안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 새들은 어떻게 한쪽 다리로 서서 잘까요?
안녕하세요.새들이 한쪽 다리로 서서 자는 이유는 체온 유지와 근육 구조 때문입니다. 새들은 체온이 높은 온혈동물(항온동물, 평균 40~42°C)이기 때문에 추운 환경에서도 체온을 유지해야 합니다. 새의 다리는 깃털이 없어 열 손실이 쉽게 일어나는 부위인데요, 한쪽 다리를 접고 몸에 밀착시키면 다리에서 빠져나가는 열을 줄일 수 있습니다. 특히 겨울철이나 찬 바람이 부는 환경에서는 이 행동이 더욱 중요합니다. 예를 들어서 플라밍고, 왜가리, 갈매기 같은 물가에 사는 새들은 차가운 물에서 체온 손실을 막기 위해 자주 한쪽 다리를 접고 섭니다. 또한 새가 한쪽 다리를 접으면 다리 근육과 힘줄이 자연스럽게 고정되어 별다른 힘을 들이지 않아도 균형을 유지할 수 있습니다. 즉, 의식적으로 힘을 줄 필요 없이 기계적으로 다리를 잠가서 편하게 설 수 있습니다. 이 메커니즘 덕분에 한쪽 다리로도 균형을 잡는 것이 어렵지 않습니다.
Q. 늑대는 왜 밤에 하늘을 보며 울부짖을까요?
안녕하세요. 늑대의 울부짖음은 초원에서는 10㎞ 밖까지 전달됩니다. 주로 이웃 무리에게 자신의 무리를 알리고, 멀리 사냥 나간 동료와의 의사소통을 위해 사용됩니다. 늑대의 울음에는 무리 내 개체 수, 결속력 등 많은 정보가 담겨 있습니다. 철저한 무리 생활을 하는 늑대의 특성상, 홀로 남은 늑대는 다른 무리에게 공격당할 여지가 있기 때문에 울음에 답하기보다 침묵을 택하게 됩니다. 늑대들은 해 질 무렵 그리고 해 뜰 무렵, 무리를 과시하듯 단체로 특유의 울음소리(하울링·Howling)를 내는데요, 늑대는 무리 생활을 하며, 고도로 체계화된 사회생활을 하는 것으로 유명합니다. 주로 암·수 우두머리를 중심으로 약 6~10마리로 무리를 이뤄 생활하는데, 부모 늑대와 그 새끼들로 이뤄진 경우가 많습니다. 한 가족이 무리를 이루다 보니 서로 강한 유대감을 형성하며 끈끈한 결속력으로 사회적 관계를 맺습니다. 이런 늑대들이 상호작용하는 방법의 하나가 바로 울부짖음인 것입니다. 늑대가 울부짖은 이유는 크게 세 가지로 설명할 수 있는데요 첫째, 영역동물인 늑대가 자신의 영역을 이웃 무리에게 알리고 침범하지 못하도록 경계하는 의미에서 운다는 것입니다. 둘째로는 멀리 사냥 나간 동료와의 의사소통을 위해 울고요. 세 번째 이유는 무리 내 감정 교류라는 ‘사회적 목적’을 띤다고 합니다.
Q. 문어는 왜 심장이 세 개인지 궁금합니다
안녕하세요. 말씀하신 것처럼 문어는 무려 3개의 심장을 가진 동물입니다. 셋 중 하나는 몸통에 산소를 공급하고, 나머지 둘은 아가미나 다리에 피를 순환시켜줍니다. 특히 피를 순환해주는 심장은 평소에는 열심히 뛰지만, 수영을 할 때는 멈춘다고 합니다. 또한 문어와 비슷하게 생긴 오징어나 갑오징어 모두 3개의 심장을 가지고 있는데요, 세개의 심장 중 가장 큰 심장은 연체동물의 한가운데 있으며, 순환계의 중심 기관입니다. 이 심장에서 온몸에 산소를 공급하지만 아가미에는 보내지 않으며, 심장근육도 가장 잘 발달이 되어 있습니다. 다른 두개의 심장은 보조심장으로 문어의 아가미에 붙어있어 아가미 심장이라고도 불리는데요, 이 보조심장의 기능은 아가미로 피를 보내는 기능을 하며, 상대적으로 작고 특별히 강하지도 않습니다. 문어에게 세개의 심장이 필요한 이유는 포유동물의 심장이 4개의 방으로 구성된 이유와 같은데 저혈압 문제를 해결하기 위한 것입니다. 동물들은 온몸에 혈액을 효율적으로 공급하기 위해서는 충분한 혈압이 필요한데요, 사람에게 저혈압이 발생했을때 너무 빠르게 일어나거나 과도하게 움직이면 어지럽고 간혹 실신하기도 합니다. 문어의 아기미는 물에서 산소를 빨아들이며, 산소가 부족한 피를 아가미로 밀어 올리는데요, 아가미에 산소가 채워지면 저혈압이 발생해 혈압을 올릴 또다른 심장이 필요해지는데, 이 심장을 통해서 혈압을 올려 온몸으로 산소를 공급하게 되는 것입니다.
Q. 우리 몸에 세균은 몇가지 종류나 있나요?
안녕하세요. 아무리 청결하게 몸을 씻는다 해도 우리 몸을 이루는 세포 수보다 10배 많은 약 100조 마리의 박테리아(세균), 바이러스, 곰팡이 따위가 우리 몸에 터 잡고 살고 있으며, 그 무게를 다 합치면 1~2㎏에 이른다고 합니다. 현재까지 연구결과를 보면, 사람의 몸에서 가장 다양한 종류의 미생물이 사는 곳은 큰창자로 세균 수가 무려 4000종이었습니다. 이어 음식물을 씹는 이에 1300종, 코 속 피부에 900종, 볼 안쪽 피부에 800종, 여성의 질에서 300종의 미생물이 발견되었으며, 연구자들은 사람의 입속에만 적어도 5000종의 미생물이 살고 있을 것으로 추정하고 있습니다.
Q. 사람은 왜 강이나 바다를 보면 마음이 평안해지나요??
안녕하세요.한강이나 바다처럼 넓은 자연을 보면 마음이 평안해지는 이유는 심리학적, 생물학적 요인 모두와 관련이 있다고 볼 수 있습니다. 인간은 진화 과정에서 넓고 개방된 환경을 선호하도록 발달했습니다. 우선 넓은 공간에서는 포식자를 쉽게 발견할 수 있어 상대적으로 안전하다고 느낍니다. 또한 바다나 강과 같은 물이 있는 곳은 식량(물고기, 식물)과 생존에 필요한 물을 제공하는 중요한 자원이었습니다. 따라서 인간의 뇌는 넓고 탁 트인 풍경을 보면 ‘안전하고 편안한 환경’이라고 인식하여 안정감을 느끼도록 진화했을 가능성이 큽니다. 이외에도 하버드 대학의 생물학자 에드워드 윌슨(Edward O. Wilson)은 인간이 본능적으로 자연과 연결되려는 성향(생물학적 친화성, Biophilia)을 가지고 있다고 주장했습니다. 즉, 자연을 보면 인간의 뇌가 긍정적인 반응을 보이며 스트레스가 줄어든다는 것입니다. 또한 심리학자 스티븐 카플란(Stephen Kaplan)과 레이첼 카플란(Rachel Kaplan)은 자연이 인간의 정신적 피로를 회복시키는 효과가 있다고 밝혔습니다. 바다나 강처럼 넓고 규칙적인 풍경은 뇌의 주의력을 부드럽게 유지시켜 심리적 안정감을 제공하며, 반대로 도시의 복잡한 풍경은 많은 자극을 요구해 정신적 피로를 유발할 수 있습니다. 게다가 바다의 푸른색과 자연의 초록색은 뇌에서 안정감을 주는 반응을 유도합니다. 연구에 따르면, 푸른색은 심박수를 낮추고 긴장을 완화하는 효과가 있습니다.