안녕하세요 손국현 전문가입니다. 함께 배워 나가요.
생물·생명
Q. 개들이 늑대와 달리 안면근육이 왜 있게 된건가요
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.개의 안면근육이 늑대와 비교하여 빠른 수축하는 근섬유를 더 많이 가지고 있습니다. 이 근섬유는 개가 얼굴표정을 더 빠르고 다양하게 만들 수 있는데 도움이 되어 인간과의 의사소통에 중요한 역할을 합니다. 이러한 개과의 동물들의 안면근육이 달라지는 것은 아무래도 개가 인간과 오래 살면서 의사소통을 쉽게 할 수 있도록 , 감정을 전달할 수 있도록 진화했다고 볼 수 있습니다. 개의 얼굴근육이 인간과의 상호작용을 위해 선택적으로 번식된 것이고 이로써 개는 인간과 특별한 관계를 형성한 것입니다.
생물·생명
Q. 표범장지뱀은 겨울잠을 어떻게, 어디서 자나요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.표범장지뱀 Eremias argus 는 몸에 얼룩무늬가 있어 표범이 딱 떠오르는 그런 도마뱀입니다. 말씀하신대로 멸종위기 야생둥물 2급으로 지정되 보호되는데요. 기온이 낮아지고 먹이가 부족해지는 겨울철을 나기 위해서 활동을 중지하고 동면의 휴면상태로 들어가는데요. 보통 땅속이나 바위 틈의 안전한 장소에 숨어 지냅니다. 동면할때 주변온도는 5~10℃사이에 가장 잘 견디기에 안전하게 생존할 수 있습니다. 동면의 장소가 이 온도를 벗어날 경우 생명에 위협이 될 수 있을 것 같습니다. 체온과 신진대사를 낮춰 에너지소비를 최소화함으로써 겨울철을 난 뒤에 봄이 되면 다시 활동하기 시작합니다.
생물·생명
Q. 이동성 야생동물의 개체수가 줄어들면 환경에 어떤 영향을 줄 수도 있나요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.이동성 야생동물은 철새, 고래처럼 국경과 대륙을 넘어설 정도로 먼거리를 이동하여 서식지를 옮겨다니는 야생동물을 총체적으로 얘기합니다. 먹이를 찾고 번식을 위하여 이동하는 것인데요, 철새는 계절에 따라 , 고래는 따뜻한 해역에서 차가운 해역을 찾아 이동합니다. 고래는 크기가 큰만큼 많은 먹이를 섭취하고 많은 양의 배설물을 바다에 배출합니다. 이 배설물은 다시금 해양생물, 플랑크톤과 같은 작은 해양생물들에게 중요한 영양 공급원이 됩니다. 고래가 이동하는 것은 해양생태계 광범위하게 영양분을 뿌려주며 영양 순환을 지원합니다. 또한 고래는 비교적 다양한 해양 생물과 상호작용을 합니다. 고래가 먹고 남은 찌꺼기, 배설물 등의 모든 것들은 다른 해양생물의 영양이 된다고 하였는데 이러한 영양을 섭취하는 해양생물들 역시 고래와 함께 이동을 하기 때문에 생태계가 한쪽에 매몰되지 않고 순환된다고 보여집니다. 고래는 이동하는 과정에서 죽기도 하는데 이러한 고래의 사체는 바다 깊은 해저에서 새로운 생물들의 서식지를 형성합니다. 그 크기자체가 서식지를 형성할 정도의 영향력을 행사하는 것입니다. 이런 이동성 야생동물이 기존의 동물들에게 보통은 부정적인 영향보다는 일시적인 긍정적인 효과를 줍니다. 고래의 경우를 보더라도 고래 자체가 해류를 순환시키기도 하고 영양분을 주고, 새로운 생물들을 운반해줌으로써 점차 사라지는 생태계를 복구시켜줄 수 잇는 힘을 보여줍니다. 하지만 이제 지구 온난화와 환경파괴가 진행되며 이러한 이동성야생동물들이 이동하여 살만한 곳이 점차 줄어들고 있습니다. 플라스틱, 화학물질 등의 무분별한 배출을 줄이도록 노력해야 할 것입니다.
생물·생명
Q. 마이크로 RNA가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.마이크로 RNA 는 말그대로 micro RNA, miRNA 로 표현하구요, 약 22개의 작은 뉴클레오타이드로 구성된 작은 RNA 분자를 의미합니다. 이 작은 RNA를 이용하여 유전자 발현을 조절하는 것으로 이것에 대한 연구가 활발히 이루어져서 일부 치료제에서 활용하고 있습니다. 기존 유전자와 비교해보면, miRNA 는 단일 가닥의 작은 RNA롷 헤어핀 구조를 가집니다. 특정 mRNA와 결합하여 단백질의 합성을 억제시키는 기능을 하면서 유전자가 단백질을 발현하는 과정을 조절하는 중요한 역할을 합니다. 현재까지 약 900 종의 mi RNA 가 알려져 있습니다. DNA 는 이중나선 구조의 형태로 디옥시리보스 와 인산, 그리고 4가지 염기(아데닌, 티민, 구아닌, 사이토신) 가 상보적인 결합을 하고 있습니다. 주 기능은 유전정보를 저장하고 복제하여 전달하는 것이구요, 세포핵에 존재하고 있습니다. 일반적인 RNA 는 DNA와 다르게 단일가닥으로 구성하는데, 염기중 하나 티민이 아닌 우라실로 구성되어 있습니다. DNA로부터 전사된 이후 messenger RNA, transfer RNA, ribosomal RNA 등의 다양한 종류가 있습니다. 이 역시 유전정보를 전달하는 기능을 가지고 단백질 합성에 관여합니다. 이 mi RNA 는 RNA와 길이적인 차이가 있습니다. 수천개의 뉴클레오타이드로 구성된 RNA는 일반적으로 단백질 합성을 위한 유전정보를 전달하지만요, mi RNA는 이러한 전달과정을 저해함으로써 유전자의 발현을 조절할 수가 있습니다. 이 mi RNA 는 암세포를 억제하여 암세포 성장을 억제하고 촉진하여 암진단 및 치료에 응용되기도 하고, 심장질환, 신경질환을 일으키거나 관련있는 유전자를 조절하여 치료할 수 있는 방법이 연구되고 있습니다. 또한 그 자체로 mi RNA는 특정 유전자의 발현을 조절하여 유전자의 기능연구에도 쓰이이고 발현패턴을 연구하기도 합니다. MRX34 라는 간암치료제, RG012 망막염치료제, inclisiran 고콜레스테롤혈증치료제 , 그리고 Miravirsen C형 간염 치료제와 같이 응용되고 있습니다.
생물·생명
Q. 버드이터라는 곤충들이 무엇이고 어떻게 사냥하나요
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.버드이터는 골리앗 버드이터 라고 알려진 거미 입니다. Goliath birdeater, 학명 Theraphosa blondi 라고 명칭이 되어 있네요. 남아메리카 아마존을 무대로 서식하는 세계에서 가장 큰 거미 중 하나로 다리를 포함한 길이가 거의 30cm에 이르고 무게는 최대 150g 이상이라고 합니다. 말씀하신 것과 같이 새를 잡아먹을 수 있을 정도로 크기가 크지만 실제로 자주먹지는 않습니다. 거미의 크기와 포식능력 때문에 이러한 이름이 생겼습니다. 새도 먹지만 주로 곤충, 작은 포유류를 포함한 동물들을 포식합니다.
생물·생명
Q. 군대개미가 무엇이며 일반개미와 어떻게 다르나요
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.군대 개미는 말 그대로 조직적으로 움직이는데 주로 유목생활을 하기 때문에 계속 살아갈 둥지를 짓지 않습니다. 일시적으로 둥지를 만드는 것은 군대를 조직하여 먹이를 찾는 것이 주 목적이 ㄹ뿐입니다. 대규모 군집을 이룬 다음 특정한 역할을 부여하여 수행합니다. 반대로 일반개미는 둥지를 짓고 , 여왕개미 , 일개미, 병정개미, 수캐미 등의 사회구조를 이루고 생활하는데요, 이렇듯 둥지 내에서 역할을 가지고 페로몬을 공유하며 의사소통하는 사회적인 생활을 합니다. 군대 개미는 공격적인 성격을 띄며 이동중 먹이사냥을 하며 살아갑니다. 먹이는 다른 곤충, 아주 작은 척추동물 등 작은 동물들을 타겟으로 합니다만 반대로 일반개미는 다양하게 먹이를 구합니다. 식물의 열매나 씨앗도 취하고 죽은 동물, 사체 , 썩은 음식물들도 먹기도 하여 생태계에서 중요한 역할을 맡습니다. 군대개미는 몇가지 대표적인 종류가 있습니다. 아마존군대개미 Labidus praedator 는 남미에 서식하구요. 에시톤 군대개미 Ecitonburchellii 는 중남미에 서식하는 공격적인 개미 입니다. 일반개미는 흔히 볼수있는 개미들을 얘기하는데 불개미역시 일반개미에 속하며 고통스러움을 안겨주는 독침이 있음에도 불구하고 일반개미입니다.
생물·생명
Q. 토끼는 암수를 같이 키워야 한다고 하던데요 이유가 있나요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.토끼는 사회적동물로써 다른 토끼와의 상호작용이 부족할때 외로움과 스트레스를 느끼는 경우가 많아서 행동적이나 건강적인 문제로 이어질 수 있다고 하네요. 예를 들면, 다른 녀석들과 활발하게 놀아야 할 토끼는 혼자서는 운동량이 현저히 줄어들어 건강적으로도 안좋아질 수 있고, 외로움에 의해서 공격서잉 과해지거나 반대로 무기력해지는 행동이 이루어질 수 있다고 합니다.
생물·생명
Q. 과학자들이 실험 할 때 쥐를 사용해서 실험 하는 이유가 있나요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.쥐뿐만 아니라 다양한 동물 , 미생물, 식물 실험체들을 과학자들은 그 목적에 맞게 사용하고 있습니다. 질문자님의 말씀처럼 쥐를 많이 쓴다고 생각하는 이유는 의사들을 포함한 과학자들이 개발하는 것들이 보통 인간의 생명을 개선하여 수명을 유지하고자 목적을 가지기 때문입니다. 많은 드라마 영화, 도서에서도 그런 이유로 많이 등장합니다. 쥐는 인간과 유전자가 80~99%까지 유사하여 인간의 질병연구에 유용한데요. 그런 이유도 있지만 우선은 번식력이 뛰어나고 세대가 2년 정도로 짧기 때문에 빠른 실험의 결과를 볼 수 있습니다. 또한 덩치도 작아서 작은 공간에서 생활하기 때문에 관리하기도 쉽고 비용도 적게 듭니다. 그러한 이유로 쥐는 인간의 생활향상을 위하여 약품, 화장품, 노화 등의 많은 실험에 이용되고 있습니다. 하지만 쥐를 통한 실험은 어찌되었든 동물을 이용한다는 측면에서 윤리적문제가 존재하구요, 쥐와 인간과의 생리학적인 차이에서 완벽하게 똑같다고 보기 어렵기도 합니다. 실험 환경의 자체에서도 기본적으로 쥐에게 스트레스를 주기 때문에 이역시 결과에 영향을 주기 때무에 약간의 단점이 존재합니다. 요즈음에는 인공실험체를 인간세포기반으로 만들어서 인체에 가까운 반응을 얻기 위해 개발되고 있다고합니다. 간이나 심장이나 신장 등을 표본으로 삼아 인공유사체를 만들어서 약물을 투여한다는 얘기지요.
생물·생명
Q. 추우면 벌레들이 사라지는 이유가 뭔가요??
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.벌레는 겨울에 대부분이 동면에 들어갑니다. 크기가 작은만큼 신진대사가 높은 벌레들은 먹이가 적어지는 환경이 되어가면 스스로 대사량을 줄이고 동면에 들어가는데 땅속이나 낙엽, 나무껍질 밑에 추위로부터 몸을 감추어 숨음으로써 에너지를 절약합니다. 대다수의 곤충들은 그들만의 생육활동이 원활히 이루어지는 온습도 가 있습니다만 대부부은 추워짐에 따라서 줄게 됩니다. 번식역시 마찬가지고요. 숨는게 아니고 활동사이클이 끝나서 알이나 새끼를 남긴 상태로 죽는 녀석들도 있습니다. 사마귀같은 녀석들이 주로 그러한 곤충들입니다.
생물·생명
Q. 왜 잡초는 끈질긴 생명력을 가지고 있나요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.굳이 따지자면 유전적이고 생물학적이며 환경적인 요인이 존재하는 부분입니다. 일반적으로 잡초의 생식 형태는 빠른 성장과 번식입니다. 크진 않지만 빠르고 넓게 자라고 빠르게 많은 씨앗을 퍼뜨립니다. 빠르게 양분을 흡수하고 자라기 위하여 넓게 뿌리를 퍼뜨려서 빈약하고도 건조한 환경에서도 자랄 수 있는 능력을 가졌습니다. 지상부의 손상을 막고 재생할 수 있는 튼튼한 지지대인 셈이지요. 여러 짧고도 많은 세대수를 거치는 것은 제초제나 살충제에 대한 내성을 가지기에 유리한 유전자를 확보하기에 매우 유효한 방법입니다.이러한 이유로 잡초는 크게 못자라지만 잘 죽지 않는 특성을 가지고 있는 것처럼 보여집니다. 사실은 계속 새로운 세대가 지속해서 생겨나는 것이지만요. 끈질긴 잡초는 많은 생태계 동물들에게 먹이와 영양분 그리고 서식지로써 이용되고 있습니다.