안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
생물·생명
Q. 말이집 뉴런의 도약전도가 양자역학적인 도약과 같은 것인가요?
안녕하세요.말이집뉴런의 도약전도는 양자도약같은 현상은 아닙니다.민말이집뉴런의 경우 활동전위가 일어나고 축삭을 따라 내려가면서 전달되는데, 옆의 소듐채널이 열리면서 탈분극이 일어나며 신호가 전달됩니다. 말이집으로 둘러싸인 부분은 말이집이 절연체 역할을 하며 이온이 출입하지 못하게 합니다. 탈분극으로 유입된 소듐양이온이 말이집 부분의 세포질로 확산되면서 전기신호가 전달되고다음 랑비에결절에 있는 소듐채널을 열게하고 탈분극이 전달됩니다. 채널이 열리고 닫히면서 탈분극이 전달되는 속도보다 소듐양이온이 세포질 내로 확산되며 자극을 전달하는 속도가 빠르기 때문에 말이집이 있는 신경세포가 신호를 더 빨리 전달할 수 있습니다. 중간중간 랑비에 결절이 있는 이유는 소듐양이온이 들어와 확산하면서 역치이상의 신호를 전달할 수 있는 거리가 한정되있기 때문입니다.말이집뉴런은 대신 말이집이 말고있는 만큼 가소성이 떨어집니다.민말이집뉴런이 있는 이유는 신경세포의 가소성을 유지하기 위해서입니다.
생물·생명
Q. 의료기술이 혹시 머리를 다른 사람의 몸에 이식하는 게 정말 가능한가요?
안녕하세요.머리이식의 경우 개 쥐 원숭이 같은 동물들에게 실제로 실험되어 왔고 비교적 최근 사람의 시신에 실험적으로 시도된 경우가 있습니다.사람의 경우 척수의 신경세포들을 모두 완벽하게 잇는것이 현대기술로 불가능에 가까워 시도되지 못하고 있는데, 최근 AI의 성능이 급부상하면서 수 많은 신경세포를 제어하며 수술하는 것이 곧 가능해 질 것처럼 보이기도 합니다. 하지만 아직 이 기술이 시행될 수 있을지는 아직도 미지수입니다. 단순히 머리와 몸을 연결하는 것외에도 다양한 변수가 있을 가능성이 있고 AI와 로봇을 사용한다 해도 신경다발을 완벽하게 이을 수 있을지도 확신할 수 없습니다. 또 신경과 근육 혈관 모두 완벽하게 잇는것에 성공한다 해도 몸이 실제로 기능을 모두 회복할지도 의문입니다.이 수술에는 면역적으로 유사한 두 명의 사람이 필요하고, 수술이 실패하면 두사람 모두 사망하기 때문에 위험부담이 너무 커 지원자를 구하기 힘듭니다.이식에 사용되는 건강한 몸이 장기이식에 사용된다면 한 명이 아닌 매우 많은 사람을 치료할 수 있습니다. 그리고 가장 큰 윤리적 문제는 아직 합의되지 않았습니다.때문에 시연영상이 나왔다고 해도 시연영상일 뿐이며 이것이 언제 시도가 될 지는 정확히 알 수 없는 상황입니다.
생물·생명
Q. 바다가면 고동이 있는데 아이가 고동이 아니고
안녕하세요.소라같은 생물의 껍데기를 뜻한다면 고둥이 맞습니다.고동은 뱃고동 처럼 신호를 위한 길게내는 기적소리 등을 뜻합니다.
생물·생명
Q. 현재 살고 있는 생물 중 가장 오랫동안 비슷하게 모습을 유지한 생물이 무엇일까요?
안녕하세요.화석으로 발견되는 형태와 현재 살아있는 종의 모습이 비슷한 생물들이 많이 있습니다.하지만 외형은 비슷해도 해부학적으로 많이 차이가 난다고 합니다.실러캔스, 해파리,앵무조, 투구게, 잠자리 같은 동물들과고사리같은 양치식물, 메타세쿼이아, 은행나무 등의 식물을 예로 들 수 있습니다.
생물·생명
Q. 비둘기나 참새는 요즘 둥지를 어디에 짓나요?
안녕하세요.참새의 경우 나무, 바위틈, 키가 큰 풀사이 등 다양한 장소에 둥지를 짓습니다.어느정도 은닉이 되는 장소를 선호합니다.몸의 크기가 작은 만큼 다양한 곳에 둥지를 틀 수 있는데, 파이프의 빈 공간이나, 교통표지판의 빈틈 등 다양한 인공 구조물의 틈에 둥지를 짓는것이 관찰되고 있습니다.비둘기 역시 원래 나무나 바위틈에 집을 짓지만 도심에서는 건물의 빈 공간이나 실외기 뒤편같은 곳에 둥지를 만듭니다.
생물·생명
Q. 대표적으로 겉씨식물은 어떤것들이 있나요?
안녕하세요.소철강,구과식물강,주목강에 속하는 나무들이 겉씨식물이며소철, 은행나무, 소나무, 전나무, 삼나무, 측백나무 등이 대표적입니다.
생물·생명
Q. 초파리도 모기처럼 사람을 물수 있나요?
안녕하세요.초파리는 입의 구조상 물지는 않지만 사람의 피부에 앉으면 종종 물린 것처럼 알레르기 반응이 일어날 수 있습니다.초파리와 비슷한 크기인 먹파리는 사람을 물어서 흡혈을 합니다.
생물·생명
Q. 카멜레온은 어떻게 몸의색을 바꿀수 있나요?
안녕하세요.카멜레온의 피부에는 빛을 반사하는 2개의 층이 있습니다. 이 피부층에는 나노수준의 격자구조가 있습니다.카멜레온은 피부를 당기거나 느슨하게 할 수 있는 근육이 있고,피부를 당기거나 느슨하게 하면서 나노격자의 간격을 바꿀 수 있습니다.바뀐 격자구조에 의해 빛의 반사나 간섭이 바뀌면 밖으로 나가는 빛의 파장대도 바뀌어 색깔이 변하게 됩니다.이렇게 색소가 없이 표면의 나노구조에 의해 색이 나타나는 것을 구조색이라고 하며, 조류의 파란색처럼 동물들에게서 종종 나타납니다.이런 원리를 이용해서 새로운 디스플레이를 개발하고도 있습니다.
생물·생명
Q. 고사리는 수정을 어떻게 하는 건가요?
안녕하세요.고사리는 무성세대와 유성세대를 거쳐 생활사를 반복합니다. 포자로 방출되어 시작되는 유성세대의 기간에 고사리의 포자가 배우체라는 형태로 자라 정자와 난자를 만들고 수정시켜 수정란을 만듭니다.이후 수정란이 분열하여 포자체를 만들고 우리가 잘 아는 고사리의 모습이 됩니다. 이후 고사리 잎의 뒷면에 포자낭이 생기며 여기서 감수분열이 일어나 다시 포자를 방출합니다.
생물·생명
Q. 곤충의 피가 빨간색이 아닌 이유는 무엇인가요?
안녕하세요.척삭동물들은 혈액에서 산소를 운반하는 적혈구에 헤모글로빈이 포함되어있습니다.헤모글로빈은 철이온을 가지고 있으며 여기에 산소를 결합하여 산소를 운반합니다. 그래서 혈액의 색이 붉은색이됩니다. 곤충의 경우 헤모글로빈 대신 헤모시아닌을 사용하여 산소를 운반합니다.그리고 곤충은 폐쇄된 혈관계가 없기 때문에 림프액과 피가 섞여 몸에 흐릅니다.그래서 림프와 피에 들어있는 여러 혈색소의 영향으로 색이 나타납니다.헤모시아닌에는 철 대신 구리를 가집니다.헤모시아닌은 원래 무색이지만 산소와 결합하면 청록색 혹은 노란색으로 변합니다.곤충 중에서 헤모에리트린으로 산소를 운반하는 경우 산소가 없으면 무색 산소와 결합하면 보라색이 됩니다.