안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
생물·생명
Q. 양파썰때마다 왜 눈이 맵고 눈물이 나는 걸까요?
안녕하세요.양파를 썰 때 눈이 매워지고 눈물이 나는 현상은 양파 세포가 칼에 의해 파괴되면서 발생하는 화학적 반응 때문입니다. 양파의 세포 내에는 ‘프로피네일-L-시스-설폭시드 신타제’라는 효소와 함께 ‘설포옥사이드 전구체’가 존재하는데, 이들이 서로 분리되어 있다가 세포가 손상되면 만나 반응을 일으킵니다. 칼로 양파를 자르면 세포벽이 부서지면서 효소와 전구체가 만나 ‘프로판티알-S-옥사이드(Propanethial S-oxide)’라는 휘발성 황 화합물이 생성됩니다. 이 물질은 눈의 점막에 닿으면 자극을 주어 눈물이 나게 하는 자극 물질입니다. 눈물이 나는 이유는 눈을 보호하기 위해 자극에 반응하여 눈물샘에서 눈물을 분비하여 자극 물질을 씻어내려는 생리적인 반응입니다. 즉, 양파를 자를 때 발생하는 이 휘발성 화합물이 바로 ‘눈을 매캐하게 하는 주범’이며, 화학적으로는 ‘눈물 유발 인자’라고 할 수 있습니다. 양파마다 매운 정도가 다른 이유는 품종, 재배 환경, 저장 상태 등 여러 요인에 의해 휘발성 황 화합물의 생성량과 농도가 달라지기 때문입니다. 예를 들어, 신선한 양파는 세포가 더 건강하게 유지되어 있어 썰었을 때 더 많은 화학 반응이 일어나 자극이 강할 수 있고, 어떤 양파 품종은 원래 황 함량이 낮아 덜 매울 수도 있습니다. 또한, 양파를 차갑게 보관하거나 썰기 전에 냉장 보관하면 효소 반응이 느려져 자극이 덜할 수 있으며, 물에 담가두면 휘발성 물질이 희석되어 눈물이 덜 날 수도 있습니다. 요약하자면, 양파 세포가 파괴되면서 효소와 화합물이 만나 눈물을 자극하는 휘발성 황 화합물이 만들어지는 것이며, 이 화합물이 눈 점막을 자극해 눈물이 나게 합니다. 이때 양파 품종, 신선도, 저장 상태 등에 따라 매운 정도가 다르며, 이 때문에 양파를 썰 때 눈이 아프고 눈물이 나는 현상이 발생하는 것입니다.
생물·생명
Q. 채소과 과일을 구분하는법이 궁금합니다.
안녕하세요.채소와 과일을 구분하는 방법은 크게 두 가지 관점, 즉 식물학적 분류(과학적 기준)와 요리 또는 식문화적 분류(일상적 기준)로 나눌 수 있습니다. 이 두 기준이 달라서 혼동이 생기곤 합니다. 먼저, 식물학적 관점에서 과일과 채소를 구분하면 다음과 같습니다. 과일(Fruit)은 꽃에서 발달한 기관으로, 씨앗을 품고 있는 식물의 열매를 의미합니다. 즉, 씨앗이 들어 있는 열매라면 식물학적으로는 모두 과일입니다. 예를 들어, 토마토, 오이, 호박, 고추, 가지 등이 모두 과일에 해당합니다. 이런 열매들은 식물의 번식을 위해 씨앗을 보호하고 퍼뜨리는 역할을 합니다. 채소(Vegetable)는 식물의 다른 부분인 뿌리(당근, 무), 줄기(셀러리, 아스파라거스), 잎(상추, 배추), 꽃봉오리(브로콜리, 꽃양배추) 등을 식용으로 사용하는 것을 의미합니다. 즉, 씨앗이나 열매가 아닌 다른 부위를 먹는 식물이 채소로 분류됩니다. 반면에, 요리 및 식문화적 분류에서는 맛과 쓰임새에 따라 과일과 채소를 구분합니다. 과일은 달고 주로 디저트나 생과일로 먹는 열매를 과일로 분류합니다. 대표적으로 사과, 배, 복숭아, 딸기 등이 있습니다. 채소는 주로 요리할 때 식재료로 사용하며, 단맛보다는 담백하거나 약간 씁쓸한 맛이 나는 식물 부위를 채소로 봅니다. 토마토, 오이, 고추, 호박 등도 요리에서는 채소처럼 사용되기 때문에 일반적으로 채소로 불립니다. 이 때문에 토마토가 식물학적으로는 과일이지만, 요리나 시장에서는 채소로 취급되어 ‘채소’라고 알려진 것입니다. 요약하자면, 식물학적으로는 씨앗을 품고 있는 열매면 과일이고, 일상 생활과 요리에서는 맛과 활용에 따라 과일과 채소로 구분합니다. 따라서, 열매가 열렸다고 모두 과일은 아니며, 열매라도 맛과 쓰임새에 따라 채소로 분류될 수도 있다는 점을 이해하시면 좋겠습니다.
생물·생명
Q. 우리 몸의 관절은 왜 360도 회전이 안되는 걸까요?
안녕하세요.사람의 관절이 360도 자유롭게 회전하지 못하도록 설계된 이유는 생물학적 구조와 기능적 안정성에 깊은 관련이 있습니다. 우리 몸의 관절은 단순히 많이 움직이도록 만들어진 것이 아니라, 움직임의 범위와 방향을 제한하면서도 안정성, 지지력, 효율적인 움직임을 동시에 보장하도록 진화된 구조물입니다. 먼저, 관절은 크게 구상관절(예: 어깨, 엉덩이)과 힌지관절(예: 팔꿈치, 무릎), 축관절(예: 목, 상완-척골 사이) 등으로 나뉘며, 각각의 구조는 특정한 움직임에 최적화되어 있습니다. 예를 들어, 팔꿈치나 무릎은 힌지관절로서 문의 경첩처럼 한 방향으로만 굽혀졌다 펴지는 움직임에 적합하게 설계되어 있습니다. 이 구조는 물건을 들어 올리거나 걷고 뛸 때 힘을 효율적으로 전달하면서도 관절이 불안정하게 꺾이거나 다치는 것을 막아주는 중요한 역할을 합니다. 반대로 어깨 관절처럼 다양한 방향으로 움직일 수 있는 구상관절도 있지만, 이것조차 완전한 360도 회전은 불가능합니다. 그 이유는 뼈, 인대, 힘줄, 근육 등 주변 구조물들이 관절의 안정성을 유지하도록 움직임을 제한하기 때문입니다. 예를 들어 어깨 관절은 비교적 자유로운 회전을 허용하지만, 팔이 지나치게 돌아가면 관절이 탈구되거나 근육이 찢어질 수 있기 때문에, 구조적으로 일정한 각도 이상은 회전이 불가능합니다. 또한, 신경과 혈관, 인접한 장기들 역시 지나치게 회전할 경우 손상을 입을 수 있기 때문에, 우리 몸은 안정성과 생존 가능성을 최우선으로 두고 관절의 구조를 진화시켜 왔습니다. 즉, 관절의 회전 범위는 단순한 유연성보다는, 움직임의 기능성과 손상 방지를 위한 제한적인 설계라는 목적을 갖고 있는 것입니다. 결론적으로, 관절이 360도 회전하지 못하는 것은 단점이 아니라, 효율적인 움직임과 구조적 안정성을 동시에 확보하기 위한 생체역학적 최적화 결과라 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 피그말리온 효과가 무엇인지 궁금해요
안녕하세요.피그말리온 효과(Pygmalion Effect)는 말씀하신 것처럼 어떤 사람에게 기대를 걸면, 그 기대에 부응하는 방향으로 실제 행동이나 결과가 변화하는 심리학적 현상을 말하는데요 즉, 타인의 긍정적인 기대가 실제 성과를 높이는 효과를 의미합니다. 이 용어는 그리스 신화 속 조각가 피그말리온에서 유래했는데요, 피그말리온은 자신이 만든 여인상에 사랑에 빠졌고, 그 진심 어린 믿음이 여인상을 진짜 사람으로 변화시켰다는 이야기에서 비롯된 것입니다.이 효과를 과학적으로 설명한 대표적인 실험은 1960년대 미국의 심리학자 로버트 로젠탈(Robert Rosenthal)과 레노어 제이컵슨(Lenore Jacobson)의 초등학교 실험입니다. 연구자들은 한 초등학교에서 무작위로 몇몇 학생을 선정해 교사에게 “이 학생들은 앞으로 성적이 급격히 향상될 가능성이 높다”고 알려주었습니다. 실제로는 무작위 선정이었지만, 교사들은 이 학생들에게 더 큰 기대를 가지고 관심과 격려를 해주었고, 놀랍게도 이 학생들의 성적은 실제로 더 크게 향상되었습니다. 이 실험은 “기대가 현실을 만든다”는 피그말리온 효과의 대표적인 사례로 알려져 있습니다. 일상생활 속 피그말리온 효과 사례를 들자면 학교에서 선생님이 어떤 학생에게 “넌 할 수 있어”라는 믿음을 자주 표현하면, 학생은 그 기대에 부응하려고 노력하며 실제 성적도 향상되는 경우가 많습니다. 또는 자기 자신에게도 적용이 가능한데요, 자기 자신에게 “나는 점점 더 잘하고 있어”라고 긍정적인 자기 암시를 주면, 실제로 행동이나 태도, 결과가 변화하는 경험을 하기도 합니다. 이와는 반대 개념으로 골렘 효과(Golem Effect)가 있는데요 이는 낮은 기대가 실제 성과를 떨어뜨리는 것을 말합니다. 예를 들어, “넌 어차피 못 해”라는 말을 자주 들은 사람은 점점 자신감을 잃고 실제로 성과가 나빠질 수 있습니다.결론적으로, 피그말리온 효과는 다른 사람이 자신에게 기대를 걸고 있다는 믿음이 실제 행동과 결과에 긍정적인 영향을 미치는 현상입니다. 우리가 누군가에게 긍정적인 기대와 격려를 보내는 것이 그 사람의 성장과 발전에 실제로 큰 도움이 될 수 있다는 점에서, 매우 중요한 심리학적 원리입니다.
생물·생명
Q. 꽃도 동물처럼 믹스사 가능한가요???
안녕하세요.네, 식물도 동물처럼 서로 다른 품종이나 종 사이에서 ‘교배(mix)’를 통해 새로운 식물을 만들어낼 수 있습니다. 실제로 식물에서는 ‘품종 개량’이나 ‘잡종(hybrid) 육성’이 오래전부터 활발히 이루어져 왔고, 이는 동물의 교배보다 훨씬 더 다양하고 성공적으로 진행되어 왔습니다. 식물은 기본적으로 꽃가루(수컷의 생식세포)를 다른 식물의 암술에 수분시켜 수정을 일으킬 수 있습니다. 이때 유전적으로 가까운 다른 품종이나 종과의 교배가 가능한 경우가 많으며, 그 결과로 생긴 식물은 두 부모 식물의 특성을 모두 가진 잡종 제1세대(F1)가 됩니다. 예를 들어 우리가 먹는 양배추, 브로콜리, 케일, 콜리플라워는 모두 같은 원종(야생 배추)에서 다양한 교배와 돌연변이 선발을 통해 만들어진 다양한 품종들입니다. 또한 식물은 접붙이기나 조직배양, 세포융합 같은 기술을 통해 일반적인 생식 방법이 아닌 인공적인 방법으로도 유전자를 조합할 수 있습니다. 예를 들어 감자와 토마토를 접목한 ‘포마토’처럼 뿌리는 감자, 열매는 토마토인 식물도 존재하고, 벼와 보리 세포를 융합해 새로운 식물 세포를 만들려는 연구도 진행된 바 있습니다. 심지어 유전자를 인위적으로 삽입하는 ‘유전자 변형 생물(GMO)’ 기술을 통해 서로 매우 먼 생물종 간의 유전자도 조합할 수 있습니다. 예를 들어 병충해에 강한 토마토나 영양 성분이 강화된 쌀(Golden Rice) 등이 그 예입니다. 결론적으로, 식물도 동물처럼 아니, 동물보다 더 다양한 방식으로 '믹스'가 가능하며, 자연교배는 물론 인공적인 유전자 조작까지 폭넓게 활용되고 있습니다. 이 과정을 통해 인류는 더 맛있고, 튼튼하고, 다양한 환경에 잘 견디는 식물들을 만들어내고 있습니다.