줄기세포 연구 및 신약 개발업 전문가 안근호 입니다.
Q. 심해에 사는 물고기들은 생존을 위해 어떤 신체 구조를 발달 시켰나요?
안녕하세요. 안근호 박사입니다.아직까지도 미지의 세계인 바다의 깊숙한 곳, 심해(Deep Sea)는태양광이 전혀 들지 않는 수심 200m 이하의 고압력(수압)이 존재하는 극한의 환경이기 때문에사람들의 탐사 및 연구가 진행이 빠르게 되지 못하는 곳이죠.심해에 사는 물고기는 총 100만종으로 추정되고 있지만, 현재 발견된 건 10% 미만(약 10만 종)이 발견되었고, 매년 새로운 종(심해 문어, 아귀 등)이 발견되고 있습니다.그럼 심해에 사는 물고기들은 극한의 환경인 심해에서 어떻게 살아가는 것일까요?이곳에 사는 물고기들은 독특한 신체 구조와 감각 기관을 발달시켜 생존합니다.빛이 없는 환경에 적응해야 하고, 높은 수압에 대한 적응 또한 해야 하기 때문입니다.어둠 속에서의 생존을 위한 적응:확대된 눈 또는 퇴화된 눈:일부 심해어는 희미한 빛을 감지하기 위해 매우 크고 민감한 눈을 가지고 있습니다.마치 밤눈이 밝은 고양이처럼 빛을 최대한 모으는 구조입니다.반대로, 빛이 전혀 없는 심해에서는 시각이 큰 의미가 없기 때문에 눈이 퇴화하거나 아예 없는 종도 있습니다. 이들은 다른 감각에 더 의존합니다.발광 기관: 많은 심해어는 스스로 빛을 내는 발광 기관을 가지고 있습니다. 이 빛은 다음과 같은 다양한 목적으로 사용됩니다.먹이 유인: 작은 빛으로 먹이를 유인하여 사냥합니다. 마치 어부가 낚싯대에 불빛을 매다는 것과 비슷한 원리라고 보시면 됩니다.동족 간 신호: 짝짓기를 위한 신호나 영역 표시 등에 사용됩니다.포식자 교란: 갑작스러운 강한 빛으로 포식자를 놀라게 하거나, 빛의 패턴을 바꿔 혼란을 줍니다.위장: 자신의 그림자를 없애거나, 위에서 내려오는 희미한 빛과 섞여 포식자의 눈에 띄지 않게 합니다.잘 발달된 측선: 측선(옆줄)은 물의 움직임과 진동을 감지하는 감각 기관입니다. 어둠 속에서 다른 물체의 움직임이나 먹이의 위치를 파악하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 마치 눈을 감고도 주변의 움직임을 느낄 수 있는 것과 같습니다.예민한 후각: 후각은 멀리 떨어진 곳에 있는 먹이나 짝을 찾는 데 중요한 역할을 합니다. 심해어는 매우 예민한 후각 수용체를 가지고 있어 희미한 화학 물질의 흔적도 감지할 수 있습니다.큰 입과 날카로운 이빨: 심해에서는 먹이를 구하기가 쉽지 않기 때문에, 기회가 왔을 때 놓치지 않도록 큰 입과 날카로운 이빨을 가진 종이 많습니다. 자신의 몸집보다 훨씬 큰 먹이를 삼키는 것도 가능합니다.높은 수압에 대한 적응:유연한 뼈와 근육:심해어는 바다 깊은 곳의 엄청난 압력을 견디기 위하여 뼈가 가볍고 유연하게 진화하였으며, 근육 조직은 부드럽고 수분을 많이 함유하고 있습니다.부레의 퇴화 또는 없음:얕은 바다에 사는 물고기는 부레를 이용하여 부력을 조절하지만, 심해어는 바다 깊은 곳에서 살기 때문에 바다 위로 올라 올 수 있는 부력이 필요 없고, 수압 변화에 민감한 부위인 부레가 퇴화하거나 아예 없는 경우가 많습니다. 대신 몸 전체의 밀도를 조절하여 수압에 적응합니다.특수한 생화학적 적응:심해어의 체내 효소와 단백질은 높은 수압에서도 정상적으로 기능할 수 있도록 특별하게 진화했습니다.이처럼 심해어들은 극한 환경에서 살아남기 위해 놀라운 신체 구조와 감각 기관을 발달시켜 왔습니다.이들의 독특한 생존 방식은 아직까지도 많은 연구자들에게 흥미로운 연구 대상입니다.
Q. 복어중에서도 독이 없는 복어가 있는건지 알고 싶습니다.
안녕하세요. 안근호 박사입니다.일반적으로 복어는 테트로도톡신이라는 강력한 독을 가지고 있지만,일부 복어의 종류에는 독성이 없거나 매우 약하게 가지고 있습니다.독이 없는 복어의 대표적으로는 가시복이 있지요.몸 표면에 가시가 덮여있는 것이 특징인 이 복어는, 독성이 거의 없습니다.또한 밀복(또는 검복)이라 불리는 복어는 은밀복, 흑밀복, 민밀복으로 나뉘며이 중 은밀복과 흑밀복은 독성이 약하거나 없어 식용이 가능하다고 알려져 있습니다.특히 수컷의 정소(고니)에는 독이 없어 고급 식재료로도 쓰이죠그외 흰점참복의 경우도 근육과 정소에는 독이 없어 식용으로 사용된다고 합니다.이러한 종의 복어들은 일반인이 구별하기는 매우 힘들고그나마 외형적인 특징으로서 구별하는 방법 외에는 구별이 매우 힘든데,가시복의 가시나, 밀복의 등은 암녹갈색에 배는 흰색, 가슴 지느러미 근처는 검은 무늬가 있다는 등의특징을 확인해야 하며, 복어의 서식 환경, 계절, 독성의 종류에 따라서도 개체별 차이가 있을 수 있어독이 없는 복어를 구별하는 것은 안전을 위하여 전문가의 도움을 받아야 합니다.복어의 독성물질인 테트로도톡신은 가열, 냉동, 염장 등 일반적인 조리방법으로는완전히 제거되지 않기 때문에, 안전하기 위해서는 복어 조리 자격증이 있는 사람이 손질을 해야하며허가된 복어 전문 음식점에서 드시는 것이 안전합니다.이러한 복어들은 고단백 저지방의 풍부한 아미노산과 미네랄, 비타민, 콜라겐까지 많은영양가득한 생선으로, 동의보감에도 기력을 회복시키는 음식으로 작성되어 있습니다.복어에 대한 기본적인 지식은 알아두되먹는 것은 꼭 전문가를 통해서! 도 같이 기억해 두시면 좋을 것 같습니다.
Q. 벚꽃나무는 꽃이지고나서 그이후 어떻게 변하게 되나요?
안녕하세요. 안근호 박사입니다.벚꽃은 꽃부터 피고, 지면서 꽃받침과 씨방이 보이는 조금은 특이한 성장을 보이는데요.꽃이 진 이후과정에 대해 궁금해 하시니, 이 부분을 말씀드리면먼저, 비가 오고 꽃이 지면 위에 말씀드린대로 꽃받침과 씨방이 보이면서 작은 열매를 맺기 시작합니다.처음에는 녹색을 띠던 열매가 점차 붉거나 검게 익어가는 것을 볼 수 있습니다.벚꽃나무의 열매는 작고 신맛이 강하지만,일부 품종은 단맛으로 식용으로 사용되기도 하죠.(버찌 열매)이 시기에는 광합성을 통해 열매를 키우고,다음 해에 꽃을 피우기 위해 에너지를 저장합니다 무성한 여름이 되면, 벚꽃나무는 푸르고 무성한 잎으로 뒤덮입니다.잎은 광합성을 활발하게 진행하여 필요한 영양분들을 만들죠.여름철 벚꽃나무는 그늘을 만들어주는 시원한 존재가 되기도 합니다.가을이되면, 벚꽃나무 잎은 점차 붉거나 노란색으로 아름답게 물듭니다.그리고 점차 추워지면서 겨울을 대비하기 위해 나뭇잎을 떨어트리죠.이 나뭇잎들이 부식되면서 다시 이 나무에 필요한 영양분이 된답니다.겨울에는 앙상한 모습으로 우뚝 서서 겨울을 맞이합니다.최소한의 에너지를 소비하면서 휴식을 취해 봄이 오기를 기다리고, 다시 꽃을 피우게 되죠.다양한 벚꽃의 형태를 확인 하면서, 경관을 즐기시는 것도 좋은 방법입니다!
Q. 야생동물은 운동을 안해도 근육이 유지되는데 왜 인간은??
안녕하세요. 안근호 박사입니다.사람과 동물은 근육의 생성과 없어지는 현상 자체는 비슷합니다.사람의 근육이 소실되는데는 생활방식이나 생리적 특성 등이 반영된 결과죠.먼저, 야생동물들은 생존 자체가 끊임없는 움직임과 활동을 요구합니다.먹이를 찾거나, 천적으로부터 도망치거나, 순찰 등 매일 고강도의 활동을 지속하죠.이러한 일상적인 움직임이 근육을 유지하고 발달시키는 역할을 하게되는 것 입니다.반면에, 사람들은 앉아서 일하거나 이동 시에도 교통수단에 의해서 움직이기 때문에신체 활동량이 현저히 적습니다. 의식적으로 운동을 하지 않으면 근육을 움직일 일이 없는 거죠.또한 식습관에도 동물들은 보통 살코기와 같이 단백질이 높은 먹이를 섭취하는 반면사람들은 탄수화물, 지방, 가곡식품 등의 비중이 높아 단백질의 섭취량이 높지 않으며유전적으로도, 동물들은 움직임과 근육 구조를 발달시키기 위해 진화해왔지만사람은 신체활동 보다는 지능을 발달하여 신체활동을 줄이는 방향으로 진화해왔다고 보시면 될 것 같습니다.
Q. 멀미도 유전이 될 가능성이 있는건가요?
안녕하세요. 안근호 박사입니다.멀미의 원인에 대해 먼저 설명드리면,아직 확실하게 밝혀지지 않았지만, 감각 불일치론(Sensory Mismath Theory)이가장 널리 받아들여지는 멀미의 원인으로 알려져 있습니다.정상적인 상황에서의 우리 몸은우리몸의 균형을 당당하는 내이(Vestibular System)과주변 환경의 움직임을 감지하는 시각근육, 관절, 피부 등에 있는 감각기로 고유수용성 감각(Proprioception)의 정보들이 취합되어,뇌가 현재 우리몸이 어떻게 움직이고 있는지 정확하게 파악하고 있는데멀미가 일어나는 환경에서는 시각과 내이의 정보가 불일치 하거나시각과 고유수용성 감각 정보들이 불일치 하는 등의 조건에서 멀미가 나타난다는 이론입니다.뇌는 이러한 정보의 불일치로 혼란스러운 상황으로 인식하고메스꺼움, 구토, 어지럼증, 식은 땀 등의 증상을 나타내는 것이죠.이러한 멀미는 현재까지의 연구결과들이 유전적 요인이 영향을 미칠 수 있다고 밝혀졌는데먼저, 내이의 구조와 기능면에서 유전적으로 영향을 받을 수 있는데,평형기관을 담당하는 내이의 전정기관에 대한 유전적 영향이 멀미에 대한 민감도를 높일 수 있고뇌에서 평형 정보를 처리하는 과정에서 신경 전달 물질의 작용 방식 또한유전적 변이에 따라 달라질 수 있습니다.기타 요인으로, 유전에 따라 사람이 느끼는 멀미 자체의 역치가 낮아질 수 있으며신경전달물질 등에 대한 감수성(Susceptibility)을 높일 수 있다는 연구 결과들이 있습니다.유전적 영향을 받는다는 좋은 예시로,일란성 쌍둥이와 이란성 쌍둥이의 차이를 비교하여 일란성 쌍둥이가 이란성 쌍둥이보다멀미 경험이 더 유사하게 나타난다는 연구들도 있었습니다.결론적으로, 멀미는 여러 요인이 복합적으로 발생하여 나타나지만유전적 요인에 따라 멀미에 대한 민감도가 올라갈 수 있으며,유전적 요인 외에도 스트레스와 같은 환경적 요인에도 영향을 받을 수 있음으로멀미에 취학한 유전자를 가졌다 하더라도생활습관이나 환경 조절을 통해 멀미를 예방하거나 완화할 수 있다는 것을 알아두시면 좋을 것 같습니다.