답변 내역

동물이 기온 변화보다 먼저 활동 시간을 바꾸는 이유는 '반응적 적응'이 아닌 '예측적 적응'을 하기 때문입니다.즉, 기온이 변한 뒤 움직이면 체온 조절에 실패하거나 에너지 손실이 많아 살아남기 어려운 경우가 많기 때문에, 미리 환경 신호를 감지해 생체시계를 동기화합니다.무엇보다 가장 확실한 것은 광주기와 계절 신호입니다.기온은 날씨에 따라 일별 변동성이 크지만, 광주기는 지구의 자전과 공전 축에 따라 매년 오차 없이 일정합니다.또한 동물은 시각계와 멜라토닌 분비를 통해 계절의 변화에 따른 낮의 길이를 감지합니다. 기온이 본격적으로 떨어지거나 오르기 수주 전부터 광주기 변화를 신호로 삼아 호르몬 분비 패턴을 조절하는 것입니다.그리고 식물의 발아와 곤충의 출현, 포식자의 활동 등은 빛 패턴에 맞춰 먼저 움직입니다.피식자나 포식자는 주요 먹이의 활동이 가장 활발한 골든 타임에 맞춰 자신의 활동 패턴을 선제적으로 조정하는데, 기온이 변할 때까지 기다리면 먹이 경쟁에서 뒤처지게 되기 때문입니다.또한 사막 생물이나 변온동물은 한낮의 고온이 찾아오기 전, 빛의 세기 변화만 보고 선제적으로 굴 속으로 숨고, 시야 확보가 가능한 빛의 수준과 포식자의 활동 시간이 맞물리는 시점을 미리 예측하여 피식 활동 시간을 앞당기거나 뒤로 미루 기도 하죠.

과일이 전체적으로 숙성되지 않고 특정 부위만 먼저 무르는 현상은 자연 숙성이 아니라 국소적 자극이나 조직 손상 때문이며 원인은 크게 4가지 정도가 됩니다.가장 큰 원인은 물리적인 타격 때문입니다.과일이 나무에서 떨어지거나 유통 과정에서 어떤 이유로 세포벽이 파괴되면 세포 내 액포에 있던 에틸렌 가스와 유기산이 유출됩니다. 손상된 부위는 자가 호흡이 급격히 빨라지고 조직을 받치는 펙틴 분해 효소가 집중 활성화되어 해당 위치만 물컹하게 변하게 됩니다.두번째는 껍질에 상처 때문입니다.과일의 특정 부위에 미세한 흠집이나 자국이 생기면 식물 생리 작용에 의해 그 상처 주변에서 상처 에틸렌이 많이 분출되고, 이 가스가 주변 세포를 촉진하여 상처 주변 조직만 빠르게 숙성되게 됩니다.세번째는 병원균의 감염입니다.세균이나 곰팡이 포자가 과일 표면의 상처나 기공을 통해 침투한 경우로 대표적으로 무름병균은 펙티나아제 효소를 분비해 과일의 세포벽을 녹여 수분화시킵니다. 그럼 감염점 주변부터 즙이 나오고 시큼하거나 불쾌한 냄새가 나며 빠르게 믈러지게 되죠.마지막은 특정 부위에 집중적으로 수분 및 온도에 노출되는 경우입니다.저장하면서 특정 위치만 냉장고 냉기 입구에 닿아 냉해를 입었거나, 물기가 남아 해당 부분만 습도가 높아지면 세포막 구조가 파괴되어 무름 증상이 부분적으로 발생하게 됩니다.

사실 하마는 겉보기에 둔해 보이지만, 육상에서는 인간보다 훨씬 빠르고 날렵하게 달릴 수 있는 동물입니다실제 하마가 달리는 속도는 시속 30~45km정도입니다.단거리에서는 평균 시속 30km 정도의 속도를 냅니다. 이는 100m를 약 12초대에 주파하는 속도로, 보통 사람의 전력 질주보다 훨씬 빠릅니다.순간 최대로 속도라면 시속 40~50km/h에 달하기도 하는데, 100m 세계기록 보유자인 우사인 볼트의 순간 최고 속도가 약 44.7km이니 이와 비등하거나 이를 넘어서는 수준이죠.그리고 물속 이동 속도는 시속 8km정도로 육상보다는 둔하지만, 그래도 수영 선수들과 맞먹을 정도로 빠른 속도입니다.

지문이 다시 원래 모양대로 재생되는 핵심 기준은 손상의 깊이입니다.즉, 줄기세포의 수명이 다해서라기보다는 피부 어디까지 손상되었는지와 지속적인 자극의 여부에 따라 재생 방식이 달라집니다.만일 겉피부만 다치면 기저층의 줄기세포가 원래 지문 틀대로 100% 재생시킵니다. 하지만 속피부 유두층까지 손상되면 지문 대신 흉터가 생깁니다.또한 지만이 닳는 것은 줄기세포가 고장 난 것이 아니라, 세포가 자라는 속도보다 마찰로 닳아 없어지는 속도가 더 빠르기 때입니다. 또 계속되는 마찰이나 주부습진, 화학물질 노출로 만성 염증이 생기면 진피 유두층이 얇아져 지문 패턴이 점차 평평해지게 됩니다.이렇게 닳았지만, 지문을 살리고 싶으시다면 손 사용을 줄이고 장갑 등을 사용해 자극을 줄이면 대부분 표피 재생과 함께 지문이 다시 돋아납니다.다만 오랜기간 만성 염증으로 진피 구조가 변형되었거나 심한 흉터가 남은 경우에는 이전의 완전한 지문 형태로 돌아가지 않을 수 있습니다.

결론부터 말씀드리면 은 뇌 속 신경망의 신호 간섭, 즉 신호 혼선 때문입니다.먼저 눈물이 나는 이유는 밝은 빛으로부터 안구를 보호하기 위해 뇌가 부교감 신경을 활성화하여 동공을 줄이고 눈물샘을 자극하기 때문입니다.그리고 재채기가 나오는 이유는 광재채기 반사로 빛을 감지하는 시신경과 코 안쪽 감각을 담당하는 삼차신경이 뇌 속에서 매우 가깝게 붙어 있기 때문에 발생하는 현상이죠.즉, 시신경이 강한 햇빛에 극렬하게 반응할 때 전기 신호의 일부가 인접한 삼차신경에까지 영향을 주는 것입니다.삼차신경이 자극받으면 뇌는 코에 이물질이 들어왔다고 판단해서 재채기를 하도록 명령하게 되죠.다만, 이 현상은 모든 사람에게는 발생하지 않고, 전 세계 인구의 약 18~35%가 가지고 있는 상염색체 우성 유전 형질로 인한 것으로 아츄(ACHOO) 증후군이라 불립니다.그래도 질병이 아닌 지극히 정상적이고 무해한 반사 작용의 일부입니다.

결론부터 말씀드리면 재채기는 생존을 위한 무조건 반사의 결과이기 때문입니다.먼지가 코 점막에 닿는 순간 삼차신경이 이물질의 침입을 감지하게 됩니다.그럼 최단 경로로 신경 신호는 대뇌로 가지 않고, 생명 반사를 담당하는 뇌간으로 바로 직행합니다. 이 구조를 통해 판단과 사고를 담당하는 대뇌 피질을 완전히 우회하여 정보 처리 시간을 극단적으로 줄이게 되죠.신호를 받은 연수는 0.1초 만에 횡격막, 호흡근, 목 근육에 동시 수축 명령을 내리고, 폐에 가둔 공기를 강한 압력으로 한 번에 뿜어내며 코속 이물질을 튕겨내며 재채기가 나오는 것입니다.만약 대뇌에서 먼지가 들어왔으니 털어내자고 생각하는 과정을 거친다면 반응이 늦어져 이물질이 폐까지 들어갈 수도 있는 상황이 됩니다.즉, 재채기는 기도를 실시간으로 보호하기 위한 가장 빠른 자동 방어 시스템인 것입니다.

결론부터 말씀드리면 히말라야 원숭이, 즉 붉은털원숭이는 기온이 높은 환경에서도 적응하고 생존이 가능합니다.사실 이름때문에 고산지대에서만 살 수 있는 동물로 오해받기 쉽지만, 실제로는 영장류 중 서식 범위가 가장 넓은 종입니다. 해발 3,000m의 추운 고산지대뿐만 아니라 여름 기온이 40도를 넘는 인도의 열대 평원에서도 살 수 있고, 아프가니스탄의 건조한 사막부터 동남아시아의 습한 열대우림, 심지어 도심 지역까지 다양한 환경에 살아가고 있습니다.사람처럼 더운 날씨에는 나무 그늘에서 휴식을 취하거나 물에서 수영을 하며 체온을 조절합니다.결국 히말라야 원숭이는 특정 기후나 먹이에만 의존하지 않는 뛰어난 잡식성과 적응력을 지닌 대표적인 일반종입니다.따라서 기온이 높은 환경에서도, 서식이 가능하며, 온도 변화에 나름 매우 강한 편입니다.

말씀하신 것처럼 반달가슴곰 복원 사업은 좁은 국토와 높은 인구 밀도를 가진 우리나라에서 대형 포식동물을 방사한다는 점에서 국제생물보전학회에서도 상당히 이례적인 사례로 주목받았습니다.그래도 반달가슴곰은 우리나라 생태계의 건강성을 유지하는 핵심종이자 우산종입니다.곰은 도토리나 열매를 먹은 뒤 멀리 이동해 배설함으로써 나무 씨앗을 퍼뜨리는 역할을 합니다. 또한 곰이 나무를 오르내리며 가지를 쳐내면 숲 바닥까지 햇빛이 들어와 다양한 하층 식물들이 자랄 수 있습니다.게다가 최상위 포식자인 곰 한 종을 보호하면, 그 서식지 안에 함께 살아가는 수많은 동식물과 산림 환경도 자연스럽게 함께 보호되는 효과가 있습니다.특히 일제강점기에 남획으로 깨졌던 우리나라 먹이사슬의 빈 고리를 채워 생물 다양성을 회복한다는 의미도 매우 큽니다.

말씀하신 방울새는 우리나라에서는 관측이 불가능한 열대우림의 희귀 조류입니다.실제 SNS에서 보신 것처럼 입 안이 검은 색이라 심연을 품은 새로 불리기도 했었습니다.먼저도 말씀드렸지만, 우리나라에는 서식하지 않으며, 계절에 따라 이동하는 철새도 아니기에 국내 야생에서는 볼 수 없습니다.주요 서식지는 중남미 열대우림으로 코스타리카, 파나마, 브라질, 파라과이, 아르헨티나 북부 등의 열대와 아열대 산림에 주로 서식합니다.다만, 말씀하신 세볏방울새는 부리 주변에 긴 볏 3개가 늘어져 있는 종입니다.인스타에서 목 주변이 초록색 피부로 둘러싸이고 입 안이 검게 벌어진 새를 보셨다면 방울새과의 민목방울새일 수도 있습니다.또한 쇠나 종을 망치로 때리는 듯한 엄청난 크기의 소리를 내는데, 이 소리는 수킬로미터 밖에서도 들릴 정도입니다.마지막으로 입 안이 검은 이유는 짝짓기를 위한 시각적 구애 방법입니다. 방울새 수컷은 암컷에게 선택받기 위해 울음소리뿐만 아니라 시각적 자극을 극대화하는 방향으로 진화했습니다. 수컷의 깃털이나 목 주변 피부색에 비해 입 안의 검은색이 극단적인 대비를 이루며 시각적으로 강하게 어필할 수 있는 것이죠.

사실 찰스 다윈과 알프레드 월리스가 독립적으로 자연선택설을 도출할 수 있었던 이유는 동일한 학문적 배경과 비슷한 탐사 환경을 가졌기 때문입니다.결정적으로 두 학자 모두 토머스 말서스의 인구론을 읽고, 자원은 한정되어 있으나 생물은 과잉 생산된다는 원리에서 생존 경쟁의 핵심 아이디어를 얻었습니다.다윈은 비글호 항해를 마치고 온 후 1838년에 인구론을 읽으며, 자연계의 과잉 생산과 생존 경쟁 속에서 유용한 변이를 가진 개체가 살아남아 후손을 남긴다는 자연선택 개념을 떠올렸습니다.또한 월리스 역시 1858년 동남아시아 인도네시아의 말루쿠 제도에서 말라리아 고열에 시달리던 중 말서스의 생각을 떠올렸는데, 자원이 한정되어 있다면, 살아남는 개체는 환경에 더 잘 적응한 변이를 가진 개체라는 생각을 가졌죠.게다가 두 사람 모두 오지를 탐사했는데, 지리적으로 격리된 섬이라는 환경은 환경 변화에 맞춰 종이 변형되는 과정을 관찰하기에 가장 완벽한 자연 실험실이었던 것입니다.더욱이 19세기 중반은 이미 진화적 사고의 기초가 마련되던 시기였습니다.사실 이 두사람 이외에도 진화론데 관한 많은 서적이 출간되었습니다.시대적 흐름도 있었지만, 결국 두 사람은 각자의 환경에서 연구를 했음에도 지질학적 시간과 말서스의 인구 압박, 섬 생물들의 지리적 변이라는 비슷한 학문적 환경을 가지고 있었기 때문에 거의 같은 결론에 도달한 것입니다.