안녕하세요
생물·생명
Q. 야생 겨자에서 품종개량으로 나온 식물에는 어떤 것들이 있나요?
실제 우리가 흔히 먹는 양배추나 브로골리 등은 모두 야생 겨자, 좀 더 정확히는 '브라시카 올레라케아'라는 단일 야생종에서 품종 개량을 통해 나온 식물들입니다.대표적으로 말씀하신 양배추와 콜리플라워, 브로콜리, 케일, 방울양배추, 콜라비 등이 있으며, 이 외에도 카이란, 콜라드 그린스, 라키나토 케일 등 다양한 품종들이 있습니다.이렇게 유독 야생 겨자에서 품종 개량이 활발한 이유는 높은 유전적 다양성과, 인위적인 선택이 용이하기 때문입니다.즉, 야생 겨자는 원래부터 유전적으로 다양한 변이를 가지고 있었던 것으로 추정됩니다. 식물의 특정 부위에 대한 변이가 많았고, 이것이 인간의 선택적 육종을 통해 다양한 형태로 발현될 수 있는 기반이 된 것입니다.또한 야생 겨자는 재배가 비교적 쉽고, 각 개체 간의 형태적 차이가 뚜렷했습니다. 따라서 인간은 원하는 특정 부위를 가진 개체들을 선택하여 반복적으로 교배하고 재배함으로써, 몇 세대에 걸쳐 특정 형질을 강조하는 방식으로 품종 개량을 진행할 수 있었던 것입니다.
생물·생명
Q. 단세포 생물 중 일부가 광합성을 할 수 있는 원리가 무엇인지 궁금합니다.
사실 단세포 생물이 광합성을 하는 것은 식물의 그것과 크게 다르지 않습니다.즉, 남세균(시아노박테리아)이나 유글레나 같은 일부 단세포 생물은 식물처럼 세포 내에 엽록체를 가지고 있어 광합성을 할 수 있는 것입니다.물론 이런 단세포 생물과 식물의 차이점이 없는 것은 아니지만, 이산화탄소와 물, 빛에너지를 이용하여 포도당과 산소를 만들어내는 기본적인 구조는 동일합니다.
생물·생명
Q. 벨루가 반향정위, 아크릴에 대한 질문입니다.
말씀하신대로 주족관이 좁아서 발생하는 문제가 맞습니다.벨루가는 넓은 바다에서 초음파를 이용해 주변 환경을 인지하고 의사소통하며 먹이를 찾습니다. 이 초음파는 사방으로 퍼져나가며 장애물에 부딪히면 되돌아 오고, 이를 통해 물체의 위치와 형태 등을 파악합니다.하지만 좁은 수족관에서는 벨루가가 내보내는 초음파가 곧바로 수족관 벽에 부딪히고, 그 반향음이 순식간에 되돌아오게 됩니다. 넓은 바다처럼 소리가 충분히 멀리 퍼져나갈 공간이 없기 때문입니다.결국 벨루가는 계속해서 되돌아오는 반향음으로 인해 청각적으로 과부하를 겪을 가능성이 높고, 이는 스트레스를 유발하고 방향 감각에 혼란을 줄 수 있습니다. 또한 지속적인 스트레스와 제한된 환경은 벨루가의 행동 변화를 야기할 수 있으며, 이는 정형행동이나 무기력증으로 이어질 수도 있습니다. 좀 심한 말로 정신적으로 미치는 경우가 발생하는 것입니다.결국 좁은 수족관은 벨루가의 자연스러운 초음파 활동을 방해하고, 이는 벨루가의 건강에 부정적인 영향을 미치게 됩니다. 그래서 벨루가의 방생이 논의되는 주요 이유 중 하나가 바로 이 초음파 문제이기도 합니다.
생물·생명
Q. 바다속에서 바다거북이 바닷물 속에서 입에서 물방울을 뽕뽕뽕 뿜으며 있는 이유?
아마도 '총배설강 호흡'으로 인한 것이 아닌가 생각되기도 합니다.이는 말씀하신 아가미나 폐호흡과는 다른 호흡방식입니다.총배설강은 파충류나 조류, 양서류 등 일부 동물에게서 배설과 생식, 그리고 일부 종에서는 호흡 기능까지 담당하는 특수한 기관입니다. 바다거북의 경우, 총배설강 내부에 분포하는 혈관의 풍부한 점막을 통해 물속에 녹아있는 산소를 흡수하고 이산화탄소를 배출할 수 있습니다.그리고 모든 바다거북 종이 총배설강 호흡을 자주 하는 것은 아니며, 주로 어린 개체나 특정 환경에 처한 개체에서 더 두드러지게 나타나는 경향이 있습니다.물론 영상을 직접 본 것도 아니고, 바다거북이 입으로 공기 방울을 퐁퐁퐁 뿜어냈다고 하셨는데, 이는 총배설강 호흡과는 직접적인 관련이 없을 수 있습니다. 오히려 물속에서 몸의 부력을 조절하거나, 물을 들이마시고 내뱉으면서 총배설강으로 물을 순환시키는 과정에서 나타나는 현상일 수도 있습니다.
생물·생명
Q. 플라나리아 처럼 자르면 복제되는 생명체는?
과학적으로 답하기는 상당히 어렵습니다.왜냐하면 현재의 과학적인 관점에서 보자면 플라나리아의 의식이나 의지에 대해 명확하게 정의하기는 어렵습니다. 플라나리아는 신경계가 있지만, 인간처럼 복잡한 뇌 구조를 가지고 있지 않으며, 고등 동물에서 나타나는 의미의 의식이나 자아를 가지고 있다고 보기는 어렵기 때문이죠.그렇지만, 재생을 통해 분리된 플라나리아의 각 조각은 시간이 지나면서 완전한 개체로 발달하며, 각 개체는 독립적인 신경계를 형성합니다. 그리고 독립적인 신경계는 외부 자극에 개별적으로 반응하고, 생존에 필요한 행동을 독립적으로 수행하죠. 이러한 점에서 각각의 개체는 물리적으로나 기능적으로 분리된 실체라고 할 수 있습니다.게다가 학습 능력이 있어 특정 조건에서 학습된 행동이 재생 후에도 일정 부분 유지된다는 연구 결과도 있습니다. 하지만 이것이 마치 인간의 기억이나 경험이 전달되는 것과 같다고 말하기는 어렵습니다. 오히려 신경계의 기본적인 회로가 복구되는 과정에서 나타나는 현상으로 보고 있습니다.결론적으로 의지나 의식에 대해서는 말씀드리기 어렵지만, 서로 다른 환경적 상호작용을 통해 독립적인 행동 패턴을 보이는 개체가 된다는 것이 더 맞을 듯 합니다.