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생물·생명
Q. 바이러스 연구에서 BSL-4 등급 실험실이 다른 연구 시설과 다른 점
BSL-4, 즉 생물안전 4등급 실험실은 백신이나 치료법이 없는 병원체를 다루는 최고 위험 등급의 연구 시설을 말합니다.그렇기 때문에 상당히 엄격한 조건이 있습니다.가장 간단하게 말씀드린다면 상자 속에 상자가 들어 있는 형태의 실험실입니다.즉, 실험실 자체가 주변 건물과 분리된 별도의 구역에 있으면서, 내부는 완전히 밀폐된 공간을 형성해야 합니다.좀 더 세부적으로는 말씀드리면 실험실 내부는 항상 외부보다 낮은 기압인 음압으로 유지되어, 문이 열려도 오염된 공기가 외부로 유출되지 않고 오직 내부로만 공기가 유입되게 설계되어 있습니다. 또한 험실에서 배출되는 모든 공기는 두 번의 고성능 헤파 필터를 거쳐 병원체를 완전히 제거한 후 외부로 배출되게 되어 있습니다.그리고 당연하지만, 출입구는 에어록과 오염 제거 샤워 시설을 갖춘 이중문 시스템으로 구성되어 있으며, 모든 벽과 바닥, 천장은 콘크리트와 같은 단단한 재질로 만들어지되, 이음매가 없어 기밀성을 유지하도록 설계되어야 합니다.마지막으로 실험실에서 발생하는 모든 폐수 및 고체 폐기물은 외부로 배출되기 전에 오토클레이브나 특수 화학 처리를 통해 완벽하게 멸균된 후 배출되도록 되어 있죠.물론 출입의 통제도 다른 실험실과는 달리 양압보호복은 물론 출입 전 화학샤워를 거치도록 되어 있습니다.간단히 말하면 외부와 완전히 단절된 공간이 되어야 합니다.
생물·생명
Q. 기후 변화로 해양 산성화가 가속됨에 따라 조개류와 산호 생태계가 받는 피해
해양 산성화는 대기 중 이산화탄소가 바닷물에 녹아 해수의 pH를 낮추는 현상인데, 이로 인해 바닷물의 산성도가 높아지면 탄산칼슘 구조물을 만드는 생물들에게는 상당히 치명적인 영향을 줍니다.특히 조개는 탄산칼슘으로 껍데기를 만드는데, 해양이 산성화되면 껍데기 형성에 필요한 탄산 이온이 줄어들게 되고, 그로 인해 껍데기가 얇아지거나 약해지게 됩니다. 특히 성체보다 유생 단계에서 더 큰 피해를 입으며, 조개 개체 수 감소로 이어집니다. 또한, 껍데기를 유지하기 위해 많은 에너지를 소모하며 성장이 늦어지고 생식 능력도 떨어지게 됩니다.또한 산호도 탄산칼슘으로 골격을 형성하여 산호초를 만드는데, 해양 산성화는 산호의 골격을 약하게 만들고, 산호의 성장 속도를 늦추게 됩니다. 게다가 이미 형성된 산호초의 골격이 녹아내리는 현상이 발생하며 이로 인해 산호초가 쉽게 부서지고, 백화 현상과 같은 다른 환경 스트레스에 더욱 취약해집니다.
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Q. 해양 탐사에서 심해 생물이 극한 환경에서도 생존할 수 있는 생물학적 원리
심해어는 심해의 높은 수압을 견딜 수 있도록 진화했습니다.그 중에서도 가장 큰 부분은 몸에 기체를 가지고 있지 않는다는 점이죠.즉, 높은 수압을 받는 심해생물들은 일반적인 지상의 생물들과는 다른 구조를 갖고 있는데, 가장 큰 특징은 몸속 빈 공간에 공기대신 물이나 기름을 채워 넣는 것입니다.이렇게 하면 몸 안에 물과 몸 밖에 있는 물의 압력이 균형을 이뤄 몸이 압력으로 찌그러지는 것을 막을 수 있습니다. 그 때문에 대부분의 심해어는 부레가 없습니다.또한 심해 생물들은 높은 수압에서도 세포 사이 물질전달이 원활하게 이뤄지도록 막 구조에 불포화지방을 많이 함유하고 있는데, 이 역시 수압을 견딜 수 있는 또 다른 이유입니다.
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Q. 캄보졸라 블루치즈 곰팡이 색상이 검은색인가요?
검은색이라면 일반적인 상황은 아닙니다.물론 짙은 파란색일 수는 있지만, 완전 검은색을 띄지는 않습니다.캄보졸라는 프랑스의 까망베르의 흰 곰팡이와 이탈리아의 고르곤졸라의 푸른 곰팡이가 특징입니다.겉면에는 흰색이 내부에는 푸른색이나 녹회색, 청록색 정도가 일반적이고 약간 짙은 경우도 있긴 합니다.하지만, 검은색 곰팡이는 푸른 곰팡이와 다른 종일 수 있습니다.외부에 가까운 곳이라면 보관 중 생겼을 가능성도 있는데, 개인적으로 냄새가 정상이더라도, 검은 곰팡이가 피어 있다면 먹기보다는 환불 또는 교환을 받을 듯 합니다.
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Q. 독버섯을 먹어도 중독되지 않는 동물이 있나요?
네, 사람에게는 독버섯이지만, 그런 버섯을 먹고도 독에 중독되지 않고 소화시킬 수 있는 동물들도 있습니다.가장 대표적으로 달팽이와 일부 곤충이 그렇죠.이들은 버섯의 독에 내성이 있거나, 독이 작용하는 소화기와 신경계가 인간과 구조가 다르기 때문에 독버섯을 먹어도 아무런 문제가 없습니다. 참고로 반대로 사람에게는 아무 해가 없는 버섯이 곤충에게는 치명적인 경우도 있습니다.또한, 다람쥐나 사슴과 같은 일부 척추동물도 독버섯을 먹는 것이 관찰되기도 했습니다.
생물·생명
Q. 해양 생태계에서 산호초의 붕괴가 어류 개체군에 나타나는 변화는?
여러가지 영향이 있을 수 있지만, 크게는 세가지, 즉 서식지의 상실, 먹이원 감소, 번식 공간 감소 등이 있습니다.산호초는 수많은 물고기에게 은신처와 서식지가 됩니다. 특히 어린 물고기나 작은 어종은 포식자를 피하기 위해 산호초 틈새에 숨어 지냅니다. 산호초가 파괴되면 이러한 서식지가 사라지게 되고, 결과적으로 산호초에 서식하는 종의 경우 개체 수가 급감하고, 결국 특정 어종의 멸종으로 이어질 수 있습니다.또한 산호초는 다양한 해양 생물에게 먹이 공급원이 됩니다. 앞서 말씀드렸지만, 산호초에는 조류, 플랑크톤, 무척추동물 등 다양한 생물이 서식하고 이는 다른 동물의 먹이원이 됩니다. 산호초가 없다면 이를 먹고 사는 어류의 먹이원이 사라지며, 연쇄적으로 먹이사슬이 붕괴할 수 있습니다.게다가 많은 어류는 산호초 주변에 알을 낳고 새끼를 키웁니다. 산호초가 파괴되면 물고기들이 산란 장소가 사라지고, 부화한 어린 물고기들이 성장할 공간마저 없어집니다. 결국 장기적으로는 어류 개체 수와 다양성에 심각한 영향을 미치게 되는 것이죠.
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Q. 수국 잎 상태가 이상한데 왜 그럴까요?
우선 사진상으로 잎이 약간 노란색을 띄는 것은 철분과 질소 결핍의 가능성이 있습니다.수국은 흙의 산도에 매우 민감한 식물인데, 알칼리성 흙에서는 철분 흡수가 잘 안 돼서 이런 현상이 나타날 수 있고, 질소는 식물의 성장을 돕는 주요 영양소인데, 부족할 경우 잎 전체가 연한 노란색으로 변합니다.그리고 4일에 한 번씩 물을 주신다고 하셨는데, 통풍이 잘되는 그늘이라면 과습일 가능성은 낮습니다.또 햇빛 부족이라고 보기는 어렵지만 수국도 적당한 햇빛을 받아야 잎 색이 진해지고 튼튼하게 자랍니다. 오전에는 햇살이 드는 반그늘이나 간접광이 드는 곳이 좀 더 낫단 생각이 듭니다.좀 더 정확히 판단을 하려면 뿌리를 보는 것도 좋긴 하겠지만, 지금은 식물 영양제를 물에 희석해서 주는게 어떨까 싶습니다.
생물·생명
Q. 잠자리 유충이 물속에서 포식자로 살아가는 것은 생태계에서 어떤 의미가 있을까요?
잠자리 유충이 포식자 위치에 있는 것은 생태계에 상당히 중요한 역할을 합니다.먼저, 사람의 입장이긴 하지만 모기 유충 같은 작은 수생 동물을 잡아먹어 개체수를 조절함으로써 생태계의 균형을 유지하고, 이는 질병을 전파할 수 있는 해충의 번식을 막는 이점도 있습니다.또한, 잠자리 유충은 먹이사슬의 중요한 연결고리이기도 합니다. 포식자인 동시에 더 큰 포식자의 먹잇감이 되는 것이죠.더불어, 깨끗한 물에서 주로 서식하기 때문에 잠자리 유충이 많이 발견되는 것은 수질이 양호하다는 것을 나타내는 생물 지표가 되기도 합니다.
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Q. 잠자리의 유충 호흡 방식은 수생 생물 연구에 어떤 단서를 줄 수 있을까요?
잠자리 유충은 직장 호흡이라는 독특한 방식으로 호흡합니다.즉, 복부 끝에 있는 항문을 통해 물을 흡입하면, 직장벽에 있는 기관 아가미에서 물속의 산소를 흡수하고 이산화탄소를 내보내는 방식입니다. 이러한 호흡 방식은 물고기가 입과 아가미를 통해 물을 들이고 내보내는 것과는 매우 다른 방식이죠.게다가 잠자리 유충의 직장 호흡은 단순한 호흡 기능 뿐만 아니라, 물을 강하게 내뿜는 제트 추진 방식으로도 활용됩니다. 즉, 적으로부터 위협을 느낄 때 항문으로 물을 빠르게 뿜어내어 순간적으로 이동하는 데 사용하는 것입니다.그래서 이런 메커니즘을 모방하여, 수중 탐사 로봇이나 잠수정 등을 개발하는 데 도웅이 되었다고 합니다.
생물·생명
Q. 동물멸종에대햐궁금해서질문합니다.
결론부터 말씀드리면 환경을 보존하기 위한 노력과 연구는 상당히 많이 이뤄지고 있습니다.멸종 위기의 주된 원인이 기후 변화이고, 그에 대응하고 서식지 보존을 위한 여러 연구 및 보호 활동이 진행되는 것이죠.특히 기후 모델링을 통해 해빙 감소 속도와 북극곰 및 펭귄 개체 수의 상관관계를 예측하고, 지구 온난화가 이들 생태계에 미치는 영향을 분석하는 연구가 상당히 활발하게 진행되고 있습니다. 이런 연구 결과는 기후변화 대응을 위한 국제적인 정책 수립에 중요한 기본 자료가 됩니다.그 외에도 서식지를 보호하기 위한 연구나 개체군 모니터링 등을 통해 환경을 조성하는 등 멸종위기 종들이 멸종되지 않도록 하기 위한 연구도 계속되고 있습니다.