안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 사자 사회의 코얼리션과 프라이드는 어떤 것인지 궁금합니다
안녕하세요.사자의 사회 구조는 매우 흥미롭고 복잡하며, 이를 이해하기 위해서는 '코얼리션(coalition)'과 '프라이드(pride)'라는 두 개념을 구분해 살펴볼 필요가 있습니다. 이 두 용어는 사자의 사회적 조직을 이해하는 데 핵심적인 역할을 합니다.먼저 프라이드(pride)는 일반적으로 암컷 사자들과 그들의 새끼들, 그리고 소수의 성체 수컷 사자로 구성된 사자 무리를 의미합니다. 하나의 프라이드는 평균적으로 2~6마리의 암사자, 그들의 자손, 그리고 보통 1~3마리의 수사자로 이루어져 있습니다. 암사자들은 혈연 중심으로 구성되며, 대부분 태어난 프라이드에서 평생을 보내는 경향이 있습니다. 이들은 협력하여 사냥을 하고, 새끼를 함께 돌보며, 영토를 방어합니다. 프라이드는 사자의 사회적 삶에서 안정성과 협동의 기본 단위를 이룹니다. 반면에 코얼리션(coalition)은 일반적으로 수컷 사자들 사이의 동맹 관계를 의미합니다. 이는 혈연관계가 있을 수도, 없을 수도 있으며, 보통 젊은 수컷들이 함께 프라이드를 장악하기 위해 형성하는 동맹입니다. 코얼리션의 크기는 다양하지만, 2~4마리가 일반적이며, 간혹 형제나 이복형제로 구성되기도 합니다. 이들은 협력하여 기존 프라이드를 공격하고 기존의 지배 수컷들을 몰아낸 후, 프라이드를 장악하게 됩니다. 이후 일정 기간 동안 해당 프라이드의 지배 수컷으로서 번식 기회를 가지며, 외부의 다른 수컷들과 경쟁해야 합니다.이처럼 프라이드는 주로 암사자 중심의 안정적 생활 단위이고, 코얼리션은 수사자 중심의 공격적이고 전략적인 사회적 구조입니다. 프라이드가 생존과 번식을 위한 협력의 장이라면, 코얼리션은 번식 기회를 얻기 위한 경쟁의 도구라고 볼 수 있습니다. 이 두 구조는 서로 독립된 것이 아니라 상호작용하며, 사자의 생태적 전략과 진화적 적응을 잘 보여주는 사례입니다. 프라이드는 집단 생활을 통해 먹이 획득과 육아에 유리하며, 코얼리션은 짝짓기 기회를 극대화하고 지배력을 유지하는 데 효과적인 방식입니다. 이러한 사자의 사회 구조는 포식자임에도 불구하고 협력과 경쟁이 공존하는 동물 사회의 전형적인 예로 자주 인용됩니다.
Q. 타인들에 비해 상대적으로 배에 가스가 많이 찬다면??
안녕하세요.네, 같은 음식을 먹었음에도 불구하고 일부 사람들에게 유독 배에 가스가 많이 차는 현상은 장 건강 및 기능과 밀접한 관련이 있습니다. 이를 과학적으로 살펴보면 다음과 같은 요인들이 영향을 미칠 수 있습니다. 먼저, 장내 미생물(장내 마이크로바이옴)의 구성이 개인마다 다르기 때문에 같은 음식을 섭취해도 가스를 생성하는 정도에 차이가 생길 수 있습니다. 일부 사람들은 특정 탄수화물을 분해하는 능력이 부족한 미생물 구성을 가지고 있어, 이들이 대장에서 발효되며 과도한 수소, 메탄, 이산화탄소 등의 가스를 만들어냅니다. 예를 들어, FODMAPs(발효성 올리고당, 이당류, 단당류 및 폴리올) 성분이 많은 음식을 섭취하면 일부 사람들의 장에서는 이 성분들이 완전히 소화되지 않고 대장으로 넘어가 가스가 생성됩니다. 둘째로, 장의 운동 기능이 정상보다 느리거나 과민한 경우에도 가스가 잘 차고, 더 심하게 느껴질 수 있습니다. 과민성장증후군(IBS) 환자들은 실제 가스량이 많지 않더라도, 장벽의 감각이 과민해져 복부 팽만감과 통증을 더 심하게 경험할 수 있습니다. 또한, 소화효소의 결핍도 원인 중 하나입니다. 예를 들어 유당불내증이 있는 사람은 유제품을 섭취했을 때 유당을 제대로 분해하지 못하고, 이 유당이 대장에서 발효되며 가스를 생성하게 됩니다. 이러한 이유로, 같은 음식을 먹어도 가스가 많이 차는 사람은 장내 환경이 건강하지 않거나, 특정 성분에 민감하게 반응하는 경우가 많습니다. 만약 이런 증상이 자주 반복된다면 식습관을 점검하고, 필요하다면 내과나 소화기내과를 방문해 검사를 받아보는 것이 좋습니다. 장 건강을 개선하기 위해서는 식이섬유 섭취를 조절하고, 프리바이오틱스나 프로바이오틱스의 섭취를 고려해보는 것도 도움이 될 수 있습니다. 결론적으로, 배에 가스가 자주 차는 것은 단순한 불편함이 아닌, 장 건강의 이상 신호일 수 있으므로 가볍게 넘기지 않는 것이 중요합니다.
Q. 주사 놓기 전 치는 행위로 고통을 줄이는 것은 어떤 원리인가요?
안녕하세요.주사를 놓기 전 팔을 툭툭 치는 행위가 실제로 통증을 줄이는 데 도움이 된다는 사실은 단순한 습관이 아닌, 과학적인 신경생리학적 원리에 근거한 행동입니다. 이 현상은 크게 게이트 조절 이론(Gate Control Theory)과 감각의 상대성에 대한 심리물리학 법칙, 특히 베버-페히너 법칙(Weber–Fechner Law)으로 설명할 수 있습니다. 먼저, 게이트 조절 이론은 1965년 Melzack과 Wall이 제안한 통증 이론으로, 척수의 후근(dorsal horn)에 있는 '통증 게이트'가 특정 감각 입력에 따라 열리거나 닫혀 통증 신호의 전달 여부를 조절한다는 것입니다. 구체적으로 말하면, 통증은 주로 C섬유와 Aδ섬유라는 느린 신경경로를 통해 전달되지만, 동시에 촉각이나 진동, 압력과 같은 감각을 전달하는 Aβ섬유가 자극되면 이 신호들이 통증 경로를 억제하거나 차단하는 역할을 하게 됩니다. 즉, 주사 부위를 손으로 ‘툭툭’ 치거나 문지르면 Aβ섬유가 자극되어 뇌로 전달되는 통증 신호가 감소하거나 흐려지는 것입니다. 여기에 더해, 베버-페히너 법칙은 감각의 세기가 절대적인 자극량이 아니라 기존 자극과의 상대적인 차이에 따라 지각된다는 점을 설명합니다. 주사를 맞기 전 피부에 미리 자극(예: 두드림)을 주면, 이후에 오는 주사 바늘의 침투가 급격한 변화로 느껴지지 않고, 신체가 이미 감각을 '예상'하고 있는 상태이므로 상대적으로 고통이 둔화됩니다. 즉, "감각의 변화가 일정 수준 이상이 아니면 감지되지 않는다"는 이 법칙은 주사의 통증이 ‘갑작스럽게 오는 강한 자극’이 아니라 '연속된 자극의 일부'처럼 인식되게 만들어 주는 역할을 합니다. 또한 심리적인 면에서도, 미리 주사 부위를 건드리는 행위는 피험자에게 ‘이제 곧 주사를 놓겠다’는 예측 신호를 제공하며, 이 역시 통증에 대한 인지적 대비를 가능하게 해 통증을 경감시킬 수 있습니다. 이는 인지 행동적 요인이 통증에 영향을 미친다는 최근의 통증 과학적 관점과도 일치합니다. 결론적으로, 주사 전에 팔을 툭툭 치는 행위는 단순한 위로가 아닌, 실제로 신경생리학과 심리물리학의 원리에 근거한 통증 완화 방법입니다. 게이트 조절 이론이 통증의 신경 전달 경로를 차단하는 메커니즘을 설명하고, 베버-페히너 법칙은 감각 인식의 상대성 측면에서 통증을 덜 느끼게 되는 심리물리적 배경을 제공합니다.
Q. 인간이 초음파를 구사 할수 있을까요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다.인간이 초음파를 구사할 수 있는지에 대한 질문은 인간의 생리적 한계와 기술적 가능성을 함께 고려해야 합니다. 먼저, 초음파(ultrasound)란 사람이 들을 수 있는 가청 주파수 범위(대략 20Hz~12kHz 정도의 주파수를 만들어내는 데 최적화되어 있으며, 일부 특수한 경우를 제외하면 20kHz를 넘는 소리를 자연적으로 생성할 수 없습니다. 이는 성대의 진동 속도와 공기의 흐름, 공명 공간의 크기 등에 의해 결정되며, 초음파를 생성하기에는 생물학적 한계가 존재합니다. 하지만 인간은 이러한 한계를 기술을 통해 극복해 왔습니다. 예를 들어, 초음파 기계나 센서를 이용해 인간이 직접 소리를 내지 않더라도 초음파를 생성하고 조작할 수 있습니다. 의료 분야에서 초음파를 이용한 진단 장비(예: 초음파 검사)는 대표적인 예이며, 공업적 용도나 동물 행동 연구, 비파괴 검사 등 다양한 분야에서도 활용되고 있습니다. 더불어, 인간이 직접 초음파를 발성하지는 못하더라도, 일부 과학자들은 혀의 빠른 움직임이나 이갈이 소리 등 특정한 방식으로 극고주파 소리를 낼 수 있는 가능성을 실험한 적도 있습니다. 그러나 이러한 소리는 일반적으로 초음파라기보다는 고주파음(high-frequency sound) 수준이며, 실용적이거나 정밀한 초음파로 보기에는 어렵습니다. 결론적으로 말해, 인간이 생물학적으로 초음파를 직접 발성할 수는 없습니다. 하지만 인간은 지능과 기술을 바탕으로 초음파를 생성하고 활용하는 능력을 보유하고 있으며, 이는 "인간이 못하는 것이 없는 동물"이라는 표현과도 맞닿아 있습니다. 초음파를 '구사한다'는 개념을 생물학적 발성에 한정하지 않고, 인위적 조작이나 활용까지 포함한다면, 인간은 분명 초음파를 능동적으로 다룰 수 있는 존재입니다.
Q. 민들레는 꽃이 지면서 솜털로 바뀔 수 있는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요.민들레가 꽃이 진 뒤에 솜털 모양의 씨앗 구조로 바뀌는 현상은 식물의 생식 전략 중 하나로, 종자(씨앗)의 효과적인 확산을 위한 진화적 적응입니다. 민들레는 국화과에 속하는 식물로, 꽃이 피고 수분이 이루어진 후 꽃잎은 시들지만, 그 중심에 있던 수많은 작은 꽃들 각각이 씨앗으로 변하며, 이 씨앗들에 ‘관모(pappus)’라고 불리는 솜털 구조가 형성됩니다. 이 관모는 실제로는 씨앗의 일부분인 변형된 꽃받침인데, 우산처럼 퍼지는 가벼운 털 구조를 가지고 있어서 바람을 타고 멀리 날아갈 수 있게 합니다. 이것이 우리가 흔히 보는 민들레의 흰 솜털 구 모양입니다. 따라서 민들레의 꽃이 지면서 솜털로 바뀌는 것이 아니라, 씨앗이 생기면서 씨앗을 퍼뜨리기 위한 날개(관모)가 만들어지는 것입니다. 이러한 구조는 풍매(風媒) 확산 방식이라고 하며, 바람에 의존하여 자손을 넓은 지역으로 퍼뜨리는 전략입니다. 이는 고정된 장소에서 살아가는 식물에게 매우 유리한 전략으로, 같은 자리에 몰려 자라 경쟁하거나, 부모 식물의 그늘 아래서 자라지 않게 하여 생존 가능성을 높입니다. 또한 민들레는 주로 무성생식(종자에 유전적으로 거의 동일한 자손 형성)을 하기 때문에, 먼 곳으로 씨앗이 퍼져도 특별한 수분 과정 없이도 번식이 가능합니다. 이런 번식 전략은 도시나 도로변, 들판처럼 다양한 환경에서도 민들레가 쉽게 번성할 수 있게 만든 중요한 요인입니다. 정리하자면, 민들레가 꽃이 진 후 솜털로 바뀌는 것처럼 보이는 이유는, 꽃이 지면서 씨앗이 형성되고 그 씨앗을 멀리 퍼뜨리기 위한 관모가 함께 발달하기 때문입니다. 이 구조는 민들레의 생존과 번식을 돕는 매우 효율적인 진화적 결과입니다.