안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
생물·생명
Q. 수컷 모기는 사람들의 피를 빨지 않나요?
안녕하세요. 네, 맞습니다. 모기는 성별에 따라 식습관이 크게 다른데요, 일반적으로 수컷 모기는 사람이나 동물의 피를 빨지 않습니다. 피를 빨아야 하는 이유는 알을 낳기 위한 영양 공급 때문인데, 이는 암컷 모기에게만 해당합니다. 암컷 모기는 알을 형성하는 데 필요한 단백질과 철분을 피에서 얻는데요, 그래서 암컷 모기는 혈액을 흡수하고, 이를 통해 배 속 난소에서 알을 발달시켜 산란할 수 있습니다. 반면, 수컷 모기는 알을 낳지 않기 때문에 혈액이 필요하지 않으며 대신 수컷 모기는 꽃의 꿀, 수액, 과일의 당분 등에서 에너지원이 되는 당분을 섭취합니다. 이러한 당분 섭취로 근육 활동과 비행에 필요한 에너지를 보충하며 살아갑니다. 따라서 수컷 모기는 사람이나 동물에게 해를 끼치지 않으며, 흡혈 행동을 하지 않는 것이 특징입니다. 즉 말씀해주신 것처럼 모기 중 흡혈은 암컷만 하는 생리적 행동이며, 수컷 모기는 꽃 꿀 등 식물성 당분으로 영양을 보충하고 살아갑니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 심해어 산갈치 라고 라고 하는 이유가 뭘까요?
안녕하세요.네 질문해주신 것처럼 심해어 갈치를 ‘산갈치’라고 부르는 이유는 어원과 생태적 특성이 결합된 결과로 해석해볼 수 있겠는데요, 여기서 ‘산’이라는 글자는 꼭 산악을 의미하는 것이 아니라, 전통적으로 어류나 해산물의 경우 살아 있는 상태, 즉 신선함을 강조할 때 접두사로 사용됩니다. 예를 들어 ‘산낙지’, ‘산오징어’처럼 살아 있는 상태를 강조하는 명칭과 같은 맥락이며, 갈치는 주로 수심 200~800미터 이상의 깊은 바다에서 서식하며, 잡히면 급격한 수압 변화와 스트레스로 인해 금세 폐사하기 때문에 살아 있는 상태로 보는 것이 매우 어렵습니다. 따라서 전통적으로 어민들은 살아 있는 갈치를 본 적이 거의 없었고, 살아 있는 상태로 잡혀 올라온 갈치를 특별히 구별하기 위해 ‘산갈치’라는 이름을 붙이게 되었습니다. 현대에 이르러서도 ‘산갈치’라는 명칭은 심해어라는 특성과 신선한 상태를 동시에 강조하는 의미로 사용되고 있습니다. 즉, ‘산갈치’라는 이름은 갈치가 심해에서 서식하며 잡히면 금세 죽는 생태적 특성과, 전통적으로 살아 있는 해산물을 특별히 구별하여 부르던 언어적 관습이 결합되어 만들어진 것이라고 해석해볼 수 있겠습니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 고생대 해양에는 어떤 주요 생물번성했고 이들의 생존번성의 요인이 무엇인가요
안녕하세요.고생대(Paleozoic, 약 5억 4천만~2억 5천만 년 전) 해양에는 지금은 거의 볼 수 없는 독특한 생물군이 번성했었고, 이 시기는 캄브리아기 대폭발 이후로 해양 생태계가 빠르게 다양화된 시기였고, 각 시기마다 번성한 대표 생물과 번성 요인이 차이가 있었는데요, 캄브리아기에 번성했던 주요 생물로는 삼엽충이 있는데 이는 당시 해양의 대표 절지동물, 종류와 개체 수가 매우 많았습니다. 오르도비스기에는 삼엽충의 전성기였고, 실루리아기~데본기에는 산호초가 확장되었고, 이들의 번성 요인으로는 우선 대기·해양 산소 농도 증가했기 때문인데요, 고생대 전반부에 산소 농도가 꾸준히 올라가면서 대형 해양 생물 활동에 유리했으며 특히 오르도비스기에는 해양 산소 포화가 높아 대형 포식자 번성했습니다. 또한 포식자-피식자 진화 경쟁(진화적 군비경쟁)이 있었는데요, 턱 있는 어류, 껍질 두른 연체동물, 외골격이 발달한 절지동물 출현했습니다. 현재와의 차이를 고려해보자면, 고생대 해양은 삼엽충·완족류·암모나이트처럼 현재는 거의 사라진 계통이 주도했으며, 현대 바다를 지배하는 어류·갑각류·현대 산호는 당시 아직 초기 단계이거나 등장하지 않았고, 대멸종(특히 페름기 말 대멸종)으로 고생대형 해양 생물의 90% 이상이 사라졌습니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 곤충이 사람몸집만큼 될려면 어떤환경이 되어야하나요?
안녕하세요.네, 질문해주신 것처럼 곤충이 사람 몸집만큼 커지려면, 현재 지구 환경과는 꽤 다른 조건이 필요한데요, 우선 곤충은 포유류처럼 폐가 없고, 기관(trachea)이라는 미세한 튜브를 통해 몸속으로 직접 공기를 들이마시는데, 이 방식은 확산(diffusion)에 의존하기 때문에, 산소가 몸속 깊이 도달하는 데 한계가 있습니다. 즉 몸이 커질수록 산소가 말단까지 도달하기 어려워, 대형화가 제한되며 또 곤충의 외골격(키틴질)은 몸이 커질수록 무게를 감당하기 위해 훨씬 두꺼워져야 하는데, 이러면 움직임이 둔해집니다. 과거 고생대 석탄기(약 3억 년 전)에는 날개폭 70cm의 잠자리(Meganeura) 같은 거대 곤충이 있었는데요, 대기 산소 농도가 현재(약 21%)보다 훨씬 높음 → 약 35%까지 상승했으며 → 확산만으로도 큰 몸의 구석구석까지 충분한 산소 공급 가능했습니다. 또한 포식성 척추동물이 아직 육지에 적은 상태였기 때문에 곤충이 생태계 최상위 포식자 중 하나였고, 기후가 온난하고 습해 외골격 탈피에 유리했습니다. 영화 속 초거대 곤충이 현실이 되려면 대기 산소 농도가 최소 30% 이상, 이상적으로 35% 가까이 증가해야 하는데요, 이렇게 되면 기관호흡으로도 큰 몸에 산소 공급 가능합니다. 또한 기후적인 측면에서 온난·습윤한 환경이 조성되어야 외골격 탈피 시 건조로 인한 손상 방지할 수 있습니다. 즉 지구 대기 산소 농도가 석탄기 수준으로 올라가면 곤충이 더 커질 수는 있지만, 사람만 한 곤충은 여전히 비현실적인데요 그 이유는 몸이 커질수록 외골격 무게가 폭발적으로 늘어나고, 탈피 시 사망 위험이 크게 증가하기 때문입니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 배추에 깨씨무늬병은 어떤건지 궁금합니다.
안녕하세요. 깨씨무늬병은 벼와 옥수수 등 작물에서 발생하는 병으로, 잎에 깨씨 모양의 반점이 생기는 것이 특징인 질병인데요, 배추의 깨씨무늬병은 배추 잎에 깨 알갱이처럼 작고 검은 반점이 생기는 병으로, 주로 곰팡이성 병원균에 의해 발생하는데, 학명은 Alternaria brassicae에 의한 Alternaria 잎마름병(alternaria leaf spot) 계열로 분류됩니다. 처음에는 잎에 작은 흑갈색 점이 생기고, 점점 커지면서 원형 또는 불규칙한 반점이 되며 반점 안쪽은 진한 갈색, 주변은 연한 황색 띠가 생길 수 있고, 심하면 잎 조직이 말라 죽거나 구멍이 나는데요, 절임배추에서 보이는 깨처럼 작은 검은 점이 여기에 해당합니다. 주로 바깥쪽 잎에서 시작되며, 심하면 속잎까지 확산되며, 온도 20~25℃, 습도 90% 이상에서 활발히 발생합니다. 원인이 되는 병원균은 Alternaria brassicae (곰팡이)이며, 토양, 배추 잎, 씨앗에 남아 있다가 조건이 맞으면 발병하고, 바람, 비, 농기구, 사람 손 등에 의해 전염됩니다. 인체 위해성에 대해 말씀드리자면 깨씨무늬병 자체는 식중독을 일으키는 독소를 많이 생산하지 않는 편이지만, 곰팡이 병반이 심하면 2차로 다른 세균·곰팡이가 번식해 품질이 저하될 수 있고, 절임배추나 김치에 소량 섞여도 맛과 색, 저장성에 영향을 줄 수 있어 가공 전 선별에서 제거합니다. 또한 먹었을 때 대부분은 소화되지만, 곰팡이 독소에 민감한 사람이나 알레르기 체질은 주의가 필요합니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 인간의 성기 주변에는 왜 털이 있나요?
안녕하세요.인간의 성기 주변에 털(음모)이 존재하는 이유는 단순히 “남아 있는 털”이 아니라, 진화 과정에서 특정 기능적·사회적·생리적 이유 때문에 유지된 것이라고 볼 수 있겠는데요, 우선 성기 부위는 걷기, 달리기, 성행위 등에서 피부와 피부, 혹은 피부와 옷감이 자주 마찰하며 음모는 완충재 역할을 하여 마찰로 인한 피부 손상, 발진, 물집을 줄이게 해줍니다. 또한 털은 공기 중 먼지, 미세 입자, 곤충, 피부에서 떨어지는 각질 등이 바로 피부나 점막에 닿는 것을 막는 필터 역할을 하는데요, 땀샘과 피지샘 분비물과 결합해 피부 표면의 미생물 환경을 일정하게 유지해, 일부 병원성 세균의 번식을 억제하기도 합니다. 즉 정리해보자면 인류 진화 과정에서 대부분의 체모가 줄어든 건 체온 조절과 기생충 감소에 유리했기 때문이며, 음모는 위의 기능적·사회적·성적 역할 덕분에 자연선택에서 불리하지 않았고, 오히려 일부 측면에서는 이점이 있었기 때문에 남아 있게 된 것이라고 볼 수 있겠습니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 낙타의 성격이 얼마나 사나운지 알고 싶습니다
안녕하세요.네, 질문해주신 것처럼 낙타는 흔히 관광지에서 사람을 태우고 천천히 걷는 모습 때문에 온순한 동물로 알려져 있지만, 실제 성격은 생각보다 사나운 편인데요, 특히 성체 수컷이나 야생에 가까운 개체는 공격성과 방어성이 뚜렷하며, 위협을 느끼거나 짜증이 나면 침을 뱉거나, 물거나, 발로 차거나, 목으로 들이받는 등의 행동을 보입니다. 발정기에 들어선 수컷은 호르몬 수치가 높아지면서 기질이 더욱 과격해지고, 이 시기에는 사람이나 다른 수컷 낙타를 공격하는 경우가 흔합니다. 이러한 성질은 낙타가 살아온 서식 환경과 진화 과정에서 비롯된 것으로, 사막처럼 먹이와 물, 그늘이 극히 제한된 환경에서는 이를 지키려는 자원 방어 성향이 강하게 발달했는데요, 과거 사막 지역에도 사자나 하이에나 같은 포식자가 존재했기 때문에 자기 방어력이 강한 개체일수록 생존 확률이 높았으며, 낙타는 대규모 무리 생활보다 소규모 무리로 이동하는 경우가 많아 사회적 유순성보다는 개체의 독립성이 강조되었습니다. 또한 이외에도 낙타가 가축화된 역사가 소나 말과 같이 사람과 함께 살아온 가축에 비해 짧아 온순한 품종 개량이 충분히 이루어지지 않은 것도 한 요인입니다. 실제로 낙타는 말보다 예측하기 어려운 행동을 보이는데, 말은 위협을 받으면 주로 도망을 선택하는 반면 낙타는 맞서 싸우거나 방어하는 경우가 많으며 중동, 아프리카, 중앙아시아에서는 매년 낙타의 물림, 차임, 압박 등으로 인한 부상 사례가 보고되며, 드물지만 사망에 이르는 경우도 있습니다. 물론 어릴 때부터 사람과 접촉하며 길러진 낙타는 비교적 온순한 편이지만, 그렇지 않으면 경계심이 크고 성질이 거친 편이며, 정리하자면 결국 낙타의 성격은 사막 환경에서의 생존 전략과 짧은 가축화 역사, 그리고 독립적인 생활 습성이 결합된 결과라고 볼 수 있습니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 아가미는 호흡기능이외에 어떤 기능을 하나요
안녕하세요.네, 말씀하신 것처럼 아가미는 어류의 호흡기능 이외에도 다양한 기능을 갖는데요, 어류의 아가미(gill)는 단순히 물속에서 산소를 흡수하고 이산화탄소를 배출하는 호흡기관 이상의 역할을 합니다. 우선 삼투 조절 기능이 있는데요, 바닷물고기의 경우 바닷물은 체액보다 염분 농도가 높기 때문에, 물고기는 삼투압에 의해 몸에서 물이 빠져나가고 소금이 들어오는 경향이 있습니다. 이때 아가미의 염분 배출 세포(Cl⁻ 세포)가 과잉 염분을 능동적으로 배출합니다. 민물고기는 반대로 민물은 염분 농도가 낮아, 물이 몸 안으로 들어오고 소금이 빠져나가려 하며, 아가미 세포가 이온(염분) 흡수를 해서 체액의 농도를 유지합니다. 이외에도 어류는 단백질 대사 과정에서 암모니아(NH₃)를 생성하는데요 암모니아는 독성이 강하므로, 아가미 표면에서 물속으로 직접 확산시켜 배출합니다. 일부 어종은 아가미의 이온 교환 과정과 암모니아 배출을 연계해 효율을 높입니다. 마지막으로 아가미는 혈액의 pH를 조절하는 데도 중요한 역할을 하는데요, CO₂ 배출뿐만 아니라, 수소이온(H⁺)과 중탄산이온(HCO₃⁻) 이동을 조절해 체내 산-염기 균형을 맞춥니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 퍼옥시좀은 어떻게 이분법을 통해 증식하나요?
안녕하세요. 네, 질문주신 것처럼 퍼옥시좀(peroxisome)이 독립적으로 이분법(fission)으로 증식할 수 있는 이유는, 미토콘드리아·엽록체처럼 외부에서 들어온 세포가 아니라 원래 진핵세포 내부에서 형성된 소기관이지만, 특정 단백질 기구와 막 성분을 스스로 갖추고 있어서 분열 가능하기 때문인데요, 퍼옥시좀은 엔도심바이오시스(세포 내 공생) 기원 소기관이 아니라, 원래 진핵세포의 소포체(ER)에서 발생한 것으로 봅니다. ER 막 일부가 퍼옥시좀 전구체 소기관으로 budding(싹틈) → 필요 단백질과 효소를 채워 완전한 퍼옥시좀을 형성하게 되는데요 즉, 처음부터 세포 내부의 막계(endomembrane system) 일부였기 때문에 세포핵과 유전적으로 완전히 연결되어 있고, 자체 DNA는 없습니다. 즉 퍼옥시좀은 DNA가 없지만, 분열 기구를 세포핵에서 유래한 단백질로 공급받는데요, 막 신장(peroxisome membrane elongation) 단계에서 Pex11 계열 단백질이 막을 길게 늘리며, 분열(fission)단계에서는 미토콘드리아 분열에도 쓰이는 다이너민 계열 GTPase(Dnm1/Drp1)가 퍼옥시좀에도 작용해 막을 조여서 잘라내며, 이 단백질들은 세포질에서 합성되어 퍼옥시좀 막에 운반·삽입됩니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 은행에 냄새가 심한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 네, 질문주신 것처럼 가을철에 은행나무에서 은행이 떨어지면 냄새가 고약한데요, 은행나무의 씨앗(우리가 먹는 ‘은행’ 부분)을 감싸고 있는 외종피(겉껍질)에는 부티르산이 다량 들어 있는데, 부티르산은 발효된 버터, 치즈, 토사물 냄새와 비슷한 역한 냄새를 냅니다, 특히 여기에 기노톡신(ginkgotoxin)이라는 독성 물질도 함유되어 있어, 많은 동물들이 열매를 먹지 않거나 껍질째 삼키는 걸 꺼리게 되며, 이런 성분은 씨앗을 보호하는 화학 방어 역할을 합니다. 은행나무는 약 2억 7천만 년 전 고생대 말부터 존재한 ‘살아있는 화석’인데요, 당시 씨앗을 먹고 퍼뜨리던 주요 동물(예: 일부 공룡, 대형 파충류)은 지금과 다른 후각·미각 특성을 가졌을 가능성이 큽니다. 지금 인간이나 많은 포유류에게 불쾌한 냄새라도, 과거의 특정 동물들에게는 큰 문제가 아니었거나 오히려 매력적인 신호였을 수 있으며, 실제로 냄새는 일부 동물(예: 멧돼지, 너구리 등)에게는 큰 억제 요인이 아니어서 열매를 먹고 씨앗을 멀리 퍼뜨리는 역할을 합니다.일부 동물은 냄새에 둔감하거나, 먹을 부분(씨앗 속)을 얻기 위해 외종피를 무시하고 먹을 수 있으며, 은행나무는 키가 커서 씨앗이 바람이나 중력으로 넓은 범위에 떨어질 수 있습니다. 감사합니다.