안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
생물·생명
Q. 몸속에서 진주를 만들어내는 조개의 경우에도 여러 종류가 진주를 만들어낼수가 있는지 궁금합니다.
안녕하세요.진주는 일부 조개류가 몸속에서 만들어내는 아름다운 광택의 결정체로, 주로 진주조개(Pinctada 속)라 불리는 이매패류(두 개의 껍질을 가진 조개류)가 만들어냅니다. 하지만 모든 조개가 진주를 만들 수 있는 것은 아니며, 진주를 생성하는 능력은 조개의 종류에 따라 매우 제한적입니다. 진주는 기본적으로 조개의 외투막(epithelium)이라는 조직이 이물질을 감지했을 때, 이를 둘러싸며 분비하는 진주층(나크르, nacre)이라는 물질에 의해 생성됩니다. 이 진주층은 탄산칼슘과 단백질로 이루어져 있으며, 원래는 조개의 내부 껍질을 매끄럽게 유지하기 위해 분비되지만, 이물질이 들어오면 이를 둘러싸면서 진주가 만들어지는 것입니다. 이러한 생리작용을 할 수 있는 조개는 일부로 한정되어 있습니다. 대표적인 진주 생성 조개는 다음과 같은데요, 흑진주조개 (Pinctada margaritifera)는 남태평양 지역, 특히 타히티와 프렌치 폴리네시아에서 많이 자라며, 특유의 검은빛 또는 금속성 광택의 진주를 만들어냅니다. 두번째로 백진주조개 (Pinctada maxima)는 인도네시아, 필리핀, 호주 북부 해역 등지에 서식하며, 큰 사이즈의 순백색 혹은 황금빛 진주(남양진주)를 생산합니다. 세번째로 아코야진주조개 (Pinctada fucata 또는 Pinctada martensii)는 일본, 중국 연안 등지에서 주로 양식되며, 전통적인 원형 진주(아코야 진주)를 생산합니다. 마지막으로 민물진주조개 (Hyriopsis cumingii 등)는 민물에서 서식하며, 중국 양쯔강 유역에서 많이 양식됩니다. 한 조개에서 여러 개의 진주를 생산할 수 있는 특징이 있으며, 생산량이 많지만 품질은 바다진주에 비해 낮은 편입니다. 서식지는 대체로 깨끗하고 수온이 일정한 열대 또는 아열대 바다가 적합하며, 진주 양식장이 자리잡기 위해선 적당한 염분 농도, 조류의 흐름, 기생생물의 위험이 낮은 환경 등이 요구됩니다. 일본의 아코야 진주, 오스트레일리아와 인도네시아의 남양 진주, 타히티의 흑진주, 중국의 민물진주 등이 대표적인 진주 산지입니다. 진주는 자연 상태에서 우연히 만들어질 수도 있지만, 오늘날에는 대부분 인위적으로 핵(삽입체)을 넣는 방식의 양식 진주가 생산됩니다. 이는 조개의 고통을 수반할 수는 있으나, 조개 자체가 살아남아 수차례 진주를 생산할 수 있도록 관리되기도 합니다. 따라서 진주를 만드는 조개는 몇몇 특정한 종류로 제한되며, 서식지는 주로 따뜻하고 청정한 바닷물 또는 민물 환경에 분포해 있습니다. 아름다운 진주 한 알은 조개의 섬세한 생리 작용과 환경 조건이 복합적으로 작용한 결과라고 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 기온이 낮은 겨울철에 목도리를 하느냐 하지 않느냐에 따라서 체온차이가 많이 나고, 목도리를 하면 따뜻하다는 생각이 많이 드는데, 어떤 원리인가요?
안녕하세요.기온이 낮은 겨울철에 목도리를 하면 훨씬 따뜻하게 느껴지는 이유는 신체 구조와 체온 유지 메커니즘에 기반한 과학적인 원리로 설명할 수 있습니다. 사람의 목은 해부학적으로 혈관이 매우 밀집된 부위인데요, 특히 경동맥과 척추동맥이라는 굵은 혈관이 목을 지나가며, 이 혈관들을 통해 따뜻한 혈액이 뇌를 비롯한 상반신으로 이동합니다. 그런데 이 부위는 피부가 얇고 지방층이 얇아 외부의 찬 공기에 매우 쉽게 노출됩니다. 이런 이유로 목이 차가운 공기에 노출되면 혈액이 식기 쉽고, 체온이 빠르게 떨어질 수 있습니다. 이때 목도리를 하면 이 중요한 부위를 보온함으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있습니다. 첫번째는 중심 체온 유지인데요, 목을 따뜻하게 해 주면 혈류를 따라 이동하는 혈액이 더 오래 따뜻하게 유지됩니다. 이는 몸 전체의 중심 체온 유지에 도움을 줍니다. 두번째는 열 손실 최소화입니다. 사람의 머리와 목 부위는 열 손실이 특히 심한 부위입니다. 목도리를 착용하면 이 부위에서 빠져나가는 복사열과 대류열을 막아 체온이 덜 빠져나가게 됩니다. 세번째는 피부 감각에 의한 온도 인식 변화인데요, 목에는 온도에 민감한 감각신경이 밀집해 있어, 차가운 공기를 직접적으로 느끼면 실제 체온보다 더 춥게 느껴집니다. 목도리를 통해 이 부분을 보호하면 심리적으로도 더 따뜻하다고 느낍니다. 마지막은 면역 보호 효과로, 목 주변은 호흡기, 인두, 기관지와 가까운 위치에 있기 때문에, 찬 공기에 오래 노출되면 감기나 기관지염 등의 위험이 높아집니다. 목도리는 이러한 기관의 급격한 온도 변화 노출을 막아주는 간접적인 건강 보호 역할도 합니다. 따라서 겨울철에 목도리를 착용하는 것은 단순히 느낌상 따뜻한 것이 아니라, 과학적이고 생리학적인 이유로 체온 유지를 돕는 효과적인 방한 방법이라 할 수 있습니다. 특히 추운 날씨에 장시간 외부 활동을 할 경우, 목도리를 하는 것만으로도 감기 예방과 체온 보전에 큰 도움이 됩니다.
생물·생명
Q. 사람은 혀를 통해서 여러가지 맛을 느끼는데, 이런 기능이 동물들에게도 있는것인지 궁금합니다.
안녕하세요.네, 동물들도 사람처럼 혀를 통해 다양한 맛을 느낄 수 있습니다. 맛을 느끼는 기능은 단지 음식의 즐거움을 위한 것이 아니라, 생존과 직결되는 중요한 감각이기 때문입니다. 동물들은 먹을 수 있는 것과 해로운 것을 구분하기 위해 미각을 발달시켜 왔고, 이런 감각은 종마다 다르게 진화해 왔습니다. 인간은 혀에 있는 미뢰(맛봉오리)를 통해 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛, 감칠맛(우마미)을 느끼며, 이는 각각 생존에 중요한 신호로 작용합니다. 예를 들어 단맛은 에너지원인 당분을 의미하고, 쓴맛은 독성 물질일 가능성이 높아 경계 반응을 유도합니다. 이와 같은 기본적인 미각 체계는 포유류 대부분이 공유합니다. 예를 들어 개나 고양이도 사람처럼 단맛, 쓴맛, 짠맛 등을 느낄 수 있지만, 종류별 민감도는 차이가 있습니다. 고양이의 경우, 유전자 변이로 인해 단맛을 거의 느끼지 못합니다, 그 대신 단백질에 민감하게 반응하는 감각이 발달해 있습니다. 이는 육식동물이라는 식성의 특성과 관련이 있습니다. 반대로 초식동물인 소나 말은 단맛에 예민하고, 섬유질이 많은 식물을 잘 소화하도록 미각과 후각이 발달해 있습니다. 물고기, 조류, 파충류 등의 다른 척추동물도 각각 맛을 느낄 수 있는 감각세포를 갖고 있으며, 특히 물고기 중에는 입뿐 아니라 피부나 지느러미에까지 미각 수용체를 갖고 있는 종류도 있어 물속에서 먹이를 더욱 정밀하게 탐색할 수 있습니다. 일부 물고기들은 혀가 없지만, 입 안의 미뢰를 통해 맛을 감지합니다. 즉, 동물들도 자신의 생존 방식과 식성에 따라 다양한 미각 능력을 갖추고 있으며, 인간과 마찬가지로 먹이의 맛을 통해 좋은 것과 나쁜 것을 판단하고 선택합니다. 다만 사람과 똑같은 방식으로 ‘맛있다’고 느끼는 것은 아니며, 진화 과정에서 각 종의 필요에 따라 특정 미각이 더 발달되어 있을 뿐입니다.
생물·생명
Q. 죽은사람이 다시 태어난 경우가 있나요??
안녕하세요. 안녕하세요. 질문해주신 ‘죽은 사람이 다시 태어나는 경우’에 대한 궁금증은 과학적, 의학적, 그리고 문화적·종교적 측면에서 모두 다르게 접근할 수 있는 흥미로운 주제입니다. 과학적으로 보면, 사람이 '죽는다'는 것은 심장박동이 멈추고, 뇌의 모든 기능이 완전히 정지된 상태, 즉 '의학적 사망'을 의미합니다. 이런 상태가 일정 시간 지속되면, 뇌세포를 포함한 주요 기관들이 되돌릴 수 없이 손상되기 때문에 생명활동은 회복될 수 없으며, 다시 살아난다는 것은 불가능하다고 봅니다. 다만 ‘임사체험’(Near-Death Experience) 이라는 사례는 종종 사람들 사이에서 ‘죽었다가 다시 살아났다’는 이야기로 받아들여지기도 합니다. 예를 들어 심정지가 일어나고 몇 분 안에 심폐소생술(CPR)을 통해 다시 심장이 뛰기 시작한 사람들 중 일부는 ‘자신이 죽은 것 같았다’, ‘빛을 보았다’, ‘몸 밖에서 자신을 내려다보았다’는 경험을 보고하기도 하는데요, 이는 ‘죽었다가 부활했다’는 개념보다는, 임사상태에서 뇌가 만들어낸 의식 경험으로 과학자들은 해석합니다. 또한 일부 종교나 문화에서는 환생이나 영혼의 귀환을 믿는 경우도 있습니다. 힌두교, 불교, 일부 민속신앙에서는 죽은 사람이 다음 생을 살아가기 위해 새로운 몸으로 태어난다고 보며, 서구의 뉴에이지 사상에서는 전생이나 영적 순환에 대한 믿음도 존재합니다. 이러한 믿음은 주로 개인의 기억, 어린아이의 발언, 또는 꿈이나 영적 체험을 근거로 이야기되지만, 과학적으로 검증되거나 재현 가능한 증거는 부족합니다. 특히 어린이가 "나는 예전에 다른 사람이었어"라고 말하며 실제 과거 사건이나 사람과 일치하는 듯한 기억을 말하는 사례들도 보고된 바 있지만, 이 역시 우연의 일치, 주변 환경의 영향, 후천적 암시 등에 의해 설명될 수 있다는 것이 과학자들의 입장입니다. 마지막으로, 장례를 3일 정도 늦추는 관습은 예전 의학 기술이 부족했던 시절에 혼수 상태나 가사 상태(숨은 매우 약하나 생존 중인 상태)를 죽음으로 착각할 수 있었기 때문입니다. 지금은 의학 기술이 훨씬 발전해서 이런 경우는 거의 없습니다. 결론적으로, ‘죽은 사람이 다시 태어난다’는 개념은 과학적으로는 설명되지 않지만, 인간의 본능적인 죽음에 대한 두려움과 삶의 의미에 대한 질문에서 비롯된, 종교적·문화적 상징이자 믿음의 형태로 해석하는 것이 적절합니다. 하지만 인간이 왜 그런 믿음을 갖게 되었는지, 어떤 경험이 이를 가능하게 했는지는 인류학이나 심리학의 흥미로운 탐구 주제라고 볼 수 있겠습니다.
생물·생명
Q. 조류의 경우에도 희귀종류는 보호종으로 보호를 받는데, 전세계적으로 각각의 희귀종에 대한 개체수를 어떻게 확인하나요?
안녕하세요.조류를 포함한 희귀종의 전 세계 개체수를 확인하고 보전 상태를 평가하는 일은 매우 복잡하고 정교한 과학적 방법론에 따라 수행됩니다. 특히 이동성과 서식지 다양성이 큰 조류의 경우, 개체수를 정확하게 파악하기 위해 국제적 협력과 장기간의 현장조사, 모델링 기법이 결합되어 사용됩니다. 우선, 가장 핵심적인 역할을 하는 기관은 국제조류보전기관인 버드라이프 인터내셔널(BirdLife International)이며, 이곳은 세계자연보전연맹(IUCN)의 ‘멸종위기종 적색목록(Red List)’ 조류 부문 평가를 주도합니다. 이 기관은 전 세계 수만 명의 조류학자와 시민 과학자들이 참여하는 거대한 모니터링 네트워크를 운영하며, 주기적으로 전 세계의 희귀종과 멸종위기 조류에 대한 정보를 수집·갱신합니다.구체적으로는 다음과 같은 방법들이 활용됩니다. 첫번째는 서식지 기반 모니터링으로, 희귀 조류가 주로 서식하는 지역에 대해 정기적인 현장조사를 실시합니다. 해당 지역을 여러 개의 조사 구역으로 나누고, 계절별 또는 연례적으로 동일한 기준에 따라 관찰하여 개체 수를 추정합니다. 예를 들어 산란기에는 둥지를 찾고, 월동기에는 도래지를 조사하여 집계합니다. 두번째는 청각 및 시각 관찰 조사입니다. 조류는 소리를 통해 개체 식별이 가능한 경우가 많습니다. 휘파람새, 뻐꾸기, 두루미처럼 울음소리가 독특한 종은 소리 분석기기나 수동 청취로 개체 수를 추정할 수 있습니다. 희귀종은 보통 눈에 띄기 어려우므로 이러한 방식이 유효하게 활용됩니다. 세번째는 위성 추적 및 GPS 발신기 활용입니다. 개체 수는 물론 개체의 이동 경로와 생존률까지 파악하기 위해, 일부 개체에 초소형 GPS 발신기나 위성 태그를 부착합니다. 이를 통해 서식지 범위, 이동 경로, 번식 성공률을 분석하고 개체군 상태를 추정합니다. 네번째는 카메라 트랩 및 자동 센서 장비인데요, 접근이 어려운 밀림이나 고산지대에서는 자동 촬영 장비나 센서 네트워크를 설치하여, 희귀 조류의 활동을 장기적으로 기록하고, 개체 수를 간접적으로 추정합니다. 다섯번째는 통계 모델링 기법으로 조사 범위나 관찰 오차가 존재할 수밖에 없기 때문에, 수집된 자료를 바탕으로 통계적 생태모델(population viability analysis, occupancy modeling)을 적용하여 개체 수와 개체군의 생존 가능성을 추정합니다. 특히 IUCN 적색목록 평가에서는 개체 수, 서식 범위 감소율, 번식 성공률 등을 종합해 종의 멸종 위험 수준을 평가합니다. 여섯번째는 시민 과학 자료 활용 (eBird 등)으로, 일반인들이 참여하는 글로벌 조류 관찰 플랫폼인 eBird와 같은 시스템에 수많은 조류 관찰 기록이 등록되고 있으며, 이 데이터는 최신 분포, 도래 시기, 개체 수 추정 등에 큰 도움이 됩니다. 희귀 조류가 관측되면 조류학자들이 즉시 현장 조사에 나서기도 합니다. 이와 같이 희귀종 조류의 개체수는 현장 기반 모니터링, 첨단 기술, 수학적 모델, 국제 협력이 통합된 과학적 체계 아래에서 추적되고 있습니다. 정확한 개체 수 자체보다는, 장기적 추세와 개체군 감소 속도를 파악하는 것이 보전 정책 수립에 더 중요하게 여겨지고 있으며, 이를 통해 전 세계적으로 위기종 조류에 대한 보호 대책이 마련되고 있습니다.