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생물·생명
Q. 동물들이 평균적으로 대변을 보는데 얼마나 걸리나요
동물 종이나 크기, 식습관, 건강 상태 등 다양한 요인에 따라 크게 달라지기 때문에 정확한 평균 시간을 일반화하기는 어렵습니다.하지만, 연구에 따르면 대부분의 포유류는 몸집 크기와 상관없이 대략 12초 정도의 짧은 시간 안에 대변을 보는 경향이 있다고 하는데, 이는 항문의 신경과 근육의 작용 방식이 유사하기 때문이라고 합니다.그리고 풀과 같은 섬유질이 많은 음식을 섭취하는 초식 동물은 대변을 보는 횟수가 잦고, 때로는 더 오랜 시간이 걸릴 수 있으며, 고기를 주식으로 하는 육식 동물은 소화 시간이 길고, 대변을 보는 횟수가 초식 동물보다 적은 편입니다.또한 토끼나 쥐 같은 작은 동물은 신진대사가 빨라 대변을 자주 볼 수 있지만, 한 번에 걸리는 시간은 매우 짧은 편이고, 새들은 몸을 가볍게 유지하기 위해 매우 짧은 시간 안에 대변을 보는데, 때로는 날아다니면서 배설하기도 하죠.결론적으로 평균이라는 숫자로 정의하기는 어렵지만, 대부분의 포유류는 생각보다 짧은 시간에 대변을 보는 편입니다.
생물·생명
Q. 초식동물은 육식동물과 다르게 대변 밀도가 왜 낮나요
초식동물과 육식동물은 소화 과정에 차이가 있고, 먹는 먹이가 다르기 때문에 대변의 구성도 다르기 때문입니다.식물 세포벽의 주성분인 셀룰로오스는 매우 단단하기 때문에 소화하기 어렵습니다. 초식동물은 긴 소화기관과 특수한 미생물 발효 과정을 통해 셀룰로오스를 분해하지만, 완전히 소화하지 못하는 경우가 많습니다. 따라서 대변에는 소화되지 않은 섬유질이 많이 남아있게 되고 이 섬유질은 수분을 많이 함유하고 있어 대변의 밀도를 낮추는 주요 원인이 되는 것입니다. 또한, 초식동물은 영양분 흡수율을 높이기 위해 장의 길이가 몸길이의 10~12배 정도로 매우 깁니다. 이 긴 소화기관을 통과하는 동안 수분이 더 많이 흡수되어 대변이 건조해질 수 있지만, 남아있는 섬유질의 부피가 커서 전체적인 밀도는 낮아지는 것입니다.반면 고기는 식물에 비해 소화가 쉽고 영양 밀도가 높습니다. 육식동물은 짧은 소화기관과 강력한 위산을 통해 대부분의 영양분을 효율적으로 흡수하게 됩니다. 따라서 대변에는 소화되지 않은 찌꺼기가 적고, 주로 단백질과 지방 성분으로 이루어져 밀도가 높은 것입니다. 참고로 이 때문에 육식동물의 장 길이는 몸길이의 3배 정도로 짧습니다.
생물·생명
Q. 수달은 큰 물고기를 사냥해도 왜 지나치게 큰 새를 사냥하지 않아요?
수달은 새를 사냥하기에는 신체적 구조도 맞지 않을 뿐만 아니라 효율성도 떨어지기 때문입니다.수달은 주로 물에서 활동하며 물고기를 사냥하는 데 신체적 구조가 특화되어 있습니다. 그래서 뛰어난 수영 실력과 민첩성을 이용해 물고기를 쫓고 잡는 데 효율적이죠.반면 날개가 있어 하늘을 나는 새를 물속에서 사냥하는 것은 수달에게 매우 어렵습니다.게다가 몸집이 큰 새는 부리가 날카롭거나 발톱이 강한 경우가 많아 수달에게도 위협이 될 수 있어 굳이 위험을 감수하며 에너지 소모가 큰 사냥을 시도할 필요가 없을 수 있습니다. 수달은 물고기만으로도 충분한 에너지를 얻을 수 있어 굳이 사냥 성공률이 낮고 위험 부담이 큰 큰 새를 사냥할 이유가 없는 것이죠.
생물·생명
Q. 불가사리는 어떻게 움직이는지 궁금합니다.
불가사리는 몸 아래쪽에 수많은 작은 관처럼 생긴 관족을 이용하여 움직입니다.불가사리 몸 안에는 혈액 대신 바닷물을 순환시키는 수관계라는 특별한 기관이 있어 항문 옆에 있는 천공판을 통해 바닷물을 빨아들여 환상수관과 방사수관을 거쳐 각 팔의 관족으로 보냅니다.그래서 각 관족은 작은 근육과 병낭이라는 물주머니로 연결되어 있습니다. 병낭이 수축하면 관족 안으로 물이 들어가 팽창하고, 이 팽창한 관족을 바닥에 붙였다 떼는 것을 반복하면서 움직이는 것입니다. 비유하자면 수많은 작은 발이 움직이는 것과 같습니다.대신 이러한 방식으로 움직이기 때문에 불가사리의 이동 속도는 매우 느린 것이죠.
생물·생명
Q. 먹이사슬 최상위 포식자의 수는 더 이상 늘어나지 않는 이유가 뭔가요?
다양한 이유가 있지만, 사실 생존을 위한 것입니다.사실 생태계에서는 에너지 흐름은 그다지 효율적이지는 않습니다. 생산자가 태양 에너지를 받아 유기물을 만들면, 1차 소비자는 이 에너지의 약 10%만 흡수하고 나머지는 배설, 호흡 등으로 손실됩니다. 마찬가지로 2차 소비자는 1차 소비자의 에너지 중 약 10%만 얻습니다. 이렇게 최상위 포식자는 이보다 더 적은 에너지를 얻게 됩니다.그래서 높은 영양 단계를 차지하는 최상위 포식자는 생존을 위해 많은 양의 먹이를 필요로 합니다. 하지만 에너지 효율 때문에 먹이 사슬의 아래 단계로 갈수록 생물체의 총 에너지 양이 훨씬 많기 때문에, 최상위 포식자가 충분한 먹이를 확보하기 어렵습니다. 즉, 먹이가 부족하면 생존과 번식에 제한이 생겨 개체수 증가가 어려운 것이죠.게다가 대부분의 최상위 포식자는 다른 동물에 비해 번식 속도가 느리고 한 번에 낳는 새끼의 수도 적습니다. 임신 기간이 길거나 성 성숙에 오랜 시간이 걸리는 경우도 많습니다. 그래서 개체수가 빠르게 증가하기 어렵죠.그 외에도 행동권의 영역다툼 등으로 인해서도 개체수 증가가 쉽지 않습니다.