안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 박쥐는 어떻게 하여 하늘을 나는 유일한 포유류가 된것인가요?
안녕하세요.박쥐가 하늘을 나는 유일한 포유류가 된 이유는 수천만 년에 걸친 진화의 결과로, 특정 생태적 틈새(niche)를 활용하고 살아남기 위해 날 수 있도록 적응해 왔기 때문입니다. 이 과정은 단순한 돌연변이의 누적이 아니라, 생존과 번식에 유리한 형질이 자연선택을 통해 축적된 진화적인 전략입니다. 고생물학적 증거에 따르면 박쥐의 조상은 약 5천만 년 전 에오세(Eocene) 시기에 출현하였으며, 초기 형태의 박쥐는 이미 날개 구조를 갖추고 있었습니다. 이는 날 수 없는 조상에서 갑작스럽게 날개가 생긴 것이 아니라, 점진적인 앞다리의 길이 증가, 손가락 뼈의 연장, 그리고 이들을 연결하는 얇은 비막(patagium) 구조의 형성 등이 복합적으로 이루어진 결과입니다. 이와 같은 구조는 오늘날에도 박쥐의 앞다리를 보면 뚜렷하게 나타나며, 인간의 손처럼 다섯 개의 손가락을 가지되 그 길이가 과도하게 길어져 있고, 그 사이에 얇은 피부막이 펼쳐져 있어 활공이 아닌 진정한 비행이 가능하게 되어 있습니다. 그렇다면 왜 하필 박쥐만 하늘을 나는 포유류로 진화했는가에 대한 질문은 생태적 압력과 자원 경쟁의 회피라는 관점에서 이해할 수 있습니다. 지상에는 이미 다양한 포유류들이 서식하고 있었고, 수목이나 초지에서 활동하는 생물들과의 경쟁이 치열한 상황에서, 공중이라는 새로운 공간을 이용할 수 있게 된 생물은 경쟁이 적고 먹이 자원이 풍부한 환경을 활용할 수 있었던 것입니다. 박쥐는 주로 야행성으로 진화하여 곤충이나 과일, 꽃꿀, 또는 소형 동물 등을 먹으며 야간 공중 생태계에서 독특한 자리를 차지하였습니다. 낮에 활동하는 조류들과는 시간대를 달리함으로써 경쟁을 피할 수 있었고, 이는 생태적 분화를 더욱 강화시켰습니다. 게다가 박쥐는 단순히 날 수 있을 뿐 아니라, 반향정위(echolocation)라는 초음파를 이용한 독특한 감각체계를 갖추어, 어두운 밤에도 사물을 인식하고 곤충을 정확히 사냥할 수 있게 되었습니다. 이는 비행 능력과 함께 매우 효과적인 생존 도구로 작용하였고, 박쥐의 생태적 성공을 더욱 공고히 했습니다. 결론적으로 박쥐는 포유류 중 유일하게 비행 능력을 갖게 된 이유는, 신체 구조의 진화적 변화, 공중 생태계라는 새로운 틈새의 활용, 그리고 초음파 감각을 통한 고도의 야간 환경 적응이 복합적으로 작용한 결과이며, 이는 수천만 년 동안의 자연선택과 생존 경쟁 속에서 이루어진 진화적 독립 경로라 할 수 있습니다.
Q. 태어난후 외모 유전자 편집은 현재 절대 불가능한가요?
안녕하세요.태어난 후 외모를 근본적으로 바꾸기 위한 유전자 편집은 현대 과학기술 수준에서는 사실상 불가능에 가깝습니다. 질문자님께서 언급하신 머리카락 개수, 얼굴 뼈 크기, 키와 같은 특성은 단순히 특정 하나의 유전자만으로 결정되는 것이 아니라, 수십 개에서 수백 개의 유전자가 복합적으로 작용하며, 또 이 유전자들이 언제, 어디에서, 얼마나 작동할지에 대한 세포 수준의 정밀한 조절도 필요하기 때문에, 기술적으로 매우 어렵고 근본적인 제약이 따릅니다.무엇보다 큰 문제는 질문자님이 언급하신 것처럼, 우리 몸은 약 30조 개 이상의 세포로 구성되어 있으며, 유전자를 편집하려면 단순히 한두 세포가 아니라 변화시키고자 하는 기능과 관련된 세포들 전체의 유전자를 동시에 바꿔야 합니다. 예를 들어, 머리카락을 늘리고자 한다면, 두피에 존재하는 모낭줄기세포들의 유전자를 바꿔야 하고, 얼굴뼈 구조를 바꾸려면 뼈를 만드는 골세포나 그 전구세포들, 그리고 성장판에 존재하는 연골세포들의 유전자까지 모두 동시에 정밀하게 편집해야 합니다. 이런 작업은 단일한 약물 주입이나 시술로는 불가능하며, 세포 하나하나에 직접 유전자를 전달하고, 그 유전자가 정확히 발현되도록 조절하는 일이 매우 어렵습니다.또 하나의 큰 장벽은, 유전자가 단순히 어떤 단백질을 만들어내는 ‘설계도’라는 점입니다. 유전자는 설계도일 뿐이며, 이미 형성된 기관(예: 얼굴뼈, 키, 두피)은 이 설계도가 수백만 번의 세포분열과 조직화 과정을 거쳐 이미 형성된 결과입니다. 따라서 설계도를 바꾼다 하더라도, 이미 만들어진 구조물을 ‘실시간으로 새로 짓는 것’은 불가능하며, 뼈의 모양이나 길이 등은 유아기 및 청소년기 성장판이 열려 있는 시기에만 변화가 가능합니다. 성인이 된 후에는 유전자를 바꾸더라도 이미 닫힌 성장판이나 형성된 조직은 스스로 다시 조립되지 않습니다.또한, 현존하는 유전자 편집 기술인 CRISPR-Cas9 같은 방법은 초기 배아 상태나 특정 줄기세포에 적용할 수는 있으나, 이미 완성된 사람의 전신에 안전하고 정밀하게 적용하기엔 심각한 윤리적, 의학적, 기술적 한계가 존재합니다. 오작동 가능성, 표적 이탈 효과(off-target effect), 암 발생 위험 등도 여전히 해결되지 않은 상태입니다.결론적으로, 아무리 많은 돈을 주더라도, 현재의 과학과 의학 수준으로는 태어난 후의 사람에게 전신적인 외모 유전자 편집을 통해 머리숱, 얼굴 구조, 키 등을 근본적으로 바꾸는 것은 불가능하며, 윤리적으로도 금지되어 있습니다. 앞으로 수십 년 또는 그 이상 미래에 세포 재프로그래밍이나 나노유전자전달기술 등이 발달할 가능성은 있지만, 현재로서는 현실적인 대안이 아닌 과학적 공상에 가까운 수준이라 할 수 있습니다.
Q. 하루살이는 왜이렇게 저한테만 많이 몰리는 느낌일까요??
안녕하세요.하루살이가 유독 질문자님께 많이 몰리는 것처럼 느껴지는 현상은 실제로 개인의 체취, 체온, 땀의 양, 옷의 색깔, 그리고 주변 조명 조건 등 여러 요인들이 복합적으로 작용하면서 생기는 생물학적 반응입니다. 하루살이처럼 짧은 생애를 가진 곤충들도 생존과 번식을 위해 자극에 매우 민감하게 반응하도록 진화해 왔으며, 그 반응 기준은 종종 사람마다 다르게 나타날 수 있습니다. 우선 하루살이는 주로 수생 환경에서 발생하며 성충이 되면 매우 짧은 시간 동안(대개 하루 정도) 짝짓기와 산란을 위해 활발히 움직입니다. 이때 이들은 빛, 습기, 냄새, 온도 등에 매우 민감하게 반응하는데, 특히 빛과 체취는 이들의 접근을 유도하는 주요 자극입니다. 질문자님께서 "땀이 많은 스타일"이라고 하셨는데, 이는 하루살이의 반응성과 관련이 있을 수 있습니다. 땀은 젖은 피부 표면의 습도와 체온을 상승시키고, 젖은 피부에서 발생하는 땀의 화학성분이나 피지, 젖은 옷에서 나는 냄새 등은 곤충들에게는 마치 신호처럼 작용할 수 있습니다. 곤충은 후각 수용체를 통해 사람마다 다른 체취를 인식할 수 있으며, 암모니아, 젖산, 이소발레르산 같은 땀에서 나오는 특정 물질들이 이들을 유인할 수 있다는 연구 결과도 존재합니다. 또한 옷의 색깔 역시 곤충의 반응성에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어 밝은 색이나 흰색 계열은 하루살이나 모기 같은 곤충을 덜 유인하는 반면, 검정색이나 어두운 계열 옷은 곤충이 잘 알아보는 시각 자극을 주기 때문에 더 자주 접근하는 경향이 있습니다. 질문자님이 어두운 옷을 자주 입거나 야외에서 조명 아래 자주 위치한다면 그 또한 곤충의 표적이 될 가능성을 높일 수 있습니다. 마지막으로, 하루살이는 보통 집단으로 움직이기 때문에, 한 마리가 먼저 사람의 냄새나 습도에 반응해 다가오면, 그 주변에 있던 개체들도 연쇄적으로 그 근처로 몰리게 되는 현상이 일어납니다. 즉, 처음의 유인 요인이 질문자님께 있었고, 이후 다른 하루살이들이 그 위치로 몰리는 연쇄 반응이 생기면서 "왜 나한테만?"이라는 느낌이 강하게 드는 것입니다. 결론적으로, 하루살이가 질문자님께 유독 몰리는 현상은 개인의 체취와 땀, 옷 색깔, 조명 위치, 주변의 습도나 온도 조건 등 여러 생물학적, 환경적 요인이 복합적으로 작용한 결과이며, 특별히 이상하거나 비정상적인 반응은 아닙니다. 실외 활동 시 곤충 유입을 줄이고 싶다면, 밝은색 옷을 입고, 향이 강한 화장품이나 땀 제거제를 적절히 사용하는 방법 등이 어느 정도 도움이 될 수 있습니다.
Q. 우리나라에도 타란튤라와같은 독거미가 야생에 있나요??
안녕하세요.현재 우리나라의 자연환경에서는 타란튤라와 같은 대형 독거미가 야생에서 자연적으로 서식하지는 않습니다. 타란튤라는 주로 중남미, 아프리카, 동남아시아, 미국 남부 등 열대 또는 아열대 건조 기후의 지역에서 서식하는 대형 거미로, 우리나라의 기후와 생태계 구조상 자연 정착이 불가능한 거미입니다. 다만 몇몇 외래종은 애완용으로 수입되었다가 탈출하거나 유실된 사례가 드물게 보고된 적은 있습니다. 하지만 그 개체들이 야외에서 겨울을 이겨내고 정착한 사례는 보고된 바 없습니다. 우리나라에 서식하는 거미들 중 사람에게 위협이 될 정도의 강한 독성을 가진 종은 매우 드뭅니다. 대표적으로 알려진 비교적 독성이 강한 종은 다음과 같습니다. 유독왕거미는 외래종으로, 간혹 수입 화물 등을 통해 유입된 사례가 있습니다. 외형이 검은과부거미(Black Widow)와 비슷하지만 독성은 훨씬 약하며, 자연 서식이 아닌 도심의 창고, 지하실, 나무 더미 등에서 드물게 발견됩니다. 또한 질문에서 언급하신 것처럼 독뱀은 우리나라에도 존재합니다. 대표적으로 살무사(유혈목이 포함) 등이 있으며, 일부는 독이 있어 물릴 경우 치료가 필요하지만 거미에 비해 인지도가 높고 대응 체계도 잘 마련되어 있습니다. 그러나 독거미에 의한 심각한 피해 사례는 사실상 거의 존재하지 않기 때문에, 과도한 걱정은 하지 않으셔도 됩니다. 정리하자면, 우리나라의 자연 생태계에는 타란튤라나 그에 준하는 대형 독거미는 서식하지 않으며, 간혹 외래종 거미가 발견되어도 정착하여 번식하는 경우는 극히 드뭅니다. 대부분의 국내 자생 거미는 인간에게 무해하며, 오히려 해충을 잡아주는 생태계의 유익한 구성원입니다. 하지만 숲이나 오래된 폐건물 등에서는 거미줄이나 거미가 나올 수 있으므로, 야외 활동 시에는 긴 소매 옷과 장갑 등 기본적인 주의는 해두시는 것이 좋습니다.
Q. 시골에 가서 감나무를 10개 키우는게 꿈입니다. 감나무 키우는법 알려주세요
안녕하세요.감나무는 우리나라의 기후와 토양에 비교적 잘 맞는 과수로, 비교적 관리도 쉬운 편이지만 건강하고 잘 익은 감을 수확하려면 몇 가지 꼭 알아두셔야 할 과학적·농업적 원칙이 있습니다. 아래에 감나무 재배의 핵심 요소들을 토양, 심는 시기, 물주기, 가지치기, 병해충 관리 순서로 자세히 설명드리겠습니다.1. 토양과 위치 조건감나무는 배수가 잘 되는 사양토 또는 양토, 즉 물이 고이지 않고 통기성이 좋은 토양에서 잘 자랍니다. 토심(흙의 깊이)이 깊고, pH 5.5~6.5 정도의 약산성 토양이 이상적입니다.햇빛도 매우 중요합니다. 일조량이 충분한 남향의 비탈진 땅이 이상적이며, 양지바른 장소에 심으면 과실 당도도 높고 병해충에도 강해집니다.2. 심는 시기감나무는 봄(3~4월) 또는 가을(10~11월 낙엽 직후)에 심는 것이 좋습니다.봄 식재는 뿌리 활착 후 성장 기간이 길어 초보자에게 더 적합합니다.묘목 선택 시 2~3년생 접목묘(속성재배를 위해 접목한 것)를 고르는 것이 일반적이며, 감 품종(떫은감 vs 단감)에 따라 접목 종류도 달라집니다.3. 물주기감나무는 비교적 건조에 강하지만, 어린 시기에는 수분 관리가 매우 중요합니다.처음 심은 후 1~2년간은 뿌리 활착을 위해 봄여름 주 12회 정도 깊게 물을 주는 것이 좋고,장마철 이후에는 과일이 커지고 당도를 높이기 위해 너무 과습하지 않게 주의해야 합니다.성목(어른 나무)이 된 이후에는 일반적인 기후 조건에서는 따로 물을 주지 않아도 되며, 극심한 가뭄 때만 추가로 급수하면 됩니다.4. 가지치기 (전정)감나무는 형성 전정(형태 잡기)과 갱신 전정(수형 유지 및 수세 조절)이 모두 필요합니다.겨울(1~2월)에 하는 휴면기 전정이 기본입니다.처음 3년간은 나무의 틀을 만드는 데 집중해야 하며, 보통 개심형(중간 줄기를 짧게 자르고 측지로 수형을 만드는 방식)이 많이 쓰입니다.성목이 된 후에는 햇빛이 골고루 들어가도록 밀집된 가지, 병든 가지, 아래로 처진 가지, 안쪽으로 향한 가지 등을 잘라줘야 합니다.5. 비료와 병해충 관리거름주기는 겨울(12월~1월) 밑거름, 봄철 새순 전 웃거름, 수확 후 보충거름의 세 번이 중요합니다.유기질 퇴비와 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 성분을 균형 있게 줘야 하며, 특히 질소 과잉은 가지는 크지만 감 품질이 나빠질 수 있으므로 주의가 필요합니다.대표적인 병해충은 감꼭지나방, 감응애, 감나무혹진딧물, 탄저병 등이 있습니다.친환경 재배를 원하신다면 유인트랩, 유황석회액, 천연농약(마늘·고추 추출액 등)을 병용하거나, 성충 발생기 예찰 후 최소량의 약제를 사용하는 방식을 고려하셔야 합니다.6. 수확 시기와 수확법떫은감은 보통 10월 중순~11월 초, 단감은 9월 말~10월 중순에 수확합니다.과실이 익기 전 비가 많이 오면 당도가 떨어질 수 있으므로 수확 전 2~3주 동안은 물 관리가 중요합니다.손으로 따거나 전정가위를 이용해 꼭지를 0.5cm 정도 남기고 자르는 방식으로 수확하며, 곧바로 그늘진 곳에서 후숙하거나 저장합니다.추가 팁으로는 주변에 풍매수정(바람이나 곤충을 통한 수분)이 잘 이뤄지도록 수분수(다른 품종)를 함께 심으면 수확량이 크게 증가할 수 있습니다. 또한 감나무는 수확까지 시간이 좀 걸리는 편이라 심은 후 최소 2~3년은 기다려야 수확이 가능하다는 점도 참고해주세요.