안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 인간의 노화는 어떻게 이루어지나요?
안녕하세요.‘늙는다(노화)’는 것은 20대 청년과 90대 노인을 비교하면 노화의 의미가 극명하게 드러나지만, 학문적으로는 세포분열의 능력이 없어지고 장기나 조직의 고유 기능이 점점 감소하고 결과적으로 죽을 가능성이 높아지는 현상이라고 정의할 수 있습니다. 젊을 때는어떤 조직이나 세포에 만성 스트레스가 가해지면 그 세포의 분열이 증가해 손상을 치유하게 되지만, 더 이상 세포분열할 여력이 없어지면 그 부위의 기능이 감퇴되어, 결국 죽을 가능성이 높아지기 때문입니다. 노화 현상을 설명하는 한가지 이론으로는 프로그램 이론이 있습니다. 이는 사람의 형질을 결정짓는 유전자 속에 특 정인의 노화와 수명에 관한 모든 정보가 미리 입력되어 있다는 이론입니다. 예를 들 어 어떤 가계는 태생적으로 비만 하기 쉽고, 혈압과 콜레스테롤이 높아 아버지와 아들, 손자가 모두 40대에 심근 경색이 발생해서 사망한다는 ‘운명’이 미 리 유전자 속에 설계돼 있다는 이론입니다. 물론 식사나 운동 등 생활습관 개선이나 의학적 치료로 얼마든지 운명을 회피할 수 있지만, 그런 후천적 요인을 배제한다면 한 사람의 노화와 수명에 관한 운명은 미리 유전자에 프로그래밍된 대로 진 행된다는 이론입니다.
Q. 스컹크는 항문 주변의 분비 샘에서 지독한 냄새가 나는 분비물을 분사하는데요
안녕하세요.스컹크의 방귀 냄새가 유독 독한 이유는 황(硫, sulfur) 화합물이 포함되어 있기 때문입니다. 스컹크는 위협을 느끼면 항문 근처에 있는 항문샘(anal gland)에서 노란색의 기름 같은 액체를 분사하는데, 이 액체에는 황을 포함한 유기 화합물(티올, thiol)이 다량 포함되어 있습니다. 티올(메르캅탄, mercaptan)은 강한 악취를 띠는 물질로, 썩은 계란이나 썩은 양파, 천연가스의 냄새와 비슷하지만 더 강하고 오래 지속됩니다. 또한, 티올은 휘발성이 높고 피부나 옷, 털에 쉽게 달라붙기 때문에 한 번 냄새를 맡으면 오래 지속되는 특징이 있으며, 심지어 사람의 후각이 티올에 민감해서 아주 적은 양만 있어도 악취를 강하게 느끼게 되는 것입니다.
Q. 조류 인플루엔자는 어떻게 시작이 되는 것인가요?
안녕하세요.조류인플루엔자(Avian Influenza, AI)는 조류인플루엔자 바이러스 감염에 의하여 발생하는 조류의 급성 전염병으로 닭, 칠면조, 오리 등 가금류에서 피해가 심하게 나타난다. AI 바이러스의 닭에서의 병원성 정도에 따라 저병원성과 고병원성 조류인플루엔자로 크게 구분됩니다. 고병원성 조류인플루엔자(Highly Pathogenic Avian Influenza, HPAI)는 세계동물 보건기구(WOAH)에서도 위험도가 높아 관리대상 질병으로 지정하고 있으며, 발생 시 WOAH에 의무적으로 보고하여야 합니다. 우리나라에서도 제1종 가축전염병으로 분류하고 있으며 국가 방역상 주요 가축전염병 중 하나입니다. 이러한 조류인플루엔자 바이러스는 혈청아형(subtype)이 매우 많고 변이가 쉽게 일어나며, 자연 생태계의 야생조류에 다양한 종류의 바이러스가 분포되어 있으면서도 이들에게는 감염되어도 뚜렷한 증상이 없이 경과될 수 있기 때문에 국가 방역 측면에서 볼 때 가장 주의하여야 할 가축전염병 병원체 중 하나입니다. AI 바이러스는 감염 후 체내 복제과정에서 바이러스 유전자 간의 유전자 재편성(genetic reassortment)으로 인하여 항원성의 대변이(antigenic shift)가 일어날 수 있으며, 항원성 소변이(antigenic drift)와 점변이(point mutation) 등에 의해서도 소규모의 변이가 일어날 수 있습니다.
Q. 아프리카에서 주기적으로 메뚜기떼가 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 아프리카 동부지역에 거대한 메뚜기떼가 몰려와 심각한 농작물 피해를 주고 있는데요, 그 원인이 '페로몬'이란 연구 결과가 나왔습니다. 중국 과학원의 르 캉 박사 연구진은 국제 학술지 네이처에 “사막 메뚜기가 무리를 이룰 때 분비하는 페로몬을 찾아냈다”고 밝힌 바 있습니다. 이와 함께 전문가들은 개체수가 늘어난 원인으로 기후변화를 지목하고 있는데요, 이상기후로 이전보다 비가 잦아져 해당 지역이 습해졌고, 거기에 기온이 상승하면서 메뚜기들이 번식하기 알맞은 환경이 조성되었다는 의견입니다.
Q. 지구가 인류의 첫번째 행성이 맞을까요?
안녕하세요.지구가 인류의 "첫 번째 행성"이 아닐 수도 있다는 가설은 흥미로운 상상인데요, 이를 고려하는 대표적인 이론으로는 판스퍼미아(Panspermia) 가설이 있습니다. 판스퍼미아 가설은 지구의 생명체가 우주에서 온 유기물이나 미생물에서 기원했을 가능성을 제기합니다. 예를 들어, 혜성이나 운석에 포함된 미생물이 지구로 운반되었을 수 있습니다. 이는 생명의 기원이 반드시 지구가 아닐 수도 있다는 점을 시사합니다. 최근의 천문학 연구에 따르면, 지구와 유사한 조건을 가진 외계 행성(exoplanet)들이 발견되고 있습니다. 예를 들어, 프록시마 센타우리 b(Proxima Centauri b), TRAPPIST-1 계열의 행성들은 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 있어 생명체가 존재할 가능성이 제기됩니다.그러나, 현재까지 이 행성들에서 인류의 조상이나 생명체의 흔적이 발견된 적은 없습니다. 만약 인류가 다른 행성에서 온 존재라면, 몇 가지 증거가 필요합니다. 유전적 단서: 인류의 DNA가 지구 생명체의 DNA와 완전히 다른 기원을 가질 경우 / 고대 문명 기록: 외계 기원에 대한 고대 문명 속 단서 / 행성 간 이동의 증거: 지구에 오기 전 인류가 존재했던 행성의 물리적 흔적 등입니다. 하지만 지금까지의 연구로는 인류가 지구에서 진화했다는 것이 가장 강력한 과학적 설명입니다. 정리해보면 현재까지의 진화생물학적, 유전학적, 화석학적 연구에 따르면, 인류는 약 600만 년 전 아프리카에서 유인원과 공통 조상에서 진화했습니다. 지구가 생명의 기원일 가능성이 가장 크지만, 우주에서 온 유기물이나 미생물이 생명의 씨앗이 되었을 가능성은 여전히 연구 중입니다. 지구 밖에서 인류와 같은 지적 생명체가 존재할 가능성은 있지만, 인류의 직접적인 조상이 외계에서 왔다는 증거는 현재 없습니다.