안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
생물·생명
Q. 홍해파리가 다른 생물과 달리 전환분화가 가능한 이유
텔로미어는 유전자를 가지고 있는 생물의 유전자에 존재하는 부분입니다. 사람도 마찬가지로 텔로미어를 가지고있습니다.텔로미어는 염색체 끝부분에 위치한 염기서열이고, 세포가 복제할 때마다 조금씩 짧아지고텔로미어가 없는 세포는 유전자를 복제하지 못하여 세포분열하지 못하고 수명을 다하면 죽게됩니다.홍해파리는 세포분열 과정에서 짧아지는 텔로미어를 다시 복구하는 기작을 가진 것으로 여겨집니다.실제로 짧아지는 텔로미어를 복원하는 것은 노화를 막는 연구에서 중점적으로 연구되고 있습니다.
생물·생명
Q. 음이온과 반대인 양이온에 대해서 질문
음이온은 원래 원자가 가져야할 전자수(전기적으로 중성을 유지하기 위한)보다 전자를 더 많이 갖게되어 음전하를 띠게된 입자입니다.음이온이 추가로 갖게된 전자는 다른 원자에서 가져온 것이며,전자를 빼앗긴 원자는 양전하를 갖게되고 이것이 양이온이 됩니다. 이온들이 주는 영향은 각 어떤 물질이 이온화 되었는가에 따라 다르며음이온이 특정한, 양이온이 특정한 영향을 주지는 않습니다. 18족에 속하는 헬륨 네온 등을 제외한 많은 원소들이 자연계에 이온상태로 존재합니다. 예를 들면 가장 간단한 양이온인 수소 이온은 물에 녹아서 존재할 때 산성을 띱니다.신맛이 나는 음료는 대부분 수소양이온을 포함합니다.또 비료에 포함된 칼슘이온 칼륨이온 등도 식물성장에 필요한 물질이라 식물의 성장에 도움을 줍니다.
생물·생명
Q. 악어나 도마뱀은 공룡이라고 부르나요??
악어나 도마뱀은 파충류로 분류합니다.악어가 도마뱀보다는 비교적 공룡과 가깝지만 그럼에도 분류학적으로 공룡과는 상당히 거리가 있습니다.따라서 악어나 도마뱀을 공룡이라고 부르지는 않습니다.공룡은 조반목과 용반목에 속하는 동물들이며 현재의 파충류로 불리는 생물들과는 계통수에서 먼 관계입니다. 계통수에서 공룡은 과거에는 파충류와 가까울 것으로 생각되었지만 연구가 지속되면서 오히려 조류(새)와 가까운 종인 것을 알게 되었습니다. 최근에는 새를 공룡의 후손 나아가 공룡 그 자체라고 보는 시각도 있습니다.
생물·생명
Q. 코끼리의 귀가 다른 동물보다 큰 이유는 무엇인가요?
코끼리의 귀는 주로 온도조절의 역할을 합니다.코끼리의 귀는 얇고 모세혈관이 많이 모여있습니다.그래서 피가 지나가면서 잘 식게되고귀를 움직여 부채질하는 방식으로 체온을 조절합니다.
생물·생명
Q. 집안에 이 벌레가 돌아다니는데 뭘까요?
작아서 확신하지는 못하겠지만 쌀에서 발생하는 '바구미'가 맞는 것 같습니다.보통 김치냉장고에 넣어둔 쌀에선 잘 안나오지만혹시모르니 김치냉장고에 넣어둔 쌀도 한 번 살펴보시고쌀말고도 다른 곡식도 먹고 번식할 수 있기 때문에집 안의 다른 곳에 쌀 말고 다른 곡식이나 풀 같은게 있는지 살펴보시는 것도 좋을 것 같습니다.
생물·생명
Q. 암세포는 어떤 이유로 만들어지는 것인지 설명해 주세요.
인체에 있는 세포의 경우 각자 맡은 역할이 있습니다.그리고 맡은 역할을 수행하려면 여러 세포들이 모여 특정한 모양을 유지해야합니다.예를들면 위장의 경우 위장의 주머니 같은 모양을 유지해야합니다.따라서 세포는 그 모양을 유지하기 위해 세포분열을 스스로 조절합니다. 막의 형태로 옆으로만 세포분열하거나 세포분열을 미룹니다.하지만 암세포의 경우 이런 조절기작이 돌연변이(여러가지 이유로 발생한)에 의해 고장나있는 상태입니다.물론 한두번의 돌연변이는 세포의 돌연변이 수정 능력에 의해 복원됩니다.하지만 발견되지 않아 수정되지 못한 돌연변이가 누적되어 결국 조절기작과 관련한 유전자가 고장납니다.이 경우 세포는 세포분열을 조절하지 못하고 계속 분열하는 상태가 됩니다.이런 고장난 세포도 체내의 면역작용에 의해 제거됩니다.하지만 이 면역작용까지 회피한 후에는 암결국 세포가 됩니다.암세포는 특정 형태를 유지하려는 기작도 존재하지 않고 무작위하게 분열합니다.결국 종양의 형태가 됩니다.이런 종양은 원래 그 자리에서 해야하는 역할을 수행하지 못하며 점점 커지기만 합니다. 오히려 자리를 많이 차지하고, 영양분을 흡수하면서 해당 기관에서 해야하는 역할을 방해합니다.
생물·생명
Q. 생물다양성이 중요한 이유가 뭔가요?
생물다양성은 생태계의 유지에 필요한 중요한 요소입니다.각 생물들은 생태계에서 살아가면서 하게되는 역할이 있습니다.식물의 수분을 도와준다거나, 다른 생물의 먹이가 된다거나, 죽은 생물을 분해한다거나 하는 역할들을 예로 들 수 있습니다.한 생물이 멸종하여 사라진다 해도, 시간이 지나면 곧 다른 생물이 그 생물이 하는 역할을 대체할 수 있습니다.하지만 생물 다양성이 줄어든다면, 한 생물이 하던 역할을 대체할 수 있는 생물이 존재할 확률도 줄어들 것입니다.예를들어 만약 식물의 수분을 도와주는 생물이 단 한 종밖에 없다면, 그 생물이 멸종하면 식물은 더이상 수분하지 못하고 죽게되고,그것을 먹이로 삼던 동물들도 죽게됩니다. 따라서 생물 다양성은 생태계의 유지에 유연성을 준다고 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 생태계에서 모기가 줄어들면 초래하는 부작용이 있나요?
모기의 경우도 일부 식물들의 꽃가루를 운반하여 수분에 기여하고 있으며, 다양한 생물들이 모기를 주식으로 하여 살아갑니다.모기 유충인 장구벌레는 다양한 물고기와 수생생물들의 주식이며, 잠자리같은 곤충과 박쥐같은 포유류도 모기를 먹으면서 생활합니다.따라서 모기가 사라진다면 이런 식물들과 동물들의 수도 감소 할 수 있습니다. 물론 모기가 멸종한다고 해도 생태계에서 대체수단이 나타나 별다른 영향이 없을 수 있습니다.하지만 영향을 많이 줄지, 적게 줄지는 역시 예측하기 어려운 문제입니다.하지만 현재하는 방역이나, 집에 있는 모기를 죽이는 것 정도로는 모기의 번식력이 매우 강해 생태계에 영향을 줄 정도로 모기 수에 영향을 주지는 않습니다. (그래서 저도 모기는 보이면 바로 죽입니다.)
생물·생명
Q. 영원히 죽지않고 살수있는 동물은 어떤것이 있을까요?
영원히 사는 생물로 홍해파리가 한 때 이슈였습니다.홍해파리는 수명이 다하면 번데기같은 모양으로 변한 뒤 어린 모습으로 되돌아가 다시 성장합니다.그리고 이 과정을 계속 반복합니다. 노화되면 어린모습으로 돌아가 다시 성장하는 것인데 이 매커니즘으로 이론상 자연사하지 않는다고 봅니다.다만 잡아먹히거나 환경변화때문에 죽는 것은 어쩔 수 없다고 합니다. 세포의 경우 염색체 끝부분의 텔로미어가 세포분열할 때 조금씩 짧아지면서 텔로미어가 사라지면 세포분열을 하지못해 세포가 죽게되고, 이것이 노화로 이어져 개체가 사망합니다.랍스터의 경우 세포분열 할 때 텔로머레이즈라는 효소가 텔로미어를 짧아지지 않게 만들어 이론상으로 노화되지 않고 따라서 노화로 인해 죽지 않습니다. 다만 랍스터도 잡아먹히거나 환경변화 그리고 탈피 중 죽는 경우가 많고 이때문에 평균 수명은 짧은 편이라고 합니다.
생물·생명
Q. 이론적으로 냉동인간이 가능하기는 한가요?
개구리나 금붕어가 급속냉동 되었다 녹아도 생존하면서 인간도 그런 방식으로 생존 할 수 있다고 생각하며 이론이 만들어졌습니다.실제로 사람도 세포의 경우는 급속냉동 후 나중에 해동하면 다수의 세포가 생존합니다.다만 전체 인체의 경우가 문제인데, 냉동하면서 체내의 수분이 얼면서 부피가 커져 혈관과 장기 등에 손상을 줄 수 있고, 얼음 결정 자체의 모양 때문에 손상을 입을 수 있습니다.이런 이유를 감안하여 혈액을 제거하고 동결방지 용액으로 교체하고 급속냉동시킵니다.나중에 해동 할 때는 반대로 용액을 제거하고 다시 혈액을 주입, 그리고 전기충격으로 심장을 뛰게한다가 이론입니다.하지만 현재까지는 냉동된 인체의 손상을 예측하고 치료할 수 있는 기술이 없기 때문에 해동시키지 못합니다.이론적으로는 가능하지만, 그 이론을 검증하고 실행할 기술이 아직 없습니다.해당 이론을 검증하려면, 안전한 해동기술을 개발하고 해동을 시작하여 생존을 관찰해야합니다.따라서 검증은 꽤 오린 시간이 지나야 가능할 것으로 보입니다.