안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 속씨식물과 겉씨식물의 차이가 무엇이며 특징을 비교해서 알고 싶습니다.
안녕하세요.속씨식물과 겉씨식물은 식물의 씨앗이 형성되는 방식과 생식 구조의 차이에 따라 구분되는 주요 식물 분류군입니다. 이 두 식물군은 생식 기관, 꽃의 유무, 씨앗의 위치, 전반적인 구조 및 진화적 특징에서 중요한 차이를 보입니다. 우선 속씨식물(Angiosperm)은 ‘씨앗이 속에 있다’는 뜻처럼 씨앗이 씨방이라는 구조 속에 보호되어 있는 식물입니다. 쉽게 말해, 꽃이 피고 그 꽃이 열매로 변해 씨앗을 감싸는 식물들을 속씨식물이라 하며, 우리가 흔히 보는 벚나무, 사과나무, 장미, 벼, 콩, 해바라기, 민들레 등이 모두 여기에 해당합니다. 속씨식물은 꽃을 피우는 식물이며, 수술과 암술이 있는 복잡한 생식 구조를 통해 수분과 수정이 이루어지고, 이 과정 후에 씨방이 발달하여 열매가 되어 씨앗을 보호하고 퍼뜨리는 역할을 합니다. 또한 쌍떡잎식물과 외떡잎식물로 나뉘며, 잎맥의 모양, 뿌리 구조, 꽃잎 수 등에서도 다양한 변화를 보여줍니다. 반면, 겉씨식물(Gymnosperm)은 ‘씨앗이 밖에 있다’는 뜻으로, 씨앗이 열매로 싸이지 않고 겉으로 드러난 형태로 생성되는 식물입니다. 대표적으로 소나무, 전나무, 은행나무, 소철 등이 있으며, 이들은 대부분 나무 형태로 자라며 꽃이 아니라 구과(솔방울) 같은 구조를 통해 번식합니다. 암꽃과 수꽃이 따로 존재하며, 꽃잎이나 씨방 같은 구조가 없어 씨앗이 포자엽 위에 노출되어 있는 상태로 발달합니다. 겉씨식물은 속씨식물보다 진화적으로 오래된 식물군으로, 고생대부터 존재해왔고 오늘날에는 그 수가 속씨식물보다 훨씬 적습니다. 결론적으로, 속씨식물과 겉씨식물은 생식 방식과 씨앗 구조에서 가장 큰 차이를 보이며, 이러한 차이는 식물의 번식 전략, 생태계에서의 역할, 그리고 진화적 다양성에 큰 영향을 주었습니다. 특히 속씨식물은 꽃과 열매를 통해 수분과 종자 확산에 유리한 특성을 가지고 있어 오늘날 전 세계 식물의 대부분을 차지하고 있습니다.
Q. 판게아가 등장하고나서 어떻게 중생대까지 변모했고 이과정에서 생물은 어떻게 변화를 맞이하나요?
안녕하세요.약 2억 3천만 년 전, 고생대 말기부터 중생대 초기 사이에 지구상에 존재했던 초대륙 판게아(Pangaea)는 지구 육지의 대부분을 하나로 모은 거대한 대륙이었습니다. 판게아는 오늘날 우리가 알고 있는 여러 대륙들이 하나로 뭉쳐진 형태로, 지구 전체 육지 면적의 약 70%를 차지하며 남반구와 적도 주변을 중심으로 자리 잡고 있었습니다. 이 초대륙의 형성과 존재는 지구의 기후, 해양 순환, 대기 흐름, 그리고 생물 진화에 큰 영향을 주었습니다. 판게아는 고생대 말기 페름기 이후 판 구조론에 따라 천천히 분열하기 시작했으며, 중생대 트라이아스기부터 쥐라기, 백악기까지의 약 1억 8천만 년 동안 점진적으로 오늘날의 대륙으로 갈라졌습니다. 처음에는 북쪽의 로라시아(북아메리카, 유럽, 아시아 일부)와 남쪽의 곤드와나(남아메리카, 아프리카, 인도, 오스트레일리아, 남극)로 나뉘었고, 이후 각 대륙들이 계속 이동하면서 지금의 대륙 배치를 이루게 되었습니다. 이러한 초대륙의 형성과 분열 과정은 생물 진화에 깊은 영향을 미쳤습니다. 우선, 판게아가 하나의 커다란 육지를 형성했을 때는 대륙 내부가 매우 건조하고 극단적인 기후 조건을 보여 대형 파충류와 같은 적응력이 강한 생물이 살아남기 좋은 환경이 조성되었습니다. 또한, 다양한 생물 군집이 하나의 대륙 안에 함께 모여 있었기 때문에 서로 간의 경쟁과 포식자-피식자 관계가 활발해지면서 진화 압력이 크게 작용하게 되었습니다. 이후 판게아가 분열하면서 대륙들이 서로 멀어지자, 생물들은 각 대륙에서 지리적으로 고립되었고, 이로 인해 동일한 조상에서 출발한 생물들이 서로 다른 환경 속에서 독립적으로 진화하는 적응방산(adaptive radiation) 현상이 두드러지게 일어났습니다. 예를 들어, 공룡은 서로 다른 대륙에서 서로 다른 형태와 생태적 지위를 가진 종들로 다양화되었고, 포유류의 조상들도 각 대륙에서 나름의 진화 경로를 밟기 시작했습니다. 또한 판게아의 분열은 해양의 확대를 가져왔고, 이에 따라 해양 생물 다양성도 폭발적으로 증가했습니다. 얕은 바다 환경이 늘어나면서 산호, 어류, 암모나이트 등 많은 해양 생물군이 번성하게 되었고, 이들은 중생대 해양 생태계의 중심을 이루게 되었습니다. 결론적으로, 판게아의 형성과 해체는 지구의 생물 진화에 결정적인 영향을 미친 지질학적 사건으로, 대륙의 연결과 분리를 통해 기후 변화, 서식지 분화, 생물 다양성 증가, 고립에 의한 종 분화와 같은 진화적 변화를 촉진하였고, 이는 중생대 생물 세계의 복잡성과 다양성을 형성하는 데 큰 역할을 하였습니다.
Q. 야생의 새는 더러운 물을 마셔도 괜찮나요?
안녕하세요.야생의 새들이 때로는 사람이 보기에는 오염되거나 더러운 물을 마시는 모습이 관찰되기도 합니다. 그러나 이것이 곧바로 새들에게 문제가 없다는 의미는 아닙니다. 새들도 물의 오염 수준이 심할 경우 질병에 걸리거나 생존에 위협을 받을 수 있습니다. 다만, 새들이 살아가는 자연 환경에서는 깨끗한 물만을 선택적으로 마시기 어려운 상황이 많고, 그에 따라 일정 수준의 미생물이나 불순물에 대한 내성이 진화적으로 발달해 온 면도 있습니다. 일반적으로 야생 조류는 물의 냄새나 색, 흐름 등으로 어느 정도 안전한 물인지 판단할 수 있으며, 완전히 썩은 고인 물보다는 빗물 웅덩이나 흐르는 물, 혹은 고인 물 중에서도 상대적으로 덜 오염된 물을 선택하려고 합니다. 또 조류의 소화기관에는 강한 산성의 위액이 있어, 우리가 탈이 날 수 있는 수준의 세균이나 기생충을 어느 정도는 제거할 수 있습니다. 하지만 이것이 완전한 면역을 의미하는 것은 아닙니다. 실제로 도심에서 플라스틱 통에 고여 있는 물은 비산먼지, 타르 성분, 중금속, 곰팡이, 조류 배설물 등으로 인해 유해할 수 있으며, 그 물을 자주 마신 새들은 호흡기 질환, 소화기 질병, 기생충 감염 등으로 건강이 나빠질 수 있습니다. 다만, 단기적으로 소량 섭취하는 경우에는 건강한 성체 새라면 큰 문제가 생기지 않는 경우가 많고, 우리는 그들의 건강 상태나 감염 여부를 눈으로 쉽게 확인하기 어려울 뿐입니다. 결론적으로, 야생의 새들도 더러운 물을 마시는 것이 안전한 것은 아니며, 다만 그들은 자연선택을 통해 어느 정도 오염된 환경에 적응해 온 생리적 특성과 본능적인 선택 능력을 가지고 있습니다. 그러나 도시 환경처럼 인공적인 오염원이 많은 지역에서는 깨끗한 물을 제공하는 급수대나 새 전용 물그릇을 놓아주는 것이 새들의 건강을 지키는 데 도움이 될 수 있습니다.
Q. 상어는 보통 바다에 산다고 알고있는데
안녕하세요.네, 말씀하신 것처럼 상어는 대부분 염분이 있는 바닷물, 즉 해양 환경에서 서식하는 것으로 잘 알려져 있지만, 일부 상어는 민물에서도 살아갈 수 있는 특별한 생리적 능력을 지니고 있습니다. 실제로, 강이나 호수 등 담수 환경에서도 발견되는 상어 종이 존재하며, 그 대표적인 예가 바로 황소상어(Bull Shark)입니다. 황소상어는 일반적인 상어들과는 달리 삼투압 조절 능력이 뛰어나서 염분 농도가 낮은 물에서도 체내 수분과 염분 균형을 유지할 수 있는 생리적 특성을 갖고 있습니다. 이 덕분에 황소상어는 바다와 민물 사이를 자유롭게 오갈 수 있으며, 실제로 아마존 강, 갠지스 강, 잠베지 강, 심지어는 미국의 미시시피 강 상류에서도 수 km 이상 내륙까지 헤엄쳐 올라간 사례가 보고된 바 있습니다. 이 외에도 갠지스강과 브라마푸트라강 유역에서는 민물에서 주로 서식하는 갠지스상어(Ganges shark) 같은 종도 발견되며, 이는 드물게 기록된 담수 상어 중 하나입니다. 그러나 이러한 종들은 대체로 멸종위기 상태에 있으며, 매우 제한된 지역에서만 발견됩니다.우리나라의 경우, 현재까지 민물에서 서식하는 상어는 자연 상태에서는 관찰된 바 없으며, 상어는 전부 바다에서만 서식하는 종으로 알려져 있습니다. 결론적으로 상어는 대부분 바다에서 살아가지만, 특정한 종, 특히 황소상어와 같은 경우는 민물에서도 생존이 가능하며, 실제로 강에서도 상어가 목격되고 기록된 사례가 있습니다. 이러한 상어들은 삼투압 조절 능력의 진화적 발달 덕분에 해양과 담수 환경을 모두 이용할 수 있는 독특한 생태적 특징을 지니고 있습니다.
Q. 부엉이랑 올빼미는 같은 서식지에서 사나요?
안녕하세요.부엉이와 올빼미는 모두 야행성 맹금류로, 밤에 활동하며 쥐나 작은 포유류, 곤충 등을 잡아먹는 육식성 조류입니다. 이 둘은 서식지와 생태적 습성이 상당히 비슷하기 때문에 많은 사람들이 헷갈리곤 하지만, 몇 가지 뚜렷한 차이점이 존재합니다. 먼저, 서식지 측면에서 보면 부엉이와 올빼미는 모두 산림, 습지, 농경지 주변, 인가 근처 등 다양한 환경에서 살 수 있으며, 서로 겹치는 지역에서도 함께 서식할 수 있습니다. 특히 수리부엉이와 같은 대형 부엉이는 사람이 접근하기 어려운 산악 지대나 절벽을 선호하고, 쇠부엉이나 칡부엉이처럼 중소형 부엉이는 숲가나 농촌 지역에서도 발견됩니다. 올빼미 역시 나무 구멍이나 폐가, 절 같은 은밀한 곳에 둥지를 틀며, 도심 근처의 숲에서도 발견됩니다. 우리나라에는 부엉이와 올빼미 모두 자연 상태에서 서식하고 있습니다. 대표적인 부엉이류로는 수리부엉이, 칡부엉이, 쇠부엉이 등이 있으며, 올빼미류로는 큰소쩍새, 소쩍새, 올빼미 등이 있습니다. 특히 수리부엉이는 천연기념물 및 멸종위기 야생동물로 지정되어 보호받고 있습니다. 두 종류의 가장 대표적인 구분법은 귀깃인데요, 부엉이는 머리 위 양쪽에 솟은 귀깃(깃털로 된 가짜 귀)이 있어서 멀리서 보면 마치 뿔처럼 보여 ‘귀 있는 새’로 인식되곤 합니다. 반면, 올빼미는 귀깃이 없고 둥근 머리 모양을 가지고 있어 얼굴이 매끈하고 둥글게 보입니다. 이 외에도 일반적으로 부엉이는 올빼미보다 몸집이 크고, 힘이 세며, 주로 큰 먹이를 사냥합니다. 반면 올빼미는 비교적 작고, 민첩하며, 설치류나 작은 곤충을 주 먹이로 삼습니다. 따라서 부엉이와 올빼미는 비슷한 환경에서 함께 살 수 있지만, 생김새나 세부적인 생태 특성에는 차이가 있으며, 우리나라에도 여러 종이 서식하며 생태계의 중요한 포식자로서 역할을 수행하고 있습니다.