답변 내역

안녕하세요.매미가 우는 시간은 정해진 시간이 있다기 보다는 주로 온도와 빛, 습도, 종의 특성에 따라 달라지는데요, 우선 매미는 수컷만 울며, 짝짓기를 위한 암컷 유인 목적으로 울음소리를 냅니다. 일반적으로 한국에서 많이 볼 수 있는 종을 기준으로 보면, 참매미 오전 8시 ~ 오후 2시, 말매미 오전 9시 ~ 오후 4시, 애매미 이른 새벽부터 아침 (4~9시), 털매미 낮 시간대 중심, 밤매미 저녁~밤 (희귀, 일부 열대 지역)으로 즉, 새벽 5시에 우는 매미는 주로 "애매미"일 가능성이 높습니다. 매미는 기온이 일정 수준(약 25도 이상) 올라가면 울기 시작하는데요, 이때 햇빛/광량이 중요 (빛이 밝아지는 동틀 무렵부터 활동 시작)하며 습도가 높은 날 (비 온 다음 날 등) 더 활발히 울기도 합니다. 또한 사람이 조용한 새벽에 매미 소리가 더 도드라지게 들릴 수도 있습니다. 예전보다 더 일찍 우는 이유는 기후 변화로 인해 기온이 더 빨리 올라가거나, 밤에도 온도가 높으면 더 일찍 울 수 있습니다. 또한 도시 조명 등 인공광으로 인해 매미가 새벽을 아침으로 착각할 수도 있으며, 매미 개체수 변화로 인해 경쟁이 치열해지면서 더 이른 시간에 먼저 울려고 할 수도 있습니다. 즉 매미는 기온, 광량, 습도 등 환경 요인에 따라 우는 시간이 달라지고, 새벽 5시에 울기 시작하는 것도 자연스러운 현상이라고 볼 수 있으며 특히 요즘처럼 밤 기온이 높고 새벽부터 밝은 여름철에는 더 빨리 울기 시작할 수 있습니다.

안녕하세요.동해안에서 잡히는 오징어와 서해안에서 잡히는 오징어는 대부분 같은 종에 속하는데요, 두 해역 모두에서 주로 잡히는 오징어는 살오징어(학명 Todarodes pacificus), 즉 "한류성 오징어"로, 한국 연안에서 가장 흔하게 잡히는 오징어입니다. 이 종은 동해뿐 아니라, 최근에는 서해와 남해에서도 점점 더 많이 출현하고 있습니다. 동해는 한류와 난류가 만나는 수온대가 넓고, 깊고 깨끗한 바다이기 때문에 오징어가 예부터 풍부하게 서식해왔는데요, 특히 강원도, 경북 울진, 속초, 포항 등이 대표적인 오징어 산지입니다. 주로 잡히는 오징어는 살오징어(Todarodes pacificus)로, 야행성이며 밤에 집어등을 이용한 오징어잡이로 많이 포획됩니다. 다음으로 원래 서해는 수심이 얕고, 염분과 수온 변화가 심하며, 오징어 서식에 적합하지 않은 조건이 많았습니다. 그러나 최근에는 기후변화로 인한 해수온 상승과 수온대 이동에 따라, 서해에서도 살오징어가 출현하고 있으며, 특히 충청남도 태안, 전북 군산 앞바다에서도 살오징어가 포획되는 사례가 늘고 있습니다. 이들은 동해에서 유입된 개체들이거나, 남해를 돌아 서해로 확장한 이동 무리로 추정됩니다. 무늬오징어(Sepioteuthis lessoniana)나 꼴뚜기류(Loligo spp.), 한치(Uroteuthis edulis) 같은 오징어도 있지만,이들은 남해안이나 열대 해역 중심이며, 동해·서해에서 주로 포획되는 주종은 ‘살오징어’라고 보시면 되겠습니다.

안녕하세요.말씀하신 2형 당뇨병, 에이즈(HIV 감염), 고혈압은 모두 현재로서는 "완치"보다는 "장기적 관리"를 중심으로 치료되고 있는 만성 질환들인데요 다만 과학은 빠르게 발전하고 있고, 미래에는 완치 가능성이 완전히 없는 것은 아닙니다. 현재로서는 인슐린 저항성과 인슐린 분비 감소가 복합된 질병으로, 식이요법·운동·약물로 조절이 가능한데요, 일부는 체중 감량이나 위장 우회 수술로 정상 혈당 상태로 회복되기도 하지만, 완전한 '치료'로 보긴 어렵습니다. 최근에는 베타세포 재생 유도 약물, 유전자 조절 기술, 장내 미생물 치료, 인슐린 생산 세포 이식 등이 연구되고 있는데요, 줄기세포 기반 치료나 CRISPR 유전자 편집 기술이 상용화되면, 일부 환자에게는 근본적 치료도 가능할 전망이 있긴 하지만 대중적 완치는 여전히 난제입니다. HIV 감염은 완치되지 않지만, 항레트로바이러스 치료(ART)로 거의 바이러스가 검출되지 않는 상태(U=U)까지 조절 가능하며, 전염 위험도 거의 없어지는데요, 2020년대에 들어 일부 환자가 조혈모세포 이식 등으로 HIV 완치에 성공한 사례가 등장하고 있습니다. 또한 CRISPR 기반 HIV 바이러스 제거 실험도 진행 중이며, 기억 T세포에서 HIV를 제거하는 방법, 바이러스 잠복기 유전자 깨우기 전략(“shock and kill”)도 연구되고 있으며, 따라서, 에이즈는 10~20년 내에 완치에 가까운 치료법이 등장할 가능성이 실질적으로 높아지고 있습니다.

안녕하세요. 사람처럼 온몸에서 땀을 흘리는 동물은 극히 드문데요, 실제로 인간은 ‘전신에 땀샘이 분포되어 있고 땀을 흘려 체온을 조절하는 거의 유일한 동물’ 중 하나입니다. 땀은 증발하면서 피부 표면에서 열을 빼앗아 체온을 낮추는 역할을 하는데요, 이것은 "증발열"의 원리를 활용한 효율적인 체온 조절 방법이지만, 땀을 만드는 데 물과 전해질이 소모되기 때문에 진화적으로 많은 동물들은 이 방법을 쓰지 않게 되었습니다. 사람과 유사한 땀샘을 가진 동물은 말이 있는데요, 말은 몸 전체에서 땀을 흘리며, 사람 다음으로 땀 분비가 활발한 동물입니다. 운동 후 몸이 젖고 땀이 거품처럼 일기도 합니다. 이외에도 당나귀와 얼룩말은 말과 비슷하게 땀샘을 가지고 있으며 땀을 흘릴 수 있습니다. 이 외에도 일부 영장류(예: 침팬지, 고릴라)는 손바닥이나 발바닥, 겨드랑이 등 일부 부위에서 제한적으로 땀을 흘립니다. 땀샘이 없거나, 땀으로 체온 조절을 하지 않는 동물들로는 대표적으로 개가 있는데요, 에크린 땀샘은 발바닥에만 존재하여, 전신 발한이 불가능합니다. 이들은 헐떡거리는 행위로 호흡기를 통해 열을 방출합니다.

안녕하세요.질문주신 코뿔소는 ‘소과(Bovidae)’에 속하지 않는데요, 코뿔소는 겉보기에는 뿔이 달려 있고 덩치가 커서 소와 비슷해 보일 수 있지만, 분류학적으로는 완전히 다른 과에 속하는 동물입니다. 코뿔소는 척삭동물문 포유강 기제목 코뿔소과에 속하는데요, 코뿔소과(Rhinocerotidae)는 ‘기제목(홀수 발가락류)’에 속하며, 말, 당나귀, 망아지 등과 더 가깝습니다. 반면에 소의 경우에는 우제목 소과에 속하는 동물입니다. 즉, 코뿔소는 이름에 ‘소’가 들어가 있지만, ‘소과’와는 전혀 다른 과에 속하는 동물이며, 코뿔소는 기제목(홀수발가락류), 소는 우제목(짝수발가락류)에 속하며, 이는 진화적 기원이 다르다는 뜻입니다. 또한 두 동물 모두 뿔이 있지만, 뿔의 구조와 생물학적 기원이 다릅니다.

안녕하세요.네, 말씀하신 것처럼 유당불내증이 있는 사람이 요구르트와 같은 발효유는 비교적 잘 소화할 수 있는 이유는 발효 과정에서 유당이 일부 분해되기 때문인데요, 요구르트를 만들 때는 젖산균(예: Lactobacillus 또는 Streptococcus 종)이 우유에 들어 있는 유당(젖당, lactose)을 먹고 젖산(lactic acid)으로 바꾸며 발효를 일으키기 때문이며 이 과정에서 유당의 양이 원유보다 상당히 감소하기 때문에, 유당불내증이 있는 사람에게 부담이 덜합니다. 또한 요구르트 내 살아 있는 유산균이 장에서 유당을 분해해 주는데요,요구르트에는 살아 있는 유산균(프로바이오틱스)이 남아 있으며, 이들이 장에 도달하면 남아 있는 유당을 직접 분해할 수 있습니다. 즉, 몸 안에서 젖당분해효소(lactase)가 부족하더라도, 유산균이 대신 유당을 분해해 주는 역할을 하며, 요구르트의 점도와 구조가 소화를 늦추어 증상 완화에 도움이 됩니다. 게다가 요구르트는 일반 우유보다 걸쭉한 상태로 위장 내 머무는 시간이 길어지며, 유당이 천천히 소화되기 때문에 한꺼번에 유당이 장으로 몰리는 일이 적으며, 그 결과 복통이나 설사와 같은 증상이 덜 심하게 나타납니다. 또한 요구르트에 포함된 다른 성분이 장내 환경을 개선해주는데요, 요구르트에는 유산균 외에도 단백질, 지방 등이 포함되어 있어 소화 과정을 완화시키고, 장내 미생물 균형을 돕기 때문에 유당불내증 증상을 줄이는 데 간접적으로 도움이 될 수 있습니다.

안녕하세요.사람을 포함한 포유류가 항상 일정한 체온을 유지할 수 있는 이유는 복잡한 생리학적 조절 체계, 특히 뇌의 시상하부(hypothalamus)와 신경계, 내분비계, 그리고 혈관·피부·근육·땀샘 등의 말초 기관들이 정교하게 협력하기 때문인데요, 이 과정을 체온 항상성(homeostasis)이라고 합니다. 우선 사람의 뇌에 있는 시상하부(hypothalamus)는 체온 조절의 "중앙 온도 조절기" 역할을 하는데요, 이 시상하부는 혈액의 온도나 말초에서 오는 감각신경 자극을 감지하여 다음과 같은 반응을 조절합니다. 체온이 올라가면 땀 분비, 혈관 확장, 호흡 증가가 나타나며, 반면에 체온이 내려가면 근육 떨림(떨림 열 생성), 혈관 수축, 대사 증가가 나타납니다. 이ㅡ태 사람의 체온은 약 36.5~37.5℃ 정도로 조절되는데, 이 수치는 인간 세포와 효소가 가장 안정적으로 작동하는 온도인데요, 효소의 활성이 가장 효율적인 온도가 약 37℃이며, 이는 면역세포가 병원체를 잘 제거할 수 있는 온도이기도 합니다. 즉, 이 온도는 수백만 년의 진화 과정에서 선택된 생존에 최적인 온도 범위입니다. 체온 조절은 복합적인 메커니즘에 의해 유지되는데요, 우선 기초대사율(Basal Metabolic Rate)이란 우리가 가만히 있어도 에너지를 소비하면서 열을 만드는 것을 말하며, 몸을 움직이면 근육 수축으로 많은 열이 발생합니다. 또한 추울 때 자동적으로 일어나는 근육 떨림은 열 생성 효과가 크며, 갈색지방(brown fat)이란 유아나 일부 성인의 경우 갈색지방이 열을 생성합니다 (비떨림성 열생산, non-shivering thermogenesis). 이와에도 피부 혈관이 확장되면 열이 빠져나가고, 수축되면 열이 보존되며, 더울 때 땀을 분비하여 증발을 통해 체온을 낮춥니다. 호흡을 봤을 때에는 빠르고 얕은 호흡으로 열이 배출되며, 옷 입기, 그늘 찾기, 몸을 움츠리기 등의 행동도 포함됩니다. 또한 체온 유지에는 음성 피드백 시스템(negative feedback)이 작용하는데요, 체온이 상승하면 시상하부가 감지하고 땀 분비, 혈관 확장을 통해 체온이 낮아지며, 반대로 체온이 하강하면 시상하부가 감지하고 떨림 유도, 혈관 수축을 통해 체온 상승이 유발되며, 이런 조절은 자동적이며, 매우 정밀하게 조절됩니다. 체온이 1℃만 벗어나도 신체에 큰 이상이 생길 수 있기 때문입니다.

안녕하세요.조혈모세포(혈액 줄기세포) 이식 후 삶이 더 어려워졌다는 설문조사 결과는 실제로 존재하며, 과학적 연구 결과와도 어느 정도 일치하는 면이 있는데요, 한국혈액암협회 설문 결과 응답자 155명 중 59%가 “이식 후 삶이 이식 전보다 더 힘들어졌다”고 답했으며, 54%는 전반적인 삶의 질이 악화됐다고 평가했습니다. 주요 어려움으로는 피로·무력감(75%), 피부·발진문제(63%), 체중 변화(54%), 정신적 스트레스(68%), 불임·성기능 장애(42%), 사회복귀 실패(45%), 경제적 부담(40% 이상) 등이 보고됐으며, 과학적 연구 결과로 단기적 영향 (입원 및 초기 회복기)으로는 조혈모세포 이식은 고강도 화학·방사선 치료 후 이루어지며, 면역이 크게 억제된 상태에서 감염, 구내염, 영양 불균형, 심한 피로 등이 나타납니다. 치료 후 1~2주 내에 신체 기능 저하와 우울 증상이 증가하며, 회복까지 상당한 시간이 소요됩니다. 장기 생존자 대상의 연구를 보면 한국에서 장기 생존자(≥2년)에 대한 연구에서는 피로가 80.6%, 만성 GVHD(이식편대숙주질환), 불안·우울, 스트레스 유지 등이 삶의 질을 크게 저하시킨 요인으로 나타났는데요, 특히 60세 미만, 여성, ALL 환자, 만성 GVHD, 면역억제제 장기 복용자에서 삶의 질 저하와 우울 증상이 더 심했습니다. 왜 많은 환자가 삶이 더 힘들다고 느낄지에 대해 생각해보자면 신체적 부담, 극심한 피로, 면역 억제 상태, 만성 GVHD, 불임, 피부 이상,정신·정서적 부담 불안, 우울, 암 재발에 대한 지속적 두려움, 사회·경제적 부담, 의료비용 부담, 직장 복귀 어려움, 관계 변화 회복의 지연 완전 회복까지 수개월~1년 이상 소요 등이 작용하는 것으로 나타났으며, 회복 기간이 길고, 만성 합병증 및 후유증이 지속될 수 있으며, 이는 삶의 질 저하로 이어집니다. 또한 환자 자신뿐 아니라 가족·돌봄자도 함께 심리적, 경제적 압박을 겪게 됩니다. 즉 한국혈액암협회의 설문 결과는 실제 의료 현장에서 느끼는 환자들의 경험을 보여주고 있으며, 국내 학술 연구와도 대체로 일치한다고 볼 수 있겠습니다.

안녕하세요. 지구는 약 45억 년 전에 형성되었고, 현재 가장 오래된 생명의 흔적은 약 38억~35억 년 전으로 추정되고 있으며, 따라서 생명은 지구 형성 후 약 5~10억 년 이내에 등장한 것으로 보입니다. 최초 생명의 기원은 '화학적 진화' 이론을 따르는데요, 가장 널리 받아들여지는 이론은 다음과 같은 단계입니다. 우선 지구 초기는 산소가 거의 없고, 메탄, 암모니아, 수소, 물 등으로 구성된 원시 대기 상태였는데요, 여기에 번개, 자외선, 화산 활동 등 에너지가 가해지면서아미노산, 핵산, 지방산 등 기본적인 유기 분자들이 자연적으로 형성되었다는 이론입니다. 이를 실험으로 증명한 것이 밀러-유리(Miller-Urey, 1953) 실험입니다. 현재의 유전 정보는 DNA가 담당하지만, 초기에는 RNA가 먼저 등장했을 것이라는 것이 RNA 세계 가설인데요, RNA는 유전 정보 저장 가능 (정보성), 자기 복제 가능 (효소처럼 작용)하며 이 두 가지 역할을 할 수 있는 만능 분자이므로, 생명의 기원에서 핵심으로 주목됩니다. 다음으로 지방산이나 인지질(lipid)들이 물 속에서 자연적으로 작은 방울(소포체, micelle, vesicle)을 만들 수 있는데요, 이 막 속에 RNA나 단백질 같은 유기분자가 들어가면, 외부와 구분된 공간에서 반응이 일어나는 '원시 세포'가 만들어질 수 있으며, 이러한 구조를 "원핵생명체의 조상(protocell)"이라고 부릅니다. 과학적으로 가장 초기 생명체의 공통 조상을 우리는 LUCA (Last Universal Common Ancestor)라고 부르는데요, LUCA는 우리가 아는 모든 생물(박테리아, 고세균, 진핵생물)의 공통 조상입니다. 단세포 원핵생물, DNA 기반의 유전 정보, RNA, 리보솜, 단백질 합성 능력 보유, 막으로 둘러싸인 구조, 열수 분출구 근처에서 살았을 가능성 (심해)이 특징으로 여겨지고 있으며 우선 지구상에는 단세포 생물이 서로 협력하며 집단을 이루는 군체가 먼저 등장했으며, 이후 세포 간 신호 전달, 역할 분화, 유전자 조절이 복잡해지며조직과 기관을 갖춘 다세포 생물로 진화하게 되었습니다. 이 과정은 약 10억 년 이상에 걸쳐 천천히 일어났으며, 가장 초기의 다세포 생물은 해면동물(스펀지류)과 같은 단순한 구조였을 가능성이 큽니다.

안녕하세요.역노화(Reverse aging), 다시 말해 생물학적 나이를 젊게 되돌리는 기술이 앞으로 수십 년 안에 실현 가능한가에 대해 답변드리자면, 현재 과학은 단순히 ‘노화 속도를 늦추는’ 수준을 넘어서 노화된 세포나 기관을 젊은 상태로 되돌리는 기술에 도전하고 있습니다. 즉 완전히 허황된 공상과학이 아니라, 실제로 세계적인 연구기관들과 바이오 기업들이 이 분야에서 활발히 연구 중입니다. 현재 진행 중인 핵심 연구와 기술들로는 우선 세포 리프로그래밍 (Cellular Reprogramming)이 있는데요, 일본의 야마나카 신야 박사가 개발한 ‘야마나카 인자(Yamanaka Factors)’는 성체세포를 줄기세포처럼 되돌리는 기술로, 최근에는 이 인자를 이용해 노화된 세포를 젊게 되돌리는 연구가 동물실험에서 성공하고 있습니다. 이외에도 SIRT1, FOXO, mTOR, p16 등 노화 관련 유전자 경로를 조절하는 방식으로 세포의 수명을 연장하거나 기능을 회복시키는 연구가 활발합니다. 이외에도 몸속에 쌓이는 노화된 세포(senescent cells)를 제거하는 약물이 연구되고 있는데요, 이 세포들은 염증, 암, 조직 손상과 관련이 있으며, 현재 일부 실험에서 근육·간·신경기능이 젊은 상태로 회복되는 결과도 나왔습니다. 또한 젊은 쥐의 혈액 성분을 노화된 쥐에 이식하면, 뇌·근육·간 기능이 개선되는 실험이 여러 번 재현되었는데요, 이를 토대로 젊은 혈장 유래 물질을 추출한 노화 억제 단백질이 주목받고 있습니다 (예: GDF11). 그렇다면, 20~30년 뒤엔 실제로 가능할지에 대해 답변드리자면, 우선 ‘부분적 역노화’는 충분히 현실적인데요, 피부, 근육, 간, 신경세포의 재생 및 회춘 치료 및 인공지능, 유전자 분석, 노화 바이오마커 측정을 통해 정밀 노화 제어 가능할 것입니다. 하지만 아직 해결해야 할 과제도 많은데요, 우선 세포를 너무 무리하게 젊게 만들면 종양화될 가능성이 있으며 기술의 비용 문제로 초기에는 초고가로, 일부 부유층만 접근 가능할 가능성이 있습니다.