안녕하세요
생물·생명
Q. 카멜레온이 색깔을 변하게 하는 원리를 어떻게 입증하나요
카멜레온의 피부에는 여러층의 색소 세포들이 있습니다.이 세포들은 빛을 반사하고 흡수하는 능력이 있는데, 카멜레온은 이 세포를 조절하여 피부색을 변화시키는 것입니다.그리고 학자들은 이 원리를 찾아내기 위해 현미경은 물론이고, 분광학적 분석, 생리학적 분석 등을 진행했습니다.즉, 고성능 현미경을 사용하여 카멜레온 피부 세포의 구조와 변화를 관찰했고, 이를 통해 나노결정의 배열 변화가 색깔 변화에 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈죠.또한 분광학적 분석을 통해 카멜레온 피부에서 반사되는 빛의 파장을 분석하고, 색깔 변화와의 상관관계를 연구했는데, 이를 통해 나노결정 배열 간격 변화가 빛의 파장 변화에 미치는 영향을 알아냈습니다.마지막으로 카멜레온의 신경 및 호르몬 시스템이 색소 세포에 미치는 영향을 연구하여 카멜레온이 어떻게 색소 세포를 조절하여 피부색을 변화시키는지 밝혀냈습니다.
생물·생명
Q. 사람이 포만감을 느끼는 원리가 무엇인가요
음식을 섭취하면 발생하는 자극에 대해 신경 및 호르몬이 작용하여 발생하는 현상입니다.음식을 섭취하면 위장이 팽창하게 되고, 이는 위벽의 신경세포를 자극하게 됩니다. 이 신호는 미주신경을 통해 뇌에 전달되어 포만감을 유발하게 되죠.또한 지방 세포에서 분비되는 렙틴은 뇌의 시상하부에 작용하여 식욕을 억제하고 포만감을 느끼게 하고, 위장에서 분비되는 그렐린은 식욕을 증가시키는 호르몬이지만, 식사 후에는 분비량이 감소하여 식욕을 낮추게 됩니다. 그리고 소장에서 분비되는 콜레시스토키닌과 펩타이드YY는 위장의 운동을 억제하고 포만감을 유발하게 됩니다.또 음식을 섭취하면 혈당이 올라가게 되고 이 과정에서 우리가 잘 알고 있는 인슐린 역시 뇌에 포만감을 전달하게 되죠.그리고 뇌의 시상하부에 있는 만복중추에서는 이런 신호들을 모아 포만감을 느끼게 만드는 것입니다.
생물·생명
Q. 오징어 문어나 사마귀를 보면 교미후 암컷이 수컷을 잡아먹는다는데 수컷은 그런 사실을 알까요?
학자에 따라 주장이 갈리기는 하지만 일반적으로 학계에서는 교미 후 수컷을 잡아먹는 행동을 의식적인 선택이라기보다는 본능에 따른 행동으로 보고 있습니다.즉, 짝짓기 본능은 종족 번식을 위한 강력한 동기이며, 수컷은 이러한 본능에 따라 행동할 가능성이 크다는 것입니다.물론 일부 연구에서는 일부 수컷이 교미 후 회피행동을 보이는 등 암컷의 크기나 행동 등을 통해 위험을 인지할 수 있다는 주장을 하고는 있지만, 설사 그런 사실을 알았다고 할지라도 이러한 인지가 짝짓기 행동에 대한 본능을 완전히 막지는 못하는 것으로 보입니다.그리고 암컷은 수컷을 잡아먹음으로써 필요한 영양분을 얻고, 이는 알의 질을 높여 번식 성공률을 높일 수 있다는 가설이 가장 일반적인 가설입니다. 또한 수컷 역시 자신의 희생을 통해 더 많은 자손을 남길 수 있다는 점에서 진화적으로 유리할 수 있다는 것입니다.결과적으로 수컷이 암컷에게 잡아먹힌다는 위험을 완전히 인지하는지는 명확하지 않지만, 짝짓기 본능을 막지는 못하는 것으로 보이며, 수컷의 희생은 번식 성공률을 높일 수 있기 때문에 이는 진화적으로 유리한 선택일 수 있습니다.
생물·생명
Q. 미세플라스틱은 어느정도나 농축이 되어야 인체에 해가 되나요?
사실 정확히 알지를 못합니다. 현재로서는 미세플라스틱으로 인한 피해 자체가 보고되고 있지 않기 때문에 명확한 기준 자체가 확립되지 않은 것이죠.다만, 그 유해성에 관해 계속 연구 결과로 추정만을 하고 있는 상황입니다.현재 연구 결과에 따르면 미세플라스틱의 크기가 작을수록, 그리고 호흡이나 소화 기관을 통해 인체에 흡수될수록 유해성이 커질 수 있으며 특히 나노미터 크기의 미세플라스틱은 세포를 뚫고 혈류를 통해 장기 깊숙이 침투할 수 있어 더욱 위험하다고 보고 있습니다.또한 미세플라스틱 자체뿐만 아니라, 미세플라스틱에 흡착된 환경호르몬이나 중금속 등 유해 화학물질도 인체에 악영향을 미칠 수 있으며, 이러한 화학물질은 내분비계 교란, 암, 면역 체계 이상 등을 유발할 수 있을 것으로 보고 있습니다.그 외에도 체내 물리적인 자극으로 인한 염증이나 먹이사슬을 통한 농축 등에 대한 연구도 계속되고 있습니다.결론적으로 현재로서는 미세 플라스틱이 어떤 문제를 야기할지에 대한 것조차 확립하지 못했습니다.또한 인체에 흡입된 미세플라스틱이 자연스럽게 배출된다는 연구결과도 상당히 많은 상황이기 때문에 미세 플라스틱으로 인한 문제는 발생하지 않는다는 주장도 큰 힘을 얻고 있습니다.
생물·생명
Q. 인간을 제외하고 가장 복잡한 의사 소통 구조를 가진 동물은 어느 동물인가요?
학자들마다 의견이 많이 다르긴 하지만, 일반적으로는 침팬지와 돌고래가 대표적입니다.침팬지의 경우 짖는 소리, 신음 소리, 비명 등 다양한 발성을 사용하여 감정과 의도를 표현하고, 손짓이나 얼굴 표정, 몸짓 등을 통해 복잡한 메시지를 전달하기도 합니다. 일부 연구에서는 침팬지가 인간의 수화와 유사한 몸짓 언어를 사용한다는 사실이 밝혀지기도 했습니다.특히 침팬지는 사회적 학습을 통해 의사소통 기술을 습득하고 발전시킵니다.돌고래 역시 다양한 휘파람 소리나 딸깍거리는 소리, 펄스 소리 등을 사용하여 복잡한 정보를 교환하는 것으로 알려져 있는데, 개별 돌고래는 고유한 이름으로도 인식할 수 있을 법한 휘파람을 가지고 있어 이를 통해 서로를 식별하고 호출하기까지 합니다. 그리고 침팬지처럼 몸짓리아 자세, 접촉 등을 통해 감정과 의도를 전달하기도 합니다.특히 돌고래는 복잡한 사회적 구조를 형성하거 있으며, 협력하여 사냥을 하거나 새끼를 돌보고, 위험에 경고하는 등 다양한 의사소통을 하는 것으로 알려져 있죠.그 외에도 학자에 따라서는 코끼리와 꿀벌, 개미 등도 사람과 매우 유사할 정도로 복잡한 의사소통 구조를 가지고 있다고 주장하기도 합니다.