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생물·생명
Q. 사람이 멍할때는 뇌가 아무일도 하지 않기때문인가요?
그렇지 않습니다.뇌는 우리가 의식하지 못하는 순간에도 끊임없이 활동하고 있으며, 말씀하신 멍한 상태에서도 특정 영역이 활성화됩니다.마커스 라이클 박사의 연구를 통해 밝혀진 '디폴트 모드 네트워크(DMN)'는 멍한 상태, 즉 특별한 외부 자극이나 과제가 없을 때 활성화되는 뇌 영역입니다. 자아 성찰, 과거 회상, 미래 계획, 창의적인 사고 등과 관련되며 뇌가 단순히 쉬는 것이 아니라 내부적인 활동을 수행한다는 것이죠.활성화되는 뇌 영역은 내측 전두엽 피질, 후대뇌 피질, 측두엽, 측두엽 내측 등입니다.
생물·생명
Q. 하늘을 나는 새들은 어떻게 그렇게 날 수 있는 것인가요?
새들이 하늘을 날 수 있는 것은 이미 과학적으로는 충분히 증명된 것입니다.크게 네가지정도의 과학적 원리를 가집니다.첫번째는 양력입니다.새의 날개는 위쪽 표면이 볼록하고 아래쪽 표면이 평평하거나 약간 오목한 형태로 설계되어 있습니다. 이 독특한 모양은 공기의 흐름을 변화시켜 양력을 발생시킵니다.즉, 날개 위쪽을 지나는 공기는 아래쪽을 지나는 공기보다 더 빠른 속도로 이동합니다. 베르누이의 원리에 따르면, 공기의 속도가 빠를수록 압력이 낮아지기 때문에 날개 위쪽의 압력이 아래쪽보다 낮아집니다. 이 압력 차이로 인해 위로 향하는 힘, 즉 양력이 발생하는 것입니다.또한 새는 날개의 각도를 조절하여 받음각을 변화시킬 수 있습니다. 받음각이 커질수록 양력도 증가하지만, 너무 커지면 공기의 흐름이 날개 표면에서 분리되어 양력이 급격히 감소하는 실속 현상이 발생합니다.두번째는 추진력입니다.즉,새는 날갯짓을 통해 공기를 뒤로 밀어내는 힘을 생성하는 것이죠. 뉴턴의 제3법칙인 작용-반작용의 법칙에 따라, 공기를 뒤로 밀어내는 힘과 같은 크기의 힘이 앞으로 작용하여 새를 앞으로 나아가게 하는 추진력이 발생하는 것입니다.세번째는 중력입니다.당연하지만 새도 아래쪽으로 발생하는 중력의 영향을 받습니다. 이를 앞서 말씀드린 양력으로 극복하고 동시에 대부분의 새들의 뼈 속이 비어 있어 중력의 영향을 적게 받도록 진화했죠.마지막으로 항력, 즉 공기 저항입니다.우리도 앞으로 달려갈 때 공기 저항을 받게 되듯 새도 비행을 할 때는 공기 저항을 받습니다.새의 모양이 뾰족하고 유선형으로 진화한 것도 비행을 할 때 항력을 적게 받기 위한입니다. 특히 새는 날개 모양과 깃털 구조를 최적화하여 항력을 최소화하는 방향으로 진화하여 비행이 가능한 것입니다.
생물·생명
Q. 흔히 말하는 식물에게도 생각할 수있는 능력이 있나요?
학계에서는 아직 결론을 내지 못했습니다.하지만, 최근 연구를 보면 식물도 복잡한 방식으로 정보를 처리하고 학습하며, 심지어 기억까지 한다는 연구 결과가 있긴 합니다.즉, 식물은 빛과 온도, 습도, 중력 등 다양한 환경 정보를 감지하고 처리하고, 과거의 스트레스 경험이나 환경 변화를 기억하고, 이를 바탕으로 미래의 생존 전략을 세운다고 하는데, 특정 자극이 발생하기 전 해당 자극을 학습한 적이 있다면 회피 반응을 보인다는 것입니다.다시 말해 식물은 동물처럼 뇌나 신경계를 가지고 있지 않지만, 신호 전달 체계를 통해 정보를 처리하고 행동을 조절한다는 것입니다.물론 말씀하신대로 뇌라는 조직이 없기 때문에 동물과 같은 생각은 아니겠지만, 비슷한 반응을 보인다는 연구결과가 있으며, 이를 반박하는 다수의 연구 결과도 있습니다.
생물·생명
Q. 따개비는 왜 동물들의 피부에도 붙어 생활하나요?
따개비가 동물에게 붙는 이유는 이동성을 확보하고 좀 더 쉽게 먹이를 구하기 위해서입니다.따개비는 물속의 플랑크톤을 먹고 사는데, 동물들의 피부에 붙어 있으면, 이동하면서 물속의 플랑크톤을 쉽게 섭취할 수 있는 것입니다.또한 동물들의 피부는 따개비에게는 다른 포식자들로부터 보호받을 수 있으며, 안정적인 생존 환경이 될 수 있습니다.다만 말씀하신 북극곰 같은 동물에게는 따개비가 붙는 경우는 매우 드뭅니다.
생물·생명
Q. 개구리는 왜 피부로도 숨을 쉴 수 있나요?
가장 큰 이유는 개구리의 폐가 불완전하기 때문입니다.즉, 개구리는 폐를 통해 호흡하지만, 폐의 구조와 성능이 다른 동물에 비해 불완전하기 때문에 폐만으로는 충분한 산소를 얻을 수 없습니다.따라서 불완전한 폐호흡을 보완하기 위해 개구리는 피부로도 숨을 쉬는 것입니다.개구리의 피부가 항상 촉촉하게 젖어있는 이유도 호흡을 수월하게 하기 위함입니다.