안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
생물·생명
Q. 러브버그는 어떤 곤충이며 어떤 해를 입히나요?
안녕하세요. 일명 '러브버그'라고 불리는 곤충은 본래 파리목(쌍시목, Diptera) 중에서도 기생성 파리로 잘 알려진 우단털파리과(Tachinidae)에 속하는 한 종인 '붉은털우단털파리'라는 이름을 갖고 있습니다. 인간의 입장에서는 외형으로 인해 해충이라고 생각할 수 있으나, 실제 생태계에서는 익충으로 작용하는 곤충인데요, 우선 독성이 업고 인간을 물지 않으며 질병을 매개하지 않습니다. 또한 진드기 박멸이나 환경 정화에 도움을 주며, 햇빛에 노출될 경우 자연스럽게 활동력이 저하되며 자연적으로 소멸됩니다. 최근 급증한 이유로 외래에서의 유입 가능성을 염두에 두고 있으며, 최근 기온 상승 및 도시의 열섬현상등이 기하급수적인 개체수 증가의 원인으로 여겨지고 있습니다.
생물·생명
Q. 장어는 민물에서 사는데 왜 바다에서 알을 낳나요?
안녕하세요. 장어는 민물에서 주로 자라지만, 산란은 먼 바다에서 하는 독특한 생활사를 가지고 있으며, 이를 "회유성 어류", 그중에서도 "강하산란성(catadromous)" 어종이라고 부르는데요, 우선 장어의 생활사를 정리해보자면 다음과 같습니다. 먼저 서태평양의 깊은 해역, 대표적으로 마리아나 해구 인근의 사르가소 해역에서 산란을 하며, 투명한 잎 모양의 유생 상태로 수개월~1년간 바다를 떠다니다가 동아시아 연안으로 이동합니다. 이후 연안 강의 하구에서 민물로 올라가 자라며 수년간 생활하다가, 성장 후 생식 능력을 갖추면 다시 바다로 회유해 산란 후 생을 마칩니다. 이처럼 민물에서 서식하다가 바다에서 알을 낳는 행위는 진화적 적응의 결과라고 이해해볼 수 있을 것 같은데요, 장어가 바다에서 산란하는 이유는, 광활한 바다의 안정적 환경과 해류를 이용한 유생 확산에 있습니다. 바다 속 깊고 안정적인 수온과 염도는 알의 생존률을 높이며, 특히 해류(예: 쿠로시오 해류)를 따라 유생이 자연스럽게 동아시아 연안으로 이동할 수 있습니다. 또한 어린 장어는 민물에서 포식자가 적고, 먹이가 풍부하며, 경쟁이 덜한 환경에서 잘 자랄 수 있습니다. 즉, 민물은 성장기 장어에게 유리한 장소입니다. 이것은 성장과 생식의 장소를 분리함으로써 자손의 생존률을 높이는 진화 전략으로 이해됩니다. 게다가 한 곳에서만 산란하거나 성장하면 특정 지역의 환경 변화에 모두 영향을 받게 됩니다. 장어처럼 바다와 강을 오가는 전략은 개체군 분산(dispersal)을 도와 종 전체의 생존 안정성을 높이는 효과도 있습니다.
생물·생명
Q. 날파리가 사람 얼굴 주위로 몰려드는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요.날파리가 사람의 얼굴 주위로 몰려드는 현상은 '호흡'과 연관지어 이해해볼 수 있습니다. 사람은 호흡이라는 과정을 통해 체내에서 발생한 이산화탄소를 배출하고 산소를 들이마십니다. 사람이 숨을 쉴 때 내뿜는 이산화탄소(CO₂)는 날파리에게는 매우 중요한 신호인데요, 많은 곤충들(특히 모기와 파리)은 이산화탄소의 농도 증가를 감지하고 이를 따라 이동하는 성향이 있으며, 이는 숙주나 먹이를 찾는 중요한 단서이기 때문입니다. 사람의 코와 입 주변에서는 이산화탄소가 지속적으로 배출되기 때문에, 날파리들이 이 부위로 집중되는 것입니다. 또한 호흡이라는 이유 이외에도 사람 얼굴에는 피지선이 밀집해 있고, 여름철이나 활동 후에는 땀과 함께 젖산, 암모니아, 지방산 등이 피부 표면에 분비됩니다. 이러한 화학물질은 날파리에게 매력적인 냄새 자극이 됩니다. 특히 일부 곰팡이성 미생물이나 박테리아가 피부에서 번식할 경우 나는 미세한 냄새 성분도 날파리의 후각 수용기에 자극을 줄 수 있습니다. 이와 함께 샴푸, 향수, 스킨케어 제품 등에서 나는 향이나, 또는 두피에서 배출되는 피지 냄새도 날파리에게는 이끌리는 요인이 될 수 있는데요, 특히 발효취나 달콤한 냄새를 풍기는 제품은 날파리가 인식하기 쉬운 신호입니다.
생물·생명
Q. 위고비를 먹으면 살이 빠지는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 위고비의 작용 원리에 대해 설명드리겠습니다. 위고비(세마글루티드)는 제2형 당뇨병 치료에 사용되는 경구 혈당 강하제이자 장기적인 체중 관리에 사용되는 항비만제로 노보노디스크에서 개발한 약물입니다. 원래는 제2형 당뇨병 치료제로 개발되었으며, 이후 고용량(일주일에 2.4mg까지 투여)에서 비만 치료 목적으로 FDA와 국내 식약처에서도 허가를 받았습니다. 위고비의 핵심 작용은 인체에서 분비되는 GLP-1(Glucagon-Like Peptide-1)이라는 호르몬의 작용을 모방하는 것인데요, GLP-1은 소장에서 분비되어 시상하부(뇌의 식욕 조절 중추)에 작용함으로써 포만감을 증가시키고 식욕을 억제합니다. 위고비는 이 작용을 인위적으로 지속시키면서 식사량을 자연스럽게 줄이게 하는 것이 원리라고 볼 수 있습니다. 또한 GLP-1 유사체는 위에서 음식이 장으로 넘어가는 속도(위 배출)를 늦추어 포만감을 오랫동안 유지시켜 주는데요, 이로 인해 식사 간격이 늘어나고 간식 섭취가 줄어들게 됩니다. 위고비를 주기적으로 맞으면 총 칼로리 섭취량이 줄어들고, 체내 에너지 소비가 체지방을 활용하는 방향으로 전환되며 그 결과 체중이 감소하고, 특히 내장지방을 포함한 체지방 비율이 현저히 낮아지는 것이 임상시험에서도 입증되었습니다. 실제 위고비 임상시험(N Engl J Med, 2021)에 따르면, 68주 사용 시 평균 15% 이상의 체중 감소가 나타났으며, 이는 기존의 다른 비만 치료제보다 뛰어난 수준이라고 합니다.
생물·생명
Q. 동물은 사람보다 충치에 강한 게 맞나요?
안녕하세요.네, 맞습니다. 대부분의 동물은 사람보다 충치(치아우식증)에 강한 편이며, 이는 진화적, 생리적, 식생활적 이유가 복합적으로 작용한 결과라고 볼 수 있습니다. 사람과 달리 대부분의 야생 동물은 충치에 덜 걸리는 이유는 크게 몇 가지로 나눌 수 있는데요 첫째, 식습관의 차이입니다. 사람은 특히 현대사회에서 정제된 탄수화물과 당분이 많은 음식을 자주 섭취하지만, 야생 동물들은 자연 상태의 먹이를 먹으며, 대부분의 식단은 설탕이 거의 없거나 전혀 없습니다. 충치는 주로 입속의 세균이 당분을 분해하면서 생성한 산이 치아를 부식시키며 생기는데, 동물들이 설탕을 섭취하지 않으니 충치가 생길 조건 자체가 적습니다. 둘째, 자연적인 치아 마모와 자정 작용인데요, 예를 들어 육식동물은 뼈와 근육을 씹으면서 치아 표면이 자연스럽게 닳게 되는데, 이 과정이 치아에 플라크(세균막)가 쌓이는 것을 어느 정도 방지해 줍니다. 초식동물 역시 풀이나 거친 섬유질을 오랫동안 씹으면서 치아에 남아 있는 잔여물을 자정시키는 역할을 합니다. 이외에도 입안 세균의 구성과 침의 성분도 차이가 있습니다. 동물의 입속 세균들은 사람과 다르게 당분에 민감하게 반응하지 않거나, 산을 잘 만들어내지 않는 균들이 우세할 수 있습니다. 또한 일부 동물의 침에는 항균작용이 뛰어난 성분이 포함되어 있어서 입속 세균의 증식을 억제하는 역할도 합니다. 넷째, 치아 구조와 재생주기도 관찰할 만합니다. 예를 들어 설치류나 토끼류처럼 이가 평생 자라는 동물들은 치아가 닳거나 상하더라도 일정 부분 재생되며, 일부 동물은 충치로 인해 치아가 손상되어도 그리 오래 생존에 영향을 받지 않도록 다른 방식으로 적응해왔습니다. 다만, 그렇다고 해서 동물이 충치가 발생하지 않는 것은 아닙니다. 특히 인간의 식습관을 접한 반려동물들(예: 개, 고양이)은 사람처럼 충치나 잇몸병에 걸리는 경우가 흔하며, 이 때문에 치과 치료를 받기도 합니다. 정리해보자면 동물들이 충치에 강한 이유는 그들의 자연식, 진화된 생리 구조, 치아 사용 방식, 입속 미생물 생태계 등이 인간과 달라 충치에 유리하게 작용하기 때문이라고 볼 수 있겠습니다.