안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 플랑크톤은 해양 생태계에서 어떤 역할을 하나요?
안녕하세요.플랑크톤이란 수생 생물(水生生物)의 생활형에 의한 분류의 하나로, 수중이나 수면에 부유하여 물의 흐름대로 생활하고 있는 것을 말하는데요, 규조(珪藻)등의 식물 플랑크톤과, 물벼룩과 같은 동물 플랑크톤이 있고, 크기는 미크론 단위인 것에서 해파리와 같은 것까지 있습니다. 식물성플랑크톤은 해양 생태계 내에서 기본적인 일차 생산자로서, 먹이 사슬의 가장 기초적인 단계에 위치합니다. 이들은 광합성을 통해 지구 대기의 약 절반에 해당하는 산소를 생산하며 전 지구 산소공급에 큰 역할을 하고 있으며, 또한 식물플랑크톤의 역할은 그들이 죽은 후에도 계속됩니다.
Q. 호수에 살고 있는 오리들은 어디서 온 것일까요?
안녕하세요. 호수에서 오리들을 봤다면, 그 오리들이 어떻게 거기에 자리 잡았는지 궁금해질 수 있는데요, 오리들이 호수에 살게 되는 과정에는 몇 가지 가능성이 있습니다. 첫번째는 야생 오리의 자연 이동인데요 오리는 이동성이 뛰어난 새라서, 스스로 호수로 날아와 정착할 수 있습니다. 특히 송도 센트럴파크처럼 개방된 수역이 있다면, 주변 하천이나 바닷가에서 날아온 야생 오리들이 머물 가능성이 높아요. 계절에 따라 철새로 이동하는 종도 있고, 그냥 정착해서 사는 종도 있습니다. 두번째는 인공 방사인데요 일부 공원에서는 경관을 위해 오리를 인위적으로 방사하기도 합니다. 하지만 이런 경우, 단순히 풀어놓기만 하면 자연에서 살아남기 힘들기 때문에 따로 관리하는 경우가 많습니다. 또한 한 번 오리가 정착하면, 그곳에서 짝을 찾고 번식할 수도 있습니다. 호수 주변에 적절한 둥지를 틀 공간이 있다면, 그곳을 서식지로 삼아 세대를 이어갈 수도 있습니다.
Q. 인간은 왜 꼭 죽어야 하는건가요???
안녕하세요.사람을 포함한 모든 생물은 유한한 수명을 가지는데, 이는 생물학적, 진화적 이유 때문입니다. 생물학적인 이유로는 '세포의 노화'를 들 수 있습니다. 세포가 분열할 때마다 염색체 끝부분(텔로미어)이 짧아지는데, 일정 길이 이하로 줄어들면 세포가 더 이상 분열하지 못하고 죽습니다. 살아가면서 DNA 손상이 계속 축적되며, 복구 능력이 점점 떨어지면서 노화가 진행됩니다. 시간이 지나면서 신체 기관과 조직이 점점 효율을 잃고, 결국 생명을 유지할 수 없게 됩니다. 다음으로 진화적인 이유로는 '자연선택의 역할'을 들 수 있습니다. 생물의 가장 중요한 목적은 유전자를 후세에 전달하는 것인데요, 젊을 때 생존과 번식에 유리한 형질은 자연선택을 통해 유지되지만, 노화 이후의 형질은 선택압이 약해져 자연스럽게 기능이 약화됩니다. 즉, 생물은 오래 살아남는 것보다 번식 가능한 시기에 건강한 것이 더 중요하도록 진화했습니다. 이러한 이유로 사람은 늙고 결국 죽게 됩니다. 과거보다 인간의 수명은 점점 길어졌으며, 앞으로도 더 연장될 가능성이 있습니다. 또한 미래에 수명이 더 길어질 수 있는 이유는 노화와 관련된 유전자를 조절하거나 손상된 세포를 복구하는 기술이 발전 중이며, 텔로미어를 유지하거나 세포의 손상을 줄이는 신약 연구가 활발하게 진행되고 있기 때문입니다.
Q. 기린은 목이 길어서 목이 꺽일거 같은데 위험하지 않나요?
안녕하세요.기린이 긴 목을 가지게 된 것은 일종의 자연환경에 적응하고 진화한 결과라고 볼 수 있습니다. 기린은 경쟁자 초식동물을 멀찍이 따돌리고 4∼5m 높이의 부드러운 나뭇잎을 뜯어먹는데요, 지상에서 가장 긴 2m가 훌쩍 넘는 기린의 목이 진화한 것은 이처럼 먹이 경쟁에서 유리하기 때문이라는 설명은 찰스 다윈 이래 정설로 받아들여졌습니다. 이처럼 먹이 경쟁에서 우위를 점하기 위한 것이라는 가설도 존재하지만, 수컷 기린이 짝짓기에서 승리하기 위해 머리를 서로 들이받는 등 목을 이용해 싸웠고, 그 과정에서 목이 긴 개체가 번식에 더 유리했다는 가설도 있습니다. 또한 기린의 경우 긴 목을 가지고 있기 때문에 뇌까지 혈류를 잘 공급하기 위해서 심장이 강하게 수축하고, 심장의 크기 역시 매우 큰 편입니다.
Q. 정자하나 난자하나로 태어나는데 샴쌍둥이가 태어나는 과학적 원리는?
안녕하세요. 샴쌍둥이는 피부나 내부 장기가 서로 융합되어 태어나는 쌍둥이로, 출생아 20만 명 중 1명 꼴로 발생한다고 보고되고 있습니다. 일란성 쌍둥이의 경우, 수정 후 몇 주가 지나면 수정란이 두 개의 배아로 분리되는데 이 과정이 완료되기 전 진행을 멈추면 신체 일부가 결합된 샴쌍둥이가 태어나게 되는 것입니다. 일반인들이 샴쌍둥이라 부르는 이들을 의학용어로는 결합쌍생아라고 부르는데요, 결합쌍생아의 원인은 명확히 밝혀지지 않았으나, 일란성 쌍생아의 경우 수정한 후 13일에서 15일째의 수정란이 똑같이 둘로 나뉘어 각각 하나의 개체로 형성되는데, 결합쌍생아는 이 과정에서 완전히 둘로 분리되지 않고 일부가 붙은 채로 두 개의 개체로 자란 때문인 것으로 알려져있습니다.