답변 내역

안녕하세요. 개미도 눈이 있고 시력도 존재합니다. 하지만 대부분의 개미는 시력이 매우 약한 편인데요, 대신에 행동을 할 때 말씀해주신 화학신호, 즉 페로몬에 의존합니다. 대부분의 개미는 곤충과 마찬가지로 겹눈을 가지는데요, 겹눈은 수많은 작은 단위인 오마티디아라는 시각 단위로 이루어져 있는데, 이 각각이 작은 렌즈처럼 빛을 감지합니다. 그러나 개미의 경우 이 오마티디아의 개수가 다른 곤충에 비해 상당히 적은데요, 파리나 잠자리 같은 곤충은 수천 개 이상의 오마티디아를 가지고 있어 비교적 정교한 시각 정보를 얻을 수 있습니다. 하지만 많은 개미 종에서는 수십 개에서 많아도 수백 개 정도에 불과하다보니 해상도가 매우 낮아져서 형태를 선명하게 보는 능력은 거의 없고 밝기 변화나 큰 움직임 정도만 감지할 수 있습니다.또한 개미의 생활 방식도 시력 발달에 영향을 주었는데요, 개미는 진화 과정에서 지면 가까이에서 생활하며 집단으로 움직이는 생활 방식을 발달시켰습니다. 이런 환경에서는 물체를 정확히 보는 것보다도 동료가 남긴 화학 신호를 따라가는 능력이 훨씬 더 중요해졌기 때문에 개미는 먹이를 발견하면 배 끝에서 페로몬을 바닥에 남기는데, 다른 개미들은 더듬이를 이용해 이 화학 신호를 감지하면서 이동하는 것입니다. 또한 개미의 경우 눈이 있긴 하지만 주 감각기관은 더듬이라고 할 수 있는데요, 더듬이에는 수많은 화학 수용체와 촉각 수용체가 있어 냄새, 화학물질, 진동 등을 매우 민감하게 감지합니다. 그래서 개미는 동료 개미를 만났을 때 서로 더듬이를 부딪치며 정보를 교환하기도 합니다. 다만 늘 그렇든 자연계에 예외는 존재합니다. 예를 들어 사막에 사는 개미 중에는 햇빛 방향과 지형을 이용해 길을 찾는 종도 있는데, 이런 개미들은 상대적으로 눈이 더 발달해 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.생선과 소고기, 돼지고기, 닭고기와 같은 육상 동물의 고기는 모두 단백질과 지방을 주요 영양소로 하는 육류라는 점에서는 동일하지만, 근육 구조나 지방의 종류가 다르다보니 인체에서 소화되고 흡수되는 속도와 효율이 차이가 나타납니다. 질문해주신 것처럼 일반적으로 생선이 더 소화가 잘 되는 것 같은 이유는 근육 조직의 구조 차이 때문인데요, 물속에서 사는 물고기의 근육은 육상 동물보다 구조가 훨씬 부드럽고 콜라겐과 같은 결합조직이 적습니다. 소나 돼지 같은 육상 동물은 중력을 지탱하고 체중을 버티며 움직여야 하기 때문에 근육 사이에 콜라겐과 같은 결합조직이 많이 발달해 있는데요, 물론 콜라겐도 단백질이지만 구조가 단단하다보니 소화 효소가 분해하는 데 시간이 더 걸립니다. 반면 물고기는 물속에서 부력을 받기 때문에 육상 동물처럼 강한 근육과 결합조직이 필요하지 않고, 따라서 근섬유가 짧고 결합조직이 적어 열을 가하면 쉽게 풀어지고 소화효소가 접근하기 쉬운 구조가 되는 것입니다. 이로 인해 위와 소장에서 펩신이나 트립신과 같은 단백질 분해 효소가 단백질을 아미노산으로 분해하기가 상대적으로 쉽습니다.다음으로 생선 지방은 육상 동물 지방과 비교하면 불포화지방산이 매우 많고, 포화지방산이 상대적으로 적은데요, 특히 많은 어류에는 오메가-3 지방산같은 긴 사슬의 불포화지방산이 풍부합니다. 불포화지방산은 분자 구조에 이중결합을 가지고 있어서 지방산이 꺾여 있는 구조이므로 포화지방보다 녹는점이 낮고 체온에서 액체 상태로 존재하기 쉬워 소화 효소가 접근하여 분해하기가 더 쉽습니다. 반대로 소고기나 돼지고기 지방은 포화지방 비율이 높은데요, 이러한 포화지방은 촘촘하게 쌓일 수 있기 때문에 체온에서도 상대적으로 단단하고 소화 과정이 조금 더 느립니다.마지막으로 지방과 단백질의 분포 방식에서 차이를 보입니다. 육상 동물 고기에서는 근육 사이사이에 지방이 덩어리처럼 마블링의 형태로 존재하는 경우가 많은데요 이런 지방은 소화 과정에서 담즙과 효소에 의해 분해되어야 하는데, 양이 많으면 위에서 머무르는 시간이 길어질 수 있습니다. 반면 많은 생선은 지방이 비교적 고르게 분산되어 있거나 총량 자체가 적은 경우가 많아서 위 배출 속도가 상대적으로 빠른 경향이 있는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.네, 말씀해주신 것처럼 다이어트를 시도하다 보면 기운이 평소보다 없는 일이 흔히 발생할 수 있는데요, 이는 몸이 갑자기 에너지 공급 방식과 호르몬 환경을 바꾸는 적응 과정을 겪기 때문입니다. 평소에 사람이 식사를 하면 탄수화물이 분해되어 포도당 형태로 혈액에 공급되고, 이 포도당이 뇌와 근육의 주요 에너지원으로 사용됩니다. 그런데 갑자기 음식 섭취량을 줄이거나 탄수화물을 크게 줄이면 혈액 속 포도당 공급이 일시적으로 감소하는데요, 이때 몸은 간과 근육에 저장되어 있던 글리코겐을 분해하여 포도당을 공급하게 됩니다. 하지만 근육과 간에 저장된 글리코겐 양은 많지 않다보니 1~2일 정도 지나면 상당향이 감소하며, 이로 인해 몸은 새로운 에너지 공급 방식으로의 전환이 진행됩니다. 이때 지방을 분해하여 에너지를 만들기 시작하는데, 지방이 분해되면서 케톤체라는 물질이 생성됩니다. 하지만 이 전환 과정이 즉각적으로 효율적인 것은 아닌데요, 아무래도 몸이 아직 지방과 케톤을 주요 에너지로 사용하는 데 완전히 적응하지 못했기 때문에 기운이 없거나 머리가 멍하고 어지럽고 몸이 무거운 느낌을 경험하게 될 수 있습니다.그중에서도 특히 뇌는 평소 포도당을 주요 에너지로 사용하는 기관이기 때문에, 갑자기 탄수화물 섭취가 줄어들면 일시적으로 에너지 부족 신호를 느끼게 됩니다. 또한 전해질과 수분 변화도 나타납니다. 글리코겐이 분해될 때는 함께 저장되어 있던 물도 같이 빠져나가기 때문에 초기 다이어트에서는 수분과 전해질이 줄어들게 되며 이것도 피로감이나 멍한 느낌을 만들 수 있습니다. 하지만 일반적으로 이런 초기 증상은 약 3~7일 정도 지나면서 몸이 새로운 대사 상태에 적응하면 점차 좋아지는 경우가 많기 때문에 하루 섭취 열량이 너무 낮거나 극단적으로 탄수화물을 끊는 방식의 다이어트가 아니라면 시간이 지남에 따라 괜찮아집니다. 즉 너무 극단적으로 줄이기보다 적당한 탄수화물, 단백질, 지방을 균형 있게 섭취하는 다이어트가 몸에 부담이 덜합니다. 감사합니다.

안녕하세요.네, 말씀해주신 것처럼 은이 물을 어느 정도 정화하는 효과는 실제로 있긴 하지만 이것이 완전한 정수 방법은 아니며, 일정 조건에서는 오히려 인체에 해가 될 수도 있습니다.은이 미생물을 억제하는 이유는 은 이온의 항균 작용 때문인데요, 금속 은 자체도 물 속에서 아주 미량이지만 이온 형태로 녹아 나오는데, 이때 생성되는 것이 은 이온입니다. 이 은 이온은 세균이나 일부 미생물의 단백질과 효소에 결합하여 효소 기능을 방해하고 세포막 구조를 손상시키며 DNA 복제를 억제하기 때문에 과거에 은은 항균 금속으로 알려져 왔습니다.그래서 항해를 하던 선원들이 물 저장 용기에 은화나 은 조각을 넣었다는 기록이 실제로 존재하는데요, 아무래도 장기간 항해에서는 물이 세균 때문에 부패하거나 냄새가 날 수 있는데, 은 이온이 미생물 증식을 어느 정도 억제하여 물의 변질 속도를 늦추는 효과가 있었던 것으로 보입니다. 하지만 은이 물을 완전히 정화하는 것은 아니라는 것은 아닌데요, 은은 세균 증식을 억제하는 효과는 있지만 이미 존재하는 독소나 화학 오염 물질, 바이러스 일부, 중금속은 제거하지는 못합니다. 그래서 오늘날 우리가 생각하는 정수와는 차이가 있습니다. 또한 질문해주신 것처럼 은을 과다하게 섭취하면 은 중독이 발생할 수 있는데요, 은이 체내에 장기간 축적되면 피부나 조직에 침착되어 피부가 회청색으로 변하는 증상이 나타날 수 있습니다. 현대에서도 은의 항균 성질은 실제로 활용되고 있습니다. 예를 들어 의료용 상처 드레싱, 항균 코팅 제품, 일부 정수 필터 등에 은 나노입자가 사용되기도 합니다. 감사합니다.

안녕하세요.박쥐가 많은 바이러스를 보유하면서도 대부분의 포유류와는 달리 심각한 질병에 걸리지 않는 이유는 박쥐의 면역 시스템과 생리적 특성이 차별화되어있기 때문입니다. 박쥐는 포유류 중에서 유일하게 능동적으로 비행할 수 있는 동물이며 비행을 할 때는 많은 양의 에너지가 필요하기 때문에 체내 대사율이 매우 높아지고, 그 과정에서 세포 내부에서 활성산소와 같은 산화 스트레스가 많이 발생합니다. 이러한 산화 스트레스는 일반 동물에서는 염증 반응을 강하게 유발하지만, 박쥐는 이를 견디기 위해 염증 반응을 억제하는 방향으로 면역 시스템이 진화했습니다.또한 인간은 바이러스 감염 시에 면역계가 강하게 활성화되지만 박쥐는 바이러스 감염 시 강한 염증을 일으키기보다 바이러스 증식을 억제하면서도 조직 손상을 최소화하는 면역 반응을 보입니다. 특히 항바이러스 단백질을 만드는 인터페론 시스템이 다른 포유류보다 항상 일정 수준 활성화되어 있습니다. 이때 박쥐에서는 인터페론 관련 유전자가 지속적으로 발현되어 바이러스 증식을 초기에 억제하는 것으로 알려져 있습니다. 게다가 박쥐는 염증을 과도하게 일으키는 면역 경로가 약화되어 있습니다. 인간의 경우 바이러스 감염 시 강한 염증 반응이 나타나면서 조직 손상이 발생하는데, 박쥐는 이러한 염증 반응을 조절하여 오히려 바이러스와 공존하는 형태를 유지하는 경우가 많습니다. 이런 특징 때문에 박쥐는 여러 바이러스를 체내에 가지고 있어도 심각한 질병 증상이 잘 나타나지 않습니다. 결과적으로 박쥐는 다양한 바이러스의 자연 숙주을 하는데요, 실제로 박쥐에서 발견된 바이러스에는 Rabies 바이러스, 에볼라 바이러스, 그리고 SARS-CoV-2와 같은 바이러스 계열이 포함됩니다. 물론 박쥐에서 바로 인간으로 전파되는 경우도 있지만, 많은 경우는 다른 동물을 거치는 중간 숙주 과정을 통해 전파가 잘 이루어 집니다. 감사합니다.

안녕하세요. 물고기가 인간과 다르게 깊은 바다에서도 수압에 크게 눌리지 않고 살아갈 수 있는 이유는 몸의 구조와 물리적 환경이 사람과 다르기 때문아데요, 핵심 원리는 몸 안팎의 압력이 거의 동일하기 때문에 압력 차이가 거의 발생하지 않는다는 점입니다.압력은 압력 차이가 있는 경우에 고압에서 저압 방향으로 물체를 변형시키거나 손상시키는데요, 예를 들어 사람이 깊은 바다에서 문제가 되는 이유는 폐나 공기 공간처럼 기체가 들어 있는 부분이 있기 때문입니다. 하지만 대부분의 물고기 몸은 거의 전부가 물과 조직으로 채워져 있는데요, 물은 압축이 거의 되지 않는 물질입니다. 바닷물도 물고기 몸의 조직도 대부분 물로 이루어져 있기 때문에 몸 안과 밖이 동시에 같은 압력을 받으며 균형을 유지하는데요 즉, 물고기는 압력 속에서 평형 상태로 존재한다고 보시면 됩니다. 또한 원래 물고기는 부력을 조절하는 부레라는 기관을 가지고 있지만 깊은 바다에 사는 물고기 중 상당수는 부레가 없거나 매우 작습니다. 부레에 공기가 많으면 압력 변화에 크게 영향을 받기 때문인데요, 그래서 심해 물고기들은 부레 대신 지방이나 젤리 같은 조직으로 부력을 조절하기도 합니다.마지막으로 심해 물고기의 몸은 보통 부드럽고 젤리 같은 조직을 가져서 흐물흐물해 보이는 경우가 많습니다. 이는 심해 물고기가 근육 밀도가 낮고 물 같은 조직을 갖기 때문이며 이런 구조는 압력이 높아도 구조 변형이 적고 에너지 소비도 적습니다. 감사합니다.

안녕하세요.망원경고기는 이름처럼 눈이 튀어나와 있고 망원경처럼 보이는 독특한 형태 때문에 이와 같은 이름을 가졌는데요, 다만 멀리 보는 능력이 특화되어 있는 것은 아닙니다.이 물고기의 눈 구조는 멀리 보기보다는 매우 어두운 환경에서 빛을 효율적으로 감지하는 데 특화되었는데요, 우선 망원경고기가 사는 환경은 보통 깊은 심해입니다. 심해는 태양빛이 거의 도달하지 않기 때문에 빛의 양이 극도로 적으며 이런 환경에서는 일반적인 시력의 선명도보다 빛을 얼마나 많이 모을 수 있는지가 더 중요합니다. 망원경고기의 큰 눈은 바로 이 목적에 맞게 진화했는데요, 눈이 크고 돌출되어 있으면 더 넓은 영역에서 들어오는 빛을 모을 수 있고, 그만큼 희미한 빛도 감지하기 쉬워집니다. 또한 망원경고기를 포함해 심해 물고기들은 보통 망막에 막대세포가 매우 많은데요, 막대세포는 색을 구분하는 능력은 약하지만 약한 빛을 감지하는 능력이 뛰어납니다. 그래서 망원경고기 역시 색을 또렷하게 보는 능력보다는 희미한 빛이나 생물 발광을 감지하는 능력이 발달했고, 심해에서는 많은 생물이 생물발광을 하기 때문에 이런 미세한 빛을 감지하는 것이 생존에 매우 중요합니다. 눈이 돌출된 구조에의 또 하나의 장점은 시야 범위를 넓히는 데 도움을 줄 수 있다는 점인데요, 심해에서는 먹이와 포식자를 빨리 발견하는 것이 중요하기 때문에, 눈이 튀어나와 있으면 몸을 크게 움직이지 않고도 주변을 넓게 관찰할 수 있습니다. 즉 망원경고기의 눈은 어두운 환경에서 빛을 최대한 많이 모으고 희미한 생물 발광을 감지하며 넓은 시야를 확보하기 위한 것이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요.양파를 썰 때 눈물이 나는 이유는 양파 조직이 손상되면서 발생하는 화학 반응으로 인해 눈을 자극하는 기체가 만들어지기 때문입니다. 양파 세포 안에는 황을 포함한 아미노산 유도체와 이를 분해하는 효소가 따로 분리되어 저장되어 있는데요, 따라서 양파를 자르기 전에는 이 두 물질이 세포 안에서 특별한 반응이 일으키지 않습니다.하지만 양파를 칼로 썰면 세포가 파괴되면서 효소와 화합물이 만나게 되며 그러면 여러 단계의 화학 반응을 거치면서 결과적으로 syn-propanethial-S-oxide라는 휘발성 물질이 생성됩니다. 이 물질이 공기 중으로 퍼져 눈에 닿을 경우 눈물샘을 자극하게 되며, 눈에서는 이 물질을 일종의 자극성 화학물질로 인식합니다. 그래서 눈 표면을 보호하기 위해 반사적으로 눈물을 많이 분비하여 물질을 씻어내려는 방어 반응이 일어나는데요, 이때 느끼는 눈이 맵다는 느낌은 이 화학물질이 눈의 신경 수용체를 자극하기 때문입니다.눈물을 줄이거나 방지하는 방법은 대부분 이 자극 물질의 발생을 줄이거나 눈에 도달하지 못하게 하는 원리를 이용할 수 있는데요, 우선 양파를 차갑게 한 후 써는 것이 도움이 됩니다. 냉장고에 넣어 차갑게 하면 효소 반응 속도가 느려지면서 자극성 기체가 덜 생성됩니다. 또한 말씀해주신 것처럼, 물 속에서 또는 물 가까이에서 자르는 것이 도움이 됩니다. 자극 물질은 물에 잘 녹기 때문에 공기 중으로 퍼지기 전에 일부가 물에 흡수되며 그래서 흐르는 물 아래에서 자르거나 물을 근처에 두는 방법, 칼에 물을 묻히는 방법이 어느 정도 도움이 될 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.대부분의 대형 초식동물은 기본적으로 식물을 먹도록 진화했으나 절대 육식을 하지 않는다고는 말하기 어려우며, 실제 자연에서는 드물지만 기회적으로 동물성 먹이를 먹는 사례가 관찰되었습니다. 초식동물이 식물을 섭취하는 이유는 소화기관 구조와 미생물 생태계가 식물 섬유를 분해하도록 특화되어 있기 때문인데요 예를 들어 코끼리, 코뿔소같은 대형 초식동물은 위장과 장에 셀룰로오스를 분해하는 미생물이 공생하고 있습니다. 식물에는 다당류인 셀룰로오스가 많기 때문에 이를 분해하여 에너지를 얻는 시스템이 발달해 있으며 반대로 육류를 효율적으로 소화하는 강한 단백질이나 지방 분해 효소 체계나 육식용 치아는 상대적으로 부족합니다. 따라서 적극적으로 사냥을 하거나 고기를 주식으로 삼는 것은 생리적으로 맞지 않습니다. 하지만 자연에서는 완전히 엄격한 초식만 하는 것은 아닌 경우가 있는데요, 예를 들어 사슴이나 소 같은 초식동물이 새의 알이나 작은 동물을 먹는 장면이 촬영된 사례가 있으며 사슴이 죽은 동물의 고기를 먹는 행동도 관찰되는데요 이런 행동은 보통 칼슘, 인, 나트륨 같은 미네랄 부족과 관련이 있는 것으로 추정됩니다.또한 말씀해주사 것처럼 초식동물이 육식동물을 공격하거나 죽이는 경우도 읺는데요, 이는 먹기 위한 행동은 아니며 방어 또는 영역 행동이라고 보시면 됩니다. 예를 들어 사자나 하이에나가 무리 근처에 접근하면 코끼리나 물소가 공격하는 경우가 있는데, 대부분 자기 보호나 새끼 보호 때문입니다. 게다가 초식동물은 대개 많이 먹고 천천히 소화하는 체계를 갖고 있는데요, 식물은 에너지 밀도가 낮지만 널리 존재하기 때문에 큰 몸으로 많은 식물을 장시간 먹는 방식이 진화적으로 안정적인 전략이었습니다. 반면 사냥은 에너지 소비와 위험이 크기 때문에 초식동물에게는 효율적이지 않습니다. 감사합니다.

안녕하세요.모래고양이는 주로 사막에 서식하는 생명체이며 물을 거의 마시지 않는다고 알려져 있으나, 그렇다고 해서 물을 전혀 필요로 하지 않는다는 의미는 아닙니다. 사막과 같은 고온건조하고 수분이 부족한 환경에서는 마실 수 있는 물이 매우 드물기 때문에 먹이를 통해 대부분의 수분을 얻는 전략을 사용하는데요, 고양이는 주로 설치류, 작은 새, 도마뱀 같은 동물을 사냥합니다. 이런 먹이 몸의 약 60~75% 정도가 물이기 때문에, 먹이를 먹는 것만으로도 상당한 수분을 섭취하게 됩니다. 즉, 따로 수분을 섭취하지 않더라도 먹이 자체가 일종의 수분 공급원 역할을 하는 것입니다.또한 동물이 지방이나 탄수화물 같은 영양소를 분해하여 에너지를 만들 때, 화학 반응 과정에서 물이 생성되며 이를 대사수라고 하는데요, 사막 동물들은 이 물을 상당히 효율적으로 이용할 수 있습니다. 모래고양이 역시 이러한 방식으로 체내에서 일정량의 물을 만들어 사용합니다. 게다가 사막이라는 환경에 적응하여 수분 손실을 최소화하는 생리적 구조를 가지고 있는데요, 모래고양이는 신장이 매우 효율적으로 작동하여 소변을 매우 농축된 형태로 배출합니다. 즉, 몸에서 물이 빠져나가는 양을 최소화하며 이에 따라 배설물도 건조한 편이며, 호흡을 통해 빠져나가는 수분 손실도 비교적 적은 편입니다. 생리적인 요인 이외에 행동적인 적응도 특징으로 하는데요 모래고양이는 낮의 뜨거운 시간에는 주로 굴 속에서 쉬고 밤에 활동합니다. 이렇게 하면 체온 상승과 땀, 호흡을 통한 수분 손실을 크게 줄일 수 있습니다. 감사합니다.