고양이도 사람처럼 주 사용 발이 정해져 있을까?
안녕하세요.네, 고양이도 사람처럼 더 자주 쓰는 주 사용 발이 있는 경우가 많은데요, 행동을 관찰해 보면 어떤 고양이는 왼앞발을 더 자주 쓰고, 어떤 고양이는 오른앞발을 선호하며, 일부는 비교적 양쪽을 비슷하게 사용하는 양발형 경향을 보이기도 합니다. 이 현상은 동물행동학에서 측성으로 설명하는데요, 척추동물의 뇌는 좌우 반구가 완전히 동일 기능만 하는 것이 아니라, 특정 정보 처리나 운동 조절이 어느 한쪽에 상대적으로 치우치는 경우가 있습니다. 고양이 역시 뇌와 신경계의 비대칭성이 행동으로 나타날 수 있습니다.실제로 고양이에게 간단한 과제를 주면 발 선호가 드러나는데요, 예를 들어 좁은 틈에 간식을 넣어 꺼내게 하거나, 장난감을 건드리게 하거나, 계단 첫발을 어느 쪽으로 내딛는지 관찰하면 반복적으로 같은 앞발을 먼저 쓰는 개체가 있습니다. 단 한 번이 아니라 여러 번 반복했을 때 통계적으로 한쪽 비율이 높으면 주 사용 발로 판단합니다. 다만 고양이의 발 선호는 사람처럼 극단적으로 강하지 않은 경우가 많습니다. 인간은 일상생활 대부분을 한 손으로 처리하지만, 고양이는 네 발로 이동하고 양쪽 앞발을 함께 쓰는 행동이 많기 때문에 어떤 과제에서는 왼발, 다른 상황에서는 오른발을 쓰기도 합니다. 즉, 상황 의존적 선호가 흔합니다. 감사합니다.
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인간을 수정란 때부터 인큐베이터에서 키울 수 없나요?
안녕하세요.네, 현재 과학기술로는 인간을 수정란 단계부터 출생까지 완전히 인공 인큐베이터에서 키우는 것은 불가능합니다. 인큐베이터는 신생아, 특히 미숙아에게 온도와 습도, 산소 농도, 감염 관리를 제공하는 장치인데요, 이는 이미 태어난 아기를 보호하는 장비이지, 자궁을 대신해 태아를 만드는 장치는 아닙니다. 말씀해주신 내용은 정확히 말하면 인공 자궁에 가까운데요, 이는 수정란이 착상하고, 태반이 형성되고, 수개월 동안 성장하는 전 과정을 몸 밖에서 유지하는 시스템입니다.우선 인간의 임신에 있어서 수정란은 자궁내막에 착상하고, 모체 조직과 상호작용하며 태반을 형성합니다. 태반은 산소와 영양분 공급, 노폐물 제거, 면역 조절, 호르몬 생산, 혈류 조절을 동시에 수행하기 때문에, 이러한 기능을 기계적으로 완벽히 재현하는 것은 엄청난 난제입니다. 또한 태아는 폐로 숨 쉬지 않고 태반을 통해 산소를 공급받는데요, 이때 산소를 너무 많이 줘도 손상될 수 있고, 너무 적으면 발달 장애가 생깁니다. 영양 공급도 단순 포도당 주입이 아니라 지방산, 아미노산, 미량 영양소, 성장 신호가 정교하게 조절되며 임신 중 모체 호르몬 변화는 태아의 뇌, 폐, 면역계 발달에도 영향을 줍니다. 즉, 자궁은 생물학적 조절 시스템이기 때문에 이를 인공적으로 조성하는 것은 매우 까다롭습니다. 감사합니다.
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[생물] 천축서과가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요.천축서과는 설치목 안에 속하는 한 과인데요, 기니피그, 카피바라, 마라처럼 서로 공통 조상을 가진 남아메리카계 설치류 무리를 묶는 분류 단위라고 보시면 됩니다. '천축서'는 기니피그의 옛 한자식 이름에서 유래한 것인데요, 천축은 과거 인도를 뜻하던 말이고, 서는 쥐를 의미합니다. 실제로 기니피그는 인도산도 아니고 쥐도 아니지만, 과거 외래 동물을 부르던 방식이 이름에 남았습니다. 천축서과에 속하는 동물들의 공통 특징 중 가장 중요한 것은 초식성 경향이 강한 설치류라는 점인데요, 풀, 잎, 줄기, 과실 등을 먹으며, 이를 갈아먹기 위해 앞니가 평생 자랍니다. 이는 설치류 전반의 특징이지만 천축서과는 특히 섬유질 식물성 먹이에 적응해 어금니 구조와 소화기관이 발달해있으며, 기니피그와 카피바라는 맹장 발효를 통해 식물 섬유를 분해합니다. 또한 천축서과는 체형이 비교적 둥글고 꼬리가 매우 짧거나 거의 없으며, 머리가 크고 목이 짧은 경향이 있습니다. 기니피그는 거의 꼬리가 보이지 않고, 카피바라도 꼬리가 퇴화했는데요 이는 일반적인 쥐처럼 긴 꼬리를 가진 설치류와는 차이가 큽니다. 행동적으로는 사회성이 높은 종이 많은데요, 기니피그는 무리 생활을 하며 다양한 소리로 의사소통하고, 카피바라도 큰 집단을 이루어 생활합니다. 카피바라는 특히 물가 생활에 적응해 수영을 잘하고, 눈·귀·콧구멍이 머리 위쪽에 있어 물에 몸을 담근 채 주변을 살피기 좋습니다. 감사합니다.
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꽃가루 알레르기가 있는데 농대 가는 건 무리일까요?
안녕하세요.꽃가루 알레르기가 있다고 농대 진학이 무리인 것은 아니지만, 정확한 알레르기 원인을 검사하시고 증상 조절 치료를 하시고 꽃가루 노출이 적은 세부 전공 탐색하시는 것이 좋을 것 같습니다. 말씀해주신 맑은 콧물, 눈 가려움은 전형적인 알레르기 비염과 알레르기 결막염 양상인데요, 꽃가루 알레르기라고 느껴도 실제로는 특정 나무 꽃가루, 잔디류나 벼과 식물 꽃가루, 혹은 집먼지진드기, 곰팡이, 먼지와 혼동되는 경우도 많습니다. 즉, 정확히 어떤 항원에 반응하는지 모르면 예측이 어렵기 때문에 알레르기내과 또는 이비인후과에서 검사를 받아보는 것이 좋습니다. 피부단자검사나 혈액검사로 나무류, 잡초류, 잔디류, 곰팡이, 진드기 등에 대한 감작 여부를 확인할 수 있습니다. 또한 농대라고 해서 모두 밭에서 꽃가루를 맞으며 일하는 것은 아닌데요, 분자육종, 식물유전학, 식물생명공학, 조직배양, 종자과학, 스마트팜 등은 실험실, 온실, 데이터 기반 비중이 높을 수 있습니다. 반대로 노지 포장실험, 개화기 인공수분, 대규모 재배 실습 등은 계절에 따라 꽃가루 노출이 많을 수 있는데요 이처럼 농대 안에서도 노출 강도는 차이가 큽니다. 알레르기가 있어도 많은 사람들이 현장 직무를 수행하는데요, 따라서 중요한 것은 관리라고 생각합니다. 꽃가루 시즌에 항히스타민제, 비강 스테로이드 스프레이, 인공눈물, 보호안경 등으로 증상을 상당히 줄일 수 있으며, 증상이 심하면 면역치료도 고려 대상이 될 수 있습니다. 다만 증상이 정말 심해 천식, 호흡곤란, 두드러기까지 동반된다면, 이 경우에는 반드시 전문의 상담 후 실습 환경을 신중히 고려해야 합니다. 하지만 현재 말씀하신 증상만 보면, 잘 관리하면 충분히 도전 가능한 수준으로 보입니다. 감사합니다.
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미애 AI 기반의 인공지능 결국에는 암을 정복하는 날이 50년 안에 펼쳐질까요
안녕하세요.향후 50년 안에 AI를 포함한 과학기술 발전으로 암 치료는 지금과 비교할 수 없을 정도로 크게 진전될 가능성이 높지만 완전히 정복할 수 있을지는 미지수입니다. 암은 단일 질병이 아닌데요, 폐암, 유방암, 대장암, 백혈병, 췌장암, 뇌종양은 서로 완전히 다른 생물학적 특성을 가집니다. 심지어 같은 폐암이라도 환자마다 돌연변이 패턴, 면역환경, 전이 성향이 다르기 때문에 한 종양 안에서도 세포들이 유전적으로 다양해 치료 중 일부 세포가 살아남아 내성을 획득할 수 있습니다. 하지만 AI는 암 분야에서 매우 강력한 도구가 될 것은 분명합니다. 우선 CT, MRI, 병리 슬라이드, 내시경에서 인간이 놓치기 쉬운 미세 패턴을 AI가 찾아낼 수 있을 것입니다. 암은 조기에 발견할수록 완치율이 급격히 높아지는 경우가 많기 때문에, 조기진단 혁신은 가장 큰 변화를 만들 수 있습니다. 이미 암 치료는 과거와 비교하면 엄청나게 발전했는데요, 과거의 수술, 방사선, 항암화학요법 외에도 표적치료제, 면역항암제, CAR-T 세포치료 등이 등장했고 일부 백혈병, 림프종, 고환암, 갑상선암 등에서는 상당히 높은 치료 성과를 보입니다. 앞으로 50년 동안 이런 기술이 누적되면 현재 난치암으로 분류되는 암들도 상당수가 관리 가능해질 수 있습니다.미래의 암 치료는 예방 중심으로 이동할 가능성이 큰데요, 액체생검이나 개인 유전체 기반 위험도 예측, 생활습관 데이터 분석, 백신 기술 발전으로 암이 커지기 전 잡아내거나 아예 발생 가능성을 낮출 수 있습니다. 하지만 인간은 세포 분열을 계속하는 생명체이므로 돌연변이는 완전히 막을 수 없습니다. 노화가 진행될수록 DNA 손상, 면역감시 저하, 조직 환경 변화가 누적되어 암 발생 위험은 계속 존재합니다. 감사합니다.
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판다는 왜 온몸을 땅바닥에 굴릴까요?
안녕하세요.판다가 온몸을 굴리는 이유는 체온 조절, 털 관리, 냄새 소통, 놀이, 움직임 효율성 등 여러 요인으로 인한 것입니다. 판다는 몸집이 크고 두꺼운 털을 가진 동물인데요, 원래 서식지인 중국 산악지대는 서늘하지만, 날씨가 따뜻하거나 활동 후 체온이 오르면 몸을 식힐 필요가 있습니다. 이때 바닥에 몸을 대고 구르면 몸 표면의 열을 빼앗기는 접촉 냉각 효과가 생깁니다. 또한 야생동물은 나무에 비비거나 땅에 구르면서 털 사이 먼지, 기생충, 가려움 자극을 줄이기도 하므로, 판다도 굴러서 몸을 긁거나 털 상태를 정리할 수 있습니다. 특히 털갈이 시기에는 이런 행동이 늘어날 수 있습니다.또한 곰과 동류 동물들은 냄새 소통을 중요하게 사용하는데요, 판다는 항문 주변의 냄새샘 분비물로 영역 표시를 하며, 나무나 바위에 비비기도 합니다. 바닥에 구르는 행동은 주변 냄새를 몸에 묻히거나 자신의 냄새를 남기는 방식으로 작용할 수 있습니다. 특히 영상에서 자주 보이는 귀여운 구르기는 놀이 행동인데요, 어린 판다나 어린 개체는 운동 능력 발달, 균형 감각 학습, 사회적 자극 해소를 위해 구르고 매달리고 뒤집히는 행동을 많이 합니다. 동물원 판다가 자주 구르는 이유 중 하나도 포식자 스트레스가 없고 비교적 안전하기 때문입니다. 마지막으로 체형 자체도 영향을 주는데요, 판다는 머리와 몸통이 크고 다리가 짧으며 무게중심이 낮습니다. 그래서 방향 전환이나 일어나는 동작이 다른 동물보다 둔해 보이고, 때로는 구르는 것이 오히려 에너지 효율적인 움직임처럼 보일 수 있습니다. 감사합니다.
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큰구렁이가 동물을 삼켜버리던데 그냥 삼키면 자동으로 소화가 되나요?
안녕하세요.큰구렁이 같은 대형 뱀은 음식물을 잘게 부수지 않고 먹이를 통째로 삼킨 뒤 몸속에서 천천히 분해하는 방식으로 소화합니다. 사람은 치아로 씹는 기계적 분쇄가 중요하지만, 뱀의 이빨은 음식을 씹는 어금니가 아니라 먹이를 붙잡고 안쪽으로 끌어당기는 갈고리형 치아입니다. 이때 뱀이 자기 머리보다 큰 동물을 삼킬 수 있는 이유는 아래턱 좌우가 하나의 뼈로 붙어 있는 것이 아니라 탄력 있는 인대로 연결되어 있기 때문입니다. 즉 위턱과 아래턱, 좌우 턱이 각각 독립적으로 움직이며, 한쪽씩 번갈아 앞으로 내밀어 먹이를 조금씩 밀어 넣는 방식입니다. 삼키는 동안 입이 먹이로 가득 차면 숨쉬기 어려울 수 있는데요, 이때 뱀은 기관 입구를 앞으로 내밀 수 있어 먹이를 삼키는 중에도 호흡을 계속할 수 있기 때문에 긴 시간 동안 큰 먹이를 천천히 넘길 수 있습니다. 먹이가 위에 도달하면 본격적인 소화가 시작되는데요, 먹이를 삼킨 뒤에는 위와 장, 간, 췌장 활동이 급격히 증가합니다. 위산 분비량이 크게 늘고 pH가 매우 낮아져 근육 조직, 결합조직, 내장 등을 분해하기 시작하며, 펩신과 같은 단백질 분해효소, 지방 분해효소, 기타 소화효소가 작동합니다. 대형 뱀은 먹이의 살, 장기, 피부, 연골, 작은 뼈까지 상당 부분 소화할 수 있는데요, 특히 칼슘이 많은 뼈도 위산에 의해 점차 약해지고 분해됩니다. 이때 음식물의 소화 시간은 먹이 크기와 온도에 따라 다른데요, 작은 먹이는 며칠, 큰 포유류는 수주가 걸릴 수 있습니다. 대형 비단뱀이나 아나콘다가 큰 동물을 먹고 오랫동안 움직임이 둔해지는 이유도 이 때문입니다. 하지만 아무거나 무한정 소화가 가능한 것은 아닌데요, 너무 큰 먹이는 위장 압박, 부패, 이동성 저하, 포식 위험 증가를 가져올 수 있습니다. 감사합니다.
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겨울철 경유차의 시동이 잘 안 걸리는 현상이 나타나는데요, 경유 속의 긴 사슬 알케인 성분이 저온에서 결정화되어 연료 필터를 막는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요.겨울철에 경유차 시동이 잘 걸리지 않거나 출력이 떨어지는 것은 경유 속 긴 사슬 알케인이 저온에서 결정화되어 연료 흐름을 방해하기 때문인데요, 즉 경유를 구성하는 여러 탄화수소 중 녹는점이 상대적으로 높은 성분들이 먼저 고체 왁스 결정으로 석출되기 때문입니다. 경유는 대략 탄소수 C10~C22 정도의 다양한 탄화수소 혼합물인데요, 이중에서 직선형으로 길게 뻗은 긴 사슬 알케인은 분자들이 가지런히 배열되기 쉬워 분자 간 반데르발스 힘이 강하게 작용합니다. 그래서 가지형 분자보다 녹는점이 높고, 온도가 내려가면 액체 상태를 유지하지 못하고 결정으로 정렬되기 쉽습니다. 예를 들어 짧은 탄화수소인 휘발유 성분은 저온에서도 잘 흐릅니다. 하지만 경유에는 더 무겁고 긴 사슬 성분이 많아 추위에 민감하며, 온도가 특정 지점 아래로 내려가면 먼저 일부 파라핀 분자가 서로 모여 미세한 왁스 결정핵을 만들고, 이것이 자라면서 눈꽃 같은 결정 입자가 형성됩니다. 온도가 더 내려가면 결정이 커지고 서로 엉키며 네트워크를 형성하는데요, 결과적으로 연료 점도가 증가하고 흐름성이 급격히 나빠집니다. 이때 특히 긴 사슬 알케인이 잘 결정화되는 것은 직쇄 분자는 막대처럼 생겨 서로 평행하게 정렬되기 쉽기 때문입니다. 이렇게 규칙적으로 배열되면 결정격자를 만들기 유리한데요, 반면에 가지형 탄화수소는 구조가 울퉁불퉁해 잘 포개지지 않아 결정화가 어렵고 녹는점도 낮습니다. 그래서 겨울용 경유는 직쇄 파라핀 함량을 조절하거나, 저온 유동성 개선제를 넣어 결정이 크게 자라지 못하게 만드는 것입니다. 감사합니다.
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생선의 비린내 원인 물질인 트리메틸아민(염기성)에 레몬즙(산성)을 뿌리면 냄새가 사라지는 원리를 설명해 주세요.
안녕하세요.생선의 비린내가 레몬즙을 뿌렸을 때 줄어드는 것은 냄새의 주요 원인 물질인 트리메틸아민이 염기성이며 휘발성이 큰 분자인데, 레몬즙 속 구연산과 같은 산성 성분과 반응하면 냄새가 잘 나지 않는 형태로 바뀌기 때문입니다. 트리메틸아민은 질소 원자에 세 개의 메틸기가 붙은 작은 유기 아민인데요, 생선이 죽은 뒤 저장되는 과정에서 조직 속의 트리메틸아민 옥사이드가 효소 작용이나 미생물 작용으로 분해되면 TMA가 생성됩니다. 특히 해산어류에 TMAO가 많아 신선도가 떨어질수록 비린내가 강해지는 경향이 있는데요, TMA는 분자량이 작고 휘발성이 높아 공기 중으로 쉽게 퍼지며, 인간의 후각은 아민류 냄새에 매우 민감하기 때문에 강한 비린내로 느끼는 것입니다. 이때 트리메틸아민은 염기성 물질이라 물속에서 양성자를 받아들일 수 있는데요, 따라서 레몬즙을 뿌리면 레몬즙 속 구연산이 H⁺를 제공하고, 트리메틸아민은 이를 받아 트리메틸암모늄 이온 형태로 변합니다. 즉 원래의 중성 아민 분자보다 이온성이 커지고 물에 더 잘 녹으며, 휘발성은 크게 감소하기 때문에, 냄새는 결국 분자가 공기 중으로 날아와 코의 수용체에 닿아야 느껴지는데, 휘발성이 줄어들면서 냄새도 약해지는 것입니다. 또한 레몬즙에는 레몬 특유의 상쾌한 향을 내는 리모넨이라는 향기 성분이 남아 후각적으로 비린 향을 덜 느끼게 만드는 보조 효과도 있습니다. 또한 산성 환경은 일부 부패 미생물의 증식을 억제해 저장 중 냄새 발생을 늦추는 데도 도움이 될 수 있습니다. 감사합니다.
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오래된 책이 황변하는 원인이 종이 제조 시 포함된 '리그닌'이라는 복합 방향족 유기 고분자 때문이라는데, 어떻게 되는 과정인지 설명 부탁드려요.
안녕하세요.오래된 책의 종이가 누렇게 변하는 것은 말씀해주신 것처럼 리그닌 때문인데요, 이 리그닌이 빛이나 산소, 열, 습기와 반응해 색을 띠는 분해산물을 만들기 때문에 종이의 황변이 발생하게 됩니다. 리그닌은 식물, 특히 나무의 세포벽에 존재하는 매우 복잡한 방향족 고분자인데요, 구조적으로는 페닐프로판 단위들이 불규칙하게 연결된 3차원 망상 고분자입니다. 리그닌은 벤젠고리와 메톡시기, 하이드록실기 등을 많이 포함하고 있는데, 방향족 구조가 빛과 산소에 반응하기 쉬운 성질을 갖습니다. 종이를 만들 때 목재에서 셀룰로오스를 분리하지만, 저가의 종이나 신문지, 일부 책 종이는 제조 비용과 생산성 때문에 리그닌이 완전히 제거되지 않고 남습니다. 따라서 일반적인 오래된 책, 특히 과거 대량 생산된 책들은 리그닌 함량이 상대적으로 높아 시간이 지나며 황변이 잘 생깁니다.황변의 핵심은 광산화와 자동 산화입니다. 햇빛이나 형광등의 자외선과 청색광이 리그닌 분자의 결합을 자극하면 전자가 들뜨고, 일부 결합이 끊어지면서 페녹시 라디칼 같은 반응성 중간체가 생성되며, 이 라디칼은 공기 중 산소와 반응하여 알데하이드, 케톤, 카복실산, 퀴논류 같은 산화 생성물을 만듭니다. 이 물질들 중 상당수는 공액 이중결합 구조를 가지기 때문에 가시광선을 흡수합니다. 원래 종이는 빛을 대부분 반사하므로 하얗게 보이는데요, 리그닌 분해로 생성된 퀴논류나 공액계 화합물은 파란빛 영역을 더 많이 흡수하고 노랑~갈색 계열 빛은 상대적으로 반사합니다. 그래서 사람 눈에는 종이가 노랗거나 갈색으로 보이게 되는 것입니다. 광산화 함께 과거 종이 제조에는 황산알루미늄과 로진 사이즈 같은 산성 공정이 널리 쓰였기 때문에 시간이 지나면 종이 내부 pH가 낮아지고, 산은 셀룰로오스의 글리코시드 결합을 가수분해하여 종이를 약하게 만듭니다. 그래서 오래된 책은 누렇게 변할 뿐 아니라 바삭해지고 잘 부서지는 것입니다. 이외에도 습도 변화는 가수분해와 곰팡이 위험을 높이는데요, 공기 중 오존, 질소산화물 같은 오염물질도 산화 반응을 촉진할 수 있습니다. 그래서 창가에 둔 책이 책장 안쪽 책보다 더 빨리 누래지는 경우가 흔합니다. 감사합니다.
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