안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
생물·생명
Q. 기러기와 거위는 유전적으로 얼마나 비슷한가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.거위는 기러기를 가축화 한 것이 맞습니다. 그래서 유전적으로 거의 차이가 없습니다.거위는 기러기 속에 속하는 개리, 회색기러기의 아종으로 분류할 수 있으며 아종은 유전적차이, 서식지, 형태 등에 의해 종을 더 세분화 해야할 때 사용합니다.아종은 종의 하위단계이고 미래에 별개의 종으로 분화될 가능성이 있다는 것을 의미합니다.조금의 차이는 있지만 같은 종에 속하기 때문에 서로 교배하여 생식능력이 있는 자손을 낳을 수 있습니다. 기러기의 여러 종들 중 주로 회색기러기와 개리가 거위로 많이 가축화 되었습니다.개리는 중국거위에서 기원, 회색기러기는 유럽거위에서 기원해 가축화 되었습니다. 중국거위와 유럽거위는 품종단위로 구별됩니다.
생물·생명
Q. 나무 나이테가 형성되는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.나무의 나이테는 계절의 변화로 인해 나무의 성장속도가 달라지면서 나타나는 무늬입니다.봄과 여름에는 물과 영양분이 풍부하고 기온이 높아 나무가 빠르게 성장하여 이 때 성장한 조직은 밝은 색을 띱니다.그리고 두께가 두껍습니다.가을과 겨울은 반대로 물과 영양분이 줄고 기온이 낮아지므로 나무가 느리게 성장하고 이 때문에 얇고 어두운 선이 만들어집니다.계절의 변화가 나이테 형성에 가장 큰 영향을 미치기 때문에 계절변화가 거의 없는 곳에서는 나이테가 형성되지 않을 수 있습니다.
생물·생명
Q. 척추동물의 뼈성분과 조개, 새우같은 딱딱한 껍데기(?)성분은 다른가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.척추동물의 뼈, 조게껍데기, 새우의 껍질은 셋다 다른 성분으로 이루어져있습니다.척추동물의 뼈는 주로 칼슘과 인산염으로 이루어져 있습니다.조개껍데기는 탄산칼슘이 주 성분입니다.새우의 경우 껍질의 주 성분은 키틴이며 곤충의 외골격의 주성분 역시 키틴입니다.
생물·생명
Q. 뼈가 있는 모든 동물은 척추동물인가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.'뼈'라는 기관은 진화과정에서 척추동물이 등장하면서 나타난 기관입니다.이전의 동물들은 뼈를 생성하는 기작이 없었습니다. 그래서 뼈는 척추동물만이 가지는 고유한 특징으로 볼 수 있습니다. 척추동물 이전에 척삭동물이라는 동물에서 척삭이라는 결합조직이 먼저 나타났고 진화과정에서 척추를 가지는 동물이 나타났습니다.척추동물도 발생과정에서 척삭이 나타나는데 발생이 진행되면서 척추가 만들어지며 사라집니다.척추는 중추신경계를 보호한다는 점에서 뼈중에서 가장 중요한 뼈라고 할 수 있습니다.현재까지 척추없이 다른 뼈만 가지는 동물은 발견되지 않았습니다.
생물·생명
Q. 바이러스에 대해 궁금한게 있습니다.
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.바이러스는 DNA나 RNA로 구성된 유전물질을 가지며 그것을 단백질껍질(캡시드)가 둘러싸고 있는 간단한 구조를 가집니다. 이렇게 간단한 구성으로 되어 있기 때문에 효소같은 단백질도 없거나 최소한으로 가지고 있어 스스로 유전물질이나 단백질 껍질을 복제할 수 없습니다.그래서 증식하기 위해서는 숙주가 되는 세포에 침입해야 합니다.세포에 침입하여 세포가 자신의 유전물질과 여러 단백질을 만드는 효소를 바이러스가 사용하여 자신을 증식합니다.세포 내에서 유전물질을 복제하고 캡시드까지 완성되며 그 수가 점점 늘어나다가 결국 세포를 터뜨리며 밖으로 방출됩니다. 이 과정에서 세포는 죽게됩니다.밖으로 나온 바이러스는 다른 세포에 침입하여 같은 과정을 반복합니다. 특정 바이러스는 세포 침입 즉시 자신을 복제하지 않고 숙주의 DNA에 자신의 DNA를 삽입하여 세포가 복제할 때 함께 복제되면서 증식하다가 숙주의 상태가 악화되면 자신을 대량 복제하고 세포를 터뜨리고 나옵니다.
생물·생명
Q. 동물세포와 식물세포는 어떤 차이가 있나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.동물세포와 식물세포의 큰 차이점은 엽록체의 유무와 세포벽의 유뮤입니다.두 종류의 세포는 세포막으로 싸여있고 세포핵, 미토콘드리아, 소포체, 골지체 등의 세포소기관을 가지지만 엽록체와 세포벽은 식물세포만이 가집니다.식물세포는 동물세포에는 없는 엽록체를 가지고 있어 광합성을 할 수 있습니다.또 세포벽을 가져 단단한 몸을 가질 수 있고 팽압으로 인해 세포가 파괴되지 않습니다. 세포 외부로 노폐물 배출이 어렵기 때문에 이를 저장하는 커다란 중심액포를 가지는 것도 동물세포와 다른 특징입니다.
생물·생명
Q. 해파리는 90%이상이 물로 되어 있다고 하던데 물 밖으로 나오면 녹아서 없어지나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.해파리 성체는 94%이상의 물로 구성되어 있습니다. 물 밖에 오래 둘 경우 녹아 사라지지는 않고 몸의 물이 대부분 증발해서 말라죽게됩니다. 특정 해파리는 포획후 촉수를 제거하고 갓부분만을 분리하여 탈수하고 염장하여 해파리 냉채로 만들어 먹을 수 있습니다.칼로리가 적어서 다이어트 식품으로 적합합니다.
생물·생명
Q. 매미의 울음 소리가 궁금합니다...
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.매미의 울음소리는 짝짓기를 위해 유혹하는 소리입니다.수컷 매미만이 울음소리를 내는 기관을 가져 소리를 낼 수 있으며 암컷이 이 소리에 반응하여 찾아와 짝짓기가 진행됩니다.다른 나라에도 매우 다양한 종류의 매미들이 있습니다. 특히 몇해 전 미국에는 소수 주기로 땅에서 올라오는 주기매미들이 대량 발생하여 수십억 마리의 매미가 출현하기도 했습니다.
생물·생명
Q. 곤충들은 어떤식으로 서로 소통하나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.곤충은 여러가지 방법으로 소통합니다.각 곤충들마다 소통방법이 두드러지기도 합니다.가장 대중적인 소통 방법은 페로몬을 사용하는 화학적 소통 방법입니다.개미가 페로몬을 사용해 길을 표시하거나 나방이 페로몬을 분비하여 멀리있는 수컷을 불러 짝짓기를 하는 것이 대표적입니다.반딧불이 같이 빛을 낼 수 있는 곤충들은 시각적으로 소통할 수 있습니다. 반딧불이는 빛을 발산하여 짝을 찾습니다.꿀벌은 동작을 통해 여러가지 정보를 전달할 수 있습니다.귀뚜라미나 매미는 소리를 통해 소통할 수 있습니다. 소리를 내어서 암컷을 유혹합니다.더듬이를 이용한 촉각적인 감각도 소통에 사용합니다.말씀하신 것처럼 개미들은 더듬이를 접촉하여 여러 정보를 전달할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 바이러스는 어떻게 인간에게 질병을 옮기나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.바이러스는 단백질 캡슐에 DNA나 RNA로 구성된 유전물질이 들어있는 간단한 구조를 하고 있습니다.간단한 구조인 만큼 유전물질을 복제하여 자신을 증식할 수단은 거의 가지고 있지 않습니다.그래서 독립적으로는 자신을 복제하지 못합니다.바이러스는 다른 세포에 침입하여 그 세포가 가진 여러 물질들을 사용하여 자신을 복제합니다. 유전자만 세포에 주사하여 침투시키거나 자신의 캡슐을 세포막에 자연스럽게 융합시키면서 유전자를 주입하기도 합니다.침투된 바이러스의 유전물질은 세포가 자신의 유전자를 복제할 때 사용하는 여러 효소와 단백질을 훔쳐 사용하여 자신을 복제합니다. 그리고 자신의 몸을 구성하는 단백질 캡슐도 세포의 물질을 사용하여 복제합니다.세포 내에서 수가 늘어난 바이러스는 결국 세포를 터뜨리며 방출됩니다. 늘어난 바이러스는 주변의 다른세포에 침입하여 같은 과정으로 증식합니다.사람의 몸에서도 같은 방식으로 증식하여 혈류를 타고 이동하다가 호흡기나 점액을 통해 묻어나오면서 다른사람에게 옮겨져 전염됩니다.백신의 경우 이런 바이러스가 가진 단백질만 추출하거나, 더이상 기능을 하지 못하는 파괴된 바이러스를 미리 몸에 주입하여 면역세포들이 이들에 대한 항체를 만들도록 유도합니다. 이렇게 항체를 생성하면 기억세포가 이 항원단백질에 대해 항체를 만드는 것을 기억하고 있습니다. 그래서 이후 실제 바이러스가 몸에 침입하면 면역세포들이 훨씬 더 빠르게 항체를 생성하여 바이러스가 많이 증식하기 전에 제거할 수 있습니다.과거에는 백신 제조방식에 약화된 혹은 사멸된 바이러스를 사용하여 제조하였기 때문에 바이러스를 다른 동물이나 계란에 주입해 실제로 증식시켜야 했고 공정이 복잡하며 임상까지 진행하면 하나의 백신을 만드는데 수년~수십년이 소모되었습니다.현대의 백신은 바이러스와 관련된 단백질을 생성하는 유전물질(mRNA등)을 몸에 주입하는데 이 유전물질이 바이러스의 특정 단백질을 생성하며 이것은 몸에서 외부에서 유입된 항원으로 인식하여 항체를 생성합니다. 그리고 기억세포를 가지고 있게 되며 실제 바이러스가 침입했을 때 빠르게 대응할 수 있게 합니다. 이 방법은 바이러스를 직접 증식시키지 않아도 되어 백신 생성에 걸리는 시간을 매우 많이 절약할 수 있게 하였습니다.