답변 내역

효모는 새로 만드는 것이 아니라 자연에 있는 미생물을 채집해 대량 증식시키는 것입니다.먼저 균주를 선별합니다. 과일이나 꽃, 곡물 등의 자연에서 발효 능력과 향이 우수한 최고의 효모 1개를 분리하고, 연구실에서 선별한 효모 세포 1개를 영양액이 든 시험관에서 수백만 개로 늘립니다.배양이 가능하다는 것을 확인하면 거대한 발효 탱크로 옮겨 당밀과 산소를 줘서 폭발적으로 복제시킵니다. 이 때 산소가 풍부하면 알코올을 만들지 않고 자신의 몸집만 계속 늘리게 되죠.마지막으로 증식된 효모를 깨끗이 씻은 후 물기를 제거해 제품으로 만듭니다.사실 시중에서 구할 수 있는 효모는 대부분 이런 방식으로 공장에서 배양한 것입니다.물론 생이스트인지, 천연발효종인지에 차이는 있지만, 마지막에 물기를 좀 남겨두는지, 아니면 먹이에 다른 것을 섞어주는지 정도의 차이입니다.

많은 위험에도 불구하고 여름 철새로 정착했던 이유는 잡아먹힐 위험보다 더 큰 이점과 생존 전략이 있기 때문입니다.먼저 말씀하신 물꿩의 경우 삵이나 너구리, 담비 같은 육상 포식자가 다가가기 어려운 깊은 늪지의 연잎 위에 둥지를 틉니다. 또한 알과 새끼의 깃털이 주변 수풀 및 자갈과 매우 비슷하여 눈에 잘 띄지 않습니다.또 장다리물떼새는 천적이 오면 날개가 부러진 척 유인하여 둥지에서 멀어지게 만들고, 특히 번식기에는 주변 다른 개체들과 협력하여 뱀이나 너구리 같은 포식자를 다 함께 쫓아냅니다.게다가 말씀하신 두 종 모두 부화하자마자 스스로 걸을 수 있어 포식자에게 잡아먹힐 위험을 줄이죠.그리고 이런 위험을 무릅쓰고 우리나라를 번식지로 선택한 데에는 확실한 이점이 있습니다.우리나라의 여름 습지에는 모기나 파리, 논다렁의 곤충, 올챙이, 작은 물고기, 우렁이 등 먹이가 기하급수적으로 늘어나기 때문에 새끼를 빠르게 키워내기 위한 에너지 공급원으로서 최적의 환경입니다.또한 열대 지역의 많은 경쟁자와 포식자를 피해 일종의 블루오션 같은 북쪽의 새로운 번식지를 확보하는 것이 훨씬 생존 확율이 높습니다.결론적으로 일부 잡아먹히는 피해를 입더라도 풍부한 먹이 덕에 얻는 번식 성공의 이점이 잡아먹힐 위험보다 훨씬 크기 때문인 것이죠.

유전자가 다음 세대로 전달되려 한다는 것은 목적이나 의도가 아니라 자연선택의 결과입니다.유전자는 의지를 가진 주체가 아니라 엄밀히 말하면 화학물질일 뿐입니다.처음 유전자가 생겼을 때에 복제를 잘하는 유전자와 그렇지 못한 유전자가 함께 존재했습니다.하지만 복제하지 못하는 유전자는 곧 사라졌고, 복제 특성을 가진 유전자만 남았습니다.즉, 전달하려는 의지가 있어서가 아니라 전달된 것들만 남아있는 필터링 과정이었죠.진화생물학자 리처드 도킨스에 의하면 유전자는 스스로를 보존하기 위해 세포와 생물체라는 생존 기계를 만들었죠.결국 그의 논리대로라면 생물이 느끼는 번식 본능은 유전자가 살아남기 위해 남겨둔 생화학적 프로그래밍인 셈입니다.따라서 우연히 복제에 유리했던 화학 물질이 수억 년간 이어져 내려온 것이고, 유전자에 목적이 있는 것이 아니라, 전달되는 특성만 생존한 결과인 것입니다.

먼저 사람에게 적용하는 IQ 측정법은 인간의 언어와 논리 체계를 기준으로 만들어졌기 때문에 동물이나 식물에게 직접 적용하기는 어렵습니다.하지만 도구 사용이나 문제 해결 능력, 사회적 소통, 기억력 등의 인지 능력을 기준으로 간접적으로 측정하는 방법을 사용합니다.동물 중 단연 최고는 유인원입니다. 그 중에서도 침팬지와 보노보는 인간과 DNA의 98% 이상을 공유하며 도구 제작, 수화 소통, 뛰어난 단기 기억력을 보여줍니다.또한 해양에서 돌고래가 가장 뛰어난 지능을 가지고 있는데, 거울로 자신을 인지하고 개별 이름을 사용하여 소통하는 등 인간 다음 수준의 높은 사회적 지능을 가집니다.그 외에도 코끼리와 까마귀, 문어도 높은 지능을 가진 동물입니다.다만, 식물은 뇌나 신경계가 없기 때문에 IQ라는 개념을 적용할 수 없습니다. 하지만 과학자들은 환경에 적응하고 정보를 처리하는 식물 지능에 관해 연구를 하고 있기는 합니다.결론적으로 동물 중에서는 침팬지와 보노보, 돌고래가 인간에 가장 가까운 지능을 지녔으며, 식물은 뇌가 없어 측정을 할 수는 지만 화학적 네트워크와 반응을 통해 뛰어난 환경 적응적 지능을 가지고 있습니다.

해파리는 지구상에서 가장 오래된 다세포 동물 중 하나이며, 약 5억 5,000만 년 ~ 6억 년 전(캄브리아기 이전)에 등장한 것으로 추정하고 있습니다. 즉, 공룡보다 훨씬 이전에 등장한 생물입니다.그리고 현재 학계에 알려진 해파리는 약 2,000~3,000여 종이며, 우리나라 연안 및 자생 해파리는 약 120여 종이 보고되어 있습니다.그리고 민물에 사는 해파리도 존재합니다.대표적인 종으로 '소워비꽃모자해파리'가 있으며, 1~2cm의 작은 크기입니다.본래 중국 양쯔강 유역이 원산지인데, 수생식물이나 관상어 등을 통해 전 세계의 호수, 저수지, 인공호 등으로 퍼진 상태입니다.참고로 독은 있지만 워낙 작아서 사람에게 해가 되지는 않습니다.마지막으로 식용으로 사용하는 해파리는 독성이 적고 우산 부위가 두꺼우며 오돌토돌한 식감을 가진 근구해파리목 계열의 해파리입니다.

소가 뿔을 통해 열을 방출한다는 말은 사실입니다.뿔 내부에는 혈관이 빽빽하게 얽혀 있어, 혈액의 열을 외부로 내보내는 일종의 라디에이터 역할을 합니다.그리고 아프리카 등 덥고 건조한 지역의 소는 체온을 낮추기 위해 뿔이 크게 진화했습니다.하지만 우리나라는 사계절이 뚜렷한 온대 기후라 뿔이 커지면 겨울철 열 손실이 커 생존에 불리합니다. 그래서 한우는 우리나라 기후에 맞춰 체온 조절에 알맞은 작은 크기의 뿔을 갖게 된 것입니다.게다가 인간의 가축화가 되면서 다루기 쉽고 뿔이 작고 성질이 순한 개체를 위주로 번식시킨 것도 이유입니다.결국 한우의 작은 뿔은 우리나라의 기후 적응과 오랜 세월 인간이 길들여온 결과물인 셈입니다.

결론부터 말씀드리면 소의 뿔은 뼈와 피부(살)의 변형이 합쳐진 형태입니다.뿔의 내부, 즉 뼈 심지는 소의 머리뼈가 직접 자라 나온 진짜 뼈가 맞습니다. 또 내부 뼈 속에는 혈관과 신경이 흐르고 있어 잘리면 심한 통증과 피가 납니다.하지만, 뿔을 이루는 뼈를 둘러싼 겉껍질은 피부 표피가 변형된 단백질인 케라틴 성분입니다. 이 겉껍질은 사람의 손톱이나 머리카락과 화학적으로 같은 성분입니다.즉, 소 뿔은 속은 뼈, 겉은 피부에서 변형된 단백질로 구성되어 있습니다.

생물의 구조나 원리를 공학적으로 응용하는 기술을 '생체모방공학'이라고 합니다.대표적으로 일본의 신칸센 고속열차는 물먹이새 부리의 뾰족한 구조를 모방해 터널 진입 소음을 줄였고, 전신 수영복은 상어 비늘의 미세 홈 구조를 응용해 물의 마찰 저항을 크게 줄였습니다.또한 무접착 테이프는 게코도마뱀 발바닥 미세 털의 분자 간 끌림을 이용한 것이고, 풍력 발전기의 날개는 혹등고래 지느러미의 돌기 구조를 적용해 발전 효율을 10% 이상 높였습니다.그리고 우리가 흔히 사용하는 벨크로(일명 찍찍이)는 옷감에 잘 걸리는 우엉가시 열매 끝 갈고리 모양을 섬유로 재현한 것입니다.그 외 발수 코팅제는 연꽃잎 표면의 나노 돌기 구조를 본딴 것이고, 사막 집수 장치는 사막딱정벌레 등껍질의 수분 흡착 및 배수 구조를 본딴 것입니다.

산소가 희박하거나 완전히 없는 무산소 환경에서 수개월 동안 살아남는 물고기는 단순히 호흡 저절 뿐만 아니라 에너지 소비 자체를 바꾸고 열액순환도 바뀌게 됩니다.산소가 없을 때 세포가 ATP를 만드는 효율은 평소의 1/15 수준으로 급감하기 때문에 에너지 생산을 늘리기보다 소비 자체를 줄이는 생존 전략을 취합니다.그래서 단백질 합성이나 세포 분열 같은 비필수적인 생체 활동을 최소화하고, 세포막의 이온 채널의 일부를 닫아 누출되는 이온을 줄임으로써 ATP 소비를 절약합니다.게다가 붕어나 금붕어는 무산소 상태에서 골격근을 이용해 젖산을 알코올과 이산화탄소로 전환한 뒤, 아가미를 통해 물 밖으로 배출합니다.그리고 적혈구 내 유기 인산염 농도를 낮춰 헤모글로빈과 산소의 결합력을 비약적으로 높여, 물속에 극미량의 남은 산소까지 놓치지 않고 싹쓸이하여 체내로 운반해 사용합니다.결과적으로 에너지를 덜 쓰면서, 생성된 적은 에너지를 가장 필요한 곳에 집중 배치하는 전략을 취하는 것입니다.

조개나 달팽이의 나선형 껍데기는 간단히 계속 분비되는 물질의 정말 단순한 축적 과정으로 만들어집니다.연체동물은 외투막 끝에서 탄산칼슘과 단백질을 계속 분비하는데, 기존 있던 껍데기를 바꾸거나 하지 않고 입구 가장자리에만 층을 덧붙이는 '부착 성장'을 합니다.그리고 분비를 할 때 외투막 한쪽의 성장 속도가 반대쪽보다 빠르면 자연스럽게 곡선이 생기게 되는데, 이 성장 속도의 불균형과 비틀림이 합쳐져 입체적인 3차원 나선 구조를 형성하는 것입니다.이렇게 만들어진 나선은 크기만 커지고 형태는 유지되는 로그 나선 형태를 띄게 되죠.또한 생물이 자라도 내부 집의 모양 비례가 변하지 않아 구조적 안정성이 유지됩니다.실제 복잡한 신경계 제어 없이 속도 차이만으로 구현 가능한 가장 효율적인 방식이기도 하고, 뼈를 다시 녹여 다시 만들 필요가 없기 때문에 에너지 소비도 최소화할 수 있습니다.결론적으로 수학적 계산에 의한 설계가 아니라 정말 단순한 물리학적, 생물학적 결과물인 것입니다.