안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 무척추 동물 중에서 인간과 비슷한 눈을 가진 동물은 뭐가 있나요?
안녕하세요. 동물에게 눈은 외부 세계를 알 수 있는 중요한 감각 기관인데요, 문어와 오징어는 연체동물 중에서 가장 고도로 진화된 눈을 가지고 있는 무척추동물입니다. 인간을 포함한 대부분의 척추동물의 눈은 카메라와 비슷한 구조를 가지고 있는데요, 안구 안의 렌즈에 빛을 받아들이는 구멍을 동공이라고 하며, 그 빛의 양을 조절하는 카메라의 조리개에 해당하는 것을 홍채라고 하며, 동공을 통해 안구로 들어간 빛은 카메라의 필름에 해당하는 망막에 도달하게 됩니다. 문어의 눈을 보게 되면 선명한 주황색은 눈으로 들어오는 빛의 양을 조절하는 홍채인데요, 척추동물 이외에 동물 중에서 홍채를 가진 것은 문어와 오징어뿐인 것으로 알려져 있습니다.
Q. 지구의 생명의 진화 단계에서 단세포생물에서 다세포생물이 나오기까지 걸린 시간은 몇 년정도 되나요?
안녕하세요. 진핵생물에서는 적어도 25차례 이상 독립적으로 다세포 생물이 진화했는데, 단순한 군집을 넘어 세포의 기능이 분화된 복잡한 다세포 진핵생물이 등장한 시기는 식물이 9.3억 년 전쯤이고, 가장 단순한 동물인 해면동물이 7.5억 년 전쯤입니다. 하지만 세포소기관을 갖춘 초기 진핵생물의 출현은 18억 5천만년 전까지 소급되고 있으며, 늦어도 17억년 전에는 세포 분화 기능을 갖춘 다세포생물이 출현하였다. 약 4억 5천만년 전 최초의 육상 식물이 출현한 것으로 보입니다. 또한 생명체의 활동이 남긴 흔적에 대한 화석증거는 최초의 생명체가 38억 년 전 이전에 출현했음을 가리키고 있는데요, 당시의 지구환경을 고려했을 때 최초의 생명체는 지구가 탄생한 후 수억 년이 지난 시점인 지금으로부터 41~42억 년 전에 등장했을 것으로 추정되고 있습니다.
Q. 품종과 종의 결정적 차이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다.종은 생물학적으로 다른 종과는 서로 생식적으로 격리된 생물의 집단, 구체적으로는 유전적, 형태적, 생리적 속성에 있어서 다른 종과는 구별이 되는 생물군을 말하는 개념이며 이에 따르면 종이란 상호 교배하여 생식 능력이 있는 자손을 낳을 수 있는 개체들의 집합을 의미하는 것입니다. 품종(品種)은 하나의 종을 형질에 따라 구분한 것으로, 아종 및 변종보다도 낮은 단계를 나타내는 개념이라고 보시면 됩니다.
Q. 바이러스와 세균 둘 중에 어느 것이 더 위험 한 가요?
안녕하세요. 바이러스와 세균은 둘 다 인간에게 질병을 일으킬 수 있는 병원체입니다. 하지만 둘 중 어느 것이 더 위험한지는 상황, 감염된 부위, 치료 가능성, 면역 체계 반응 등 여러 요인에 따라 달라집니다. 우선 바이러스는 숙주세포 내에서만 증식이 가능하며, 세균보다는 일반적으로 크기가 훨씬 작습니다. 이는 단백질 껍질 안에 유전 물질(DNA 또는 RNA)을 가진 미세 입자이며, 독감, 코로나바이러스, HIV 등이 있습니다. 바이러스는 숙주 세포에 침투하여 세포를 장악하고 파괴하며 증식하는데요, 예를 들자면 HIV는 면역체계를 직접 파괴하고, Ebola는 치사율이 매우 높습니다. 일부 바이러스(예: 신종 코로나바이러스, HIV)는 치료법 개발이 어렵거나 시간이 걸립니다. 또한 감염력이 강한 바이러스(예: 인플루엔자, 코로나바이러스)는 팬데믹을 일으킬 수 있습니다. 반면에 세균은 강력한 독소를 만들어 심각한 손상을 줄 수 있습니다. 잘못된 항생제 사용으로 인해 내성균(슈퍼박테리아)이 증가하며 치료가 어려워지며, 세균 감염은 빠르게 증상이 나타나며 생명을 위협할 수 있습니다. 그러나 바이러스와 세균 중 어느 것이 더 위험한지는 질병의 종류와 상황에 따라 다릅니다. 두 병원체 모두 예방과 적절한 치료가 중요하며, 이를 위해 개인 위생과 의료 지침을 준수하는 것이 최선의 방법입니다.
Q. 해양 생태계의 생물 환경의 중요성에 대해 설명해주세요.
안녕하세요. 해양 생태계는 지구 생태계 전체의 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 생물 환경은 해양 생태계 내 생물들의 상호작용과 서식 환경을 의미하며, 이는 생태계 서비스와 인간의 삶에 크게 기여할 수 있습니다. 우선 해양 플랑크톤(특히 식물성 플랑크톤)은 지구 산소의 약 50~80%를 생산하는데요, 이들은 탄소를 흡수하고 산소를 방출하며 기후 조절에도 기여합니다. 또한 해양은 대기 중 이산화탄소(CO2)를 흡수하여 탄소를 저장하고, 해양 생물들이 탄소를 고정하고, 심해에 탄소를 저장함으로써 온실가스 효과를 줄입니다. 남획은 특정 어종의 개체 수 감소를 초래하며, 먹이사슬에 영향을 미칩니다. 플라스틱 쓰레기, 중금속, 농약과 같은 오염물질이 해양 생물에게 유독하며, 특히 미세플라스틱은 해양 생물의 체내에 축적되어 인간에게까지 영향을 미칩니다. 이외에도 해수면 상승과 해양 온도의 상승은 산호초 백화현상, 해양 산성화를 초래하며, 이는 해양 생물의 서식지 파괴와 먹이사슬 붕괴로 이어질 수 있습니다. 따라서 플라스틱 소비를 줄이고, 재활용 및 친환경 제품을 사용하며, 지속 가능한 어업 인증 제품을 구매하거나 바다에 쓰레기를 버리지 않고, 해양 청소 활동에 참여하는 행동을 실천해볼 수 있습니다. 정리하자면 해양 생태계는 지구의 생명 유지 시스템에서 필수적이며, 우리가 하는 작은 행동들이 이를 보호하는 데 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 인간 활동으로부터 해양을 지키기 위해, 환경친화적인 생활 습관을 실천하고, 해양 보호 정책을 지지하는 노력이 필요합니다.