안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
생물·생명
Q. 피한방울에 적혈구는 몇개나 들어 있을까요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.피 한방울은 정하기 나름이겠지만 1㎕ 라고 생각한다면 혈액에는 일반적으로 1마이크로 리터(㎕)당 400~600만 개의 적혈구가 들어있습니다.남성의 경우가 420만개/㎕~630만개/㎕여성의 경우 400만개/㎕ ~540만 개/㎕ 로 보통 남성이 더 높은 밀도를 가집니다.적혈구의 수는 몸의 상태에 따라 달라질 수 있습니다.탈수 상태라면, 혈액의 수분이 부족하기 때문에 단위당 적혈구 수가 늘어납니다.반대로 몸의 수분이 늘어난 상태라면 단위당 적혈구 수가 감소할 것입니다. 또 저산소 지대인 고산지대에서 오랜 생활을 하면 적혈구 수가 증가하기도 합니다. 이 외에도 빈혈, 백혈병, 골수 관련 질환 등에 의해 적혈구 수는 감소할 수 있고, 심장병이나 폐섬유증이 있다면 적혈구 수가 늘어날 수 있습니다.
생물·생명
Q. 뇌파와 전파가 상호작용 못하는 이유?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.가장 간단하게 설명한다면뇌파는 '전기'(의 생성 양상)이고, 전파는 '빛'입니다.그래서 둘은 근본적으로 다르기 때문에 둘이 직접 어떤 의미있는 상호작용을 하기는 어렵습니다.(같은 이유로 애초에 다른 것이기 때문에 각각의 주파수도 큰 의미가 없습니다.)-두 정보(뇌파와 전파)를 의미있게 하려면 일종의 변환기가 필요합니다.우리가 가진 눈이 대표적인 변환기 입니다.가시광선이 눈으로 들어오면, 신경세포가 자극을 받고 이를 전기신호로 바꿉니다.물론 전파는 시신경을 자극하지 못하므로 전파를 탐지하고 전기신호로 변환해주는 다른 장비가 필요할 것 입니다.반대로 뇌파도 전파로 변환하려면 뇌파를 감지해서 유의미한 정보로 보여주는 뇌파 측정기가 필요합니다.
생물·생명
Q. 식물은 왜 빛의 파장에 따라 다른 색으로 보이며, 엽록소는 주로 녹색을 띨까요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.물질은 빛이 닿으면 특정 파장들은 잘 흡수하고 다른 특정 파장들은 잘 흡수하지 못하고 반사합니다.이는 물질의 분자구조나 구성 성분에 따라 달라집니다. 식물의 엽록소도 동일한 원리가 적용됩니다.엽록소의 분자 구조 때문에 잘 흡수하는 빛 스펙트럼이 정해집니다.식물의 엽록소는 주로 녹색 파장의 빛을 흡수하지 못하고 반사합니다. (물론 엽록소의 종류에 따라 분자구조도 다르고 흡수하는 빛 스펙트럼도 차이가 납니다.)태양광에는 모든 가시광선 영역의 빛이 포함되므로 햇빛이 식물의 엽록소에 닿은 후 다른 파장들은 많이 흡수되지만 녹색 파장은 대부분 반사되기에 녹색으로 보이게 됩니다. 만약 햇빛처럼 모든 가시광선 영역의 파장을 가진 빛이 아닌, 단일한 파장의 특정 색을 띠는 빛만을 쏘면 식물도 다른 색으로 보입니다. 청색의 빛만을 준다면 식물은 조금 더 어둡게 보일 것 입니다. 물론 빛을 100%흡수하는 것은 아니므로 어두운 청색으로 보입니다. 햇빛을 잘 받은 곳의 식물은 더 진한 녹색을 띨 수 있습니다.엽록소는 식물 세포에서 생성되는 것인데, 엽록소를 생성하는 효소가 엽록소를 만드려면 빛이 필요합니다.결국 햇빛이 잘 드는 곳의 식물은 엽록소를 잘 만들 수 있지만, 빛이 적은 곳의 식물은 잘 만들 수 없어서 색이 옅어집니다.
생물·생명
Q. 얼룩말은 흰 줄이 그어진 무늬라 하는데 어떤 원리 인가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.실제로 많은 얼룩말은 어두운 부분보다 밝은 부분이 많아서 종종 흰바탕에 검은 무늬로 생각할 수 있습니다.그럼에도 얼룩말을 검은 바탕에 흰 줄무늬라고 하는 이유는얼룩말의 경우 털을 깎아낼 경우 드러나는 피부가 검은색이기 때문입니다.이처럼 털색과 피부색이 다른 경우도 많습니다.북극곰의 경우도 흰 털로 덮혀있지만 검은 피부를 가집니다.반면 호랑이나 표범의 경우는 털에 있는 줄무늬 패턴이 피부에도 동일하게 존재합니다.
생물·생명
Q. 절지동물에는 어떤 동물들이 포함이 되나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.절지동물은 분류 단계중 '문' 에 속하는 분류군으로 매우 넓은 범위의 하위 분류군을 포함합니다. 일반적으로 체절 구조가 있고 키틴질의 외골격을 가지는 동물들이 속합니다. 곤충, 거미, 갑각류 등 동물의 80%이상이 속합니다. 하위에 아문이 있습니다. 삼엽충아문은 삼엽충이 속하지만 모두 멸종하였고, 협각아문은 투구게, 거미, 전갈 등이 속하며 다지아문은 지네, 그리마 같은 다리가 많은 동물들이 속합니다.갑각아문은 새우, 게, 바닷가재 등이 속합니다.육각아문은 대표적으로 우리가 잘 아는 곤충들이 속합니다.
생물·생명
Q. 말라리아를 일으키는 미생물은 무엇이며 발병 과정은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.사람에게서 말라리아를 일으키는 생물은 '말라리아원충'으로 부르는 원생생물입니다. 말라리아원충 진핵생물로, 단세포 생물이지만 세균이나 바이러스가 아닙니다.이 말라리아원충은 사람을 중간숙주로, 모기를 최종숙주로 가집니다. 사람의 적혈구와 간세포에 침입하여 무성생식을 하며, 모기의 몸 안에서 포자를 형성하는 유성생식을 합니다. 모기가 사람을 물면 그 과정에서 사람의 혈관으로 말라리아원충의 포자소체가 침입합니다. 혈액으로 들어온 포자소체가 간으로 들어가 무성생식(세포분열)으로 증식합니다.포자소체가 증식하여 만들어진 분열소체들이 적혈구에 침입하고 다시 증식하며 암수접합자모세포 형태로 적혈구를 파괴하며 혈류에 방출됩니다.적혈구가 파괴되면서 몸에 40도 이상의 고열이 발생합니다. 모기가 말라리아에 감염된 사람의 피를 흡혈하면, 이들이 혈액과 함께 모기의 내장으로 들어가고접합자모세포가 성숙한후 모기 내부에서 포자소체를 발생시킵니다.
생물·생명
Q. 왜 일부 동물들은 극한의 환경에서 살아남을 수 있나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.극한 환경에서의 생존 역시 진화의 원리와 관련이 있습니다. 특정 그룹의 동물들은 한 종이더라도 각각의 유전자는 약간씩 다릅니다. 돌연변이가 발생하고 그것이 큰 문제가 없다면 계속 전해질 수 있고, 유전자 풀의 다양성을 가지게 됩니다. 특정 환경에서 살아가던 종들이 특정 환경 변화에 노출될 경우, 해당 환경을 버티지 못하면 죽게됩니다. 그런데 유전자 풀이 다양한 경우 그런 환경에 유리한 유전자를 가지고 있는 개체들이 있을 가능성이 있습니다.결국 그런 개체들은 살아남게 되고 자손을 낳습니다. 해당 자손들은 마찬가지로 그 유전자를 가지고 있을 것이며 그 환경에서 계속 대를 이어갈 것입니다. 결국 극한 환경에서 살아남지 못한 개체들은 모두 죽어 제거되고 살아남은 개체들이 대를 이어온 결과라고 할 수 있습니다.다른 예시로, 살충제에 저항성을 갖는 해충도 들 수 있습니다. 살충제를 극한의 환경이라고 본다면, 살충제를 뿌려 해충을 제거할 때, 처음 대부분의 해충은 죽을 것입니다.하지만 돌연변이로 살충제에 저항성을 가지고 있던 해충은 살아남을 것이고, 그들이 점점 불어나 새로운 개체군을 이룹니다. 이들은 기존의 살충제에는 이제 죽지 않을 것이며, 시간이 지나면 이것이 그 종의 기본적인 특성이 될 것입니다.
생물·생명
Q. 뇌파와 전파의 본질적인 차이점은??
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.뇌파는 전파가 아닙니다.뇌파는 뇌의 신경세포에서 발생하는 전기 신호입니다.전기가 발생했다 꺼졌다 하는 현상이 주기적으로 일어나는 현상입니다.전파는 빛입니다.전파는 특정 주기를 가진 파동입니다.물론 뇌파는 전류를 형성하기 때문에 전기장을 형성하고 결과적으로 전자기파를 발생시킬 수 있습니다.하지만 전자기파는 고유의 진동수를 가지고 있고 이는 뇌파의 주기와는 관련이 없습니다.예를들어 400THz로 진동하는 붉은 빛이 있습니다.이 빛을 규칙적으로 껏다가 켰다가 할 수 있습니다.1초에 60번을 껏다 켰다 한다면 이는 60Hz의 주기를 가진다고 할 수 있습니다.(Hz 단위는 빛이나 소리 뿐 아니라 모든 주기적으로 반복되는 것에 쓰일 수 있습니다.)이 경우이 빛을 60Hz 주기로 규칙적으로 껐다가 켰다가 하는 행위는 전자기파라고 하지 않습니다.전자기파는 400THz의 붉은 빛입니다.결국 뇌파는 껐다가 켰다가 하는 현상을 말합니다.물론 전기가 생성되는 것이기 때문에 전자기파도 발생합니다. 그리고 이것을 측정할 수도 있습니다.하지만 예시에서 든 것처럼 전자기파 자체를 뇌파라고 하는 것이 아니라이것이 켜졌다 꺼졌다 하는 주기를 뇌파라고 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 사람의 심장은 왜 왼쪽에 치우쳐져 있나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.심장은 왼쪽으로 완전히 치우쳐 있는 것으로 알려져 있지만 사실상 거의 가슴의 정중앙에 위치합니다. 가슴의 정중앙에 위치한 후 왼쪽으로 틀어진 모습입니다.흉골을 기준으로 왼쪽으로 2/3, 오른쪽으로 1/3 정도 위치합니다.심장은 두개의 심방과 두개의 심실을 가집니다.이 때 좌심실이 다른 부분의 근육에 비해 2~3배 더 두껍습니다. 심실은 혈액을 심장 밖으로 밀어 내보내는 역할을 합니다.특히 좌심실은 대동맥과 연결되어 있으며, 강한 수축을 통해 온몸으로 혈액을 밀어 보내는 역할을 하기 때문에 가장 강한 힘이 필요합니다. 그래서 가장 두꺼운 근육이 필요합니다. 결국 심장의 아래, 왼쪽이 두껍게 발달하여 왼쪽으로 더 치우친 느낌을 줍니다. 다만 근본적으로 왜 굳이 왼쪽으로 치우치는 명확하게 밝혀지지는 않았습니다. 이는 유전자와 관련이 있고, 진화과정에서 형성되온 것으로 보입니다. 이러한 한쪽 방향으로의 비대칭은 다양한 생물들에게서 관찰됩니다. 예를 들어 나사조개는 오른쪽 방향으로 껍질이 꼬이는데, 특정 유전자를 차단하면 왼쪽으로 꼬이는 현상을 보입니다. 그래서 사람의 경우도 배아가 발생하는 과정에서 특정 유전자가 장기의 방향성을 정할 것으로 추측하고 있습니다.
생물·생명
Q. 뇌파의 전기장과 자기장이 교차하며 진동하지 않는이유
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.뇌파는 뇌에서 전기신호가 주기적으로 발생하는 양상입니다.뇌파는 전자기파가 아닙니다.콘센트에 교류 전기가 60Hz 주기를 가지며 공급되는데 이것을 전자기파라고 하지 않는 것과 같습니다.뇌파는 전기장이 생겼다 사라졌다 하는 주기를 보이는 현상을 말합니다.그렇기에 전자기파에서 전기장과 자기장이 상호적으로 작용하는 현상이 뇌파와는 관련이 없습니다.전자기파는 광자가 파동성을 가지는 것을 말합니다. 그리고 고유의 진동수를 가집니다.뇌파 형성시 발생하는 전기가 전자기파를 생성할 수는 있습니다.전자기파가 생겼다 사라졌다 하는 주기를 뇌파로 볼 수도 있지만, 전자기파 자체가 뇌파인 것은 아닙니다.