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날개가 있는 닭이 날지 못하는 이유는 무엇인가요?
날개가 있음에도 불구하고 닭이 날지 못하는 주된 이유는 몸무게 대비 날개의 크기, 근육 구조, 그리고 진화 과정에서 적응한 생활 방식에 있습니다. 실제로 닭은 짧은 거리를 날 수는 있지만, 다른 많은 조류처럼 멀리나 높이 날아오르는 능력은 제한적입니다.몸무게 대비 날개의 크기- 날개 크기와 비행 능력: 효과적으로 비행하기 위해서는 조류의 몸무게에 비해 충분히 큰 날개가 필요합니다. 닭은 비교적 큰 몸무게를 가지고 있으면서도 상대적으로 작은 날개를 가지고 있어, 이러한 비율이 장거리 비행을 어렵게 만듭니다.근육 구조- 비행 근육: 비행에는 강력한 가슴 근육이 필요한데, 이는 날개를 강력하고 빠르게 움직일 수 있게 합니다. 닭의 가슴 근육은 비행을 위한 근육보다는 짧은 거리를 이동하거나, 높이 날아오르기 위한 급격한 도약에 적합하게 발달되어 있습니다.진화 및 생활 방식의 적응- 생활 방식의 적응: 닭과 같은 가금류는 진화 과정에서 먹이를 찾거나 포식자로부터 도망치기 위해 빠르게 달리거나 숲 속 덤불 사이를 날아다니는 능력을 발달시켰습니다. 이들은 장거리 비행보다는 땅에 가까운 생활 방식에 더 적응해 있습니다.- 비행 능력의 감소: 교배와 인위적 선택을 통해 가금류를 사육하는 과정에서도, 비행 능력보다는 다른 특성들(예: 고기나 알 생산성)이 우선시되었습니다. 이로 인해 자연 상태의 야생 조류에 비해 닭의 비행 능력은 더욱 제한되었습니다.결론적으로, 닭은 기술적으로는 날 수 있지만, 주로 짧은 거리를 날아오르거나 높은 곳으로 피난하기 위한 수준에 그치며, 장거리 비행은 거의 하지 않습니다. 이는 닭의 생물학적, 진화적 특성에 기인한 것으로, 그들의 생활 방식과 환경에 적합한 적응의 결과입니다.
학문 / 생물·생명
24.03.29
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미니인공장기라 불리우는 오가노이드가 정확히 무엇인가요?
오가노이드(Organoids)는 실험실에서 배양한 미니어처 인공 장기로, 실제 인간의 장기와 유사한 구조와 기능을 모방하여 만들어집니다. 이들은 줄기세포에서 유래하며, 특정 신호물질과 배양 조건의 조합을 통해 다양한 종류의 조직과 장기를 모방하는 데 사용됩니다. 오가노이드 기술은 의학 연구, 질병 모델링, 신약 개발, 그리고 재생 의학 분야에서 중요한 도구로 자리 잡고 있습니다. 여기서 오가노이드의 제작 방법, 정의, 그리고 사용 사례에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.오가노이드의 제작 방법1. 줄기세포의 획득: 오가노이드 제작은 보통 배아줄기세포(ESC)나 유도만능줄기세포(iPSC)와 같은 줄기세포로부터 시작됩니다. 이 줄기세포들은 다양한 세포 유형으로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.2. 분화 유도: 줄기세포를 특정 신호물질이나 화학물질을 이용해 원하는 장기의 세포로 분화시키기 위한 조건에 노출시킵니다. 이 과정에서 세포는 장기 특이적인 세포로 변화하기 시작합니다.3. 3D 배양: 분화된 세포들은 3D 배지에서 배양됩니다. 이 배지는 세포들이 세차게 배열되고, 상호작용하며, 실제 장기와 유사한 구조를 형성할 수 있도록 지지합니다.4. 성장과 성숙: 오가노이드가 성장하고 성숙하면서, 실제 장기와 유사한 다양한 세포 유형과 구조를 개발합니다. 이 과정은 몇 주에서 몇 달까지 걸릴 수 있습니다.오가노이드의 정의 및 특성오가노이드는 인체 장기의 미니어처 버전으로, 실제 장기의 구조적, 기능적 특성을 모방합니다. 이들은 실제 장기의 복잡한 3차원 구조와 유사한 세포 조직을 가지며, 장기 특유의 세포 유형과 기능을 나타냅니다.오가노이드의 사용 사례1. 질병 모델링: 특정 질병 상태를 모방하는 오가노이드를 사용하여 질병의 기전을 연구하고, 새로운 치료법을 개발할 수 있습니다. 예를 들어, 암 연구에서는 암 오가노이드를 사용하여 암 세포의 행동을 연구하고, 약물의 효과를 테스트합니다.2. 신약 개발: 오가노이드는 신약 후보 물질의 효능과 독성을 평가하는 데 사용될 수 있습니다. 이를 통해 초기 단계에서 효과적이지 않거나 독성이 있는 약물을 걸러낼 수 있습니다.3. 재생 의학: 오가노이드 기술은 손상된 조직이나 장기를 대체하기 위한 재생 의학 분야에서도 응용될 수 있습니다. 예를 들어, 특정 조직의 오가노이드를 이용하여 손상된 조직을 치료하거나 대체할 수 있습니다.오가노이드 기술은 여전히 발전 중이며, 의학 연구와 치료법 개발에 혁신을 가져올 잠재력을 지니고 있습니다. 이 기술의 진보는 인간의 건강과 질병 이해에 중대한 기여를 할 것으로 기대됩니다.
학문 / 생물·생명
24.03.29
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우주의 암흑시기에 대해 알려주세요.
우주의 암흑 시기는 빅뱅 후 초기 우주가 채워졌던 뜨거운 플라즈마가 식어 원자로 재결합하면서 형성된 투명한 우주에서 별이나 은하가 형성되기 시작하기 전까지의 시기를 말합니다. 이 시기는 대략 우주의 나이가 약 3억 8000만 년에서 10억 년 사이로 추정됩니다. 암흑 시기의 특징과 별이 최초로 등장한 시기에 대해 자세히 알아보겠습니다.암흑 시기의 특징1. 빛의 부재: 초기 우주는 매우 뜨겁고 밀도가 높은 상태였으며, 이후 빠르게 팽창하며 식어갔습니다. 암흑 시기 동안 우주는 별이나 다른 빛을 내는 천체가 없어 어두웠습니다. 이 시기에는 원자가 형성되기 시작했으나, 별이나 은하가 형성되기에는 물질이 충분히 밀집되지 않았습니다.2. 재결합 시기: 빅뱅으로부터 약 37만 년 후, 우주가 충분히 식어서 프로톤과 전자가 결합하여 중성 수소 원자를 형성하기 시작했습니다. 이 시점을 재결합 시기라고 부르며, 이로 인해 우주는 빛을 통과시킬 수 있게 되었습니다.3. 구조 형성의 시작: 암흑 시기 동안, 미세한 밀도 변동으로 인해 물질이 점차적으로 모여 구조를 형성하기 시작했습니다. 이 초기 단계에서는 주로 암흑 물질의 영향으로 물질이 모이기 시작했습니다.별이 최초로 등장한 시기- 최초의 별들: 암흑 시기가 끝나가는 즈음, 약 1억~2억 년 후부터 별들이 형성되기 시작했다고 추정됩니다. 이 별들은 대부분 매우 크고 뜨거웠으며, 주로 수소와 헬륨으로 이루어져 있었습니다. 이 별들의 등장은 우주에 다시 빛을 가져왔으며, 이를 '재이온화 시기'의 시작으로 볼 수 있습니다.- 정확한 시기: 최초의 별이 형성된 정확한 시기는 아직 정확히 알려지지 않았으나, 현재의 관측과 이론 모델에 따르면 우주의 나이가 약 1억~2억 년 사이였을 것으로 추정됩니다. 이 시기는 우주의 역사에서 매우 중요한 단계로, 최초의 별과 은하의 형성을 통해 우주의 구조와 진화에 큰 영향을 미쳤습니다.암흑 시기의 종료와 최초의 별들의 등장은 우주 역사에서 매우 중요한 전환점을 나타냅니다. 현재 진행 중인 우주 망원경 프로젝트들과 미래의 우주 탐사 임무들은 이 시기에 대한 더 많은 정보를 제공할 것으로 기대됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.29
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외계 행성의 위성도 관측할 방법이 있나요?
네, 원리적으로는 우주 망원경을 사용하여 트랜짓(Transit) 현상을 활용하여 행성 주위를 도는 위성도 관측할 수 있습니다. 트랜짓 현상은 한 천체가 다른 천체 앞을 지나가면서 후자의 빛을 일시적으로 가리는 현상을 말합니다. 이 방법은 주로 별 앞을 지나가는 행성을 발검하기 위해 사용되지만, 이론적으로는 행성 앞을 지나가는 위성을 탐지하는 데에도 사용될 수 있습니다.행성 주위를 도는 위성을 관측하기 위한 주요 방법은 다음과 같습니다.1. 트랜짓 깊이와 지속 시간의 변화: 행성이 별 앞을 지나갈 때, 그 행성의 위성이 함께 트랜짓 현상을 일으키면, 전체 트랜짓의 깊이(별빛이 얼마나 감소하는지)와 지속 시간에 영향을 미칠 수 있습니다. 위성에 의한 추가적인 빛의 감소는 매우 미묘하므로, 이를 관측하기 위해서는 매우 높은 정밀도의 측정이 필요합니다.2. 타이밍의 변동: 행성과 그 위성의 상호 중력 작용은 행성의 궤도 운동에 작은 변화를 일으킬 수 있으며, 이는 행성의 트랜짓 시작 및 종료 시간에 작은 변화를 초래할 수 있습니다. 이러한 변화를 분석함으로써, 연구자들은 위성의 존재 가능성을 추론할 수 있습니다.3. 별빛의 반사나 열 방출: 크고 밝은 위성은 별빛을 반사하거나 열을 방출함으로써 직접 탐지될 수도 있습니다. 이 방법은 매우 큰 위성에 한해서 가능할 것이며, 현재의 기술로는 매우 어려운 작업입니다.현재까지는 이러한 방법으로 외계 행성의 위성을 명확하게 확인한 사례는 드뭅니다. 그러나 기술이 발전함에 따라, 특히 미래의 우주 망원경들이 더 높은 정밀도와 감도로 설계되고 운영됨에 따라, 외계 행성의 위성을 포함한 더 많은 천체적 현상을 관측할 수 있게 될 것으로 기대됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.29
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야구공이 변화구가 되는 원인은 무엇인가요?
야구공이 변화구로 던져지는 원인은 여러 물리적 원리와 투수의 기술에 의해 결정됩니다. 주로 공의 회전, 그립(잡는 방식), 그리고 투구 동작의 방향이 변화구의 종류와 특성을 결정합니다. 이러한 요소들이 어떻게 작용하는지 살펴보겠습니다.1. 회전: 투수가 공을 던질 때 공에 회전을 가하는 것은 변화구의 기본입니다. 공의 회전축과 회전 속도는 공이 날아가는 방향과 속도에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 빠르게 위로 회전하는 공(상단 회전)은 하강하는 데 더 오래 걸리며, 이는 커브볼이나 슬라이더와 같은 변화구를 만듭니다. 반면, 빠르게 아래로 회전하는 공(하단 회전)은 더 빨리 하강하며, 이는 패스트볼의 일종인 싱커(sinker)와 같은 효과를 만듭니다.2. 그립: 공을 잡는 방식은 공의 회전 방식과 속도에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어, 손가락을 공의 이음새에 위치시키는 방식이나 공을 손에 꽉 쥐거나 느슨하게 쥐는 것 등이 변화구의 종류를 결정짓습니다. 커브볼을 던질 때는 손가락으로 공의 상단을 눌러 아래로 향하게 회전시키고, 슬라이더는 공을 옆으로 슬라이딩하듯이 던져 옆으로 회전을 가합니다.3. 투구 동작과 방향: 투수의 팔 동작과 공을 놓는 순간의 방향도 변화구의 종류와 효과에 중요합니다. 팔을 좀 더 옆으로 휘두르거나, 팔꿈치의 각도를 변경하는 것만으로도 공의 경로에 큰 변화를 줄 수 있습니다. 예를 들어, 체인지업은 팔의 움직임을 패스트볼처럼 유지하면서 손의 속도를 줄여 공의 속도를 늦추는 방법으로, 타자의 타이밍을 빗나가게 합니다.4. 공기 역학: 공이 회전하면서 날아갈 때, 공의 표면과 공기 사이의 상호작용에 의해 발생하는 마그누스 효과(Magnus effect)가 변화구의 궤적에 큰 영향을 미칩니다. 회전하는 공 주변의 공기 흐름은 공의 한쪽 면을 더 빠르게 흐르게 하고 반대쪽 면을 더 느리게 흐르게 함으로써, 공이 상승하거나 하강하거나 옆으로 이동하는 효과를 만듭니다.이처럼 투수가 공을 던질 때 여러 물리적 원리와 기술을 응용하여 다양한 변화구를 만들어내며, 이는 야구 게임에서 중요한 전략적 요소가 됩니다.
학문 / 물리
24.03.29
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더울때 항상성을 조절하는 원리는?
더운 환경에서 체온의 항상성을 조절하는 원리는 몇 가지 주요 메커니즘에 의해 이루어집니다. 이러한 메커니즘은 체온을 조절하여 내부 환경을 상대적으로 안정된 상태로 유지하는 데 도움이 됩니다. 주요 조절 방법은 다음과 같습니다.1. 발한: 더운 환경에서 체온이 상승하면, 시상하부는 발한을 촉진하여 체온을 낮추는 신호를 보냅니다. 피부의 땀샘이 활성화되어 땀을 분비하고, 땀이 피부 표면에서 증발할 때 열을 흡수하여 체온을 냉각시킵니다. 이 증발 냉각 과정은 체온을 효과적으로 낮출 수 있습니다.2. 혈관 확장: 체온 조절에는 피부의 혈관 확장(혈관 확장)도 포함됩니다. 체온이 상승하면 피부 근처의 혈관이 확장되어 혈류량이 증가하고, 이로 인해 체온이 피부 표면으로 전달되어 외부로 방출됩니다. 혈관 확장은 피부 표면의 열 손실을 촉진하여 체온을 조절하는 데 도움이 됩니다.3. 호흡률 증가: 더운 환경에서는 때때로 호흡률이 증가하여 더 많은 열을 방출할 수 있습니다. 이는 특히 신체 활동 중에 더 두드러집니다.4. 행동적 조정: 사람들은 더운 환경에 반응하여 스스로의 행동을 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 그늘을 찾거나, 시원한 장소로 이동하거나, 시원한 음료를 마시는 등의 행동은 체온을 조절하는 데 도움이 될 수 있습니다.이러한 메커니즘은 모두 시상하부의 조절 아래 이루어지며, 시상하부는 체온의 중앙 조절 센터 역할을 합니다. 시상하부는 체온 변화를 감지하고 체온을 일정한 수준으로 유지하기 위한 적절한 반응을 조정합니다.이런 복잡한 체온 조절 시스템은 체내에서 일어나는 생화학 반응이 최적의 온도에서 이루어질 수 있도록 합니다. 이는 생물학적 과정의 효율성과 안정성을 보장하는 중요한 역할을 합니다.
학문 / 생물·생명
24.03.29
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체내 수분량이 부족한 경우 삼투압 항상성을 조절하는 원리는?
체내 수분량이 부족할 때, 삼투압의 항상성을 유지하는 원리는 주로 신장의 기능과 항이뇨호르몬(ADH, Antidiuretic Hormone)의 조절에 의존합니다. 이 과정은 몸의 수분 균형과 삼투압을 조절하여, 세포 내외의 압력 차이를 적절히 유지하는 메커니즘입니다. 이 과정을 자세히 살펴보겠습니다.1. 수분량 감지: 체내 수분량이 부족하면 혈액의 삼투압이 증가합니다. 이는 혈액이 더 집중되었음을 의미하며, 세포 외액의 용질 농도가 높아진다는 것을 나타냅니다.2. 신경 반응: 뇌의 시상하부에 위치한 삼투압 수용체가 혈액의 증가된 삼투압을 감지합니다. 이 수용체들은 수분 부족 상태를 인지하고 반응하여, 시상하부에서 항이뇨호르몬(ADH)의 분비를 촉진합니다.3. ADH의 역할: ADH는 혈액을 통해 신장에 도달하며, 신장의 집수관에서 수분 재흡수를 증가시킵니다. ADH는 신장의 세뇨관 세포들이 물을 더 많이 재흡수하도록 만들어, 소변의 양을 줄이고 소변의 농도를 증가시킵니다. 이를 통해 체내로 되돌아가는 수분의 양이 증가하며, 혈액의 삼투압을 감소시키고 항상성을 유지할 수 있습니다.4. 수분 섭취 촉진: 동시에, 시상하부는 갈증 중추를 활성화하여 물을 마시고 싶은 욕구를 증가시킵니다. 이는 체내 수분량을 보충하는 또 다른 방법입니다.이러한 메커니즘을 통해, 체내 수분량이 부족할 때 삼투압의 항상성을 조절하고, 수분 균형을 유지하여 세포와 조직의 정상적인 기능을 보장합니다. 체내 수분 균형의 조절은 생명 유지에 필수적인 과정으로, 이는 수분 섭취와 손실 사이의 섬세한 균형을 유지하는 복잡한 조절 시스템에 의해 이루어집니다.
학문 / 생물·생명
24.03.29
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신경줄기세포와 우리몸의 장기 재생과 어떤관련성이 있는건가요?
신경줄기세포는 뇌와 신경계의 발달 및 복구에 중요한 역할을 합니다. 이 세포들은 다양한 종류의 신경세포로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있어, 손상된 신경 조직의 복구와 기능 회복에 필수적입니다. 하지만, 성인 뇌에서는 신경줄기세포의 수가 제한적이며, 특정 지역에서만 활성화되는 경향이 있습니다. 이는 뇌의 재생 능력에 제한을 두는 주요 요인 중 하나입니다.신경줄기세포의 존재와 장기 재생 사이의 연관성을 이해하려면 먼저 신경계와 다른 조직이나 장기에서의 재생 과정을 비교하는 것이 중요합니다. 재생이 활발한 조직, 예를 들어 피부나 간에서는 손상 시 줄기세포가 활성화되어 새로운 세포를 생성하고 손상된 조직을 대체합니다. 이 과정은 비교적 빠르고 효율적으로 일어납니다.반면, 뇌와 같은 신경조직에서는 이러한 재생 과정이 훨씬 제한적입니다. 신경계의 복잡성과 세포 간 연결의 정밀성 때문에, 손상된 신경세포의 대체와 신경 네트워크의 재구성은 큰 과제입니다. 뇌에서 신경줄기세포가 활성화되어 신경세포로 분화하더라도, 손상된 신경망을 완벽하게 복구하기까지는 여러 제약이 따릅니다.신경줄기세포의 위치와 활성화 역시 재생 능력에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 성인 뇌에서는 신경줄기세포가 주로 대뇌 피질의 특정 영역(예: 해마와 연수)에 국한되어 있으며, 이들 영역에서의 활성화와 분화는 신경 조직의 복구와 관련이 깊습니다. 그러나 이 과정은 매우 제한적이며, 대부분의 신경계 손상은 완전히 회복되지 않습니다.
학문 / 생물·생명
24.03.29
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폐렴으로 한달 가까이 입원하신 아버지
삼가 고인의 명복을 빕니다. 함께 고생하셨을 질문자님께서도 고생이 많으셨습니다. 가슴이 먹먹해지는 소식이지만, 아버님께서 부디 좋은 곳에서 행복하시길 기도드립니다.
의료상담 / 내과
24.03.29
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치과 잇몸스켈링중 턱근육이 과하게발달했다고 보톡스맞으라는데 치과에서도 보톡스를 놓네요?
안녕하세요. 아하(Aha) 의료분야 답변자 외과 전문의 배병제입니다.법적으로 치과의사도 보톡스 시술이 가능합니다. 치과에서 흔하게 하지 않을 뿐입니다. 그러므로 질문자님께서 선택하시면 되는 부분입니다.저의 답변이 부족하겠지만 조금이나마 도움이 되셨길 바랍니다.
의료상담 / 피부과
24.03.29
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