안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 비슷하긴 한데 이 꽃이 정확하게 뭔가요?
안녕하세요. 사진 속의 꽃은 철쭉으로 보입니다. 철쭉은 진달래과(Ericaceae)에 속하는 낙엽성 관목으로, 학명은 Rhododendron mucronulatum입니다. 한국을 비롯해 중국, 일본, 러시아 등 동아시아의 온대 지역에 널리 분포하며, 봄철을 대표하는 꽃 중 하나로 잘 알려져 있습니다. 일반적으로 4월에서 5월 사이에 개화하며, 선명한 자주빛 또는 분홍빛의 꽃이 나뭇가지에 잎보다 먼저 피는 것이 특징입니다. 철쭉은 광합성을 통해 생장하며, 키는 보통 15개가 한 덩이로 피고, 통꽃 형태로서 곤충에 의해 수분되는 충매화(蟲媒花)입니다. 이러한 특징은 식물학적으로 볼 때 수분 효율성을 높이기 위한 진화적 전략으로 해석됩니다. 한편, 철쭉은 생리활성 물질인그레이아노톡신(grayanotoxin)을 함유하고 있어 독성을 가질 수 있는데요,이 성분은 특히 철쭉 꿀이나 잎, 꽃에 존재하며, 이를 섭취할 경우 구토, 어지럼증, 심장 박동 이상 등의 증상이 유발될 수 있습니다. 때문에 철쭉을 장식용으로 사용하거나 꽃을 감상할 때는 먹거나 어린이와 반려동물이 섭취하지 않도록 주의해야 합니다. 생태학적으로 철쭉은 척박하고 배수가 잘되는 산지 환경에 강하며, 그늘보다는 햇빛이 풍부한 곳에서 잘 자랍니다. 내한성도 뛰어나 한국의 기후에 적합하며, 산림의 토양을 덮어주는 역할을 하거나, 봄철에 꿀벌을 유인하는 밀원식물로도 기능합니다. 또한 일부 철쭉류는 원예 품종으로 개량되어 다양한 색상과 형태의 화단용 수목으로 활용됩니다. 요약하자면, 철쭉은 동아시아 지역에 자생하는 대표적인 봄꽃 중 하나로서, 아름다운 외형과 생태적 적응력을 갖추었지만, 독성 물질이 포함된 식물로써 인체 접촉이나 섭취 시에는 주의가 필요합니다. 식물학, 생태학, 독성학적으로 모두 중요한 특성을 지닌 관목입니다.
Q. 한국인에게만 있다는 ABCC11 라는 유전자는 정체가 뭐고 어떤 결과를 보여주나?
안녕하세요.ABCC11 유전자는 인간의 유전체 중 유두선과 땀샘의 분비물 성질에 관여하는 유전자인데요, 특히 이 유전자의 특정 변이형은 귀지의 형태, 땀의 냄새, 겨드랑이 땀샘의 발달 정도와 밀접한 관련이 있으며, 동아시아인을 포함한 한국인에게서 특히 높은 빈도로 나타나는 것으로 알려져 있습니다. ABCC11 유전자의 대표적인 변이에는 G형(기능형)과 A형(비기능형)이 있습니다. 이 중 A형 변이는 단백질 수송 기능이 감소하거나 상실된 형태로, 이 변이를 가진 사람들은 다음과 같은 신체적 특징을 보입니다. 첫번째는 건조한 귀지 (건성 귓밥)인데요, A형 변이를 가진 사람은 귀지에 있는 지방산과 수분 분비가 줄어들기 때문에, 귀지가 마르고 회백색을 띠는 경우가 많습니다. 반면 G형을 가진 사람은 끈적한 습성 귀지를 가지며, 서양인이나 아프리카계 인종에서는 대부분 G형입니다. 두번째는 겨드랑이 땀냄새 감소로, ABCC11의 기능이 떨어질 경우, 겨드랑이 땀샘에서 냄새를 유발하는 분비물의 양이 줄어들어 체취가 적어집니다. 따라서 A형을 가진 사람은 겨드랑이 냄새가 거의 없고, 액취증(암내)이 잘 생기지 않는 특징이 있습니다. 세번째는 아포크린샘의 발달 저조인데요, 아포크린샘은 겨드랑이, 귀, 배꼽 등에 존재하는 특수 땀샘으로, 성호르몬과 관련된 냄새 분비에 관여합니다. A형 변이는 이 땀샘의 기능을 약화시키므로, 해당 부위의 분비물도 줄어들게 됩니다. 한국인, 중국인, 일본인 등 동북아시아계 사람들에게서는 이 A형 비기능형 변이가 매우 높은 빈도로 발견됩니다. 특히 한국인의 경우, 95% 이상이 A형 변이를 가지고 있는 것으로 보고되며, 이는 세계적으로 유례없는 높은 비율입니다. 반면 유럽인이나 아프리카인에게서는 대부분 G형(기능형)이 나타납니다. 이러한 유전적 분포는 고대 인류의 이주 경로와 자연선택과도 관련이 있습니다. 북방의 추운 기후 환경에서는 체취가 약한 것이 생존에 더 유리했을 가능성이 있으며, 또한 기생충 감염률이 높은 지역에서 체취가 줄어드는 쪽으로 진화적 선택이 일어났다는 가설도 존재합니다. 결론적으로, ABCC11 유전자의 A형 변이는 한국인을 포함한 동북아시아인에서 매우 높은 비율로 나타나는 특징적인 유전형질이며, 건조한 귀지, 체취 감소, 아포크린샘 발달 저조라는 생리적 결과로 이어집니다. 이 유전형질은 단순히 ‘한국인만 있다’기보다는, 한국인을 포함한 일부 동아시아 인구군에 압도적으로 높은 빈도로 존재하는 형질이라 할 수 있습니다.
Q. 먹이사슬에서 기생연쇄는 어떤 것을 말하는건가요?
안녕하세요.먹이사슬(food chain)은 생태계 내에서 생물이 에너지를 어떻게 전달받고 소비하는지를 설명하는 개념으로, 일반적으로 생산자(식물) → 소비자(초식동물 → 육식동물)의 순서로 이루어집니다. 먹이사슬은 크게 세 가지 유형으로 구분되며, 그중 하나가 바로 기생연쇄(parasitic food chain)입니다. 기생연쇄란 기존의 먹이사슬처럼 큰 생물이 작은 생물을 먹는 구조가 아니라, 상대적으로 작은 생물인 기생생물이 더 큰 숙주 생물에 기생하며 에너지를 얻는 관계가 사슬처럼 이어지는 구조를 말합니다. 즉, 에너지가 "먹음당하는 방향"이 아니라, 기생하는 방향으로 전달된다는 점에서 일반적인 포식 연쇄와 구분됩니다. 예를 들어, 식물 → 초식동물 → 육식동물이라는 전형적인 포식 연쇄가 있다면, 기생연쇄는 다음과 같은 방식으로 표현됩니다.식물 → 초식동물 → 육식동물↳ 이들 각각의 생물체에 기생충이나 기생성 미생물이 붙어서 에너지를 흡수그리고 더 복잡한 경우, 한 기생생물에 다른 기생생물이 또 기생하는 구조도 존재하는데, 이를 과기생(hyperparasitism)이라 하며, 기생연쇄의 길이를 늘리는 원인이 됩니다. 기생연쇄의 현실 사례로는 말벌과 기생벌의 관계가 있는데요, 말벌 애벌레는 식물의 즙을 빨아먹는 곤충을 잡아 먹지만, 이 애벌레 몸속에 또 다른 기생성 벌(예: 기생말벌)이 알을 낳는 경우가 있습니다. 이 경우 말벌은 식물을 소비하는 동시에, 다른 곤충에게 기생당하는 구조가 됩니다. 다음으로는 물고기와 조충의 관계가 있습니다. 물고기는 플랑크톤을 먹고 자라지만, 그 몸속에는 조충(기생충의 일종)이 들어 있을 수 있습니다. 그 조충은 물고기의 영양분을 흡수하며, 조충의 알은 더 큰 포식자에게 섭취되면서 다른 숙주로 옮겨집니다. 다음으로 소 – 회충 – 기생선충 – 기생벌의 관계에서, 소는 식물을 먹고, 그 내장에는 회충이 기생하고, 그 회충에 다시 기생선충이 붙어 있으며, 경우에 따라 기생선충에 또 다른 기생 곤충(예: 기생벌)이 알을 낳는 식의 다단계 기생관계가 나타나기도 합니다. 정리하자면 기생연쇄는 먹이사슬에서 에너지가 포식이 아니라 기생을 통해 이동하는 경로를 말하며, 종종 여러 기생 생물이 복잡하게 얽혀 있는 형태를 보입니다. 이는 생태계 내 종 다양성과 상호작용의 정교함을 보여주는 사례로, 포식자-피식자 관계 외에도 다양한 생물 간 상호작용이 존재함을 설명해 줍니다.
Q. 지금 살아있는 새 중 가장 큰 알을 낳는 새가 타조라면 파충류 중에서는 누가 제일 큰 알을 낳아요?
안녕하세요.현재 살아있는 새 중에서 가장 큰 알을 낳는 종은 타조입니다. 타조의 알은 평균적으로 길이 약 15cm, 무게는 1.4kg 내외로, 단일 알로는 현존하는 척추동물 중 가장 무겁습니다. 그렇다면 파충류 중에서는 어떤 종이 가장 큰 알을 낳는지에 대한 질문은 파충류의 생물학적 다양성과 번식 전략을 고려할 때 흥미로운 비교 대상이 됩니다.파충류 가운데 가장 큰 알을 낳는 종은 일반적으로 가죽등거북(Dermochelys coriacea)으로 알려져 있는데요, 이 종은 세계에서 가장 큰 바다거북으로, 성체의 몸길이는 2m에 달하고, 몸무게는 700kg 이상에 이를 수 있습니다. 가죽등거북은 직경 약 5100g의 알을 한 번에 수십 개 낳는데, 개별 알 크기로 보자면 파충류 중에서는 가장 큰 편에 속합니다. 그러나 단일 알 크기만으로 따지면 일부 큰 비단뱀류(예: 망원경비단뱀, Python reticulatus)나 버마비단뱀(Python bivittatus)도 주목할 만합니다. 이들은 알의 크기가 길이 약 10~12cm, 무게 수백 그램에 이르는 경우도 있어, 일부 개체에서는 바다거북보다 큰 알을 낳기도 합니다. 하지만 대부분의 뱀류는 많은 수의 상대적으로 작은 알을 낳는 경향이 있으며, 이들은 일반적으로 단단한 껍질이 아니라 가죽 같은 부드러운 외피를 가집니다. 결론적으로, 파충류 중 가장 큰 알을 낳는 종은 단일 알 크기로는 일부 대형 비단뱀, 전체 산란량이나 평균 크기로는 가죽등거북이 대표적입니다. 조류의 타조 알에는 미치지 못하지만, 현존 파충류 중에서는 이들이 가장 큰 알을 낳는다고 볼 수 있습니다.
Q. 바퀴벌레는 죽어도 알을 깔 수 있나요?
안녕하세요.바퀴벌레는 매우 강인한 생물로, 그 생존력과 번식 능력 때문에 불쾌하고 경계의 대상이 됩니다. 그런데 "죽은 바퀴벌레도 알을 깔 수 있다"는 이야기는 과장된 부분이 섞여 있지만, 일부 과학적 사실에 근거한 오해이기도 합니다. 이에 대해 생물학적으로 정리해 보겠습니다. 바퀴벌레의 번식 방식은 알집(난협, ootheca)인데요 바퀴벌레는 일반적으로 알을 하나하나 낳는 것이 아니라 '알집(난협, Ootheca)'이라는 구조물 안에 수십 개의 알을 한꺼번에 담아 번식합니다. 이 알집은 바퀴벌레 암컷의 배 끝에 붙어 있으며, 종류에 따라 일정 기간 몸에 지니고 다니거나, 적절한 장소에 떼어내어 숨겨 놓기도 합니다.독일바퀴(가정에서 흔함)는 암컷이 알집을 며칠간 몸에 붙이다가 안전한 곳에 붙여 두며 미국바퀴는 알집을 만들고 일정 시간 후 배출해 숨깁니다. 죽은 바퀴벌레도 알을 낳을 수 있을까?라는 질문에 대해서 정확히 말하면, 죽은 바퀴벌레 자체가 의식적으로 알을 낳는 일은 불가능합니다. 생리작용이 중단되기 때문에 능동적으로 알을 깐다는 것은 생물학적으로 불가능합니다. 그러나 이 주장을 이해하기 위해서는 바퀴벌레 알집의 특성과 구조를 고려해야 합니다. 가능성 있는 시나리오로는 바퀴벌레 암컷이 죽기 직전까지 알집을 몸에 지니고 있었고, 이 알집이 신체에서 분리되어 외부 환경에 노출되었을 경우, 이 알집이 이미 충분히 발달한 상태였다면, 적절한 온도와 습도 환경이 유지되면 시간이 지나면서 부화가 가능합니다. 즉, 죽은 바퀴벌레의 몸에 붙어 있던 알집에서 유충이 나오는 것은 가능하지만, 죽은 개체가 알을 "직접 낳는" 건 아닙니다. 오히려 알집 자체가 외부 환경에서 자율적으로 부화할 수 있는 구조라는 점이 핵심입니다. 변기에 버린 바퀴벌레가 정화조에서 번식한다?에 대해서 실제로는 다음과 같은 점에서 가능성은 매우 낮습니다. 첫번째, 정화조나 하수관은 일반적으로 유기물이 많고 습하지만, 산소가 부족하거나 너무 오염된 환경입니다. 바퀴벌레의 유충이 부화하고 자라기에 적절한 조건은 아닙니다. 두번째, 물속에 완전히 잠긴 알집은 호흡이 불가하고 부패하기 쉬워 부화 확률이 낮습니다. 다만, 알집이 완전히 물에 잠기지 않고 습한 벽면 등에 붙어 있었다면 부화 가능성은 존재합니다. 이 때문에 바퀴벌레나 그 알집은 완전히 파괴하여 폐기하는 것이 권장됩니다. 정리하자면 죽은 바퀴벌레가 의식적으로 알을 낳는 일은 없으며, 죽기 직전까지 지니고 있던 알집이 몸 밖으로 분리되어 적절한 조건에서 부화하는 것은 가능합니다. 따라서 바퀴벌레를 죽일 때는 알집 유무를 확인하고, 발견 시 알집도 완전히 제거하거나 파괴해야 하며 변기에 버린 바퀴벌레가 정화조에서 번식할 가능성은 극히 낮지만, 알집이 살아남아 부화할 여지가 아주 없지는 않기 때문에 불확실한 폐기는 위험 요소가 될 수 있습니다.