Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 호주 대륙의 생태계가 다른 대륙들과는 많이 다른 이뮤는 무엇인가요?
안녕하세요. 호주 대륙의 생태계가 다른 대륙들과 차별화되는 요인은 주로 지리적 고립과 특이한 진화 과정에서 찾아볼 수 있습니다. 호주는 지질학적으로 수천만 년 동안 다른 대륙으로부터 분리되어 있었으며, 이로 인해 독특한 생태계가 형성되었습니다. 호주 대륙의 고립은 식물과 동물들이 외부 세계와 독립적으로 진화할 수 있는 환경을 제공하였습니다. 이런 과정을 통해 호주 고유의 생물들이 등장하게 되었고, 이는 포유류의 한 부류인 유대류(marsupials)에 의해 잘 대표됩니다. 호주의 고립된 환경은 유대류가 번성할 수 있는 독특한 조건을 만들어냈으며, 이로 인해 캥거루, 코알라, 웜뱃 등과 같은 동물들이 발달하였습니다. 이와 더불어, 호주 대륙은 다양한 기후와 지형을 보유하고 있으며, 이는 다양한 생태계의 발달을 촉진하였습니다. 광활한 사막과 건조한 지역, 열대 우림, 온화한 해안 지역 등이 이에 해당합니다. 이러한 다양한 환경은 각각 고유한 생태계를 형성하며, 특화된 생물 종의 진화를 가능하게 하였습니다. 더욱이, 호주는 고립된 지리적 위치 덕분에 외래 종의 칩입이 상대적으로 제한되었으며, 이는 고유 종이 외부 경쟁자 없이 자연스럽게 진화할 수 있는 조건을 만들었습니다. 호주의 독특한 생물 다양성에 대한 심도있는 내용을 알고 싶으시다면 The Future Eates : An Ecological History of the Australasian Lands and People (Flannery)와 같은 문헌을 추천드립니다.
Q. 심해어의 이빨이 투명하게 보이는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 심해에서는 빛이 거의 도달하지 않기 때문에 생물들은 이를 활용한 독특한 적응 전략을 개발해야 합니다. 심해어의 이빨이 투명하게 보이는 주된 이유는 이빨이 빛을 흡수하거나 반사하지 않도록 구성되어 있기 때문입니다. 이빨의 투명성은 주로 그 구조와 구성 물질에 의해 결정됩니다. 심해어의 이빨은 특별한 단백질과 미네랄로 이루어져 있는데, 이들은 광학적으로 매우 낮은 반사율을 가지고 있습니다. 이는 이빨이 물 속에서 거의 보잊 ㅣ않게 하여, 포식자나 먹이로부터 자신의 위치를 숨기는데 도움을 줍니다. 투명한 이빨은 먹이를 더욱 효과적으로 잡는데 기여하며, 먹이가 경계심을 느끼기 전에 접근할 수 있는 이점을 제공합니다. 또한, 투명한 이빨은 심해의 극한 환경에서 구조적 안정성을 유지하도록 돕습니다. 심해의 높은 압력과 낮은 온도에서는 다른 물질들이 취약해질 수 있으나, 심해어의 이빨을 구성하는 특수한 물질들은 이러한 환경에 잘 적응하도록 발달했습니다.
Q. 고래의 경우 최대 잠수 깊이는 얼마나 될까요?
안녕하세요. 쿠비어 베이크돌고래(Cuvier`s beaked whale)는 잠수 동물 중에서 가장 깊은 곳까지 내려갈 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 이 종은 연구에 따르면 최대 2,992미터의 깊이까지 잠수할 수 있는 것으로 기록되어 있습니다. 이는 이들이 매우 깊은 바다에서 사냥을 하고 산소 소비를 극도로 효율적으로 관리할 수 있는 능력을 가지고 있음을 뜻합니다. 또 다른 예로, 향유고래(Sperm whale)도 깊은 바다에서의 잠수로 유명합니다. 향유고래는 최대 약 2,250미터까지 잠수할 수 있는 것으로 알려져 있으며, 이는 그들이 심해의 오징어와 같은 먹이를 사냥하기 위한 능력을 갖추었기 때문입니다. 반대로, 혹등고래(Humpback whale)와 같은 다른 고래들은 상대적으로 얕은 물에서 먹이를 찾기 때문에 그렇게 깊은 곳까지 잠수하지는 않습니다. 혹등고래의 경우 일반적으로 수백 미터 정도 잠수합니다.
Q. 지구의 생명체는 왜 탄소기반으로 만들어져 있나요?
안녕하세요. 지구상의 생명체가 탄소 기반으로 발전하는 것은 탄소 원자의 독특한 화학적 성질 때문입니다. 탄소는 네 개의 전자를 공유할 수 있는 능력을 가지고 있어, 다양한 기하학적 구조와 복잡한 분자를 형성할 수 있습니다. 이러한 특성은 탄소가 생명 현상을 지탱할 수 있는 다양한 복잡한 유기 화합물로 형성되게 하는데 매우 적합하게 만듭니다. 탄소는 다른 원소들과 결합하여 긴 사슬 형태나 고리 형태를 만들 수 있으며, 이는 단백질, 지질, 탄수화물, 핵산과 같은 생명의 필수적인 구성 요소를 형성하는데 필수적입니다. 또한 탄소는 화학적으로 안정하면서도 반응성이 있어 다양한 화학 반응에 참여할 수 있고, 이는 대사 과정에서 중요한 역할을 합니다. 탄소 이외의 다른 원소로 생명체가 존재할 가능성에 대해서는 과학계에서도 흥미로운 논의가 있습니다. 실리콘은 탄소와 비슷한 외부 전자를 가지고 있어 이론적으로는 유사한 화학적 결합을 형성할 수 있는 가능성이 있습니다. 그러나 실리콘은 탄소보다 결합 다양성과 반응성이 낮고, 고온에서만 안정적인 화합물을 형성하므로 지구와 같은 상대적으로 낮은 온도에서는 탄소만큼 효과적인 생명의 기반을 형성하기 어렵습니다. 또한, 우주에서 탄소의 풍부성은 생명체의 탄소 기반 발전을 더욱 뒷받침합니다. 우주에서 널리 발견되는 탄소는 별의 내부에서 생성되고, 이후 우주 공간으로 방출되어 다양한 행성계에서 생명의 기본 구성 요소로 흡수될 수 있습니다.
Q. 식물은 어느 부분에 미생물을 가장 많이 가지고 있나요?
안녕하세요. 식물에서 미생물이 가장 많이 존재하는 부위는 주로 뿌리와 땅과 접하는 토양입니다. 이는 바꿔말하면, 뿌리계 주변의 토양인 '라이조스피어(rhizosphere)'입니다. 이 지역은 식물과 미생물 간의 상호 작용이 활발하게 일어나는 곳으로, 식물의 건강과 영양 상태에 중요한 영향을 미칩니다. 뿌리는 토양으로부터 영양분과 물을 흡수하는 주요 기관이면서, 다양한 미생물과의 교류가 이루어지는 장소입니다. 식물은 뿌리를 통해 토양 미생물에게 유기물을 제공하며, 이 유기물은 뿌리에서 분비되는 다양한 화학물질, 예컨데 '엑스다테(exudates)'라고 불리는 물질들입니다. 이러한 물질들은 미생물의 성장을 촉진하고, 특정 미생물과의 공생 관계를 유도합니다. 이 공생 관계는 식물에게 여러 가지 이점을 제공합니다. 일부 미생물은 식물이 이용하기 어려운 형태의 질소를 식물이 이용할 수 있는 형태로 전환시켜 줍니다. 또한, 미생물은 식물을 병원균으로부터 보호하는데 도움을 줄 수 있으며, 토양의 건강을 유지하는데 기여합니다. 뿌리 이외에도 식물의 잎, 줄기, 꽃, 씨앗 등 식물체의 다른 부분들 역시 미생물과 상호 작용하며, 이들 부위의 미생물 군집은 '피토스피어(phyllosphere)' 또는 '안토스피어(anthosphere)'와 같은 용어로 불리기도 합니다. 하지만 미생물의 밀도와 다양성 면에서 라이조스피어가 식물에서 가장 중요하고 활발한 미생물 생태계를 형성한다고 볼 수 있습니다.