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생물·생명
Q. 남극에 있는 펭귄은 북극에서 살수가 없는건가요?
결론부터 말씀드리면 살기가 어렵습니다.남극에 사는 펭귄이 북극에서 살 수 없는 주된 이유는 진화에 따른 생태적인 환경 차이 때문입니다.펭귄은 남반구에서 진화해 왔으며, 남극을 포함한 남쪽 지역의 추운 환경에 특화되어 진화해왔습니다. 반면, 북극곰은 북반구에서 진화했으며 북극의 환경에 적응했죠. 이 두 지역은 지리적으로 완전히 격리되어 있었기 때문에, 펭귄이 자연적으로 북극에 서식할 기회가 없었습니다.그리고 앞서도 말씀을 드렸지만 만약 펭귄을 인위적으로 북극에 옮긴다고 해도 생존하기 어려울 가능성이 높습니다. 북극에는 펭귄에게 익숙하지 않은 포식자들이 존재하는데, 북극곰이나 북극여우나 갈매기 같은 동물들도 어린 펭귄이나 알에 위협이 될 수 있습니다. 반면 남극에는 육상 포식자가 거의 없어 펭귄에게는 상대적으로 매우 안전한 장소죠.또한 펭귄은 주로 크릴이나 작은 물고기를 먹는데, 북극의 해양 생태계에게는 먹이 경쟁이 매우 치열합니다. 즉, 북극에는 펭귄과 비슷한 먹이를 먹는 물범이나 다른 종류의 바닷새들이 살고 있어, 먹이 경쟁에서 불리할 수 있는 것이죠.특히 남극과 북극 모두 매우 추운 지역이라는 점은 같지만, 계절별 온도 변화나 서식 환경은 상당한 차이가 있습니다. 이는 대륙과 바다의 차이이기도 합니다. 그래서 펭귄은 남극의 추위와 환경에서는 적응했지만, 북극의 환경이 펭귄에게 최적의 조건이 아닐 수 있는 것이죠.결론적으로, 펭귄이 북극에서 자연적으로 살 수 없었던 것은 지리적인 격리가 가장 큰 이유이지만, 인위적으로 옮겨진다 해도 새로운 포식자나 먹이 경쟁, 환경 조건 등의 차이로 인해 생존하기 어려울 가능성이 큽니다.
생물·생명
Q. 생김새와 달리 개미핥기와 맥은 유전적으로 전혀 관계가 없나요?
네, 생김새와 달리 개미핥기와 맥은 유전적으로 전혀 관계가 없습니다.맥은 겉모습 때문에 하마나 돼지, 또는 개미핥기와 혼동되기도 하지만, 실제로는 유전적으로 코뿔소와 말에 더 가까운 관계입니다. 특히 발의 구조를 보면 명확하게 차이점이 보이죠.그래서 생말학적 분류로도 개미핥기는 동물계 - 척삭동물문 - 포유강 - 유모목 - 개미핥기아목 - 애기개미핥기과 또는 큰개미핥기과 에 속합니다.반면 맥은 동물계 - 척삭동물문 - 포유강 - 기제목 - 맥과 에 속합니다.즉, 목 수준에서부터 차이가 나는 것이며 기제목에 속하며 대표적인 동물이 말이나 코뿔소와 같은 동물입니다.
생물·생명
Q. 치매는 유전과 성별 요인 중 무엇의 영향이 더 큰가요??
치매 발병의 가장 큰 원인은 알츠하이머병으로, 전체 치매 환자의 50~60%를 차지하는 것으로 알려져 있습니다.그리고 알츠하이머병은 뇌에 특정 단백질이 쌓이면서 뇌 기능이 점차적으로 손상되는 퇴행성 뇌 질환이죠.물론 유전적인 요인도 치매 발병에 영향을 미칠 수 있지만, 알츠하이머병의 대부분은 유전적 요인보다는 후천적인 요인이 더 크게 작용하는 것으로 알려져 있습니다. 그리고 성별에 따른 차이도 존재하지만, 알츠하이머병 자체가 성별에 따라 직접적인 발병 원인이 되는 것은 아닙니다. 다만 여성의 경우 남성보다 평균 수명이 길기 때문에 치매 발병률이 더 높게 나타날 수 있습니다.또한 환경적인 요인 역시 치매 발병에 영향을 줄 수 있습니다. 뇌혈관과 관련한 건강상태나 흡주와 흡연 등의 생활 습관, 인지 활동 및 사회 활동은 물론이고 외부적인 뇌 손상이나 대기 오염 등도 치매 위험을 높이는 원인이라는 연구 결과가 있습니다.결과적으로 치매는 유전적인 요인, 성별, 그리고 다양한 환경적인 요인들로 발생할 수 있지만, 그 중에서도 가장 큰 비중을 차지하는 것은 알츠하이머병과 관련된 뇌의 퇴행성 변화라고 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 개가 풀을 뜯어먹을 때 골라먹는 풀이 있나요?
개가 풀을 뜯어 먹는 것은 사실인데, 개는 주로 소화가 안 될 때 풀을 먹기도 합니다. 즉, 속이 불편하거나 소화가 잘 안 될 때 풀을 먹고 일부러 토해내어 속을 편하게 하려고 하기도 하죠. 또한 개는 잡식성 동물이기 때문에 때로는 섬유질이 부족할 때 풀을 섭취하여 소화를 돕기도 합니다.하지만, 개가 어떤 풀을 고르는 지는 명확하게 밝혀진 바는 없습니다. 다만, 질기고 억센 풀보다는 부드러운 새싹과 같은 풀을 더 선호하고, 후각이 예민하기 때문에 특정 풀의 냄새나 맛에 끌릴 수도 있으며 또 일부는 야생에서 개나 늑대의 조상들이 풀을 섭취했던 본능이 남아있을 수 있다는 것이 일반적인 주장입니다.
생물·생명
Q. 과학 연구의 중요 방법론 중 하나인 가설 연역법의 단계를 간략하게 알려주세요
말씀대로 가설 연역법은 과학 연구의 핵심 방법론 중 하나로 '문제 인식 및 가설 설정' - '연역적 추론' - '관찰 및 실험' - '결과 분석 및 평가' - '가설 수정 또는 채택' 이렇게 5단계를 거져 이뤄집니다.대표적인 실제 과학 연구 사례라면 파스퇴르의 자연 발생설 부정 실험입니다.루이 파스퇴르는 생명이 무생물로부터 자연적으로 발생한다는 자연 발생설을 반박하기 위해 가설 연역법을 사용한 것으로 유명하죠.당시 과학계에서는 미생물이 공기 중에서 자연적으로 발생한다고 믿었습니다. 파스퇴르는 '모든 생명체는 기존의 생명체로부터 발생한다'는 생물 속생설을 가설로 설정했습니다.그리고 파스퇴르는 자신의 가설로부터 만약 미생물이 자연 발생한다면, 외부 공기가 차단되지 않은 영양 배지에서는 미생물이 자랄 것이고, 외부 공기가 차단된 영양 배지에서는 미생물이 자라지 않을 것이라는 예측을 했습니다.그래서 파스퇴르는 S자 모양의 플라스크를 사용하여 실험을 설계했습니다. S자 플라스크의 목은 공기가 자유롭게 드나들 수 있지만, 먼지나 미생물과 같은 입자는 플라스크 안으로 들어오기 어렵게 만들어졌습니다. 파스퇴르는 멸균한 영양 배지를 두 그룹의 플라스크에 넣었고 한 그룹은 S자 플라스크 그대로 두었고, 다른 그룹은 S자 목을 부러뜨려 외부 공기가 직접 닿게 했습니다.시간이 흐른 후, S자 모양 플라스크에서는 미생물이 자라지 않았지만, 목이 부러진 플라스크에서는 미생물이 번성하는 것을 관찰했습니다. 이는 외부로부터 미생물이 유입되지 않으면 자연 발생하지 않는다는 것을 의미했죠.파스퇴르의 실험 결과는 그의 가설인 생물 속생설의 증거가 되었죠. 이 실험은 자연 발생설을 부정하고 현대 생물학의 중요한 원칙을 확립하는 계기가 되었습니다.