안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 인간의 감정은 어디에서 오는 건가요?
안녕하세요.인간의 감정은 뇌의 신경 활동과 환경적 경험이 상호작용하여 생성되는 복합적인 현상입니다. 단순히 뇌의 신호만으로 결정되는 것이 아니라, 유전적 요인과 개인의 경험, 문화적 배경이 모두 감정 형성에 영향을 미칩니다. 감정의 신경과학적 기원을 살펴보자면 감정은 주로 변연계(limbic system)에서 조절됩니다. 편도체(Amygdala)는 공포, 분노, 불안 같은 강한 감정을 처리하며 해마(Hippocampus)는 기억과 연결된 감정을 형성하는 역할을 합니다. 시상하부(Hypothalamus)는 자율신경계와 호르몬을 조절하여 감정을 신체적 반응으로 연결합니다.대뇌피질(특히 전두엽, Prefrontal Cortex)은 감정을 조절하고 논리적으로 평가하는 역할을 합니다. 즉, 감정은 신경 신호, 신경전달물질(도파민, 세로토닌, 옥시토신 등), 호르몬의 작용을 통해 형성됩니다. 하지만 감정은 단순한 신경 신호가 아니라, 개인이 자라온 환경과 경험에 따라 달라집니다. 동일한 상황에서도 사람마다 감정 반응이 다른 이유는 과거의 기억, 문화적 배경, 학습된 행동 패턴이 영향을 미치기 때문입니다.예를 들어, 같은 소리를 듣고도 어떤 사람은 공포를 느끼고, 어떤 사람은 아무 반응이 없는 이유는 과거 경험이 감정 형성에 영향을 미치기 때문입니다. 이때 일부 감정은 본능적입니다. 예를 들어, 공포는 생존을 위한 필수적인 감정이므로 거의 모든 인간과 동물이 공통적으로 경험합니다. 하지만 감정의 표현 방식과 해석은 학습된 것입니다. 예를 들어, 슬픔을 표현하는 방식은 문화마다 다릅니다(어떤 문화에서는 울음을 억제하고, 어떤 문화에서는 울음을 강조함). 정리해보자면 감정은 단순한 뇌의 신호가 아니라, 유전적 요소, 뇌의 신경 활동, 개인의 경험, 문화적 요인이 함께 작용하여 만들어지는 복합적인 현상입니다. 인간의 감정은 신경과학적으로 이해할 수 있지만, 동시에 사회적, 심리적 맥락 속에서 해석해야 하는 부분도 많습니다.
Q. 지구에 공룡이 아직도 살아 있다고 할 수 있는 동물이 있을까요?
안녕하세요.지구상에서 공룡은 멸종한 것이 맞습니다. 하지만 공룡은 완전히 사라진 것이 아니라 일부가 살아남아 오늘날의 새(bird)로 진화했습니다. 새가 공룡의 후손인 이유는 계통발생적 분석에 따르면조류(Aves)는 수각류(theropods) 공룡에서 진화한 것으로 밝혀졌습니다. 티라노사우루스 렉스(T. rex)와 같은 수각류 공룡이 조류와 가까운 친척입니다. 또한 골격 구조를 봤을 때 공룡과 새는 속이 빈 뼈 구조, 삼지형 발가락, 부리의 발달 등 많은 해부학적 유사성을 가집니다. 마지막으로 시조새(Archaeopteryx)와 같은 화석을 보면 공룡이 깃털을 가지고 있었음을 알 수 있습니다. 만약 공룡이 멸종하지 않고 진화했다면 현대의 새들보다 크고 다양한 육식, 초식 형태로 발전했을 가능성이 높습니다. 일부는 여전히 날지 못하는 대형 육상 생물로 남아 있을 수도 있습니다(예: 타조 같은 형태). 해양 생태계에서도 거대한 어룡(ichthyosaur)과 같은 후손이 살아남았을 가능성이 있습니다.
Q. 깔따구가 생태계에서 하는 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 깔따구류는 두 날개류에 속하는 곤충으로 모기와 유사한 외형을 가지고 있는데요, 주로 물가에서 번식하며 지렁이와 같이 물 속의 유기물과 오염물질 등을 섭취해 정화하는 중요한 생물입니다. 즉 깔따구류는 수질의 오염도를 나타내는 수질 생태계 지표생물이며, 물속 유기물과 오염 물질을 정화하고, 작은 물고기들의 먹이 역할도 하는 등 인간에게 피해만 주는 생명체는 아니라고 할 수 있습니다.
Q. 소변과 다르게 대변은 급한 상황이오더라도 시간이 지나면 다시 평온해진 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 소변과 대변의 배출 메커니즘이 다르기 때문에, 급한 신호가 왔을 때의 반응도 다르게 나타나기 때문입니다. 대변이 급해도 시간이 지나면 어느 정도 평온해지는 이유는 대변이 직장에 도달하면 신경이 감지하고 "배변 반사(Defecation Reflex)"가 일어나는데, 배변을 참으면 직장이 다시 적응하면서 긴장감이 줄어들기 때문입니다. 즉, 직장이 일시적으로 팽창했다가 점차 압력에 적응하면서 "급한 느낌"이 줄어드는 것입니다. 또한 대변이 이동할 때 장의 연동운동(Peristalsis)이 활발해지지만, 배변을 참으면 장운동이 한동안 느려지면서 일시적으로 배변 욕구가 사라지게 됩니다. 이후 나중에 다시 장운동이 활성화되면 다시 배변 신호가 강해집니다. 또한 항문에는 내괄약근(자율조절)과 외괄약근(의지조절)이 있는데요, 배변을 참으면 외괄약근이 수축하면서 대변이 더 위쪽으로 밀려나며, 그러면 직장의 압력이 줄어들고 일시적으로 배변 욕구가 약해지게 되는 것입니다. 반면에 소변의 경우 방광은 한정된 크기를 가지고 있어, 소변이 차면 점점 압력이 올라가게 됩니다. 방광이 최대 용량을 초과하면 방광 근육(배뇨근)이 강제 수축해서 배뇨 욕구를 지속적으로 유발하게 됩니다.
Q. 지구에서 태초의 유기 생명체는 어떻게 생겼나요?
안녕하세요.지구에서 최초의 유기 생명체가 어떻게 탄생했는지에 대한 문제는 생명의 기원을 연구하는 가장 큰 주제 중 하나인데요, 과학자들은 다양한 가설과 실험을 통해 생명의 기원을 설명하려고 하며, 일부 과학적 근거도 발견되었습니다. 과학자들은 생명이 무기적 환경에서 자연적으로 탄생했을 것이라 보고 있으며, 이에 대한 대표적인 가설이 있습니다. 화학 진화설, 일명 Oparin-Haldane 가설, 1920년대 러시아의 오파린(Alexander Oparin)과 영국의 홀데인(J.B.S. Haldane)이 제안한 이론에 의하면, 원시 지구의 대기는 메탄(CH₄), 암모니아(NH₃), 수소(H₂), 물(H₂O) 등이 풍부한 "환원적 대기"였다고 가정하며, 번개, 자외선, 화산 활동 등으로 인해 간단한 유기 분자(아미노산, 당, 염기 등)가 형성되었을 것이라고 주장하고 있습니다. 이후 스탠리 밀러(Stanley Miller)와 해럴드 유리(Harold Urey)가 원시 지구의 조건을 실험실에서 재현했는데요, 메탄(CH₄), 암모니아(NH₃), 수소(H₂), 물(H₂O)로 가득 찬 실험 장치에 전기 방전(번개 역할)을 가했습니다. 실험 결과 아미노산(글리신, 알라닌 등) 같은 생명의 기본 구성 요소가 자연적으로 생성됨을 확인하였으며, 이 실험은 "생명체의 유기 분자가 자연적으로 형성될 수 있다"는 강력한 증거를 제공하고 있습니다.