까치는 거울로 자신을 관찰할 수 있을까요?
결론부터 말씀드리면 까치는 거울 속 새가 자기 자신임을 인지합니다.실험을 보면 까치는 거울 속에 비친 자기 목의 점을 인지하고 발로 긁어 떼어내려는 행동을 했습니다. 즉, 조류 최초로 거울 테스트를 통과한 것이죠.이를 통해 포유류의 고도 지능을 담당하는 대뇌피질이 없어도 자의식을 가질 수 있음을 보여주었는데, 조류는 포유류와 전혀 다른 뇌 구조를 가졌음에도 독립적으로 고도의 지능을 진화시켰음을 확인된 것입니다.또한 동물의 지능이 인간 중심의 일직선 구조가 아니라, 환경에 맞춰 발달하는 것이라는 것이 밝혀졌고, 영장류와 돌고래, 코끼리 같은 거대 포유류의 전유물이었던 자의식의 범주를 조류 영역까지 넓히는 계기가 되었습니다.
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철새들은 나침반 없이 수천 킬로미터를 어떻게 정확하게 이동하는 건가요?
철새들은 지구 자기장을 감지하는 생체 나침반을 가지고 있습니다.망막의 특수 단백질을 통해 자기장의 방향을 눈으로 직접 보며 비행하고, 부리에 있는 자철석 세포는 현재 위치의 자기장 세기를 측정해 위치를 파악합니다.또 낮에는 태양의 위치를, 밤에는 북극성 중심의 별자리 회전을 길잡이로 삼고, 시간이 흐르며 바뀌는 천체의 위치는 몸속 생체 시계로 보정합니다.그리고 말씀하신 것처럼 해안선과 강줄기, 산맥 같은 지형지물을 시각적 이정표로 기억해 활용합니다.하지만, 사실 아직 정확한 원리를 알아낸 것은 아닙니다.그렇기에 여러 가설이 있지만, 하나의 방법이 이나라 이처럼 자기장, 천체, 지형, 경험을 결합하여 목적지를 정확히 찾아가는 것으로 추정하고 있습니다.
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인간의 뇌는 일생 동안 새로운 신경세포가 만들어지는 건가요, 태어날 때가 가장 많은 건가요?
보통 알고 계신 것과 달리 성인의 뇌에서도 새로운 신경세포가 만들어집니다.우리는 약 860억 개의 뉴런을 가지고 태어나며, 영유아기 때 세포 수가 가장 많습니다. 이후 불필요한 세포를 정리하는 과정을 거치며 전체적인 뇌세포 수는 줄어듭니다.하지만 기억을 담당하는 뇌 부위인 해마에서는 성인이 된 후에도 평생 새로운 세포가 평생 생성됩니다.따라서 60대나 80대 노인의 뇌에서도 끊임없이 새로운 뉴런이 만들어지고 있죠.그리고 머리를 가볍게 부딪히는 일상적인 충격으로는 뇌세포가 쉽게 죽지 않습니다.뇌는 단단한 두개골과 뇌척수액이라는 액체로 보호받고 있기 때문이죠.다만 정신을 잃을 정도의 강한 충격으로 인한 뇌진탕이나 지속적인 타격은 뇌세포를 손상시킬 수 있습니다.그리고 오히려 일상적인 가벼운 충격보다 만성 스트레스와 수면 부족, 폭음이 뇌세포에 훨씬 치명적입니다.결론적으로 뇌세포는 소모품이 아니며, 관리하기에 따라 성인이 되어서도 충분히 재생되고 발달할 수 있습니다.
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인간은 왜 다른 동물에 비해 유독 오래 자야 하는 건가요? 진화적 이유가 있나요?
사실 인간이 오래 잠을 자는 것은 아니며 오히려 상당히 짧은 잠을 자는 동물입니다.하지만, 말씀하신 인간이 기린(2시간)이나 코끼리(3~4시간)보다 오래 자는 것은 분명하고, 가장 큰 이유는 에너지를 많이 쓰는 복잡한 뇌를 가졌기 때문입니다. 몸집 대비 뇌의 크기와 복잡성을 생각하면 매우 독특하고 효율적인 수면 패턴으로 진화한 것이죠.낮 동안 뇌를 풀가동하면 뇌세포 사이에 대사 노폐물이 쌓이는데, 수면 중에만 이 노폐물들이 청소됩니다. 또한, 인간의 뇌는 밤새 낮에 배운 기억을 장기 기억으로 저장하고 감정을 정리하는 작업을 진행합니다. 그리고 기린과 코끼리는 덩치가 커서 온종일 먹어야 하고 포식자의 위협이 커서 잠을 줄이는 방향으로 진화한 반면 인간은 집을 만들면서 포식자의 위험을 벗어나 밤새 깊고 안정적인 수면을 취할 수 있는 환경을 만들었습니다.그렇지만, 먼저도 말씀드렸듯 침팬지(9.5시간)나 다른 원숭이(14시간) 등 다른 영장류에 비하면 오히려 가장 적게 자는 동물이며 대신 인간은 꿈을 꾸는 REM 수면의 비율을 20~25%까지 높여 짧은 시간에 뇌를 효율적으로 회복시킵니다.다시 말해 인간의 7~8시간 수면은 다른 영장류에 비해 밀도를 높여 압축한 최적의 수면 시간인 것입니다.결론적으로 인간에게 7~8시간의 수면은 단순히 쉬는 시간이 아니라, 뇌를 최적화하는 과정인 셈입니다.
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유전자 편집 기술인 크리스퍼가 실제로 어떻게 DNA를 자르고 붙이는 건가요?
먼저 말씀하신 대로 이 기술은 원래 세균이 바이러스의 공격에 대항하기 위해 진화시킨 면역 체계에서 유래했습니다.좀 더 자세히 말씀드리면 세균이 과거 침입했던 바이러스의 DNA를 기억해 뒀다가, 재침입 시 이를 찾아내 잘라버리는 천연 면역 체계에서 유래한 것이죠.그래서 과학자들이 이를 모방해 길잡이 RNA와 Cas9 단백질로 구성된 인공 유전자 가위를 만들었습니다.길잡이 RNA가 질병을 일으키는 타깃 DNA를 찾아내면, Cas9 단백질이 그 부위를 정확하게 잘라내고 세포의 복구 능력을 통해 교정하는 방식이죠.그러나 목표가 아닌 정상 DNA를 잘못 자르는 표적 이탈 효과와 세균 유래 단백질에 대한 인체의 면역 거부 반응이 발생할 수도 있죠.이 기술은 2023년 말 겸상 적혈구 빈혈증 치료제 카스게비가 최초로 FDA 승인을 받으며 실제 환자 치료가 시작되었습니다. 그리고 현재는 몸 안에 주사를 직접 놓아 치료하는 임상시험이 진행 중이며, DNA를 자르지 않고 글자만 바꾸는 정밀한 기술로 발전하고 있습니다.
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수돗물에서 실지렁이가 나오기도하나요?
결론부터 말씀드리면, 정수장이나 수도관 자체에 큰 문제가 생긴 상황이 아니라면 대부분 수돗물이 아니라 하수구니 배수구 내부, 또는 싱크대 주변에서 발생해 기어 올라왔을 가능성이 매우 높습니다.그리고 물론 진짜 실지렁이일 수도 있지만, 대부분 나방파리의 애벌레나 깔따구 유충을 실지렁이로 착각한 경우가 많습니다. 특히 나방파리의 유충인 경우가 상당히 많습니다.또한 우리나라 수돗물은 정수 과정에서 강한 염소 소독을 거치기 때문에 생명력이 약한 유충들이 수도관을 타고 살아남아 가정까지 유입되기는 구조적으로 거의 불가능합니다.그맇기에 대부분 싱크대 배수망 아래나 오버플로우, 주름관 호스 내부에는 음식물 찌꺼기와 물때가 쌓이기 쉽고 벌레들이 이곳에 알을 까고 번식한 뒤, 물을 쓰지 않을 때 위쪽 싱크대 보울로 기어 올라오는 경우가 많습니다.
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해파리의 삶에 대한 간단한 질문에 대해서
말씀하신대로 해파리는 심장이나 뼈, 뇌가 없고 온몸이 약 95%의 물로 채워진 생명체입니다.복잡한 근육 대신 갓 표면의 수축 세포로 물을 밀어내며 헤엄치며, 심장이 없어도 세포가 바닷물과 직접 닿아 있어 산소와 영양분을 몸으로 직접 흡수합니다.또 단단한 뼈는 없지만 내부의 물 압력(정수압)을 이용해 젤리 같은 형태를 유지합니다.물론 뇌가 없기 때문에 배고픔을 느끼거나 의식적으로 먹이를 찾아 사냥하지는 못합니다. 대신 온몸에 퍼진 그물망 신경계가 있어 촉수에 물체가 닿으면 자동으로 반응하고, 촉수의 독침이 스친 먹이를 마비시키면, 반사적으로 입으로 가져가 소화시킵니다.또한 에너지를 많이 쓰는 장기가 없어 기초대사량이 매우 낮아 먹지 않아도 오래 견디는 것이 가능합니다. 그래서 제때 먹지 못하면 스스로 몸집을 줄이는 역성장을 하며 수개월을 버티기도 합니다.
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두통에 좋은 마사지로 어떤 것이 잇을지 생물전문가의 의견을 통해서 알고시퍼여 ?
먼저 머리를 톡톡 두드리거나 관자놀이를 위로 밀어 올리는 마사지는 실제 일시적인 신경 자극과 혈액 순환을 도와 통증을 가라앉히는 데 도움을 줄 수 있는 방법입니다.생물학 및 신경과학적 관점에서 보면 편두통은 뇌의 혈관 확장이나 삼차신경계의 과도한 활성화, 그리고 주변 근육의 긴장 등으로 발생합니다. 따라서 신경의 흥분을 가라앉히고 근육 긴장을 풀어주는 특정 압박점을 자극하는 마사지가 효과적입니다.그래서 관자놀이 부근의 태양혈이나, 뒷목과 머리가 만나는 풍지혈, 정수리 중앙의 백회혈 등의 마사지가 효과적입니다.또한 손등에서 엄지손가락과 검지손가락 뼈가 만나는 부위의 합곡혈의 마사지도 좋다고 알려져 있죠.그래도 생물학적으로 말씀드린다면 편두통은 혈관이 확장되면서 통증이 심해지기 때문에 마사지를 하실 때 얼음주머니나 차가운 물수건을 뒷목이나 관자놀이에 대고 하시면 혈관이 수축하여 통증이 훨씬 빨리 가라앉고, 편두통이 시작될 때는 뇌가 극도로 예민해지기 때문에 조명을 어둡게 하고 조용하게 한 후 눈을 감고 마사지를 하는 것이 좋습니다.
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반수생 거북이 입에 구멍이 왜 있는건가요?
결론부터 말씀드리면 아닌 것 같다는 그 숨구멍이 맞습니다.거북이의 톳방울(혀) 윗부분에 위치한 구멍은 성문이라는 기도의 입구입니다. 사람으로 치면 목구멍 안쪽에 있는 성대와 기도 입구 역할을 하는 곳이 입안 바로 앞쪽에 노출되어 있는 구조입니다.거북이는 폐로 숨을 쉬는 파충류입니다.물속에 들어갈 때나 음식을 삼킬 때는 이 구멍을 근육으로 닫아서 폐로 물이 들어가는 것을 차단하죠.그리고 거북이는 이빨이 없어서 먹이를 통째로 삼키거나 뜯어 먹는데, 이때 구멍이 목구멍 안쪽이 아니라 혀 중간쯤 앞쪽에 나와 있어야 먹이가 목을 지나가는 동안에도 기도가 막히지 않고 숨을 쉴 수 있습니다.
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녹보수꽃에서 나온게 씨방이 맞을까요??
네, 씨방이 맞습니다.실내에서 자라는 녹보수가 꽃을 피우는 것도 쉽지 않은데, 씨방까지 맺힌 것은 정말 보기 드문 행운이네요. 이 긴 꼬투리 안에서 날개가 달린 납작한 씨앗들이 촘촘하게 자라나게 되는데, 지금 자르지 마시고 씨방이 초록색에서 갈색으로 바짝 마르고 스스로 갈라질 때까지 기다렸다 수확하시면 됩니다.해마다 꽃이 피고 씨방까지 맺힌 것을 보면 현재 집안의 햇빛과 통풍 환경이 녹보수가 자라기에 정말 최적인듯 합니다.
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