답변 내역

안녕하세요. 김지호 박사입니다.앵무조개는 오소콘과 함께 '사새아강(앵무조개아강, Nautiloidea)'에 속하지만 암모나이트는 '국석아강(암모나이트아강, Ammonoidea)'에 속하는데요, 이름은 조개이지만 이매패류(=조개)가 아닌 두족류(오징어, 문어와 같은 류)에 속하는 생명체입니다. 이러한 앵무조개는 인도양 태평양의 열대해역 수심 200m 산호초에서 작은 어류와 갑각류를 먹으면서 사는데요 앵무조개의 눈에는 수정체가 없고, 촉수에는 빨판이 없습니다. 앵무조개는 촉수 아래에 있는 누두를 통해 물을 내뿜으면서 유영하며 또한, 껍데기 속 빈 공간에 물을 채워 부력을 조절합니다.

안녕하세요. 내장 기관은 모든 동물의 생존에 필수적인 역할을 하지만, 각각의 기관이 소비하는 에너지와 효율성은 동물의 크기, 생리적 상태, 환경에 따라 달라집니다. 내장 기관이 소비하는 에너지는 전체 대사율(기초대사율, BMR)에 크게 기여하며, 다음과 같은 방식으로 분석할 수 있습니다. 첫번째는 내장 기관의 에너지 소비 비율입니다. 내장 기관이 소비하는 에너지는 동물의 기초대사율(BMR) 중 약 40~60%를 차지하는데요 주요 기관별 비율은 대략 다음과 같습니다. 우선 간 (Liver)은 체중 대비 약 23%를 사용하며 대사 조절, 독소 제거, 글리코겐 저장 등의 역할을 합니다. 다음으로 뇌 (Brain)는 소형 동물과 인간에서는 BMR의15~20%까지 사용하며 큰 동물(예: 소, 코끼리)에서는 약 2~8% 정도 사용하고, 신경 신호 전달, 항상성 조절 등의 역할을 합니다. 심장 (Heart)의 경우 BMR의 약 8~10%를 소비하며 혈액 순환을 통해 산소와 영양소 공급합니다. 정리하자면 내장 기관은 동물의 기초대사율 중 40~60%의 에너지를 소비하며 기관별로 에너지 소비 비율은 다르며, 뇌와 간이 가장 많은 에너지를 사용합니다. 효율성 측면에서 심장과 신장은 낮은 에너지로 중요한 기능을 수행하며, 뇌는 높은 에너지를 소비하지만 고급 기능을 제공하여 효율성을 간접적으로 높입니다.

안녕하세요. 영장류 중에서도 인간과 가까운 조상들이 호리호리한 체형으로 진화하고 살아남게 된 이유는 환경적, 생리적, 그리고 행동적 요인들이 복합적으로 작용했기 때문입니다. 이를 다음과 같이 정리할 수 있습니다. 첫번째는 이동 방식의 변화입니다. 초기 인류는 숲에서 살던 나무 위 생활에서 점차 사바나 환경으로 이동하게 되었습니다. 이 과정에서 이족보행이 주요 이동 방식으로 자리 잡았고, 이는 에너지 효율성을 높이는 데 중요한 역할을 했습니다. 호리호리한 체형은 긴 다리와 가벼운 몸으로 장거리 이동에 유리했습니다. 열대 기후에서 땀을 통해 열을 효과적으로 발산할 수 있는 구조였습니다. 두번째는 사냥과 채집 전략의 적응입니다. 호리호리한 체형은 persistence hunting을 가능하게 했습니다. 인간은 단거리 속도는 부족하지만, 장시간 동물을 추적하며 지치게 만드는 전략에 특화되었습니다. 이는 고칼로리 음식을 얻는 데 큰 도움을 주었고, 생존에 유리했습니다. 세번째는 뇌 발달과 에너지 요구량입니다. 인간은 다른 영장류에 비해 뇌가 매우 크며, 이는 높은 에너지를 요구합니다. 호리호리한 체형은 비교적 적은 에너지로 생존할 수 있게 하여 뇌 발달에 필요한 에너지를 확보하는 데 기여했습니다. 네번째는 체온 조절입니다. 사바나 환경은 고온 건조한 조건을 특징으로 합니다. 호리호리한 체형은 표면적 대비 체적 비율이 높아, 체온을 효과적으로 방출할 수 있었습니다. 고릴라와 같은 큰 몸집은 숲 속의 그늘진 환경에서는 유리하지만, 열린 초원에서는 과열되기 쉽습니다. 다섯번째는 사회적 협력과 적응입니다. 인간의 생존은 도구 사용, 불의 활용, 협력적 사냥과 같은 문화적 요소와도 밀접한 관련이 있습니다. 이러한 행동은 빠르고 날렵하게 이동할 수 있는 체형이 유리하게 작용했을 가능성이 높습니다. 여섯번째는 다양한 종 간 경쟁입니다. 초기 인류의 조상들 중에는 다양한 체형과 생활방식을 가진 종들이 공존했습니다. 고릴라와 같은 큰 체형의 종들은 제한된 지역(숲)에서만 생존이 가능했지만, 호리호리한 체형의 인류는 더 다양한 환경에 적응할 수 있었을 것이며 환경 변화(기후 변화 등)에 유연하게 대처할 수 있는 종이 살아남게 되었습니다. 정리하자면 호리호리한 체형은 환경 변화에 대한 적응, 에너지 효율성, 체온 조절, 이동성 등에서 경쟁력을 제공했습니다. 이러한 진화적 특징은 인간이 지구상의 다양한 환경에서 살아남고 성공적으로 확산할 수 있게 한 중요한 요인 중 하나입니다.

안녕하세요.네안데르탈인은 발굴과 연구가 진행될수록 현생인류와 거의 다를 바 없는 생활을 했던 것으로 밝혀지고 있지만, 약 4만 년 전 지구상에서 홀연히 사라졌는데요 그 원인을 놓고 의견이 분분한 가운데, 악셀 팀머만 IBS 기후물리연구단장이 슈퍼컴퓨터를 이용한 연구를 통해 이들이 사라진 원인을 현생인류와의 경쟁이라고 주장했습니다. 유럽과 시베리아 등에 널리 퍼져 살던 친척인류 네안데르탈인은 도구를 만들고 집단생활을 하며 장신구를 만드는 등 현생인류(호모 사피엔스)와 크게 다르지 않은 생활을 했던 것으로 추정되지만 약 4만 년 전 지금의 스페인 지역을 마지막으로 홀연히 지구상에서 자취를 감췄는데요 비록 일부는 현생인류와 가정을 이뤄 후손(현대인)의 게놈에 자취를 남겼지만, 대부분은 사라진 것으로 추정되고 있습니다. 그동안 그 이유를 놓고 현생인류와의 경쟁과 혹독하고 변덕스러운 기후 등 여러 가설이 대립했는데, 최근 국내 연구기관의 슈퍼컴퓨터를 이용한 연구 결과 현생인류와의 자원 경쟁에서 밀려난 게 가장 큰 멸종 이유라는 주장이 제기되었습니다. 악셀 팀머만 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단장은 옛 기후 데이터를 이용해 과거 환경을 복원하고 그 안에서 현생인류 및 네안데르탈인이 확산하는 과정을 모사한 수학 공식 모형을 만든 뒤 이를 IBS 슈퍼컴퓨터 ‘알레프’를 이용해 풀어 이 같은 사실을 밝혔으며 연구 결과는 지질학 분야 국제학술지 ‘신생대 제4기 과학 리뷰’에 발표됐습니다.팀머만 단장은 “그들이 현생인류 확산 시기에 사라진 것은 우연이 아니다”라며 “이번 시뮬레이션 연구로 네안데르탈인의 멸종이 우리가 행한 최초의 주요 멸종 사건이라는 사실이 분명히 드러났다”고 말했습니다. 그는 “연구를 확장해 식생과 기후변화를 이끈 더 상세한 요인, 문화 그리고 바이러스 등 병원체를 포함하는 새로운 모형을 연구중”이라며 특히 ”수두대상포진 바이러스와 같이 현생인류가 10만 년 전 동물에게 옮은 바이러스는 높은 치명률로 네안데르탈인 인구수 감소에 기여했을 것”이라고 말한 바 있습니다.

안녕하세요."골든햄스터"는 설치목 비단털쥐과 비단털쥐아과 시리아햄스터속(Mesocricetus)의 생물을 말하는데요, 실험용으로 많이 사육하다 현재는 애완용으로 많이 사육하고 있습니다. 보통 알려져 있는 수명은 2~3년 정도이지만, 사육시 성장기간의 영양상태에 따라서 달라질 수 있으며 암컷은 20cm, 수컷은 20cm에 조금 못 미칠 정도로 성장도 가능합니다. 그래서 같은 골든햄스터를 길러도 부모 햄스터들의 크기, 성장기간 중 영양공급, 수면시간 등의 여러 요소들에 따라 덩치 차이가 많이 날 수 있습니다.

안녕하세요. 주근깨는 햇빛 노출 부위의 피부에 주로 생기는 황갈색의 작은 색소 반점을 말하는데요, 이는 보통 염색체 우성으로 유전된다고 생각됩니다. 주근깨는 백인종, 특히 금발과 적발인 사람에게 흔하게 발생합니다. 동양인에게는 발생하는 경우가 흔하지 않으며 출생 시에는 없다가 5세 이후에 나타나기 시작합니다. 점차 주근깨의 수가 증가하다가 사춘기 전후에 정점에 도달합니다. 이후 나이가 들어감에 따라 주근깨가 감소하는 경향을 보입니다. 이때 주근깨는 표피의 멜라닌 세포에서 멜라닌 분비가 증가하면서 생기는 것인데요, 이는 melanocortin-1-receptor 유전자의 변이와 연관이 있습니다. 주근깨의 색깔은 햇볕의 양과 밀접한 관계가 있습니다. 또한 주근깨는 코, 뺨, 손등, 앞가슴과 같이 햇볕에 노출되는 부위에 생깁니다. 그 크기는 대개 직경 3mm 이하이며 주근깨는 원형, 타원형의 모양으로 발생하며, 때로는 각진 형태로 발생합니다. 겨울철에는 연한 갈색을 띠거나 불분명하게 보이고, 여름철에는 암갈색으로 뚜렷하게 보입니다. 이는 햇볕의 양에 의한 것입니다.

안녕하세요. 닭대가리는 기억력이 좋지 못하고 어리석은 사람을 놀림조로 이르는 말로 쓰이는데요, 실제로 닭의 지능지수는 5~10정도 밖에 되지 않으며 진돗개와 돌고래 등 다른 동물과 비교했을 때에도낮은 수치입니다. 그러나 동물학 분야 국제 학술지 '동물인지'(Animal Cognition)에 실린 연구 논문은 닭이 농장 가축으로 지극히 저평가됐지만 실제로는 포유류, 영장류와 비슷한 사고 능력을 갖추고 있다고 밝힌 바 있습니다. 수컷 닭은 암컷을 유인할 먹이가 없더라도 먹이를 찾은 것처럼 소리를 내며, 암컷에게 구애할 때는 근처에 경쟁자가 있으면 들키지 않기 위해 평소보다 훨씬 작게 웁니다. 닭은 숫자에 대한 개념도 있는데요 갓 부화한 병아리도 양의 차이를 분별할 수 있으며, 간단한 연산도 할 수 있다고 합니다. 또한 자체 평가를 통해 누가 먼저 먹이를 쫄 것인지 서열을 정하는 등 '자기인지' 능력이 있으며, 두려움, 기대, 분노 등 복잡한 감정도 느낍니다.

안녕하세요.한번에 여러 마리의 새끼를 가지는 동물과 그렇지 않은 동물의 차이는 생식 방식과 번식 전략에 따라 다릅니다. 이는 난자의 수, 수정 과정, 그리고 생존 전략에 영향을 받습니다. 인간의 경우에는 한번에 한 마리 또는 적은 수의 새끼를 낳는데요, 새끼의 생존율을 높이기 위해 부모가 많은 에너지를 투자해 양육합니다. 환경이 안정적일 때 적합하며, 개체 하나의 생존 가능성을 극대화하는 방식입니다. 반면에 고양이, 개의 경우에는 한번에 여러 마리의 새끼를 낳습니다. 개체당 양육에 드는 에너지는 적지만, 많은 새끼를 낳아 생존율을 높이려 합니다.환경이 변동성이 크거나 새끼의 생존율이 낮을 때 적합합니다. 한 번에 적은 수의 새끼를 가지는 경우는 난소에서 한 번에 한 개 또는 소수의 난자만 성숙하여 배란됩니다. 이때 대부분의 경우 하나의 난자가 수정되어 한 마리의 새끼를 형성합니다. 반면에 고양이와 개는 다배란성 동물로, 난소에서 한 번에 여러 개의 난자가 성숙합니다. 수컷의 정자와 수정되면 각각의 난자가 개별적인 배아로 발달하여 여러 마리의 새끼가 태어납니다. 정리하자면 고양이나 개는 다배란성 동물로 난소에서 여러 개의 난자를 배란하기 때문에 한번에 여러 마리의 새끼를 가지는 것입니다. 인간 같은 단배란성 동물은 난자가 한 번에 하나만 배란되어, 일반적으로 한 명의 아기만 가지게 됩니다. 이는 각각의 번식 전략이 환경에 적응한 결과라고 볼 수 있습니다.

안녕하세요. 코로나바이러스는 외피가 있는 단일 가닥 RNA 바이러스로, 4개의 단백질(S, N, E, M)을 갖고 있는데요, 이중에서도 N(nucleocapsid) 단백질은 가장 많이 발현되는 단백질로서 이에 대한 항체인 SARS-CoV-2 Ab(anti-N) 검사가 양성이면, 과거에 노출되었음을 알 수 있습니다. S(spike) 단백질은 바이러스가 장기나 혈관의 세포에 침투해서 감염을 일으키도록 하는 단백질로, 대부분 백신들이 이 단백질을 타깃하도록 개발됩니다. 따라서 SARS-CoV-2 Ab (anti-S1 RBD) 검사 결과가 양성이며, 과거 감염 후 혹은 백신에 의한 항체 생성을 의미할 수 있습니다.

안녕하세요. 꽃이 계절의 변화를 감지하고 개화 시기를 조절하는 과정은 매우 복잡하며, 생리학적 및 생화학적 메커니즘이 결합되어 있습니다. 이 과정에서 생체 시계 (circadian rhythm)와 광주기 반응 (photoperiodism), 그리고 온도 변화 (vernalization) 등이 중요한 역할을 합니다. 꽃을 포함한 많은 식물들은 생체 시계를 가지고 있습니다. 생체 시계는 일정한 주기로 식물의 생리적 과정을 조절하는 내재적인 시간 측정 시스템으로, 대개 24시간 주기로 작동합니다. 이 시계는 빛과 어두운 주기에 맞춰 식물의 내부 시간과 외부 환경을 조화롭게 맞춥니다. 빛과 어두움은 식물의 생체 시계를 리셋하는 중요한 신호입니다. 식물은 빛의 강도, 색, 지속시간 등을 감지할 수 있으며, 이를 통해 하루 중 어느 시점인지 파악합니다. 생체 시계는 꽃이 피는 시기뿐만 아니라, 광합성, 성장, 호르몬 조절 등 다양한 생리적 과정을 조절합니다. 광주기 반응은 식물이 낮과 밤의 길이 (즉, 일조시간과 야경시간)에 따라 개화 시기를 결정하는 중요한 메커니즘입니다. 광주기 반응은 크게 단일식물 (long-day plants), 단일식물 (short-day plants), 그리고 무차별식물 (day-neutral plants)로 나눠집니다. 단일식물들은 낮의 길이가 일정 기준 이하일 때 개화가 촉진됩니다. 일반적으로 가을이나 겨울처럼 낮 시간이 짧아지는 계절에 꽃을 피웁니다. 예를 들어, 국화와 같은 식물들이 이에 속합니다. 장일식물들은 낮의 길이가 길어지는 여름철에 개화가 촉진됩니다. 즉, 봄이나 여름처럼 일조시간이 길어지는 시기에 꽃을 피웁니다. 예를 들어, 밀, 보리, 상추 등이 이에 속합니다. 꽃의 개화 시기를 결정하는 중요한 생리적 신호 중 하나는 식물 호르몬입니다. 여러 호르몬들이 상호작용하면서 꽃의 개화 시점을 조절하는데, 그 중 주요한 호르몬은 자르친(Jasmonic acid), 옥신(auxin), 사이토키닌(cytokinin), 가브렐린(gibberellin), 에틸렌(ethylene) 등입니다. 식물은 외부의 환경 신호 (빛, 온도, 습도 등)와 내부의 생체 시계를 결합하여 최적의 개화 시기를 결정합니다. 예를 들어, 빛의 양과 온도가 일정 수준에 도달했을 때 생체 시계가 이를 인식하고, 관련 유전자를 활성화시켜 꽃이 피는 과정을 시작합니다. 또한, 식물들은 계절 변화에 맞춰 생리적으로 준비가 될 때까지 기다리며, 이는 생존과 번식에 유리한 시점에 꽃을 피우기 위한 전략입니다. 정리하자면, 꽃이 계절의 변화를 감지하고 개화 시기를 조절하는 메커니즘은 생체 시계, 광주기 반응, 온도 변화, 그리고 호르몬의 상호작용을 포함하는 복합적인 과정입니다. 식물은 환경에서의 신호를 감지하고, 그에 맞춰 개화 시점을 정함으로써 번식과 생존을 최적화합니다. 이러한 메커니즘은 진화적 압력에 의해 다양한 방식으로 발달해 왔으며, 각 식물 종마다 개화 시기가 다르게 나타나는 이유가 바로 여기에 있습니다.