Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 선인장에는 물을 적게 줘도 키울 수 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 선인장(cactaceae)은 극도로 건조한 환경에 적응하여 다양한 특수한 생리적 및 구조적 특성을 발달시켰습니다. 이러한 특성은 선인장이 물을 효율적으로 사용하고 저장하여 장기간 건조함을 견딜 수 있도록 합니다. 선인장의 표피는 두꺼운 왁스질 커티클(cuticle)로 덮여 있어, 수분 증발을 최소화합니다. 이 커티클은 물 분자가 외부로 증발하는 것을 방지하여, 내부 수분이 보존될 수 있도록 합니다. 선인장의 줄기는 수분을 저장할 수 있는 조직으로 구성되어 있습니다. 이 조직은 빗물을 흡수하여 저장하고, 건조한 기간 동안 점차적으로 사용하여 생존을 유지합니다. 줄기 내부의 세포들은 수분을 효과적으로 저장하고 조절하는 기능을 가지고 있어, 수분이 극도로 제한된 환경에서도 생명 활동을 지속할 수 있습니다. 선인장의 잎은 시간이 지나며 가시로 변화하였습니다. 이 가시는 물리적 방어 기능 외에도 표면적을 최소화하여 수분 손실을 줄이는 역할을 합니다. 또한, 가시는 작은 동물들이 접근하는 것을 막아 줄기에 저장된 수분이 손실되는 것을 방지합니다.
생물·생명
Q. 다른 행성에서 생존 반응을 확인하는 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 다른 행성에서 생명의 존재를 확인하거나 가능성을 평가하는 방법은 여러 가지가 있으며, 그 방법들은 직접적 탐사와 간접적 측정으로 크게 나눌 수 있습니다. 다른 행성의 생명체 존재 여부를 간접적으로 평가하는 한 방법은 그 행성의 대기 성분을 분석하는 것입니다. 예를 들어, 지구상의 생명체는 대기 중 산소 농도를 증가시키는데 기여했습니다. 따라서 산소나 메탄과 같은 가스가 다른 행성의 대기에서 발견된다면, 그것이 생명체의 활동 결과일 수 있습니다. 그러나 이러한 가스들이 반드시 생명의 존재를 의미하는 것은 아니므로 추가적인 증거와 분석이 필요합니다. 또, 행성의 표면에서 특정 화학물질이나 광물을 탐색하여 생명의 징후를 찾는 방법도 있습니다. 예를 들어, 특정 유기 화합물이나 생명활동에 의해 생성될 수 있는 복잡한 유기 분자의 존재는 생명의 가능성을 시사할 수 있습니다. 이 방법은 로버나 탐사선을 사용하여 행성의 표면이나 지하에서 샘플을 직접 수집하고 분석하는 것을 포함합니다. 현미경을 사용하여 유기체나 그 흔적을 직접 관찰하거나, DNA와 같은 생명의 기본적인 구성 요소를 검출하려는 시도가 이에 해당합니다. 지구에서 원격으로 행성을 관찰하면서 생명체가 활동할 법한 온도나 조건을 갖춘 지역을 찾는 방법도 있습니다. 이는 주로 천문학적 관측과 위성 기술을 활용합니다. 행성의 온도, 방사능 수준, 표면 압력, 화학적 안정성 등 생명체가 살아남기에 충분한 조건을 갖추고 있는지 평가하는 방법도 중요합니다. 생명이 존재하기 위해서는 안정적인 환경이 필요하기 때문입니다. 이러한 다양한 방법들을 종합적으로 사용하여 과학자들은 다른 행성에서 생명의 가능성을 탐구하고 있습니다. 각 방법은 그 자체로는 결정적이지 않을 수 있지만, 여러 증거를 통합하면 생명의 존재 여부를 더 정확하게 판단할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 우리 몸에서 맹장이 하는 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 맹장(appendix)은 대장의 초기 부분에 위치한 작은 관형 구조로, 인간의 소화 시스템에서는 과거에 비해 상대적으로 중요성이 감소하였다는 것이 의학계의 오랫동안 유지되었던 견해입니다. 그러나 최근 연구들은 맹장이 유용한 기능을 여전히 수행하고 있음을 시사합니다. 맹장은 면역계에 중요한 역할을 할 수 있는 임파 조직을 포함하고 있습니다. 이 임파 조직은 병원균과 싸우는데 도움을 주며, 특히 어린 나이에 면역 시스템의 발달을 도울 수 있습니다. 맹장 내부의 임파 조직은 소화관의 면역 반응에 중요한 역할을 하며, 국소 면역 반응을 향상시킬 수 있습니다. 또, 맹장은 장내 미생물의 '안전한 보금자리' 역할을 할 수 있다는 가설이 제기되었습니다. 이 이론에 따르면, 맹장은 소화관 질환 또는 심각한 설사 후에 장내 미생물 균형을 재구성하는데 도움을 줄 수 있는 미생물을 보존하는 장소로 기능할 수 있습니다. 이러한 미생물은 장의 건강을 회복하고 유지하는데 중요할 수 있습니다. 맹장염과 같은 질환으로 맹장을 제거하는 경우가 종종 있습니다. 맹장 절제술(appendectomy)은 맹장이 감염되거나 염증이 발생했을 때 수행되며, 이는 생명을 구할 수 있는 필수적인 치료입니다. 맹장이 제거된 사람들 대부붑ㄴ은 별다른 장기적인 부작용 없이 정상적인 생활을 영위합니다. 이는 맹장이 필수적인 기관은 아니라는 것을 시사하지만, 맹장의 유용한 기능을 상실할 수 있다는 점도 고려해야 합니다.
생물·생명
Q. 상처 후에 생기는 딱지는 어떤 성분으로 구성된 건가요?
안녕하세요. 상처가 난 후에 형성되는 딱지는 주로 혈소판, 혈장, 혈액 중의 섬유소로 구성됩니다. 이러한 구성 성분들은 상처 치유 과정에서 중요한 역할을 합니다. 혈소판(platelets)은 혈액 내의 작은 세포 조각으로, 상처가 생겼을 때 혈관 손상 부위로 이동하여 혈액 응고 과정을 촉진합니다. 이 과정에서 혈소판은 상처 부위를 막아 추가적인 출혈을 방지하고, 치유 과정을 시작하도록 돕습니다. 섬유소(fibrin)는 혈소판과 함께 혈액 응고 과정에서 중요한 역할을 하는 또 다른 성분은 섬유소 입니다. 혈액 응고 인자의 활성화로 인해 혈장 내의 피브리노겐이 섬유소로 변환되며, 이 섬유소가 긴 실 같은 구조를 형성하여 상처 부위를 가로질러 네트워크를 만듭니다. 이 네트워크는 상처를 물리적으로 막아 출혈을 멈추게 하고, 상처 치유에 필요한 세포들이 이동할 수 있는 틀을 제공합니다. 혈장(plasma)은 혈액의 액체 부분으로, 다양한 전해질, 영양소, 호르몬, 항체, 기타 단백질을 포함하고 있습니다. 성처 부위에서 혈액이 응고되면서 혈장 역시 고정되어 딱지의 일부를 형성합니다. 상처 부위에 딱지가 형성되는 것은 신체의 자연적인 방어 메커니즘입니다. 딱지는 상처를 외부 감염으로부터 보호하고, 상처 치유 과정 중에 새로운 조직이 형성될 수 있는 환경을 제공합니다. 딱지 아래에서는 새로운 피부 세포가 자라나며, 콜라겐과 기타 수복 세포들이 상처를 메우기 시작합니다. 결국, 상처가 충분히 치유되면 딱지는 자연스럽게 떨어져 나가고 새로운 피부가 드러나게 됩니다.
생물·생명
Q. 우리 몸이 적절한 온도를 유지하는 방법을 알려주세요.
안녕하세요. 인간의 체온 유지 기느은 복잡한 생리학적 조절 메커니즘을 통해 항상성을 유지하게 됩니다. 이 과정은 주로 체온 조절 중추(thermoregulatory center)에 위치한 시상하부(hypothalamus)에서 조정되며, 여러 내외부 신호를 통합하여 체온을 적정 범위 내에서 유지합니다. 체온 조절을 위한 주요 인체의 과정은 크게 대사 발열(metabolic heat production), 혈액 순환을 통한 열 전달(heat distribution by blood circulation), 발한 및 피부 통한 열 방출(sweating and heat dissipation through the skin), 행동적 조절(behavioral regulation)이 있습니다. 체온 유지는 기본적으로 신체의 대사 활동에서 발생하는 열에 의존합니다. 이는 주로 근육의 수축 활동 및 세포 내의 화학 반응으로 인한 것으로, 이 과정에서 에너지의 일부가 열로 변환되어 체온을 높입니다. 혈액 순환은 체온 조절에 매우 중요한 역할을 합니다. 피부 근처의 혈관들이 확장하거나 수축함으로써, 체내의 열을 외부로 방출하거나 보존하는 과정이 이루어집니다. 예컨데, 외부 온도가 낮을 때는 혈관이 수축하여 체온 손실을 줄이고, 높을 때는 확장하여 체온을 낮춥니다. 피부를 통한 발한은 과도한 체열을 외부로 방출하는 주도니 방식 중 하나입니다. 땀이 피부 표면에서 증발할 때, 상당량의 열이 제거되어 체온이 낮아집니다. 또, 행동적 조절은 의식적 또는 무의식적인 행동을 통해 체온을 조절하는 과정을 포함합니다. 예컨데, 추운 환경에서는 따뜻한 곳을 찾거나 옷을 더 입는 등의 행동을 통해 체온을 유지할 수 있습니다.