Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 왜 바다에는 민물고기가 살지 못하나요?
안녕하세요. 바다에 민물고기가 살지 못하는 주된 이유는 바다의 높은 염분 농도 때문입니다. 물의 염분 농도는 그 안에서 생활하는 생물들의 삼투압 조절 능력에 직접적인 영향을 미칩니다. 삼투압은 물의 이동을 결정하는 주요 요인으로, 물은 일반적으로 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 자연스럽게 이동하려는 성질을 가집니다. 삼투압은 용액의 농도 차이에 의해 발생합니다. 세포 내외부의 농도 차이가 클 때, 물 분자는 더 높은 용질 농도를 향해 이동하여 농도를 균일하게 만들려 합니다. 이 과정에서 세포 내외의 물의 이동은 생물의 생리적 상태에 많은 영향을 줍니다. 민물고기는 일반적으로 체내의 염분 농도가 주변 물보다 높습니다. 민물 환경에서는 물이 물고기의 몸속으로 지속적으로 들어가려고 하며, 물고기는 이 과도한 물을 처리하기 위해 능동적으로 소변을 많이 배출하고, 상대적으로 염분을 보존하는 기전을 가지고 있습니다. 이러한 조절 메커니즘은 민물에서 생존하기 위해 필수적입니다. 바다로 이동하게 되면, 민물고기는 주변 바닷물보다 낮은 체내 염분 농도 때문에 삼투압 문제에 직면하게 됩니다. 바닷물의 염분 농도가 높기 때문에, 물은 물고기의 몸에서 바다로 이동하려고 합니다. 이로 인해 세포는 탈수 상태에 빠지게 되며, 필요한 물과 염분의 균형을 유지할 수 없게 됩니다. 민물고기의 몸은 이러한 고염분 환경에서 필요한 만큼 빠르게 염분을 흡수하거나 물을 보존하는 능력이 부족합니다.
Q. 왜 모기는 사람마다 물리는 정도가 다른 걸까요?
안녕하세요. 모기는 이산화탄소(CO₂), 체온, 땀, 그리고 피부에서 발산되는 휘발성 유기 화합물에 반응하여 희생자를 찾아냅니다. 인간의 몸에서 방출되는 이산화탄소의 양은 개인의 대사율에 따라 다르며, 이는 모기가 사람을 감지하는 주요 신호 중 하나입니다. 또한, 체온과 습도 역시 모기의 유인에 영향을 미칩니다; 높은 체온과 높은 습도는 모기에게 매력적인 환경을 제공합니다. 피부에서 분비되는 땀의 성분도 중요한 역할을 합니다. 땀 속의 락틱산, 유리 아미노산, 지방산 등은 모기가 희생자를 식별하는데 기여하는 물질로, 이러한 성분의 양과 구성은 식습관, 유전, 신체 활동과 같은 요인에 따라 개인별로 다양합니다.
Q. 고래는 왜 물속에서 살면서도 포유류로 분류되나요?
안녕하세요. 고래는 체내에서 살아 있는 새끼를 출산하고 모유로 새끼를 양육하는 포유의 특징을 가지고 있습니다. 이는 고래가 포유류에 속하는 결정적인 요소 중 하나입니다. 또, 고래는 호메오더믹(Homeothermic) 특성을 지니고 있어, 체내에서 활성 대사를 통해 일정한 체온을 유지합니다. 고래는 폐 호흡을 하며, 공기 중의 산소를 사용하여 호흡합니다. 이는 물고기와 같이 아가미를 통한 호흡과는 구분됩니다. 또한, 고래는 진화 과정에서 초기 육상 포유류에서 기원하였으며, 이러한 조상의 특성을 유지하고 있습니다. 고래의 해골 구조, 특히 중이의 뼈 구조는 다른 포유류와 공통적인 특징을 공유합니다. 이와 같은 유전적, 생리적 특성은 고래가 포유류 분류에 속하는 명확한 근거를 제공합니다.
Q. 짠음식을 먹으면 입이 마르는 이유가 뭔가요!?
안녕하세요. 짠 음식을 섭취했을 때 입이 마르는 현상은 몸의 삼투압 균형과 밀접한 관련이 있습니다. 우리 몸은 세포 내외의 삼투압을 일정하게 유지하려는 경향이 있습니다. 삼투압이란, 용액 내에 녹아 있는 물질의 농도에 의해 결정되는 압력을 의미하며, 세포 내외의 환경이 이 삼투압에 의해 조절됩니다. 짠 음식에는 나트륨이라는 성분이 많이 포함되어 있습니다. 나트륨을 많이 섭취하면 혈액과 체액의 나트륨 농도가 증가하게 되고, 이는 혈액의 삼투압이 높아집니다. 삼투압이 높아진 혈액은 주변 세포로부터 수분을 끌어당기려고 합니다. 이 과정에서 세포는 상대적으로 더 많은 수분을 일헥 되고, 이로 인해 세포의 수분이 감소합니다. 세포에서 수분이 빠져나가면서 우리 몸은 탈수 상태를 경험하게 됩니다. 이는 입이 마르는 느낌으로 나타나며, 우리는 이에 대한 반응으로 물을 찾게 됩니다.
Q. 도토리나무는 왜 땅콩과 같은 콩과 식물이 아니에요?
안녕하세요. 도토리나무는 참나무과(Fagaceae)에 속하며, 이 과는 주로 나무 형태의 식물로 구성되어 있습니다. 참나무과의 식물은 도토리라고 불리는 열매를 맺으며, 이는 단단한 외피를 가진 종자입니다. 반면, 땅콩은 콩과(Fabaceae)에 속하는 식물로, 이 과의 식물은 주로 콩류를 열매로 맺습니다. 콩과 식물은 종자를 포함하는 꼬투리(콩)를 맺으며, 이는 씨가 발달하는 과정에서 꼬투리가 자라 종자를 감싸는 구조를 가집니다. 도토리나무는 일반적으로 꽃가루를 바람에 의해 전파하는 반면, 콩과 식물은 종종 곤충에 의해 수정이 일어납니다. 도토리의 형성은 참나무의 암꽃에서 시작되어 수정 후에 단단한 껍질이 형성되며 내부에 종자가 자라는 구조를 가집니다. 반면, 땅콩은 지중에서 꼬투리가 발달하여 종자가 성숙하는 독특한 방식을 가집니다. 참나무는 주로 온대 지역의 숲에서 중요한 역할을 하며, 그 도토리는 많은 야생 동물에게 중요한 식량 자원을 제공합니다. 콩과 식물은 질소 고정 능력을 가지고 있어 토양 개선에 기여하는 중요한 역할을 하며, 다양한 환경에서 널리 분포합니다.