안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 볼바키아 모기라는 것은 어떤 것입니까?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.추운 겨울이 지나고 여름이 다가오면서 우리를 괴롭히는 존재가 있습니다.귀 옆을 윙~윙~ 거리며 날아다니는 모기가 바로 주인공이죠!눈에 보이는 모기를 잡으려고 하면 어디론가 도망쳐 찾을 수도 없고모르는 사이 모기에 물려 간지럽고..여름만 되면 모기 때문에 잠을 이룰 수 없습니다.일반 가정집에서 모기를 잡는 방법으로는 모기향을 피우거나 홈매트와 같은 모기 퇴치제를 집안에 설치를 해두는 방법이 있습니다.하지만 이런 방법들도 한계가 있기 때문에 완전히 모기를 없애는건 불가능합니다.미국에서는 세균의 왕이라고 불리는 볼바키아균을 수컷 모기에 감염을 시켜전체적인 모기 개체수를 줄이는 방법을 개발했다고 합니다.과연 어떤 원리로 모기를 제거할 수 있는지 한 번 알아보겠습니다.남태평양 섬의 모기 박멸여행자들에게 지상 낙원이라고 불리는 남태평양 타히티 섬 근처 작은 섬에서볼바키아 모기를 활용해 모기를 거의 박멸했다고 합니다.이러한 연구의 목표는 모기로 인한 전염병을 막기 위해서 입니다.뎅기열과 치쿤구니아열, 지카열 같은 전염병은 모기를 통해 감염되기 때문에 이러한 원천 경로를 차단하는 것이죠.인간 뿐만 아니라 모기는 조류들에게도 치명적인 전염병을 옮기는데,조류 말라리아가 새들의 개체군을 황폐화 시키는 원인이라고 합니다.말라르데 연구소 산하 모기 연구실의 에르베 보상 박사는 소시에테 제도의 모기 문제는 앞으로 10년 내 해결될 수 있을것이라고 말했습니다.이 연구진들은 볼카키아 속 세균의 특정 균주로 모기를 감염시켜 모기를 박멸한다고 말했습니다.예상과는 달리 전 세계 곤츙의 약 60%가 볼바키아 세균에 감염되어 있지만 구체적인 균주는 다르다고 합니다.상이한 볼바키아 균주를 보유한 수컷 모기가 암컷 모기와 교배를 하게 되면부화를 할 수 없을 알을 낳게 되고, 점차 세대가 지나고 자연스럽게 모기는 박멸된다고 합니다.볼바키아 세균은 어떤 것일까요?1924년 마셜 허티그와 시미언 버트 월바크는 보스턴에서 채집한 빨간집모기의 몸속에서 새로운 미생물을 발견했습니다.이 미생물은 훨바크가 전에 '로키산 홍반열' 및 발진티푸스의 원인균으로 지목한리카체균과 비슷해 보였습니다.하지만 빨간집모기에서 새롭게 발견된 미생물은 어떤 질병과도 관련이 없는것 처럼 보였기 때문에 그냥 무시를 했고,12년이 지나서 허티그는 월바크와 세균을 옮기는 모기를 기념하여 볼바키아 피피엔티스라고 공식적으로 명칭했습니다.그리고 생물학자들이 그 미생물의 실상을 깨달은건 그로부터 수십년이 지나서였습니다.칼 우즈가 유전자 염기 서열 분석을 통해 미생물의 신원을 확인하는 방법을 세상에 알렸던 1980년대,생물학자들은 볼바키아균을 도처에서 발견하기 시작했습니다.리처드 스타우트해머는 무성생식을 하는 벌을 발견했는데, 그 벌들은 모두 암컷이였으며오직 자가 복제를 통해서만 번식 한다는 것을 알았습니다.그 자가 복제 번식 방법은 볼바키아의 농간에 의한 것이라고 했습니다.리처드 스타우트해머가 항생제 처리로 벌에서 볼바키아균을 제거하자갑자기 수컷 벌들이 등장하여 양성 생식을 했다는거죠.또, 티에리 리고는 쥐며느리에서 처음본 세균을 발견했는데, 이 세균은 수컷 오르몬 생성에 영향을줘서수컷을 암컷으로 변형시킨다는 것을 알게되었습니다. 이 역시 볼바키아 균이였죠.볼바키아균이 수컷에게 불리한 상황을 보이는 것 그만한 이유가 있었습니다.볼바키아균은 생식세포를 통해 숙주의 다음 세대로 전염되는데,수컷의 정자는 너무 좁기 때문에 크고 넓은 암컷의 난자에서 서식을 하며서식하기 편리한 암컷의 개체수를 늘리기위해 수컷을 없애버리는거죠.이렇게 볼바키아 균에 감염된 수컷 모기를 자연에 방사를 하게 되면암컷과 교미를 통해 낳은 알이 더이상 부화를 할 수 없어서 모기의 개체수가 늘어나지 않고수컷 볼바키아 모기는 사람의 피를 빨지 않기 때문에 아무리 방사를 한다고 해도 상관이 없는거죠.그렇게 시간이 흐르면서 모기의 개체수가 감소한다는 연구 결과가 나왔습니다.색다른 모기 제거 방법, 모기 포스터NGO단체 해비타트가 브라질에서 모기로 인한 전염병을 예방하기 위해광고 대행사 BETC상파울로가 개발한 모기를 죽이는 포스터를 브라질 길거리 곳곳에 부착했습니다.이 포스터는 물에 녹는 성질로 비가 많이 오는 브라질 열대우림 물 웅덩이에 서식하는모기 유충을 박멸하기 위해 개발이 되었습니다.포스터에는 모기 전염병에 대한 위험성을 알리며 경각심을 일깨울 수 있는 효과와빗물 타고 모기 유충들이 살고있는 웅덩이에 모기를 죽이는 유기물을 투입시켜 모기 부화를 방지하는 효과가 있습니다.이 유기물은 약 2달동안 살 유충제 역할을 한다고 합니다.
Q. 자연재해(우박 태풍 지진 등)은 과학적으로 막을수 없는 건가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.얼마나 발달해야 할진 모르나 현재로썬 그 어떤것도 못막습니다빙하기는 당연히 화산은 예측은 어느정도 가능하다고 하는데 막는건 불가능하죠운석도 현재로썬 막을 방법을 궁리중이나 완벽하지 않고요
Q. 거북이의 수명은 어떻게 알아요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.사람의 수명은 길어야 100년 입니다.사람이 수명이 다해 사망하는 것은 인체 세포의 노화 때문입니다.그런데 유달리 오래사는 동물이 있습니다.예로부터 심장생으로 여겨온 장수의 상징으로 알려진 거북이입니다. 육지에서 사느냐, 바다에서 사느냐에 따라 수명의 차이가 있지만 육지거북이의 수명은 대략 100년 내외, 바다거북이는 400년 이상 산 기록도 있습니다.외신에 보도된 바에 따르면,1950년대에 잡힌 바다거북의 등에 스페인 사람의 이름과 배 이름이 새겨져 있었다고 합니다.이름을 추적한 결과, 놀랍게도 배 이름은 무려 400년 전 스페인 함대에 소속된 전함의 이름이었던 것으로 밝혀집니다.결국 이 바다거북의 수명은 400살이 넘었다는 계산이 나옵니다.과학자들이 가장 놀라는 것은 '텔로미어(telomere)'의 복구입니다. 모든 생물은 서로 다른 특징의 텔로미어를 가지고 있는데, 이 텔로미어의 길이와 수명은 비례합니다.사람의 경우 나이가 들면 텔로미어의 길이가 점점 짧아집니다.사람 체세포의 텔로미어 길이가 15~20kb(1kb는 DNA 내 염기쌍 1000개의 길이) 정도라고 알려져 있으며, 한 번 세포분열을 할 때마다 50~200bp(1bp는 1염기쌍)만큼씩 닳아 없어집니다.이를 기준으로 계산해보면, 사람은 대략 50회 내외의 세포분열한 뒤에는 더 이상 세포분열하지 않고 세포가 노화하면서 죽음에 이르게 되는 것입니다.다시 말하면, 사람보다 오래사는 거북이는 텔로미어의 길이가 사람보다 길기 때문이고, 사람보다 수명이 짧은 개나 고양이는 사람에 비해 텔로미어의 길이가 짧기 때문이라고 할 수 있습니다.특히 거북이가 사람과 다른 것은 텔로미어가 복구된다는 것입니다.거북이는 닳아 소진된 텔로미어를 다시 복구해 원상태로 만들기도 한다는 것이지요.사람의 텔로미어는 한 번 닳아 없어지면 끝이지만 거북이의 텔로미어는 끝내 소진되기는 하지만 가끔 복구되기도 해서 사람보다 더 오래 살 수 있는 것입니다.즐거운 시간 되세요.
Q. 전자파와 전파는 다른 것인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.전파(電派)전자파(電磁派)1.전기란 ? 2H2O - 물분자는 온도와 기압에 따라 변한다( 액체-물, 고체-얼음, 기체-수증기)전기도 물처럼 상황에 따라 동전기, 정전기, 전자기로 변환 상호 작용을 한다우리는 위 3가지를 통합하여 전기라고 부르고 있다.동전기- 전압(E-단위 볼트V), 전류(I-단위 암페어A), 저항(R-단위 오옴)[저항소자]전자기- 자석(N,S극), 전자석 을 나타냄(지구도 극성이 있음 , 코일 소자)정전기- 마찰전기, 천둥 번게 구름[복사기 원리, 의류 정전기- 콘덴서 소자]3가지의 상호 작용을 맥스웰 과학자가 1800녀대 말에 맥스웰 방정식 으로 완성 하였습니다(전자기파의 존재 이론 제공) 2. 전자파는 동전기와 전자기의 상호 작용에 의하여 생기는 파를 말하는데 전파는 전자파에 포함 할 수 있습니다전자파 : 교류 60Hz 발생하는 파(변압기,송전선로), 자석(N,S극),핸드폰 전파 번개시 발생파, 컴퓨터 발생파 등 포함 전자레인지는 R,L,C를 이용 마이크로파(2540 MHz)를 만들어 물 분자를 진동시키는 원리입니다(레이더기지에서 우연히 초코렛이 녹는 것으로 부터 발견 기술연구 전자레인지 탄생) 3. 전파는 전기에너지 주파수가 증가하면 고에너지가 발생에여 공기(진공)중 으로 발산하는 원리입니다(보통 전파는 공기 진공 및 유선으로이동하는 고주파 전기에너지를 말합니다) (실에 물을 적시고 팽팽이 잡아당기고 진동을 시키면 물이 튕겨나가는 운동 역학과 비슷 합니다) 4. 전자파(전파포함)에는 무슨 물질이 전달하는지는 지금도 계속 연구중입니다 양자학이론에서 계속 연구중인데 전자의 이동은 아닌것으로 알고 있습니다(파동설, 입자설, 소립자,미소립자 등 물리학에서 연구중입니다 다수 과학자 노벨상 수상) 5. 주파수 종류는 IEEE, 국제통신협회 등에서 몇가지로 분류하고 있습니다 참조 LF - MF-HF-VHF-UHF-SHF
Q. 사람의 뇌만 실제로 남겨두어 생각을 하게 하는게 가능한가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.냉동상태에 보관에 관해서 많은 이야기들을 해 주셨는데, 냉동상태의 보관을 하게 되면 본관상의 부패는 존재하지 않으나, 다시 시체를 되돌려 해동하게 될 때 에는 얼어있던 작은 얼음의 입자들이 세포를 모두 파괴시키므로 제 생각에 완벽한 보존은 아니라고 봅니다.