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기생생물중에요 숙주의 몸을 강화해주는 생물이 있나요?
안녕하세요.원래 기생생물이라고 하면 보통 숙주의 몸을 갉아먹거나 약하게 만드는 존재로 생각하기 쉽지만, 실제로는 숙주가 건강하고 오래 살아야 자신도 오래 생존하고 번식할 수 있기 때문에, 숙주의 신체 기능을 일정 부분 향상시키거나 조절하는 사례도 존재합니다. 다만 이것이 숙주 입장에서 항상 득이라고 할 수 있는 것은 아니고, 기생생물에게 유리한 방향으로 조절되는 경우가 많습니다.대표적인 예로 장내 공생균과 일부 기생성 미생물이 있는데요 사람의 장 속에 사는 다양한 세균 중 일부는 숙주가 섭취한 음식을 더 효율적으로 분해하도록 도와 소화 능력과 에너지 흡수율을 높여주며, 면역계 발달에 관여하기도 합니다. 이러한 미생물들은 숙주가 건강할수록 자신들도 안정적인 환경을 유지할 수 있기 때문에, 결과적으로 숙주를 어느 정도 강화하는 방향으로 작용합니다. 이 경우는 기생이라기보다 공생에 가깝지만, 원래는 숙주 체내에 먼저 자리 잡는 미생물이므로 기생과 공생의 중간 형태로 볼 수 있습니다.또 다른 사례로는 선충류에 감염된 초파리가 스트레스 저항성이 높아지고 수명이 늘어나는 연구 결과가 있습니다. 이는 기생충이 숙주의 면역 반응을 너무 강하게 유도하면 스스로에게도 불리하기 때문에, 면역 반응을 조절하면서 결과적으로 숙주의 체내 균형이 안정되는 방향으로 작용한 예로 해석됩니다. 즉, 기생생물이 숙주의 생리 조절 방식을 바꾸는 과정에서 부수적으로 숙주의 체력이 유지되거나 기능이 강화되는 경우가 나타날 수 있는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.11
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버섯은 식물인가요 동물인가요 알고싶어요?
안녕하세요.버섯은 식물도 동물도 아닌 진균류에 속하는 생물인데요 식물처럼 땅에 나고 생김새도 비슷해 보이지만, 식물과 달리 광합성을 하지 않으며 스스로 영양분을 만들지 못합니다. 대신에 주변의 유기물을 분해하여 흡수하는데, 이러한 영양 섭취 방식은 식물보다는 오히려 동물과 유사한 점입니다. 또한 세포벽의 성분 역시 식물이 셀룰로오스를 사용하는 것과 달리, 버섯은 곤충의 외골격과 같은 성분인 키틴으로 이루어져 있어 구조적으로도 식물과 구별됩니다. 이러한 이유로 버섯은 식물과 동물과는 독립된 제3의 생물 분류군으로 취급됩니다.또한 버섯은 단백질과 식이섬유, 비타민 D 전구체, 항산화 성분 등을 함유하고 있어 건강에 도움이 되는 식재료이며, 식감이나 감칠맛 또한 뛰어나 요리에서 고기를 대신하는 재료로 자주 활용됩니다. 그러나 영양학적으로 고기와 완전히 동일하게 대체할 수 있는 것은 아닌데요 버섯의 단백질 함량은 고기보다 낮은 편이며, 필수 아미노산 구성도 고기만큼 균형적이지 않습니다.특히 고기에는 풍부하지만 버섯에는 거의 없는 비타민 B12나 흡수율이 높은 철분 등은 버섯만으로 충분히 얻기 어렵습니다. 따라서 채식 식단에서 버섯을 고기 대체용으로 사용할 수는 있지만, 고기를 완전히 대신하려면 단백질과 비타민 B12, 철분 등을 다른 식품이나 보충제로 함께 보완해주는 것이 필요합니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.11
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동충하초는 곤충의 어떤 것을 먹이로 삼고 감염 시키는 것인지 궁금해요?
안녕하세요.동충하초는 이름에 ‘초’가 붙어 식물처럼 보이지만 사실은 곤충의 몸을 먹이로 삼아 자라는 진균류(곰팡이)에 해당하는데요, 동충하초의 포자는 곤충의 몸 표면에 붙은 뒤, 곤충의 외피를 이루는 키틴질을 분해하는 효소를 내어 체내로 침투합니다. 이때 체내에 자리잡은 곰팡이는 곤충의 체액과 근육, 지방 등의 신체 조직을 영양원으로 삼아 증식하며 일부 동충하초 종은 곤충의 뇌나 신경계를 직접 물리적으로 파괴하는 것이 아니라, 신경계를 조절하는 화학 물질을 분비하여 곤충의 행동을 바꾸는 방식으로 감염을 확산시키는 전략을 가지고 있습니다. 예를 들어 감염된 개미가 곰팡이가 자라기 유리한 장소로 스스로 이동한 뒤, 죽은 자리에서 곰팡이 자실체, 버섯 같은 구조가 자라나 포자를 퍼뜨리는 것이 대표적인 예입니다.동충하초가 곤충에게 주로 감염되는 이유는 곤충의 면역 체계와 체온 조절 능력이 단순하기 때문으로 곤충은 체온이 외부 환경에 따라 변하고, 면역 반응의 체계가 포유류에 비해 단순합니다. 반면 사람을 포함한 포유류는 37도의 일정한 체온을 유지하며, 곰팡이를 제어할 수 있는 적응 면역 체계가 발달해 있어 동충하초가 체내에서 증식하기 어렵습니다. 따라서 곰팡이 입장에서는 곤충의 체내 환경이 훨씬 살기 좋은 조건이 됩니다.또한 동충하초가 동남아와 같은 습하고 따뜻한 지역에서 잘 자라는 이유는 곰팡이 성장에 필요한 환경적 조건이 집중되어 있기 때문입니다. 높은 습도는 포자가 퍼지고 곤충의 몸 표면에 침투하기 유리하며, 따뜻한 기온은 곰팡이의 효소 활성을 높여 번식 속도를 빠르게 합니다. 여기에 열대 지역은 곤충의 개체수가 매우 많기 때문에 감염과 확산이 자연스럽게 계속 이어질 수 있습니다. 즉, 동충하초는 습도 + 온도 + 곤충 밀도라는 세 가지 조건이 맞아떨어지는 환경에서 특히 번성합니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.11
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사람이 먹는 것에 의해서 유전자 변화가 오기까지 걸리는 시간?
안녕하세요.인류는 약 20만~30만 년 전 아프리카에서 기원하여 약 7만 년 전부터 다양한 환경 조건을 가진 지역으로 퍼져 나가기 시작했습니다. 이 과정에서 사람들은 자외선의 강도, 기후, 생활 방식, 식습관과 같은 환경적 요인에 지속적으로 노출되었고, 이러한 요인들은 생존과 번식에 유리한 형질을 가진 사람이 더 많이 살아남아 후대에 유전자를 전달하는 방식으로 자연선택을 일으켰습니다. 예를 들어 강한 자외선이 있는 지역에서는 멜라닌이 많은 짙은 피부가 DNA 손상을 막는 데 유리했기 때문에 짙은 피부색이 선택되었고, 자외선이 약한 고위도 지역에서는 비타민 D 합성을 위해 상대적으로 밝은 피부가 선택되었습니다. 또한 추운 지역에서는 체온 유지가 용이한 짧고 굵은 팔다리가, 더운 지역에서는 열 발산이 쉬운 길고 가는 팔다리가 유리하게 작용하는 등 환경에 따른 다양한 신체적 차이가 형성되었습니다. 이러한 변화는 일반적으로 수천~수만 년에 걸쳐 이루어진 것으로 추정됩니다.한편, 인류의 진화가 멈추었다는 관점도 있으나, 이는 사실과 다릅니다. 진화는 생물종이 존재하는 한 계속되며, 단지 선택 압력의 형태가 과거와 달라졌을 뿐인데요 과거에는 기후나 사냥 방식 등이 생존에 직접 영향을 주었다면, 현대에는 식습관의 변화, 의학의 발달, 도시화, 감염병 노출 방식 등이 새로운 선택 압력으로 작용하고 있습니다.실제로 최근 수천 년 동안에도 뚜렷한 유전적 변화가 확인됩니다. 대표적으로 우유를 성인이 되어도 소화할 수 있도록 하는 유당 분해 능력은 목축과 유제품 섭취가 생활화된 지역에서 약 4,000~9,000년 사이에 빠르게 확산되었고, 곡물을 주식으로 하는 지역 사람들에게서는 녹말을 분해하는 효소 유전자 수가 상대적으로 높은 경향이 있습니다. 또한 티베트인들이 고산지대에서 낮은 산소 농도에 적응하도록 산소 운반 효율이 높은 유전자형을 갖게 된 경우처럼, 환경 변화에 대한 진화는 지금도 진행 중임이 확인됩니다.여기서 중요한 점은 사람이 먹는 음식 자체가 유전자를 직접 바꾸는 것은 아니라는 것입니다. 음식은 DNA 서열을 바꾸지 않으며, 단지 특정 환경에서 어떤 유전형질을 가진 개인이 생존하고 번식하는 데 유리한지를 결정함으로써, 시간이 지나면서 집단의 유전자 구성을 변화시키는 역할을 합니다. 따라서 식습관이나 환경의 변화가 실제 유전적 변화로 이어지기 위해서는 수십 세대 이상, 즉 최소 수백 년에서 수천 년의 시간이 필요합니다. 선택 압력이 매우 강할 경우에는 상대적으로 더 빠르게 변화가 나타날 수 있지만, 대부분의 경우 유전적 변화는 장기간에 걸쳐 서서히 누적됩니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.11
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인공 감미료랑 설탕이 혀와 극성 결합을 하는 게 맞나요??
안녕하세요.질문하신 설탕이나 인공감미료가 혀의 단맛 수용체와 결합할 때 일어나는 결합은 극성 공유결합이라기보다는 비공유적인 분자 간 상호작용 특히 수소결합, 정전기적 상호작용, 반데르발스 상호작용입니다.단맛을 느끼게 해주는 감각은 혀의 단맛 수용체 (T1R2–T1R3)이라는 막단백질 수용체(GPCR)에 의해 발생하는데요 이 수용체의 표면에는 특정 입체 구조와 극성 분포가 있어서, 설탕이나 인공 감미료가 이곳에 맞물리듯 결합할 수 있게 됩니다.결합 방식은 공유결합이 아니라 분자 간 상호작용의 경우 감미료 분자가 수용체에 잠시 붙는 형태이며, 화학적으로 결합하여 합쳐지는 것이 아닙니다.극성 공유결합은 원자 간에 전자를 공유하지만 전하 분포가 불균등한 하나의 화학 결합이며 수소결합은 극성을 띠는 분자들끼리 분자와 분자 사이에서 발생하는 약한 인력입니다. 따라서 수소결합은 결합 종류가 다르며, 설탕–수용체 결합에서 주로 중요한 것은 수소결합과 정전기적 상호작용입니다.이때 인공 감미료는 단맛 수용체의 특정 결합 부위를 더 강하게 또는 오래 자극하는 구조를 갖고 있습니다. 즉, 수용체와의 상호작용 효율이 높기 때문이지, 공유결합을 해서 더 붙는 것이 아닙니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.11.10
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A는 B다 라는 이론이 있다면 그 이름을 좀 알려주세요.
안녕하세요.말씀하신 “A는 B다”라는 표현은 일반적으로 어떤 대상 또는 개념 A가 B라는 성질을 가진다고 진술하는 형태이며, 논리학에서는 이를 서술 명제라고 부르는데요, 만약 이 표현이 단순한 설명이 아니라 “A라는 용어의 의미는 곧 B이다”라는 식으로 용어의 뜻을 규정하는 경우에는 정의라고 하고, A와 B가 서로 완전히 동일하다는 의미를 가진다면 동치 또는 동일명제라고 부릅니다. 즉, 같은 형태의 문장이더라도 문맥에 따라 정의, 서술 명제, 동치 중 하나로 이해될 수 있습니다.반면, “A에 근거하여 B가 성립된다”라는 표현은 A가 참이라면 B도 참이 된다는 논리적 함의 관계를 의미합니다. 이는 기호로 A → B로 나타나며, 전제(A)로부터 결론(B)이 도출된다는 점에서 추론 또는 연역의 구조를 갖습니다. 즉, 여기서는 A와 B가 ‘같다’고 말하는 것이 아니라, A가 성립할 때 B가 필연적으로 따라서 성립한다는 관계를 설명하는 것입니다.따라서 이러한 형태의 문장을 통틀어 이론이라고 부르는 것은 범위가 너무 넓어 다소 모호할 수 있기 때문에, 보통은 문장의 역할에 따라 명제, 정의, 원리, 법칙, 정리 등의 용어를 구분하여 사용합니다. 특히 설명의 목적만 있다면 명제라고 하고, 의미를 규정한다면 정의, 전제로부터 증명된 결과라면 정리, 반복적 검증을 통해 보편성을 갖는다면 법칙으로 부릅니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.11.10
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꿀벌은 어떻게 꿀을 탐지하는 것인가요?
안녕하세요.꿀벌은 꿀을 채취하기 위해 꽃의 위치와 상태를 여러 감각을 통해 정교하게 탐지하는데요, 꿀을 직접 맛보는 것이 아니라, 꽃에 꿀이 있다는 신호를 감지하는 방식이라고 이해하시면 됩니다.먼저, 꿀벌은 후각을 가장 중요한 단서로 사용하는데요, 꿀이 들어 있는 꽃은 곤충들을 유도하기 위해 특유의 향기 분자를 공기 중으로 내보내는데, 꿀벌의 더듬이에는 매우 발달한 후각 수용체가 있어서 이러한 꽃 향기를 멀리서도 감지할 수 있습니다. 실제로 꿀벌의 후각 수용체는 사람보다 훨씬 다양하고 민감하여, 꽃 종류를 향기만으로도 구분할 수 있을 정도입니다.또한 꿀벌은 색깔과 모양도 함께 이용합니다. 꿀이 있는 꽃은 보통 밝은 색을 나타내는데, 꿀벌의 눈은 자외선을 볼 수 있어 시각적으로 식별할 수 있습니다. 즉 사람 눈에는 보이지 않아도 꿀벌에게는 꽃의 중심부로 향하는 표시가 선명하게 보입니다.이와 더불어 꽃에서는 전기적 신호가 발생하는데, 꿀벌은 몸에 미세한 전하를 띠고 있어서 꽃과 가까워질 때 전기적 변화를 감지할 수 있습니다. 이미 다른 벌이 방문한 꽃은 전하 상태가 변해 있기 때문에, 꿀벌은 방문하지 않은 꽃을 더 효율적으로 선택하게 됩니다. 마지막으로, 벌은 경험적으로 얻은 정보를 벌집으로 돌아와 춤, 일명 꿀벌의 8자 춤으로 공유합니다. 이 춤은 꿀이 있는 장소의 방향과 거리를 집단 구성원에게 전달하여, 많은 벌들이 같은 꽃 무리에 접근하도록 도와줍니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.09
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악어도 무리를 지어서 생활하는 것 같던데 무리중에 왕이 있나요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다.악어가 무리를 이루어 있는 장면을 보면 마치 집단 생활을 하고 우두머리가 있을 것처럼 보이지만, 실제로는 사자나 늑대처럼 명확한 우두머리나 계급 구조를 가진 무리 생활을 하는 동물은 아닌데요 악어는 무리 생활이 아니라 같은 장소를 공유하는 것에 가깝습니다.악어들은 먹이가 풍부하거나 일광욕하기 좋은 장소를 여러 마리가 함께 이용하는 경우가 많은데요 따라서 겉보기에는 무리를 이루는 것처럼 보이나, 이는 사회적 협동 관계가 아니라 단순히 환경적 이유로 모여 있는 것입니다.즉, 서로 협력하거나 함께 사냥하는 무리가 아니라 각자 자기 일 하면서 같은 공간을 쓰는 동물입니다.따라서 엄밀히 말하면 고정된 왕이나 서열 구조는 없습니다만, 하지만 몸집이 크고 힘이 센 개체가 우선권을 가지는 일시적 지배는 있습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.09
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유전자 편집(예: 디자이너 베이비)은 인간의 진보인가, 윤리적 퇴보일까?
안녕하세요.인류의 진보로 볼 수 있는 이유로는 우선 유전자 편집 기술은 의학적으로 매우 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 예를 들어, 부모에게서 유전되는 유전병을 태어나기 전부터 제거할 수 있고, 암과 같은 난치병 치료 연구도 더욱 정밀하고 효과적으로 진행될 수 있습니다. 선천적으로 장애나 질병을 가지고 태어나야 했던 많은 사람들이 고통 없이 성장할 가능성이 생깁니다. 즉, 고통을 줄이고 삶의 질을 향상시키는 측면에서는 분명한 진보이며 물론 기술 자체는 중립적이며, 어떻게 사용하느냐가 그 가치를 결정하게 됩니다.다만 인간의 유전자를 인위적으로 설계한다는 발상 자체가 윤리적 문제를 불러옵니다. 생명의 존엄성 훼손 때문인데요, 인간을 선택하고 수정할 수 있는 대상으로 바라볼 위험이 있습니다. 또한 만약 부유한 사람들만 더 건강하고, 더 똑똑한 아이를 만들 수 있다면, 사회는 단순한 빈부 격차가 아니라 유전적 계층 사회로 나뉘게 될 수 있습니다. 게다가 DNA는 복잡하게 연결되어 있기 때문에, 한 부분을 수정했을 때 다른 형질에 영향을 줄 가능성도 존재합니다. 문제가 생기면 그 영향은 후손에게까지 이어질 수 있습니다. 이와 함께 사회적으로 선호되는 특정 외모나 능력을 향해 유전적 선택이 이루어진다면, 인간의 개성과 다양성이 획일화될 위험이 있습니다.결론적으로는 완전한 진보도, 완전한 퇴보도 아니라고 할 수 있겠습니다. 유전자 편집 기술은 의학적으로는 분명 진보이지만, 그 사용 방식에 따른 윤리적 위험 역시 매우 크다는 점에서 두 측면을 균형 있게 고려해야 하는 기술입니다. 따라서 중요한 것은 기술 자체가 아니라 기술을 어디까지 허용할 것인가입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.09
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생명과학1~중등 부분입니다 ㅠㅠ 도와주세요ㅠㅠㅠ
안녕하세요.지금 헷갈리신 부분은 염색사(풀려 있는 DNA) 와 염색체(응축된 DNA), 그리고 염색체 수를 셀 때의 기준 때문인 것 같습니다.우선 사람은 항상 46개의 염색체를 가지는데요, 사람의 체세포는 항상 46개의 염색체(=23쌍)를 가지고 있습니다. 이건 분열 전이든, 분열 중이든 변하지 않습니다. 다만 형태가 달라질 뿐입니다.평소 분열하지 않을 때, 간기에는 DNA가 풀려 있어서 염색사 형태인데요 세포가 평소엔 일상적으로 단백질 만들고 일하는 시기가 간기입니다. 이때 DNA는 실처럼 풀린 상태, 염색사입니다. 하지만 이때도 염색체 수는 46개입니다. 즉, 염색사 46개 = 염색체 46개이며 단지 모양이 풀려 있을 뿐입니다.세포 분열 준비 시, DNA가 복제되는데요 다만 DNA가 복제된다고 해서 염색체 수가 92개가 되는 것이 아닙니다. 복제 후에는, 각 염색체가 ‘X’ 모양으로 두 가닥, 즉 2개의 염색분체로 존재합니다. 하지만 이 두 가닥은 서로 붙어 있으므로 ‘염색체 1개’로 셉니다.즉 DNA 복제는 염색분체,가닥 수를 늘리지만 염색체 수 자체는 그대로 46개로 유지됩니다.교과서에서 보는 핵형 분석 사진 (1번~22번 + 성염색체 X/Y)은 분열 중 특히 중기에 해당합니다. 왜냐하면 이 시기에 DNA가 가장 빽빽하게 응축되어 염색체가 선명하게 보이기 때문입니다. 그래서 핵형 분석은 분열 중기 염색체를 촬영합니다. 즉, 핵형 분석 그림 = 분열 중기 상태의 응축된 염색체 모습입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.09
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