀드리면 생명의 본질을 과학적으로 규명하고 생명체의 구조와 기능, 진화, 상호작용 등을 연구하여 인감의 삶에 적용시키는 기초학문입니다.생명과학의 주요 세부 학문이라면 분자생물학과 세포생물학, 생리학, 생태학 등이 있으며 최근에는 생명정보학이라는 좀 더 세분화된 세부 학문도 있습니다.이 대부분은 질병을 예방하거나 진하고, 치료를 하는데 가장 많이 활용됩니다.예를 들어 가장 먼저 말씀드린 분자생물학의 경우 유전체 분석, 유전자 편집 기술 등을 통해 질병을 치료하거나 신약을 개발하고, 유전자 변형 농작물 개발 등에 활용되는 것이죠.

먼저 인간의 경우 말씀대로 빨강, 초록, 파랑의 3가지 원추세포를 가지고 있어 이 세 가지 색을 조합하여 다양한 색상을 인식할 수 있습니다. 이는 과일이나 식물의 익은 정도를 구별하고, 환경 변화를 감지하는 데 유리하게 작용했을 것으로 추정되며, 또한, 3원색 색각은 시각 정보를 더욱 풍부하게 만들어 인지 능력 발달에 기여했을 가능성이 있습니다.하지만, 이미 말씀하신대로 대부분의 포유류는 빨강과 초록을 구별하는 능력이 부족하여 색상을 제한적으로 인식하는데, 이는 야행성 생활 방식이나 먹이 찾기에 특화된 결과로 추정하고 있습니다.그리고, 역시 이미 언급하신대로 일부 조류와 어류는 4가지 원추세포를 가지고 있어 인간보다 훨씬 다양한 색상을 인식할 수 있습니다.이 경우 자외선 영역의 색상까지 감지할 수 있어 먹이를 찾거나 짝짓기, 환경 인식 등에서 큰 이점을 가지게 됩니다. 색감에 대해 말씀을 하셨는데, 4원색을 가진 동물들이 보는 세상은 인간이 상상하기 어려울 정도로 다채롭고 풍부할 것입니다. 그래서 인간에게는 비슷해 보이는 깃털이나 꽃도 그들에게는 확연히 다른 색상으로 보일 수 있는 것이죠.즉, 인간은 3원색을 통해 색감을 경험하지만, 4원색을 가진 동물들은 더 다채롭고 복잡한 시각적 경험을 가지는 것은 물론이고 자외선 영역의 색상을 감지하는 능력은 그 동물이 바라보는 시각을 완전히 다르게 만들 수도 있습니다.동물들의 색각 차이는 그들이 세상을 인식하는 방식에 큰 영향을 미칩니다.진화과정에서 필요한 것은 더욱 발전시키고, 필요하지 않은 것은 퇴화시켜 에너지 소비를 줄이는 것이 보통이죠.시각 또한 마찬가지입니다. 앞서 말씀드린대로 4원색을 가진 동물들이 보는 세상은 인간이 상상하기 어려울 정도로 다채롭고 풍부할 것이긴 하지만, 이는 살아남기 위한 서식환경에 맞춘 진화의 결과라 할 수 있습니다.