답변 내역

식물은 가뭄이 오면 앱시스산(ABA)과 에틸렌이라는 호르몬을 이용해 수분 손실을 막습니다.식물이 기공을 닫는 것은 일종의 응급처치라 할 수 있습니다.뿌리가 물 부족을 감지하면 앱시스산(ABA) 호르몬을 많이 만들고, ABA가 공변세포의 칼륨 이온을 외부로 배출시켜 삼투압을 낮춥니다. 그럼 세포 안의 물이 빠져나가며 바람 빠진 풍선처럼 수축해 기공이 닫히는 것입니다.하지만, 증산작용이 멈추며 수분 유출을 막기는 하지만, 광합성도 함께 멈춘다는 단점이 있습니다.그리고 잎을 떨어트리는 것은 장기적 대책입니다.만일 가뭄이 길어지면 에틸렌 호르몬이 늘어나 잎자루 끝에 떨층을 만듭니다.그럼 식물은 잎 속 영양분을 줄기와 뿌리로 먼저 회수하고, 에틸렌이 떨층의 세포벽을 분해하여 결합을 약하게 만듭니다.결국 잎을 떨어뜨리게 되고, 수분이 증발하는 표면적 자체를 근본적으로 줄이는 것이죠.

이미 말씀하신 것처럼 해파리는 뇌가 없는 대신 몸 전체에 펼쳐진 망상 신경계로 행동하는 것입니다.외부에서 자극을 받은 촉수나 부위가 뇌를 거치지 않고 즉각 개별적으로 반응하며, 갓 테두리의 로팔륨이 빛이나 중력, 먹이 냄새 같은 화학 물질을 감지합니다. 그래서 먹이 향이 강한 쪽을 감지해 이동 방향을 정하게 됩니다.로팔륨이 수집한 감각 정보는 테두리의 신경 고리를 따라 공유되는데, 먹이가 있는 방향의 근육을 더 강하게 수축시켜 몸을 그쪽으로 트는 것입니다.결국 사람의 뇌와 같은 중앙 지휘소 없이 몸에 분산된 여러 센서가 자동 반사식으로 협력하는 구조인 것입니다.그래서 복잡한 연산 없이 최소한의 신경 자원으로 생존하는 것입니다.

먼저 세균은 완전한 하나의 독립된 세포 생물인 반면, 바이러스는 DNA너 RNA 같은 유전자와 이를 둘러싼 단백질 껍질로만 이루어진 비세포성 입자입니다.그래서 세균은 스스로 영양분을 흡수하고 대사할 수 있지만, 바이러스는 스스로 대사를 하지 못합니다. 결국 세균은 적절한 환경만 갖춰지면 혼자서도 살아갈 수 있지만, 바이러스는 숙주 밖에서는 단지 단백질 결정체에 불과한 것이죠.크기는 평균적으로 세균이 훨씬 큰데, 세균(1~5um)은 광학현미경으로 보이지만, 바이러스(20~300nm)는 세균의 100분의 1 수준으로 전자현미경으로만 볼 수 있는 경우가 대부분입니다.증식법에서도 차이가 있는데, 세균은 유전물질을 복제해 세포가 둘로 나뉘는 이분법으로 스스로 증식하는 변면 바이러스는 숙주 세포 침투 후 세포 내 복제 공장을 빼앗아 대량 증식합니다.인간의 입장에서 세균은 세포벽이나 단백질 합성을 파괴하는 항생제로 치료가 가능하지만, 바이러스는 세포벽이 없어 항생제로는 치료가 불가능하고 복제 과정을 억제하는 항바이러스제를 사용합니다.그래도 둘의 가장 근본적인 차이는 세균은 스스로 살아가는 독립 생물, 바이러스는 숙주가 없으면 증식하지 못 하는 기생체입니다.

사실 소행성 충돌 자체의 폭발력보다 충돌 후 지구 전체를 덮친 연쇄적 환경 변화가 멸종의 가장 큰 원인입니다.충돌한 소행성의 지름은 10~15km로 충돌하며 수억 개 수소폭탄급 에너지가 방출되었습니다.그 결과 충돌로 발생한 파편이 대기권으로 재진입하며 발생한 열로 전 세계 숲에 초대형 산불이 발생했습니다.특히 충돌로 인한 먼지와 화재나 화산으로 인한 재와 황산염 구름이 대기를 덮어 햇빛을 완전히 차단하며 수년간 충돌 겨울이 지속되었고, 그 때문에 식물의 광합성이 멈추고 식물과 플랑크톤이 죽어 나가면서 생태계 최하단이 무너졌습니다.결국 먹이가 사라지자 대형 초식공룡이 먼저 기아로 사라지고, 이어 육식공룡도 잇따라 죽어나갔습니다.특히 덩치가 커서 많은 에너지가 필요했던 비조류 공룡들은 이러한 환경을 견디지 못했죠.결국 체구가 작고 굴을 파거나 씨앗과 잡식을 먹을 수 있었던 소형 포유류와 파충류, 조류 공룡만 살아남았은 것입니다.

고래는 의식적으로 호흡을 조절하기 때문에 잠을 잘 때도 사람처럼 완전히 잠들지 않습니다.고래는 반구수면이라는 독특한 수면을 취하는데, 뇌의 한쪽 반구만 휴식을 취하고, 나머지 반구는 깨어 있는 것입니다. 그리고 일정 시간이 지나면 반대쪽 뇌가 잠들며 뇌를 번갈아 쉬게 합니다.이 때 깨어 있는 뇌 반구가 수면 위로 올라가 숨을 쉬도록 몸을 조절하는 것이죠. 또 한쪽 눈을 뜬 채 주변 포식자나 장애물 등 위험을 계속 감시하죠.그리고 대형 고래는 바닷속에 수직으로 떠서 짧게 수면을 취하기도 하죠.특히 한 번의 호흡으로 폐 속 공기의 약 80~90%를 새로 교체할 정도로 압도적인 교체율을 가지기에 숨을 쉬는 횟수가 많지 않아도 문제가 되지 않습니다. 또한 혈액과 근육(미오글로빈)에 산소를 대량 저장해 오래 숨을 참을 수 있습니다.신체적으로도 힘을 빼면 숨구멍이 자동으로 닫혀 물이 들어오지 않고, 수면 중에는 심박수와 산소 소비량을 크게 줄여 에너지와 산소소모량을 줄여 숨을 쉬는 횟수도 줄어들게 됩니다.이런 방식으로 뇌는 물론이고 호흡 기관과 혈액 구조 모두 물속에서도 안전하게 잠을 잘 수 있는 구조로 되어 있죠.

단순 수치상으로 보면 산호초는 전체 해양 면적의 0.1% 미만에 불과하지만, 전체 해양 생물 종의 약 25%가 살아가고 있는 말씀하신 것처럼 육지의 열대우림 같은 존재입니다.먼저 산호충의 몸속에는 갈색공생조류가 살고 있습니다. 공생조류가 광합성을 통해 생산한 유기물의 90% 이상을 산호에게 제공하고, 산호는 그 대가로 서식지와 탄산가스를 제공합니다. 영양분이 부족한 열대 바다에서 이 공생 시스템으로 막대한 기초 생산량을 만들어냅니다.또한 산호가 쌓아 올린 탄산칼슘 골격이 수많은 틈새, 굴, 동굴을 형성해서 다양한 해양 생물의 삶의 터전이 됩니다. 특히 이런 입체적인 구조는 포식자를 피할 은신처이자 알을 낳고 치어를 키우는 안전한 보금자리가 되어주죠. 게다가 서식 공간이 세분화되어 다양한 생물 종이 서로 경쟁하지 않고 공존이 가능한 몇 안되는 공간입니다.게다가 열대 바다는 수온이 높아 영양염류가 바닥에 가라앉고 위로 잘 섞이지 않는 영양의 사막 상태입니다. 그러나 산호초 지역은 미생물-산호-어류 간에 영양소가 밖으로 유실되지 않고 내부에서 맴도는 재활용 체계가 갖춰져 있습니다.결론적으로 높은 에너지 생산효율에 복잡한 입체 구조, 효율적인 영양 순환 까지 더해져 좁은 공간임에도 상상 이상의 생태계가 유지될 수 있는 곳입니다.

말씀하신 것처럼 반딧불오징어도 체내의 화학반응인 생물발광을 통해 스스로 빛을 냅니다.그리고 빛을 내는 연료물질이라 할 수 있는 '루시페린'을 가지고 있고, 촉매 역할을 하는 효소인 '루시페라아제'가 이 발광 반응을 활성화합니다.루시페린이 루시페라아제의 도움을 받아 산소와 결합하면서 에너지를 얻게 되는데, 이 반응을 일으키기 위해 세포 내 에너지원인 ATP와 마그네슘 이온을 함께 사용합니다.화학 반응 결과 생성된 분자가 에너지가 가득한 불안정한 '들뜬 상태'가 되고 이 분자가 다시 안정적인 상태로 돌아가는 과정에서 에너지를 청록색 빛(광자)으로 뿜어내는 것입니다.가장 큰 특징은 차가운 빛인데, 반응 에너지의 80~90%가 열 없이 빛으로 직접 전환되기에 체온 상승 없이 빛만 냅니다.또한 방출되는 빛의 파장은 약 470nm로, 심해의 깊은 바닷속까지 가장 멀리 도달할 수 있는 빛이기도 합니다.

결론부터 말씀드리면 그렇지 않습니다.조류도 시각은 물론이고, 청각과 촉각, 후각까지 모든 감각을 총동원해서 사냥을 합니다.올빼미는 청각을 이용하는 대표적 맹금류로 비대칭 귀와 안면반 구조로 어둠 속에서도 미세한 소리의 시차를 계산해 먹이의 위치를 추적할 수 있습니다.또 도요새나 도요물떼새는 부리 끝의 감각 기관으로 진흙 속 미세한 진동을 감지해 사냥하고, 터키콘도르나 알바트로스는 수 km 밖에서 사체 냄새나 먹이가 풍기는 화학 물질을 맡고 찾아옵니다. 시력이 상당히 나쁜 키위새는 부리 끝에 달린 콧구멍으로 밤중에 흙 속 지렁이 냄새를 맡아 파먹죠.그리고 일부 맹금류는 쥐의 오줌이 반사하는 자외선을 보거나, 지구 자기장을 느껴 방향과 먹이터를 찾기도 합니다.결국 조류도 시각뿐만 아니라 서식 환경에 맞게 발달한 감각 시스템을 총동원해 사냥에 활용합니다.

사실 완전히 다른 동물은 아닙니다.생물학적으로 구렁이는 뱀이라는 큰 무리안에 포함되는 특정 종을 지칭하는 이름입니다.좀 더 쉽게 예를 든다면 새와 독수리의 관계처럼, 모든 구렁이는 뱀이지만 모든 뱀이 구렁이인 것은 아닙니다.분류의 기준은 크기가 아닌 생물학적 종 구분입니다.뱀은 다리가 없는 파충류 전반을 뜻하는 상위 개념이고, 구렁이는 그중 우리나라와 중국 등에 서식하는 단일 파충류 종의 고유 명칭이죠.다만 국내에서는 크기가 구렁이를 구분하는 가장 확실한 특징은 맞습니다.우리나라의 살모사나 유혈목이 같은 일반 뱀은 길이 50~90cm 내외지만, 구렁이는 1.5~2m 이상 자라기 때문에 국내 뱀 중 덩치가 가장 큽니다.또한 독이 없으며, 현재는 멸종위기 야생생물 2급으로 지정되어 보호받고 있습니다.