Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 이론적으로 공룡을 부활시킬 수 있을까요?
안녕하세요. 공룡을 부활시키기 위해 우선해결해야 할 문제는 공룡의 DNA확보입니다. 공룡은 약 6천5백만 년전에 멸종하였으므로 이들의 DNA는 극도로 분해되었을 가능성이 큽니다. 현재까지 발견된 공룡 화석에서 DNA의 추출은 극히 어려우며, 발견된 DNA는 대부분 단편적이고 분해가 심각합니다. DNA의 보존은 시간의 경과와 화석화 과정에 따라 크게 영향을 받기 때문에 공룡의 유전체를 완전히 복원하는 것은 생물학적으로 매우 도전적인 문제 입니다. 만약 DNA가 확보되었다 하더라도, 그 다음 단계인 유전적 복제 및 클로닝이 문제가 될 수 있습니다. CRISPR-Cas9와 같은 현재의 유전학적 도구들은 유전자 편집 기술을 통해 유전자 조작이 가능하지만, 공룡의 전체 유전체를 복원하고 이를 현대의 동물 세포에 클로닝하는 과정은 생물학적으로 복잡합니다.
생물·생명
Q. 지구상에 존재하는 독극물 중에서 가장 강력한 독은 무엇인가요?
안녕하세요. 지구상에서 자연적으로 존재하는 독극물 중 가장 강력한 것으로 알려진 물질은 보튤리누스 독소(Botulinum Toxin)입니다. 이 독소는 Clostridium Botulinum이라는 박테리아가 생성하는 신경 독소로, 현재까지 알려진 물질 중에서 가장 강력한 독성을 가진 것으로 평가됩니다. 이 독은 극히 적은 양으로도 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다. 신경 세포와의 접촉을 통해 신경 전달 물질인 아세틸콜린의 방출을 억제함으로써 근육의 마비를 유발합니다. 결과적으로, 호흡근의 마비로 인해 사망에 이를 수 있습니다. 치사량은 매우 적으며, 1그램의 순수 보튤리누스 독소로 약 100만 명이 사망할 수 있을 정도로 강력합니다. 이 독소는 아시아, 아프리카, 남미 등지의 식중독 원인으로 잘 알려져 있으며, 의료용으로는 극히 미세한 양이 사용되기도 합니다.
생물·생명
Q. 독수리와 매는 어떻게 구분이 되나요?
안녕하세요. 독수리와 매는 모두 맹금류(Raptors)에 속하지만 크기, 사냥방식, 서식지 등에서 뚜렷한 차이를 보입니다. 독수리는 대체로 강력한 체격을 가진 큰 맹금류로 넓은 날개와 강력한 발톱, 두꺼운 부리를 특징으로 합니다. 이들은 대개 산악 지역이나 넓은 평원에서 서식하며, 장거리 비행을 통해 넓은 영역을 탐색합니다. 독수리는 큰 먹이를 사냥할 수 있는 능력을 지니고 있으며, 주로 포유류나 대형 조류를 사냥합니다. 이들의 비행은 느리고 안정적이며, 높은 고도에서 긴 시간 동안 활공할 수 있습니다. 발열로(Thermoregulation)를 위해 높은 고도에서 열 손실을 최소화하는 능력이 뛰어납니다. 반면, 매는 상대적으로 소형에서 중형 크기의 맹금류로, 날개가 짧고 날렵하며 빠른 비행을 특징으로 합니다. 매는 숲, 산림, 개활지 등 다양한 서식지에서 발견되며, 그들의 서식지는 더 넓은 범위에 걸쳐 있습니다. 매는 주로 작은 동물이나 곤충을 사냥하며, 비행 중 매우 민첩하게 움직이는 특성을 보입니다. 이들은 비행 중 고속으로 접근하여 사냥감을 제압하며, 날카로운 시력과 빠른 반응 속도로 인해 사냥 성공률이 높습니다.
생물·생명
Q. 바다에서 공생관계에 있는 생물은 어떤것들이 있을까요?
안녕하세요. 바다에서 공생관계에 있는 생물들은 다양한 형태로 서로 도움을 주고받으며 살아가고 있습니다. 이러한 공생관계는 생태계의 균형을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 대표적인 해양 공생 관계 생물들로는 말미잘과 소라게, 말미잘과 흰동가리, 해양 조류와 작은 물고기, 산호와 조류가 있습니다. 말미잘은 소라게의 껍데기에 붙어 생활하며, 소라게가 이동할 때 함께 이동합니다. 말미잘은 소라게에게 보호를 제공하고 소라게는 말미잘에게 먹이를 운반합니다. 소라게가 이동하면서 말미잘은 새로운 먹이 공급원을 접하게 되며, 소라게는 말미잘의 독침으로부터 포식자를 피할 수 있습니다. 또, 말미잘과 흰동가리는 상징적인 공생관계로 잘 알려져 있습니다. 흰동가리는 말미잘의 독침으로부터 보호받으며, 말미잘은 흰동가리의 배설물과 먹이 찌꺼기로부터 영양을 얻습니다. 흰동가리는 말미잘 주변을 돌아다니며 포식자를 쫓아내고, 말미잘은 흰동가리에게 안전한 거처를 제공합니다. 해양 조류는 수면 위를 날아다니며 작은 물고기들을 사냥합니다.이 과정에서 해양 조류가 물고기 떼를 몰아내면, 다른 작은 물고기들은 이러한 움직임을 이용해 먹이로 삼을 수 있습니다. 해양 조류는 물고기에게 직접적인 이익을 주지 않지만, 물고기들은 조류 사냥 활동을 통해 간접적으로 혜택을 받습니다. 산호는 작은 조류인 조넨테렐라(Zooxanthellae)와 공생 관계를 맺고 있습니다. 조넨테렐라는 광합성을 통해 산호에게 필요한 영양분을 제공하고, 산호는 조넨테렐라에게 보호와 이산화탄소를 제공합니다. 이 관계는 산호초 생태계의 건강과 성장에 매우 중요합니다.
화학
Q. 알칼로이드의 정의는 무엇이고 댜표적인 알칼로이드에는 어떤 물질들이 있나요?
안녕하세요. 알칼로이드(Alkaloids)는 주로 식물에서 발견되는 질소를 포함한 유기 화합물로, 이들 화합물은 식물의 대사 과정에서 생성되며, 쓴맛을 띠고 강한 생리활성을 나타냅니다. 이들은 식물뿐만 아니라 동물, 곰팡이 등에서도 발견될 수 있습니다. 알칼로이드는 대개 2차 대사산물로 간주되며, 식물이 외부의 공격으로부터 자신을 보호하거나 다른 식물과의 경쟁에서 유리한 위치를 차지하기 위해 생산하는 것으로 여겨집니다. 대표적인 알칼로이드로는 모르핀(Morphine), 코카인(Cocaine), 카페인(Caffeine), 니코틴(Nicotine), 퀴닌(Quinine)이 있습니다. 양귀비(Papaver Somniferum)에서 추출되는 모르핀은 강력한 진통제로, 주로 중추 신경계에 작용하여 통증을 완화합니다. 모르핀의 화학식은 C₁₇H₁₉NO₃ 입니다. 코카 식물(Erythroxylum Coca)에서 추출되는 코카인은 강력한 국소 마취제 및 중추신경계 흥분제로 사용됩니다. 하지만 중독성이 높아 남용 문제가 큽니다. 코카인의 화학식은 C₁₇H₂₁NO₄ 입니다. 커피나무(Coffea), 차나무(Camellia Sinensis), 콜라나무(Cola) 등에서 발견되는 알칼로이드인 카페인은 중추신경계를 자극하여 각성 효과를 나타냅니다. 카페인의 화학식은 C₈H₁₀N₄O₂ 입니다. 담배 식물(Nicotiana Tabacum)에서 발견되는 니코틴은 중추신경계를 자극하고 교감신경계를 활성화합니다. 니코틴의 화학식은 C₁₀H₁₄N₂ 입니다. 키나나무(Cinchona)에서 추출되는 퀴닌은 말라리아 치료제로 사용됩니다. 퀴닌의 화학식은 C₂₀H₂₄N₂O₂ 입니다.