답변 내역

안녕하세요. 김민구 전문가입니다.빛을 감지하는 건 포토트로핀이에요식물에는 눈 대신 포토트로핀이라는 청색광 수용체 단백질이 있어요. 줄기 끝 세포들에 분포해 있어서 빛이 어느 방향에서 오는지 감지해요. 빛이 한쪽에서 오면 그쪽의 포토트로핀만 활성화돼요. 눈은 없지만 빛을 감지하는 분자 센서가 있는 거예요.굽어지는 원리는 빛 반대쪽이 더 빨리 자라는 거예요. 말씀하신 것처럼 빛을 받는 쪽이 쪼그라드는 게 아니에요. 반대편 그늘 쪽이 더 빠르게 자라면서 휘어지는 거예요.여기서 옥신이라는 호르몬이 등장해요. 포토트로핀이 빛을 감지하면 옥신이 빛을 받는 쪽에서 그늘 쪽으로 이동해요. 옥신이 많이 몰린 그늘 쪽 세포가 더 빠르게 길어지면서 줄기 전체가 빛 쪽으로 굽어요. 빛이 오는 쪽은 옥신이 적어서 천천히 자라고, 반대쪽은 빠르게 자라니까 결과적으로 빛 방향으로 휘어지는 거예요.신경계 없이 어떻게 실시간 반응이 가능하냐면 식물은 신경계 대신 화학 신호와 전기 신호를 써요. 포토트로핀이 활성화되면 세포막의 이온 채널이 열리면서 칼슘 이온 농도가 변해요. 이 신호가 연쇄적으로 전달되면서 옥신 수송 단백질의 위치가 바뀌어요. 신경처럼 빠르지는 않지만 호르몬이 세포에서 세포로 이동하면서 신호가 퍼져요. 사람이 손을 불에서 빼는 반사 신호보다 수백 배 느리지만 식물 입장에선 충분한 속도예요. 빛의 방향이 하루 단위로 바뀌기 때문에 몇 시간 단위의 반응으로도 충분히 적응할 수 있어요.화분을 가끔 돌려줘야 하는 이유도 여기서 나와요한쪽만 계속 빛을 받으면 옥신이 계속 반대쪽으로 몰려서 식물이 점점 더 심하게 한쪽으로 굽어요. 화분을 주기적으로 180도 돌려주면 반대쪽이 빛을 받아서 반대 방향으로 자라면서 전체적으로 곧게 유지돼요. 식집사들이 화분 돌리는 게 바로 이 원리를 활용하는 거랍니다.감사합니다.

안녕하세요. 김민구 전문가입니다.유전자 복제와 노화는 사실 별개의 문제예요.인간 복제는 기술적으로 가능해요.2003년 인간 게놈 프로젝트가 완료되면서 인간의 DNA 전체를 읽는 건 이미 가능해요. 체세포 핵이식 기술로 이론적으로는 인간 복제도 가능해요. 1996년 복제양 돌리가 이 방식으로 태어났고, 이후 개, 고양이, 소, 원숭이까지 복제됐어요. 기술적 장벽이 완전히 없어진 건 아니지만 불가능한 수준도 아니에요. 다만 전 세계 대부분의 국가에서 윤리적 이유로 법으로 금지하고 있어요.그런데 복제가 노화를 막는 건 아니에요. 여기서 중요한 오해가 있어요. 복제는 지금 이 순간의 유전자 정보를 가진 새로운 개체를 처음부터 만드는 거예요. 기억, 경험, 의식은 복제되지 않아요. 외모가 비슷한 일란성 쌍둥이를 새로 만드는 것과 같아요. 현재의 나를 그대로 복사하는 게 아니에요. 복제양 돌리도 정상 양보다 빨리 노화해서 6세에 죽었어요. 복제 자체가 노화를 해결해주지 않는다는 걸 보여줬어요.노화를 막으려면 다른 접근이 필요해요. 노화 연구에서 주목받는 분야는 따로 있어요. 텔로미어 연장 연구로 세포 분열 횟수 한계를 늘리는 방향이 있어요. 세놀리틱스라고 해서 노화 세포를 제거하는 약물 연구도 활발해요. 야마나카 인자를 이용해 세포를 젊은 상태로 되돌리는 역노화 연구도 있어요. 이런 연구들이 노화를 늦추는 데 더 직접적인 접근이에요.현재 과학 수준에서 영원한 삶은 불가능해요. 다만 수명을 크게 연장하는 건 앞으로 수십 년 안에 가능해질 수도 있다고 보는 연구자들이 있어요. 일부 과학자들은 노화가 질병처럼 치료 가능한 상태가 될 수 있다고 주장해요. 하지만 이건 아직 연구 단계예요.결론적으로 유전자 복제 기술은 존재하지만 노화를 막는 것과는 별개의 문제이고, 영원한 삶은 현재로선 과학적으로 실현 불가능해요.감사합니다.

안녕하세요. 김민구 전문가입니다.러브버그는 원래 더운 지역에서 주로 살던 곤충인데, 최근 기온 상승과 도시 환경 변화 영향으로 수도권에서도 빠르게 개체수가 늘어나고 있어요. 특히 계양산에서 유독 많이 보였던 건 몇 가지 조건이 한꺼번에 맞아떨어졌기 때문으로 보여요.우선 러브버그 유충은 낙엽이나 부식된 식물 찌꺼기가 많은 습한 흙에서 잘 자라요. 계양산은 숲이 울창하고 낙엽층이 두꺼운 편이라 유충이 성장하기 좋은 환경이에요. 여기에 장마 전후의 높은 습도와 따뜻한 기온이 겹치면 한꺼번에 대량 발생하기 쉬워져요.또 러브버그 성충은 빛과 밝은 색, 열에 끌리는 성향이 있어요. 계양산 주변은 등산객, 차량, 조명, 도로 열기 같은 요소가 많아서 사람들이 체감하는 밀도가 더 높아졌을 가능성도 커요. 특히 검은 옷이나 흰 차량에 많이 달라붙는 특성 때문에 실제 개체 수보다 더 엄청 많다는 인상을 주기도 해요.수도권에서 특히 많이 보이는 이유는 도시 열섬 현상 영향도 커요. 서울·인천·경기 지역은 밤에도 온도가 잘 내려가지 않고 콘크리트와 아스팔트가 열을 오래 유지해요. 러브버그는 따뜻하고 습한 환경을 좋아하기 때문에 이런 도시 환경이 번식에 유리하게 작용하는 것으로 보여요. 반면 남부 지역은 원래 기후는 더 따뜻하지만, 아직까지는 서식 확산 경로나 도시 환경 차이 때문에 수도권처럼 폭발적으로 관찰되지 않는 것으로 추정돼요. 남쪽이라 없다기보다는 아직 대규모 정착 패턴이 수도권 중심으로 나타나고 있는 단계에 가까워요.올해도 기온이 비슷하다면 보통 6월 말~7월 초 사이에 많이 나타날 가능성이 커요. 특히 장마 시작 전후의 덥고 습한 시기에 급격히 늘어나는 경향이 있어요. 다만 발생 시기는 봄 기온과 강수량 영향으로 조금씩 달라질 수 있어요.러브버그는 사람을 물거나 독이 있는 곤충은 아니지만, 떼로 몰려다녀서 불쾌감이 큰 곤충이에요. 피하려면 대량 발생 시기에는 야간 조명이 밝은 곳이나 산 입구 주변을 피하고, 밝은색 옷보다는 어두운색 옷을 입는 것이 조금 도움이 될 수 있을거에요.감사합니다.

안녕하세요. 김민구 전문가입니다.동물들도 속눈썹이나 털이 눈에 들어갈 수는 있어요. 다만 사람보다 그런 일이 상대적으로 덜한 편이고, 들어가더라도 눈 자체의 구조와 행동으로 어느 정도 해결하는 경우가 많아요.우선 속눈썹은 사람이나 동물 모두 기본적으로 눈에 먼지나 작은 이물질이 직접 들어오는 것을 막고, 공기 흐름을 조절해 눈을 보호하는 역할을 해요. 특히 포유류에서는 속눈썹이 일종의 감지 센서처럼 작동해서, 무언가 가까워지면 반사적으로 눈을 감게 만들어요.사람은 속눈썹이 빠지거나 꺾여서 눈 안으로 들어가는 일이 비교적 흔한데, 이는 얼굴 구조와 생활환경 영향도 커요. 눈을 자주 비비거나 세안, 화장, 마찰 같은 자극이 많기 때문이에요. 반면 야생동물은 속눈썹 배열이 눈 바깥 방향으로 안정적으로 유지되는 경우가 많고, 눈꺼풀 구조도 조금 더 보호에 유리한 경우가 있어요.또 많은 동물들은 사람보다 눈물 분비와 눈 정화 능력이 강한 편이에요. 눈물이 이물질을 자연스럽게 밖으로 밀어내고, 깜빡임도 중요한 청소 역할을 해요. 일부 동물은 앞발로 얼굴을 문지르거나 털 손질을 하면서 제거하기도 해요. 고양이나 설치류처럼 세안 행동을 자주 하는 동물들이 대표적이에요.그리고 말씀하신 것처럼 속눈썹 길이도 관련이 있어요. 흥미롭게도 연구에 따르면 많은 포유류의 속눈썹 길이는 눈 너비의 약 1/3 정도로 비슷한 비율을 가지는데, 이 길이가 먼지 유입을 줄이고 공기 흐름을 안정시키는 데 가장 효율적인 구조라고 해요. 너무 짧아도 보호 효과가 떨어지고, 너무 길어도 오히려 공기 흐름이 난류를 만들어 먼지를 더 끌어들일 수 있어요.동물들도 속눈썹이 눈에 들어가는 일이 완전히 없는 것은 아니지만, 눈 구조와 털 배열, 눈물과 깜빡임 같은 방어 체계가 잘 발달해 있어서 사람보다 문제를 덜 겪는 방향으로 적응해온 것으로 볼 수 있어답니다.감사합니다.

안녕하세요. 김민구 전문가입니다.진화유전학적으로 설명해 드릴게요.모든 포유류의 기본값은 유당불내증이에요. 태어난 직후 모유를 소화하기 위해 락타아제가 풍부하게 분비돼요. 그런데 젖을 뗀 이후 대부분의 포유류는 락타아제 유전자 발현이 자연스럽게 꺼져요. 락타아제를 계속 만드는 게 에너지 낭비이기 때문이에요. 즉 유당불내증이 비정상이 아니라 포유류의 정상 상태예요. 오히려 성인이 되어도 락타아제가 유지되는 락타아제 지속성이 특이한 돌연변이예요.약 7,500~1만 년 전 중동과 유럽에서 목축업이 시작되면서 소와 양의 젖을 먹는 사람이 생겼어요. 이 환경에서 성인이 되어도 락타아제를 계속 만드는 돌연변이를 가진 사람이 생존과 번식에 유리했어요. 칼로리가 풍부한 우유를 소화할 수 있었으니까요. 이 돌연변이가 자연선택으로 북유럽과 중동 목축 집단에서 빠르게 퍼졌어요. 북유럽인의 락타아제 지속성 비율이 약 90%에 달하는 이유가 여기 있어요.동아시아는 역사적으로 목축 문화가 발달하지 않았어요. 쌀, 콩, 생선이 주요 단백질과 칼로리 원이었고, 성인이 우유를 마시는 문화 자체가 없었어요. 락타아제 지속성 돌연변이가 있어도 우유를 마실 환경이 없으니 생존에 유리하지 않았고, 자연선택의 압력이 없어서 돌연변이가 퍼지지 않은 거예요. 한국인과 일본인의 락타아제 지속성 비율은 약 20~30%에 불과해요.유전자 수준에서 보면 락타아제 지속성을 만드는 주요 돌연변이는 LCT 유전자 근처 조절 부위의 단일염기 다형성이에요. 유럽에서 주로 나타나는 C/T-13910 변이와 아프리카 목축 집단에서 나타나는 변이가 다를 만큼 이 형질이 여러 집단에서 독립적으로 진화했어요. 같은 결과를 다른 돌연변이로 달성한 수렴 진화의 사례예요. 동아시아에서는 이 변이들 중 어느 것도 선택압을 받지 못했던 거예요.동양인에게 유당불내증이 많은 건 유전적 결함이 아니라 우유를 마실 필요가 없었던 식문화와 환경 때문에 락타아제 지속성 돌연변이가 선택받지 못한 진화의 결과라고 보시면 됩니다.감사합니다.

안녕하세요. 김민구 전문가입니다.실제로 줄어들고 있어요. 그것도 심각한 속도로요.지난 1세기 동안 아프리카 사바나, 남아메리카 열대우림 등에 서식하는 동식물의 20%가 사라졌고, 향후 10년 안에 100만여 종의 동물이 지구상에서 영영 자취를 감출 것으로 과학자들은 경고하고 있어요.이런 멸종 속도는 자연적인 멸종 속도와 비교하면 충격적이에요. 과학자들은 현재 멸종 속도가 자연적인 속도보다 100~1,000배 빠르다고 추정해요. 이를 6번째 대멸종이라고 부르기도 해요.서식지 파괴, 기후변화, 남획과 밀렵이 주요 원인이에요. 기후변화는 생물이 새로운 환경에 적응하거나 진화할 시간을 주지 않을 만큼 빠르게 서식 환경을 바꾸고 있어요.해양 생태계도 심각한데, 1950년 이후 전 세계 산호초의 절반이 사라졌고 해양 생물의 25%가 산호초에 서식하기 때문에 연쇄적인 영향이 우려돼요. 한 가지 희망적인 부분도 있어요. 새로운 종이 계속 발견되고 있어요. 매년 수천 종의 신종이 발견되고 있어서 지구 전체 종 수가 정확히 얼마인지도 아직 몰라요. 현재 파악된 생물 종 수는 약 211만 종이에요. 하지만 발견 속도보다 멸종 속도가 훨씬 빠른 게 문제예요.종의 수는 분명히 줄어들고 있고, 이 속도를 늦추는 게 현재 생태학의 가장 시급한 과제랍니다.감사합니다.

안녕하세요. 김민구 전문가입니다.고래상어는 상어예요! 고래와는 전혀 다른 동물이에요.고래상어(Whale shark)라는 이름은 크기 때문에 붙었어요. 고래상어는 현존하는 어류 중 가장 큰 종으로 최대 길이가 약 18~20m, 무게는 20톤이 넘어요. 덩치가 고래에 버금갈 만큼 거대해서 고래라는 이름이 앞에 붙은 거예요. 또 고래처럼 플랑크톤을 걸러먹는 여과 섭식 방식도 비슷해서 이름에 영향을 줬어요.고래는 포유류예요. 폐로 숨을 쉬고, 새끼를 낳고, 젖을 먹여요. 따뜻한 피가 흐르는 온혈동물이에요. 반면 고래상어는 어류예요. 아가미로 호흡하고, 알을 낳고, 냉혈동물이에요. 뼈가 아닌 연골로 이루어진 연골어류로 상어 계통에 속해요.학명으로 보면 더 명확해요. 고래상어의 학명은 Rhincodon typus예요. 완전히 상어 계통 분류에 속해요. 고래와는 수억 년의 진화적 거리가 있어요.이름이 헷갈리는 건 크기와 먹이 습관이 고래와 비슷해서 생긴 별명이 이름이 된 경우라고 보시면 됩니다.감사합니다.

안녕하세요. 김민구 전문가입니다.굳은살이 생기는 건 피부의 방어 반응이에요!반복적인 압력이나 마찰이 같은 부위에 계속 가해지면 피부가 이를 위협으로 인식해요. 그러면 표피의 가장 바깥층인 각질층이 세포 분열을 늘려서 두껍게 쌓이기 시작해요. 쉽게 말하면 피부가 스스로 갑옷을 만드는 거예요. 기타리스트 손끝, 농부 손바닥, 오래 걷는 사람 발바닥에 굳은살이 생기는 이유가 모두 같아요. 반복 자극에 대한 피부의 적응 반응이에요.먼저 원인 자극을 줄이는 게 가장 중요해요. 발 굳은살이라면 쿠션감 좋은 신발이나 깔창을 쓰고, 손이라면 장갑을 끼거나 도구 그립을 바꾸는 식으로요.직접 제거하는 방법은 따뜻한 물에 20~30분 불린 후 굳은살 전용 줄이나 파일로 부드럽게 갈아내는 거예요. 억지로 뜯거나 날카로운 도구로 깎으면 상처와 감염 위험이 있어요. 이후 보습제를 충분히 발라주면 재발 속도를 늦출 수 있어요.심한 경우 피부과에서 살리실산 연고나 냉동 치료로 제거하기도 해요. 다만 원인 자극이 계속되면 없애도 다시 생길거에요.감사합니다.

안녕하세요. 김민구 전문가입니다.먼저 말씀하신 역설부터 짚어볼게요. 진화론적으로 보면 불안정한 환경에서 번식률이 높아야 한다는 게 맞아요. 실제로 많은 동물이 그렇게 행동해요. 그런데 인간은 다르게 움직이고 있어요. 이게 단순한 예외가 아니라 인간이라는 종의 특이성을 보여주는 핵심 현상이에요.이런 역설이 생기는건 진화생물학에서 인구통계학적 전환이라는 개념으로 설명해요. 불안정하고 사망률이 높은 환경에서는 많이 낳아야 몇 명이라도 살아남아요. 그런데 의료 기술과 식량이 조금만 개선되어도 생존율이 오르면서 많이 낳을 필요가 줄어요. 케냐와 니제르의 출산율 하락도 경제 성장이 아니라 아동 사망률 감소가 먼저 일어났어요. 자녀가 살아남는다는 신뢰가 생기면 숫자보다 질에 투자하는 방향으로 바뀌는 거예요.그런데 말씀하신 것처럼 이게 전부가 아니에요. 경제와 사망률만으로 설명이 안 되는 부분이 있어요. 인터넷 보급률이 낮고 개인주의가 덜한 지역에서도 출산율이 떨어지는 현상이 바로 그 부분이에요. 여기서 몇 가지 추가 요인이 작동해요.여성 교육이 가장 강력한 변수예요. 전 세계 어느 문화권이든 여성의 평균 교육 연수가 올라가면 출산율이 내려가요. 이건 경제 수준과 무관하게 나타나는 패턴이에요. 교육이 단순히 피임 지식을 주는 게 아니라 자기 삶에 대한 주도권 인식 자체를 바꾸는 거예요.말씀하신 선택적 선별 느낌에 대해서 이게 정말 흥미로운 관점이에요. 진화생물학자 로버트 트리버스의 부모 투자 이론으로 보면, 인간은 자녀 수보다 자녀의 생존 경쟁력에 투자하는 방향으로 진화해왔어요. 문제는 현대 사회에서 이 경쟁력 투자에 필요한 비용이 폭발적으로 늘어났다는 거예요. 교육비, 주거비, 사회적 지위 확보 비용이 커질수록 한 명당 투자가 늘고 전체 자녀 수가 줄어요. 이건 의식적 선택이라기보다 뇌가 무의식적으로 계산하는 번식 전략의 변화예요.공동체 의식 약화에 대한 부분은 이건 닭과 달걀 문제예요. 출산율 하락이 공동체를 약화시키는 건지, 공동체 약화가 출산율을 낮추는 건지 방향이 양쪽으로 작용해요. 다만 한 가지 확실한 건 전통적으로 출산과 육아가 공동체의 집단 프로젝트였는데, 현대에는 개별 가정의 독립 프로젝트가 됐다는 거예요. 비용과 부담이 개인에게 집중되면서 결정이 달라지는 거예요.이게 진화의 일부냐는 질문에 대해서 답변을 드리면 진화의 일부가 맞아요. 다만 유전자 변화가 아니라 문화적 진화예요. 인간은 다른 종과 달리 문화라는 두 번째 유전 시스템을 가지고 있어요. 밈이라는 개념을 만든 리처드 도킨스의 표현을 빌리면, 지금 일어나는 출산율 하락은 유전자가 아니라 개인주의, 교육, 자기실현이라는 문화적 밈이 번식 본능을 이기고 있는 현상이에요.흥미로운 건 이 현상이 어느 시점에서 멈출 수 있냐는 거예요. 일부 진화생물학자들은 지금 출산율이 낮은 집단이 도태되고, 어떤 이유에서든 번식을 선택하는 집단의 비율이 장기적으로 늘어나는 방향으로 다시 균형이 잡힐 거라고 봐요. 그게 수백 년 뒤의 이야기이긴 하지만요.인간은 유전자를 단순히 운반하는 존재가 아니라 유전자의 명령을 문화와 의식으로 재해석하고 때로는 거부하는 유일한 종이라게 답이라고 할 수 있겠네요.감사합니다.

안녕하세요. 김민구 전문가입니다.가장 긴 장기는 소장이에요!소장은 살아있는 상태에서 근육이 수축된 채로 약 6~7m 정도예요. 사망 후 근육이 이완되면 최대 8~9m까지 늘어나요. 성인 키의 4~5배 길이인 셈이에요.이렇게 긴 이유는 영양소 흡수 면적을 최대한 넓히기 위해서예요. 소장 안쪽 벽에는 융털이라는 돌기가 빼곡하게 있어서 실제 흡수 면적은 약 250㎡에 달해요. 테니스 코트 크기와 비슷해요.대장은 약 1.5m, 식도는 약 25cm, 기관지를 다 펼치면 약 2,400km에 달한다는 연구도 있어요. 다만 기관지는 장기보다는 기도 시스템으로 분류해요.소장이 그 긴 길이를 복강 안에 담을 수 있는 건 꼬불꼬불하게 여러 번 접혀 있기 때문이에요. 마치 긴 실을 작은 공간에 구겨 넣은 것과 같은 구조인거랍니다.감사합니다.