답변 내역

결론부터 말씀드리면 성충이 된 매미는 인간보다 더 넓은 빛의 범위를 볼 수 있게 됩니다.매미는 커다란 눈에 수천개의 겹눈으로 세상을 보는데, 여기에 이마의 홑눈 3개로 빛의 밝기를 감지할 수 있습니다.또 사람은 빨강과 초록, 파랑의 3색의 가시광선 범위의 색을 보지만, 매미는 자외선(UV)영역과 파랑, 초록 영역의 빛도 감지할 수 있습니다. 즉, 사람이 보지 못하는 자외선을 볼 수 있어 세상이 훨씬 입체적이고 다채롭게 볼 수 있습니다.특히 나뭇잎이 자외선을 반사하기 때문에 매미의 눈에는 잎사귀가 매우 밝고 선명하게 보이게 됩니다.그리고 빛과 자외선 패턴을 활용해 멀리서도 짝짓기를 위한 짝을 찾기 유리한 나무를 찾을 수 있습니다.다만, 빨간색은 잘 구분하지 못하고 어둡게 인식하는 적색맹입니다.결론적으로 7년의 어둠 끝에 만난 지상은 인간이 보는 풍경보다 더 강하고 빛나는 자외선으로 가득 찬 세상일 것입니다.

사람의 체온이 하루 동안 계속 변하는 가장 큰 이유는 생체 시계 때문입니다.우리 몸의 뇌 속 시상하부에는 체온과 호르몬, 수면 등을 조절하는 시계가 있고, 이 생체 시계에 따라 하루에 약 0.5~1도 범위에서 자연스럽게 변하는 것입니다.이런 변화의 가장 주된 원인은 신진대사와 활동량의 변화, 그리고 호르몬 때문입니다.자는 동안 신체 활동과 신진대사가 떨어지며 새벽 4시~6시 경 체온이 가장 낮게 나오고, 낮 동안 활동하며 근육을 쓰고 음식을 먹고 소화하면서 열이 발생해 오후 4~8시 경에 체온이 가장 높게 나옵니다.또 수면을 유도하는 멜라토닌 호르몬은 체온을 떨어뜨리는 작용을 하고, 반대로 아침에 깨어날 때는 몸을 활성화하는 코르티솔 호르몬이 분비되며 체온이 올라가게 됩니다.

대부분의 파충류는 알을 낳은 뒤 방치하지만, 일부 공룡은 현대의 조류나 악어처럼 둥지를 지키고 새끼를 보살피는 육아 습성을 보였습니다.대표적으로 '마이아사우라'는 갓 부화한 새끼는 관절이 약해 걸을 수 없어 어미가 둥지로 직접 먹이를 물어다 주었고, '오비라프토르'와 '키티파티'는 깃털 달린 팔을 넓게 펼쳐 알을 감싸 안은 채 체온으로 알을 품는 포란 행동을 했습니다.또 하드로사우루스류와 프로토케라톱스는 집단 번식과 공동 육아의 흔적이 발견되었습니다.그리고 사람처럼 성장할 때까지 무리나 어미의 보호를 받는 경우도 있었는데, 프시타코사우루스가 대표적입니다.이처럼 공룡의 양육 방식은 파충류보다는 현대의 조류나 악어의 육아 방식과 매우 유사한 부분이 있었습니다.

반딧불이가 열을 내지 않고 빛을 내는 것은 '생물 발광'이라는 고효율 화학 반응 덕분입니다.백열전구의 경우 대부분의 에너지가 열로 손실되는 것과 달리, 반딧불이는 에너지의 90% 이상을 빛으로 바꿉니다.이런 발광의 핵심 물질은 발광 기질인 루시페린과 반응을 돕는 효소인 루시페라아제, ATP, 그리고 산소입니다.루시페린이 ATP와 결합해 에너지 수준이 높은 반응 대기 상태가 되고, 루시페라아제 효소의 촉매 작용으로 산소와 빠르게 결합하며 옥시루시페린으로 변합니다.그리고 에너지를 잔뜩 머금은 상태의 옥시루시페린이 다시 안정 상태로 돌아갈 때, 그 에너지 차이가 광자(빛)로 직접 전환되어 방출되는 것입니다.이런 방식으로 열 에너지로 변환되는 경로가 생화학적으로 차단되어 있어 차가운 빛을 낼 수 있는 것입니다.

배나무님께서 충격을 받으셨을 수도 있지만, 이는 사이코패스 같은 이상 개체의 돌발 행동이 아닌 딱따구리의 나름 생존을 위한 기회주의적 포식 행위입니다.딱따구리는 나무 속 벌레 외에도 단백질이나 지방, 칼슘이 필요하면 알이나 작은 동물을 먹기도 합니다.게다가 나무를 쪼아대는 강한 부리는 새끼 새의 두개골 정도는 쉽게 뚫을 수 있는 무기가 됩니다. 현실적으로 충분한 영양분이 있는 손쉬운 먹이를 구하기 어려운 환경이라면 동물의 뇌는 부드러우면서도 지방과 단백질이 매우 풍부한 고효율 영양원이죠.실제 붉은머리딱따구리나 대오색딱따구리 등 여러 종에서 둥지를 습격하는 행위가 자주 관찰됩니다.분명 인간의 눈엔 잔혹해 보일 수 있만, 가학성이 아닌 순수한 생존을 위한 영양 섭취 목적이며, 극히 자연스러운 본능에 의한 포식행위입니다.

개미핥기는 주로 개미와 흰개미를 주식으로 하지만, 그렇다고 꼭 개미만 먹는 것은 아니며 부드러운 열매나 꿀, 곤충 애벌레 등도 조금씩은 먹는 편입니다.다만, 이빨이 아예 없어 씹지 못하기 때문에, 연하고 부드러운 먹이만 삼킬 수 있는 신체 구조를 가지고 있습니다.또 개미는 크기가 작지만, 하루에 약 3만 마리 이상 먹기 때문에 충분한 영양을 얻을 수 있죠.약 60cm에 달하는 끈적한 혀를 1분에 최대 160회까지 빠르게 움직여 수백 마리씩 낚아채어 삼키는 방식으로 개미를 먹으며, 개미의 낮은 칼로리를 극복하기 위해 체온은 32~34도로 낮게 유지하고 에너지 소비를 줄였는데, 하루에 15시간 이상 잠을 자고 행동도 느리게 하여 체력 소모를 최소화하는 방식으로 살아갑니다.그리고 삼킨 개미는 새의 모래주머니처럼 강한 근육질 위에서 위산과 함께 빠르게 부서져 영양분으로 흡수되며, 개미의 독성 개미산에 중독되지 않도록 강한 소화액과 내성을 갖추고 있습니다.

결론부터 말씀드리면 척추동물 중에도 자웅동체가 존재하며, 주로 어류에서 발견됩니다.말씀하신 지렁이처럼 암수 생식기를 한 몸에 모두 가지고 있는 동시적 자웅동체 어류로는 자가수정이 가능한 '망그로브 리불루스'나 짝짓기를 할 때 알과 정자를 교환하는 일부 바다바리과 물고기가 있습니다.또한 성장 과정이나 환경 변화에 따라 성별이 바뀌는 순차적 자웅동체 어류도 상당히 흔한 편인데, 영화 '니모를 찾아서'로 유명한 흰동가리는 우두머리 암컷이 죽으면 가장 큰 수컷이 암컷으로 성전환합니다.또 주변에서는 '감성돔'이나 '용치놀래기' 역시 자라면서 수컷에서 암컷으로, 또는 암컷에서 수컷으로 성별을 바꿉니다.반면 양서류나 파충류, 조류, 포유류 같은 육상 척추동물 중에는 정상적인 자웅동체가 없습니다.왜냐하면 복잡한 생식 기관과 호르몬체계를 유지하는 데 생물학적 비용이 너무 크게 들기 때문입니다.결론적으로 척추동물 전체가 암수 구분이 명확한 것은 아니며, 특히 어류에는 다양한 자웅동체 생태가 있습니다.

식물 뿌리가 중력 방향을 감지하여 땅속으로 자라는 현상을 굴중성이라고 하며, 이는 뿌리 끝의 골무세포와 호르몬의 작용으로 발생하게 됩니다.먼저도 말씀드렸지만, 뿌리 맨 끝에 위치한 뿌리골무 세포에서 중력을 인지하는데, 세포 내부의 무거운 녹말 알갱이인 평형석이 추 역할을 합니다.즉, 뿌리가 기울어지면 평형석이 중력에 끌려 세포 내 가장 낮은 바닥으로 가라앉게 되고, 평형석이 밑으로 떨어지며 세포막을 누르면 식물 호르몬인 옥신이 아래쪽으로 이동하게 됩니다.그럼 뿌리에서는 옥신이 집중된 아래쪽 세포의 생장이 억제되고, 옥신이 적은 위쪽 세포가 더 빠르게 길어지면서 뿌리가 아래로 휘어지는 것입니다.이런 기전 덕분에 식물은 어디에 심기든중력 방향을 찾아 땅속으로 깊이 뿌리를 내릴 수 있는 것입니다.

체중이 많이 나간다면, 땀이 남들보다 많이 나는 것은 자연스러운 생물학적 현상입니다.무엇보다 피하 지방층이 두꺼워 내부 열이 방출되는 것을 막기 때문에 체온을 식히기 위해 더 많은 땀을 흘리게 됩니다.또한 체중이 많이 나갈수록 같은 움직임에도 근육이 더 많은 에너지를 쓰기 때문에 훨씬 많은 열이 발생하고, 부피에 비해 열을 식힐 피부 면적이 부족하기 때문에 몸은 단위 면적당 땀 배출량을 크게 늘리는 것입니다.게다가 신체적 부담으로 체온 조절을 담당하는 교감신경이 쉽게 자극받아 땀샘을 더 자주 가동되는 것도 이유입니다.결론적으로 이는 병이 아니라, 상승한 체온을 정상으로 돌려 장기를 보호하려는 것이죠.

식물이 햇빛을 향해 굽어 자라는 현상을 굴광성이라 하는데, 이는 빛 감지 단백질과 성장 호르몬의 상호작용 결과입니다.식물의 줄기 끝에는 포토트로핀이라는 청색광 수용체 단백질이 존재합니다.그래서 햇빛이 한쪽에서 비치면 포토트로핀이 빛의 방향과 강도를 감지해 줄기 내 화학적 신호를 활성화합니다.빛 신호를 받으면 식물의 성장 호르몬인 옥신이 빛을 받는 밝은 쪽에서 빛을 받지 못하는 어두운 그늘 쪽으로 이동하고, 옥신이 집중된 그늘 쪽 세포들은 세포벽이 느슨해지면서 물을 흡수해 세포 신장이 촉진되는 반면 빛을 받는 쪽은 상대적으로 천천히 자라게 되어, 어두운 쪽이 더 길어지면서 줄기가 자연스럽게 빛이 있는 방향으로 굽어지며 성장하게 되는 것입니다.