전문가 프로필

답변 내역

인간이 약 2만 여개의 유전자를 가지고 있다는 사실은 어떻게 알아냈나요?
인간이 가진 약 2만여 개의 유전자를 모두 알아낸 과학적 기법은 크게 유전자 시퀀싱과 생물정보학의 발전 덕분입니다.이 두 가지 기술을 활용하여 인간 게놈 프로젝트와 같은 대규모 연구가 가능해졌습니다.먼저 유전자 시퀀싱은 DNA를 구성하는 염기인 A, T, C, G의 서열을 결정하는 기술입니다. 초기에는 수작업으로 진행되었지만, 2000년대 이후 등장한 차세대 시퀀싱 기술이 활용되며 한 번에 엄청난 양의 데이터를 얻을 수 있어 비용과 시간이 획기적으로 줄어들었습니다.그리나 시퀀싱 기술로 얻은 방대한 염기서열 데이터는 단순한 문자열에 불과합니다. 이 데이터를 분석하고 의미를 부여하는 것이 바로 생물정보학입니다.즉, 서열을 정렬해서 유전자를 예측하고 이를 바탕으로 DB를 구축하여 전 세계 연구자들이 자유롭게 활용할 수 있게 한 것입니다.이러한 기술들을 통해 인간 게놈 프로젝트가 성공적으로 완료되었고, 약 2만여 개의 단백질 코딩 유전자를 포함한 전체 인간 유전자의 지도가 완성될 수 있었습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.30
0
0

지금 유라시아 지역의 인류는 어디서 오게 된걸까요
유라시아 지역에 사는 인류의 기원은 아프리카입니다.현생 인류인 호모 사피엔스는 약 20만 년 전 동아프리카에서 출현했고, 그 후 여러 차례에 걸쳐 아프리카를 벗어나 유라시아 전역으로 퍼져 나갔다는 것이 정설입니다.초기 인류인 호모 에렉투스가 약 200만 년 전 아프리카를 떠나 유라시아로 이동하기 시작했습니다. 이들은 불을 사용하고, 돌도끼와 같은 도구를 이용하며 환경에 적응했습니다. 이들의 후손은 유라시아 각지에서 네안데르탈인이나 데니소바인 등으로 진화했습니다.그리고 약 6만 년 전, 직접적인 조상인 호모 사피엔스가 아프리카에서 본격적으로 이주하기 시작했습니다. 이들은 기후 변화나 인구 증가와 같은 요인으로 인해 새로운 서식지를 찾아 이동했습니다.이동은 주로 두 가지 경로를 통해 퍼져 나갔는데, 하나는 아라비아반도와 중동을 거쳐 유럽으로 향하는 북부 경로였고, 다른 하나는 아라비아반도와 인도양 해안을 따라 동남아시아와 오세아니아로 퍼져 나가는 남부 경로였습니다.이후 유라시아에 정착한 호모 사피엔스는 각 지역의 기후와 환경에 적응하며 수렵 및 채집 생활을 하다 이후 기원전 1만 년 전 빙하기가 끝나고 기후가 안정되면서 농업 혁명이 일어나게 되며 더 이상 이동하지 않고 한곳에 정착해 마을을 이루기 시작했습니다. 이것이 오늘날 유라시아에 다양한 민족과 문화가 형성되는 계기가 되었죠.
학문 / 생물·생명
25.08.30
0
0

앵무새나 구관조는 왜 주위 목소리를 따라하나요?
결론부터 말씀드리면, 생존에 직접적으로 유리하다기보다 다양한 사회적, 생물학적 이유가 작용하는 행동입니다.앵무새와 구관조는 매우 사회적인 동물입니다. 이들은 무리 생활을 하며 서로 소통하고 유대감을 형성하는데, 이때 소리를 이용한 의사소통이 매우 중요합니다. 사람의 말을 따라 하는 행동은 야생에서 무리의 일원임을 보여주고 사회적 유대감을 강화하는 행동과 유사하게 볼 수 있죠. 다시 말해 인간을 자신들의 무리나 가족의 일부로 인식하고, 소리를 모방함으로써 소속감을 표현하고 교감한다고도 할 수 있습니다.생물학적으로 본다면, 이 새들은 발성 기관이 발달해 있어 다양한 소리를 낼 수 있습니다. 구관조는 혀의 모양이 사람의 혀와 비슷해 발음이 더 정확한 편이죠. 이런 능력을 바탕으로 주변의 소리를 듣고 학습하는 능력이 뛰어납니다. 특히, 어릴 때부터 주변 소리나 무리의 소리를 모방하고 학습하는 과정은 나름 생존에도 필요한 기술입니다.또 일부 학자들은 소리 모방이 번식 행동과 관련이 있다고 보기도 합니다.결론적으로 앵무새나 구관조의 소리 모방은 단순한 흉내내기가 아니라 복잡한 사회적 관계에서 무리에 적응하기 위한 본능적인 행동이라고 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.30
0
0

나무 중에서 활엽수가 왜 침엽수가 화재에 강한가요?
말씀하신대로 활엽수는 침엽수보다 화재에 훨씬 강합니다.이는 주로 수분 함량이나 수지 유무, 낙엽의 특성, 그리고 수관의 구조 차이 때문입니다.활엽수는 보통 침엽수보다 줄기와 잎에 수분 함량이 높습니다. 그래서 불이 잘 붙이 않고, 불이 붙더라도 빠르게 꺼지는 경향이 있습니다. 또한, 참나무와 같은 일부 활엽수는 코르크층과 같이 두꺼운 껍질을 가지고 있어 내부가 타는 것을 막아줍니다.그리고 침엽수는 나무를 보호하기 위해 송진 같은 수지를 분비하는데, 이 성분은 기름과 같아서 불에 매우 약합니다. 반면, 활엽수에는 이러한 인화성 물질이 없어 불이 옮겨붙기 어렵습니다.또한 활엽수 낙엽은 수분을 많이 머금고 있고 두껍기 때문에 의외로 불에 잘 타지 않습니다. 이와 달리 침엽수는 바늘 모양의 잎을 사계절 내내 가지고 있고 숲 바닥에 건조한 잎과 솔방울을 지속적으로 쌓아 산불이 생기면 불쏘시개 역할을 합니다.게다가 활엽수는 수관이 넓고 가지가 옆으로 넓게 퍼져 있어 불이 수직으로 퍼지기 어렵습니다. 반면, 침엽수는 수관이 좁고 빽빽하게 솟아있어 불길이 나무를 타고 수직으로 빠르게 확산하는 굴뚝 효과를 일으킵니다. 그래서 한 나무에서 시작된 불이 옆 나무로 쉽게 옮겨붙어 화재 확산 속도를 높이게 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.08.30
0
0

옐로우스톤의 온천에 서식하는 극한미생물은 어떤 과학적 가치가 있을까요?
옐로스톤 국립공원의 온천에 서식하는 극한 미생물은 호열성 미생물입니다.이 미생물은 그 이름처럼 높은 온도를 선호하거나 높은 온도에서만 생존할 수 있는 생명체로 특히 옐로스톤의 온천에는 섭씨 80도 이상의 뜨거운 물에서도 잘 자라는 미생물들이 많습니다.대표적으로 가장 유명한 '테르무스 아쿠아티쿠스'의 경우 50~80도 사이의 높은 온도에서 서식합니다.이 박테리아에서 발견된 Taq 중합효소(Taq polymerase)는 PCR 기술에 필수적으로 사용되어 분자 생물학 연구에 혁명을 일으켰습니다. 이 효소는 DNA를 고온에서도 안정적으로 증폭시킬 수 있었죠.또 '시네코코쿠스'의 경우 옐로스톤의 유명한 그랜드 프리즈매틱 스프링의 초록색이나 노란색, 오렌지색을 만드는 주요 미생물입니다. 광합성을 하는 남세균의 일종으로, 온도가 낮은 가장자리에서 더 다양한 색소를 만들어냅니다.그리고 잘 알려진 '클로로플렉서스' 역시 광합성을 하는 세균으로, 보통 시네코코쿠스 아래층에 서식하며 오렌지색을 띠는 경우가 많습니다.이외에도 상당 수의 호열성 미생물이 발견되었으며 이런 미생물이 만들어내는 효소를 활용하여 세제나 바이오연료 등의 산업 공정 효율을 높이는 과정을 연구중이며 극한 환경의 생존이라는 특성을 연구하여 우주생물학 연구의 기초가 되기도 합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.30
0
0

도시화와 기후 변화가 말벌 개체 수와 분포에 어떤 영향을 주고 있는지 궁금합니다
도시화와 기후 변화는 말벌의 개체 수와 분포에 상당한 영향을 미치고 있습니다.도시화는 말벌에게 서식지와 먹이원을 제공하는데, 특히 등검은말벌과 같은 외래종이 도심에 잘 적응하는 것도 이 때문입니다. 특히 건물 틈이나 가로수 등이 말벌의 보금자리가 되고, 도시의 녹지 공간은 말벌의 먹이인 곤충이 서식하고 있어 말벌이 서식하기 좋은 환경을 만드는 것입니다.또한 기후 변화는 말벌의 활동 기간을 늘리고 서식지를 넓히는 주된 요인입니다. 따뜻해진 기온 덕에 말벌이 더 오랫동안 활동할 수 있어 개체 수를 늘리고, 과거에는 살기 어려웠던 북쪽 지역으로까지 서식이 가능해졌습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.30
0
0

말벌 집단의 사회 구조는 꿀벌의 사회 구조와 어떤 점에서 다를까요
말벌과 꿀벌은 말씀하신대로 모두 사회생활을 하지만, 그 사회구조에는 큰 차이가 있습니다.꿀벌 집단은 여왕벌이 여러 해를 살며 겨울에도 함께 벌집에서 버티는 영구적인 사회를 형성합니다.반면, 말벌 집단은 초봄에 여왕벌이 홀로 시작해 가을에 모두 죽고, 새로운 여왕벌만 겨울을 나는 일년생 사회입니다.꿀벌은 밀랍으로 벌집을 짓고 꿀과 꽃가루를 모으고, 여왕벌은 알 낳는 일에만 전념합니다.이에 비해 말벌은 나무 섬유로 벌집을 만들고 다른 곤충을 사냥하는 육식성 포식자로 말벌 여왕벌은 처음에는 홀로 집 짓기, 먹이 사냥, 육아 등 모든 일을 혼자 처리합니다. 물론 일벌이 생긴 후에는 알 낳는 일에 집중하지만, 꿀벌 여왕벌에 비하면 활동적인 편입니다.그 외에도 분업 체제도 꿀벌은 철저한 분업인데 반해 말벌은 좀 느슨한 분업 체제를 가지는 등의 차이를 보입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.30
0
0

말라리아 모기는 일반 모기와 비교할 때 외형상 어떤 특징이 있나요?
결론부터 말씀드리면 외형만으로 말라리아 원충에 감염된 모기인지 아닌지 확실히 구분하기는 어렵습니다.'말라리아 모기'라는 종이 따라 있는 것이 아니라 모기가 말라리아를 전파하는지는 모기 몸속에 말라리아 원충이 있는지 여부에 달려있기 때문입니다.그나마 최근 우리나라에서 주로 발견되는 말라리아 매개 모기는 '중국얼룩날개모기'로 일반 모기와 구분할 수 있는 몇 가지 외형적 특징이 있긴 합니다.가장 두드러진 특징은 앉는 자세입니다. 일반 모기는 벽이나 천장에 앉을 때 몸을 표면에 거의 수평으로 붙이지만, 말라리아 모기는 엉덩이를 약 45도 각도로 치켜세우고 앉습니다. 마치 엉덩이를 삐죽 내민 자세처럼 보입니다.또한 이름처럼 날개에 회색이나 갈색의 독특한 얼룩 무늬가 있고 다른 모기보다 몸집이 조금 더 크고, 몸이 날씬하고 긴 편입니다. 다리도 상대적으로 길고 가늘게 생겼습니다.그러나 일반 모기는 윙 하는 특유의 날갯짓 소리가 잘 들리지만, 말라리아 모기는 사람의 가청 범위를 벗어나는 소리를 내기 때문에 소리가 거의 들리지 않고 소리 없이 조용히 날아다니는 경우가 많습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.30
5.0
1명 평가
0
0

말벌은 꿀벌과 비교했을 때 어떤 해부학적·생태학적 차이를 가지고 있을까?
말벌과 꿀벌은 모두 벌목에 속하지만, 다양한 해부학적, 생태학적 차이가 있습니다.말벌은 몸집이 크고 털이 적으며 허리가 잘록한 편입니다.그리고 다른 곤충을 사냥하는 육식성 곤충이며, 여러 번 쏠 수 있는 바늘 모양의 독침을 가지고 있습니다.집은 썩은 나무를 이용해 종이와 같은 재질로 만들고, 꿀을 저장하지 않습니다.반면, 꿀벌은 몸집이 작고 털이 많으며 꿀과 꽃가루를 먹는 초식성 곤충입니다.갈고리 모양의 독침은 한 번 쏘면 몸에서 빠지지 않기 때문에 침을 쏜 후 죽게 됩니다.그리고 꿀벌은 자신의 몸에서 분비하는 밀랍으로 벌집을 짓고 꿀을 저장합니다.이처럼 두 벌은 먹이 습성은 물론 독침 구조, 집짓기 방식 등 대부분의 경우에서 확연히 구분되는 벌입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.29
0
0

모든 독은 치료제로써 사용할 수 있다고 들었는데요? 전갈독도 그럴까요?
사실 '모든 독은 치료제로써 사용할 수 있다'는 말은 과학적으로 매우 의미 있는 주장이죠.실제로 전갈독도 약으로 활용될 가능성이 매우 높습니다.전갈독이 가진 다양한 의학적 효능에 대한 연구는 현재 활발하게 진행되고 있으며 대표적으로 항암제와 관절염 치료제, 항생제, 진통제, 해독제, 고혈압 치료제 등으로 연구되고 있습니다.특히 전갈독의 특정 성분이 암세포의 증식을 억제하고 전이를 막는 효과가 있다는 연구 결과가 있고, 류마티스성 관절염과 같은 자가면역 질환은 염증을 일으키는 특정 세포의 활성 때문에 발생하는데, 전갈독 성분 중 하나인 '이베리오톡신'이 이 세포의 활동을 억제하여 관절염 진행을 멈추고 관절 기능을 개선하는 효과가 있음이 동물 실험을 통해 확인되기도 했습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.29
5.0
1명 평가
0
0