안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 유전자가 정해준 범위 밖으로는 절대못나가죠?
안녕하세요.네, 말씀하신 것처럼 유전자는 형질의 기본 설계도를 제공합니다. 그러나 실제 발현되는 형질(예: 키, 얼굴 길이, 체질 등)은 환경과의 상호작용에 따라 달라집니다. 예를 들어 어떤 사람의 유전자가 얼굴 길이를 18cm~20cm 범위로 결정한다면 이 사람은 이론적으로 그 범위 안에서만 얼굴 길이가 결정됩니다. 환경 요인(예: 영양, 자세, 근육 사용 습관 등)은 그 범위 내에서 위치를 조정할 수 있습니다. 예를 들어서 구강호흡(입으로 숨 쉬는 습관)은 턱의 발달과 얼굴길이 증가에 영향을 줄 수 있습니다. 구강호흡을 지속하면 턱이 아래로 길게 성장하고, 얼굴이 길어질 가능성이 높아집니다. 이 변화는 유전자가 정한 범위 내에서, 주로 최대치에 가까운 쪽으로 얼굴이 성장하는 식입니다.
Q. 오리너구리는 동물 중에서도 특이한 동물인데 비슷한 동물은 없는건가요?
안녕하세요. 오리너구리는 오스트레일리아와 태즈메이니아섬 토종의 반수서성 단공류 포유류의 일종인데요, 가시두더지 4종과 함께 현존하는 다섯뿐인 단공류이며, 가장 원시적인 포유류인 동시에 난생의 번식 방법을 택하고 있는 극소수의 포유류 중 하나입니다. 단공류란 포유류의 분류 중 하나로 중생대의 백악기 전기에 처음 출현하였으며, 현존하는 포유류 중에서 가장 원시적인 분류군인데요, 다른 포유류 종들과는 다르게 알을 낳으며, 직장과 생식 기관이 이어져 있는 총배설강을 가지고 있습니다. 오리너구리와 비슷한 동물로는 가시두더지(바늘두더지)가 대표적인 예시라고 할 수 있습니다.
Q. 냉동인간이 실제로 가능한 건가요. ?
안녕하세요.영화에서 자주 등장하는 냉동인간(크라이오닉스, cryonics)은 현재 과학 기술로는 ‘완전한 냉동인간 → 다시 깨어나는 것’은 아직 불가능합니다. 냉동인간 기술은 사람이 법적으로 사망한 후, 나중에 의학이 더 발전하면 다시 살아날 수 있을 거라는 가정 아래 몸을 냉동 보관하는 것인데요, 이 기술을 연구하는 사람들은 "생물학적 죽음"과 "정보학적 죽음"은 다르다고 주장합니다. 즉, 두뇌 구조나 기억이 남아 있다면 미래에는 되살릴 수 있다는 것입니다. 실제로 냉동인간 보관 서비스를 제공하는 회사가 미국과 러시아 등에 있는데요, Alcor Life Extension Foundation (미국)가 대표적인 예시라고 할 수 있습니다. 이런 회사는 사람이 사망하자마자 혈액을 뽑고, 혈관에 특수 방부액(=항냉제, cryoprotectant)을 주입한 뒤 액체질소에 보관합니다. 온도는 -196℃ 정도입니다. 하지만 현재의 과학 기술로서는 다시 깨어나는 것이 불가능한 이유는 사람 몸에는 물이 많아서 냉동하면 얼음 결정이 생기기 때문입니다. 이걸 막기 위해 ‘항냉제(cryoprotectant)’를 사용하지만, 고농도 항냉제는 독성이 있어 인체에 치명적입니다. 또한 뇌 조직을 얼린다고 기억이나 의식이 그대로 보존된다는 보장은 없으며 설령 보존에 성공해도, 미래에 어떻게 다시 깨울지는 아무도 모르고, 기술도 없습니다.
Q. 왜 사람들은 꿈을 꾸는걸까요? 궁금해요.
안녕하세요. 꿈을 꾸는 원리는 뇌의 활동과 깊은 관련이 있는데요, 꿈은 우리가 잠자는 동안, 특히 REM 수면(빠른 안구 운동 수면, Rapid Eye Movement) 단계에서 주로 발생합니다. 잠은 크게 4단계로 나뉘는데, 그 중 REM 수면에서 꿈이 가장 생생하게 일어납니다. REM 수면 시기에는 뇌는 깨어 있을 때만큼 활발하게 활동하며 반면, 몸은 거의 움직이지 않게 마비된 상태가 됩니다. 이건 꿈 속에서 실제로 몸이 움직이지 않도록 보호하기 위한 작용입니다. 꿈은 비REM 수면에서도 발생할 수 있지만, 대체로 덜 생생하거나 잘 기억에 남지 않습니다. 꿈을 꾸는 정확한 목적은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 대표적인 이론은 다음과 같습니다. 첫번째는 기억 통합 이론으로, 낮에 겪은 정보를 재정리하고 장기기억으로 옮기는 과정에서 꿈이 생긴다는 것입니다. 두번째는 감정 처리 이론으로 스트레스나 감정을 해소하거나 재구성하는 데 도움이 됩니다. 세번째는 무작위 신호 가설 (활성-합성 이론)으로, 뇌가 무작위 전기신호를 해석하면서 꿈을 만들어낸다는 것입니다. 꿈을 꾸더라도 내용이 잘 기억나지 않는 이유는 꿈을 꾸고 나서 깨어 있는 동안 뇌가 그것을 장기 기억으로 옮기지 않으면 곧 잊혀지기 때문이며, 특히 꿈을 꾸던 도중에 깨어나야 기억이 더 잘 나는 편입니다.
Q. 매운 거 잘먹는 건 유전의 영향이 있을까요?
안녕하세요. 매운 음식을 잘 먹는 사람은 TRPV1 수용체가 상대적으로 적어 매운맛에 대한 민감도가 덜하다는 특징이 있습니다. 또한, 캡사이신에 익숙해져 매운맛에 대한 인내심이 강하고, 엔도르핀 분비로 인한 쾌감으로 인해 매운맛을 즐기는 경향이 있습니다. 이때 TRPV1 수용체는 세포에 존재하며 통증을 감지하는 수용체입니다. 매운맛을 느끼는 것은 캡사이신이 이 수용체를 자극하여 통증 신호를 보내는 것입니다. 매운 것을 잘 먹는 사람은 이 수용체가 적거나 둔감해 매운맛을 덜 느끼는 경향이 있습니다. 이때 매운 것을 잘 먹는 능력에는 유전적인 요인과 후천적인 요인이 모두 영향을 줍니다. 이때 사람마다 TRPV1 유전자의 민감도에 차이가 있을 수 있는데요, 예를 들어, 어떤 사람은 소량의 캡사이신(매운맛 성분)에도 예민하게 반응하고, 어떤 사람은 더 둔감할 수 있습니다. 이런 차이는 유전적으로 어느 정도 타고나는 경향이 있습니다.