답변 내역

곤충의 피가 빨간색이 아닌 이유는 대부분의 경우 혈색소로 헤모글로빈을 가지지 않기 때문입니다. 혈색소의 일종인 헤모글로빈은 알파글로빈 2개와 베타글로빈 2개로 이루어진 4차구조 단백질인데요, 각각의 소단위체들이 heme기를 가지고 있으며, heme기는 철을 가지고 있습니다. 철은 산소와 결합하여 산화될 경우 빨간색을 띠기 때문에 적혈구로 45% 이상이 차 있는 인간의 혈액이 빨갛게 보이는 것입니다. 반면에 곤충의 경우 기관에서 직접 몸 안의 산소를 운반하는 경우가 많고, 헤모시아닌이나 헤모에리트린을 혈색소로 가지기 때문에 피가 빨간색이 아닌 것입니다.

혈액의 색상을 결정하는 것은 혈색소의 종류라고 할 수 있습니다. 인간의 경우 혈액 속 산소를 운반하는 적혈구 속에 헤모글로빈 이라고 하는 혈색소가 많이 들어있습니다. 헤모글로빈은 알파글로빈 2개와 베타글로빈 2개로 이루어진 4차구조 단백질인데요, 각각의 소단위체들이 heme기를 가지고 있으며, 이 heme기는 철을 가지고 있습니다. 철은 산소와 만나 산화될 경우에 붉은색을 띤다는 특징이 있으며, 이로 인해 적혈구가 45% 이상을 차지하는 혈액 역시 붉게 보입니다. 반면에 곤충의 경우 헤모글로빈 대신에 헤모시아닌이나 헤모에리트린과 같은 혈색소를 가지기 때문에 피가 노란색, 초록색 등으로 나타나는 것입니다.

인간의 경우 혈중에서 산소를 운반 역할을 하는 혈액세포는 '적혈구'입니다. 이 적혈구에는 헤모글로빈이라는 혈색소가 들어있는데요, 헤모글로빈은 알파글로빈 2개와 베타글로빈 2개로 이루어진 4차 구조 단백질입니다. 각각의 글로빈은 heme기를 가지고 있는데, heme에는 철이 들어있습니다. 이 철이 산소와 만나 산화되는 과정에서 붉게 보이기 때문에 인간의 혈액은 붉은 것입니다. 반면에 곤충의 경우 헤모글로빈을 가지고 있지 않은 경우가 많으며, 이외에 헤모시아닌이나 헤모에리트린과 같은 다른 혈색소를 가지고 있기 때문에, 이러한 혈색소의 특성에 따라 다양한 색상의 피를 갖는 것입니다.

고사리는 꽃이 피는 식물들처럼 줄기에 양분이 이동하는 체관부와 물이 이동하는 물관부를 가진 관다발식물입니다. 하지만 꽃이나 씨앗이 없고 포자를 통해 번식을 하는데요, 다 자란 고사리 잎의 뒷면에는 갈색 포자가 들어있는 포자낭을 볼 수 있는데, 이 주머니가 터지면서 포자가 주변 땅으로 떨어지면서 새로운 고사리가 자라게 되는 것입니다.

카멜레온은 자신의 피부세포를 상황에 맞게 자유롭게 배열할 수 있습니다. 카멜레온의 배열된 피부세포 사이에서는 ‘광간섭’이라는 현상이 일어나게 되고, 그에 따라 카멜레온의 색이 변하는 것처럼 보이는 것입니다. ‘광간섭’이란 같은 광원에서 나오는 빛을 둘 또는 그 이상의 광행로로 나누고, 그것들이 겹쳐지며 광원에서 나온 빛의 파장과 다른 파장의 빛이 관찰되는 현상을 뜻합니다. 외부 광원으로부터 카멜레온의 피부에 도달한 빛은 다시 반사되어 우리 눈에 들어오는데, 이 과정에서 피부의 나노격자구조가 수없이 많은 슬릿의 역할을 합니다. 즉 빛을 여러 경로(광행로)로 나누어 주고, 이에 따라 서로 다른 위상을 갖는 파동들이 겹쳐져 카멜레온의 고유한 색이 변하는 것처럼 보이게 됩니다. 또한 카멜레온의 피부에는 빛을 반사하는 2개의 층이 있는데요, 카멜레온은 피부를 당기거나 느슨하게 하는 방법으로 바깥층에 있는 홍색소포(iridophore)에 있는 나노결정의 격자구조를 바꾸며, 이 과정을 통해 피부색을 변화시키게 되는 것입니다.

네, 이론적으로는 초파리도 사람을 물 수 있습니다. 성충의 경우 입이 퇴화된 하루살이와는 다르게 초파리는 입이 있습니다. 하지만 초파리는 부패한 과일, 발효된 식물 물질 및 미생물 등에서 영양을 섭취하며, 사람의 피나 살과 같은 동물성 물질은 이들의 식습관에 포함되지 않습니다. 또한 초파리의 구강 구조는 물거나 피를 빨기에 적합하지 않습니다. 이들은 주로 부패한 과일에서 액체를 섭취할 수 있는 구조를 가지고 있습니다. 따라서 사람의 피부에 앉아 물 가능성이 아예 없는 것은 아니지만 대부분의 경우에는 물지 않는다고 생각하시면 됩니다.

도미니카공화국의 고래관광 업체인 ‘컨셔스 브리드 어드벤처’가 촬영한 영상에 의하면 혹등고래 어미가 새끼에게 젖을 주는 장면이 목격되었는데요, 일반적으로 어미는 정지 상태에 있으며 몸을 세우고 새끼는 지느러미 아래쪽 젖꼭지에 입을 대고 비스듬하게 몸을 세우는 자세를 취한다고 합니다. 또한 고래나 돌고래는 수중에서 수유를 해야 하기 때문에 바닷물에 쉽게 녹아버린다면 새끼가 잘 먹을 수 없을 것입니다. 따라서 젖은 지방 농도가 30~35% 정도로 높아서 점성이 있는 형태로 나오고, 바닷물이 닿아도 잘 녹지 않도록 진화했다고 합니다.

비둘기와 참새는 도시 환경에 잘 적응하여 다양한 장소에 둥지를 짓는데요, 도심에서 흔히 볼 수 있는 이 새들은 야생의 새들과 마찬가지로 나무뿐만 아니라 여러 인공 구조물에도 둥지를 짓습니다. 비둘기는 건물의 틈새, 지붕, 처마 밑 등 안전하고 높은 장소를 선호하며, 따라서 고층 건물의 발코니나 외벽의 작은 공간, 에어컨 실외기 주변에도 둥지를 짓습니다.

미국의 한 신경과학 스타트업이 사람 머리를 통째로 분리해 다른 사람 몸에 이식하는 기술을 개발했다고 발표하고, 이들은 수술 과정을 그래픽으로 구현한 시뮬레이션 영상도 공개했는데요, 이에 대해 전문가들은 실현 가능성에 의문을 표하며 안전성 우려가 크다는 지적을 내놓고 있습니다. 미국 스타트업 ‘브레인브릿지’(BrainBridge)는 최근 “사지마비 등 질병이나 장애를 가진 환자 머리를 뇌사 상태인 기증자 몸에 그대로 이식하는 기술을 개발했다”며 수술 과정을 그래픽으로 구현한 8분짜리 영상을 유튜브와 엑스(X·옛 트위터) 등에 공개했습니다. 브레인브릿지의 수술 시연 영상은 조회수 1000만 회를 넘기며 주목받았는데요, 다만 일부 전문가들은 현실성에 의문을 제기하며 회의적인 반응을 보이고 있습니다. 왜냐하면 신경다발을 연결하는 행위 자체가 어렵고 수술 이후 부작용 위험이 높아 성공 가능성이 낮으며, 또한 수술 로봇에 대한 윤리적 문제로 규제 당국의 허가를 받는 일 역시 어렵기 때문입니다.

전사조절인자(transcription factor)는 유전자 발현을 조절하는 단백질입니다. 이들은 특정 DNA 서열에 결합하여 해당 유전자의 전사를 활성화하거나 억제합니다. 전사조절인자는 유전자의 프로모터(promoter) 또는 인핸서(enhancer) 부위에 결합하며, 이 결합은 RNA 중합효소가 유전자를 전사하여 mRNA를 생성하는 과정을 촉진하거나 억제합니다. 이때 어떤 전사조절인자가 작용하는지에 따라서 서로 다른 유전자가 발현하게 되며, 이로 인해 다양한 세포 유형을 형성하게 되는 것입니다. 또한 전사조절인자의 통합조절(integrated regulation)은 여러 전사조절인자가 상호작용하여 유전자 발현을 조절하는 과정을 의미합니다.