Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 수생식물의 뿌리도 육상식물의 뿌리처럼 삼투현상이 일어나나요?
안녕하세요. 수생식물의 뿌리도 육상식물의 뿌리처럼 삼투현상(osmosis)이 일어납니다. 삼투현상은 수분 및 용질의 농도 차이에 의해 물이 반투과성 막을 통해 이동하는 현상으로, 이는 모든 식물에서 기본적인 물 흡수 과정입니다. 수생식물도 물과 영양분을 흡수하기 위해 삼투현상을 이용하며 이 과정은 육상식물과 유사하게 작용합니다. 수생식물의 줄기에도 물관(xylem)과 체관(phloem)이 구분됩니다. 물관은 물과 무기질을 뿌리에서부터 잎으로 운반하는 역할을 하며, 체관은 광합성 산물인 유기물을 잎에서부터 다른 부분으로 운반하는 역할을 합니다. 이러한 관다발 조직은 수생식물에서도 존재하며 물과 영양분의 이동을 담당합니다. 형성층(cambium)은 육상식물의 줄기와 뿌리에서 관찰되며 2차 성장을 통해 식물의 부피를 증가시키는 역할을 합니다. 그러나 많은 수생식물에서는 형성층이 덜 발달되어 있거나 없는 경우가 많습니다. 이는 수생식물이 부피 성장이 덜 필요하기 때문입니다. 수생 환경에서는 물의 부력으로 인해 구조적인 지지 필요성ㅇ ㅣ적어지기 때문에 형성층의 발달이 제한될 수 있습니다.
생물·생명
Q. 요즘 해안가에 해파리가 많아서 바다에 들어갈수가 없네요
안녕하세요. 해안가에 거대한 해파리 무리들이 출현하는 현상은 해양 온도의 상승, 해양 생태계의 변화, 해류와 바람의 영향으로 인해 발생 할 수 있습니다. 지구 온난화로 인해 해양의 온도가 상승하면서 해파리의 생장 및 번식이 촉진되고 있습니다. 해파리는 따뜻한 물을 선호하며, 수온이 상승하면 해파리의 서식지가 넓어지며 개체 수가 증가하게 됩니다. 어획 활동의 증가로 인해 해파리의 천적 감소하고 있습니다. 해파리의 천적인 몇몇 어류와 해양 생물들이 과도한 어획으로 인해 감소하면서 해파리의 개체 수가 상대적으로 증가하게 됩니다. 또한 해파리는 영양분이 풍부한 환경에서 잘 번식하는데 농업 및 산업 활동으로 인해 해양으로 유입되는 영양분이 증가하면 해파리의 번식 조건이 더욱 좋아집니다. 해류와 바람의 변화로 인해 해파리가 해안가로 유입되는 경우가 있습니다. 해파리는 수동적으로 해류에 의해 이동하므로, 특정 조건에서 해류가 해파리를 해안가로 밀어낼 수 있습니다.
생물·생명
Q. 모든 곤충들은 전부다 알을 낳는건가요 ?
안녕하세요. 곤충들은 대부분 알을 낳는 난생 방식을 통해 번식합니다. 그러나 일부 곤충 종은 알을 낳지않고 직접 새끼를 낳는 태생(viviparous) 방식을 취합니다. 이는 특히 환경에 대한 적응의 일환으로 진화한 결과라고 할 수 있습니다. 예컨데, 몇몇 파리목(Diptera)의 곤충들은 알이 부화하여 애벌레(larvae)가 어미의 몸 안에서 성숙한 후에 출산됩니다. 이러한 방식은 번식과정에서 외부 환경의 위험 요소를 줄이고 자손의 생존율을 높이는 데 기여할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 해마는 물고기인가요? 맞다면 물고기의 기준은 뭔가요?
안녕하세요. 해마는 엄밀히 말해 물고기에 속합니다. 해마는 실러캔스강(Gasterosteiformes)의 Syngathidae 과에 속하는 해양 생물로 다른 일반적인 물고기들과는 형태적으로 상당히 다른 외형을 가지고 있습니다. 물고기로 분류되는 기준은 크게 네 가지로 나눌 수 있는데, 해마를 기준으로 설명드리자면 해마는 척추동물(Vertebrates)로 몸 안에 척추가 존재합니다. 이는 기본적인 물고기의 조건 중 하나 입니다. 또 해마는 아가미를 통해 산소를 흡수하여 호흡을 합니다. 아가미는 물고기들이 공통적으로 가지는 특징입니다. 다른 점은 해마는 다른 물고기들처럼 자유롭게 수영하지는 않고, 꼬리를 이용해 해조류 등에 몸을 고정하는 독특한 습성을 가집니다. 마지막으로 해마는 다른 물고기들처럼 전통적인 비늘을 가지고 있지 않지만, 대신 골판(Osteoderm)으로 덮여 잇는 특이한 형태의 피부를 가지고 있습니다.
화학
Q. 비료공장에서 물을 뿌리면 폭발이 일어나나요?
안녕하세요. 비료 공장에서 물을 뿌렸을 때 폭발이 발생할 수 있는 이유는 주로 질산암모늄(Ammonium Nitrate, NH₄NO₃)이라는 화합물의 특성에 기인합니다. 질산암모늄은 산화제(oxidizing agent)의 성질을 가지고 있으며, 고온이나 충격에 의해 쉽게 분해되어 폭발할 수 있습니다. 이 과정에서 많은 양의 산소와 열이 방출됩니다. 질산암모늄의 분해 반응은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다 : 2NH₄NO₃ → 2N₂ + O₂ + 4H₂O 이 반응은 고온에서 촉발될 수 있으며, 충분한 에너지가 제공될 경우 폭발적인 에너지 방출이 가능합니다. 질산암모늄이 물에 용해될 때 발열 반응이 일어납니다. 이 과정에서 생성되는 열은 질산암모늄의 분해를 촉진할 수 있습니다. 만약 주위 환경이 이미 고온 상태라면, 물의 첨가로 인해 온도가 더 상승할 수 있습니다. 물이 질산암모늄과 반응하면서 발생하는 열이 축적되면, 압력이 상승할 수 있습니다. 특히 밀폐된 공간에서는 압력 상승이 폭발을 유발할 수 있습니다. 물이 질산암모늄과 섞이면서 불순물이 존재할 경우, 이러한 불순물이 촉매로 작용하여 분해 반응을 가속화할 수 있습니다.