안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 진정세균 이외에 고세균이 있다고 하는데 어떤 특징이 있나요?
안녕하세요.고세균(Archaea)은 박테리아(Bacteria)와 마찬가지로 핵이 없는 원핵생물(prokaryote)이지만, 분자생물학적, 생화학적, 생리학적 측면에서 박테리아와는 뚜렷이 구분되는 독립된 생물 영역으로 간주됩니다. 고세균은 처음에는 주로 극한 환경, 즉 고온(온천, 열수구), 고염도(소금호수), 산성 혹은 알칼리성 환경 등에서 발견되어 극한 미생물(extremophile)로 인식되었지만, 이후에는 토양, 해양, 인간 소화관 등 다양한 환경에서도 발견되며 생태학적으로 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌습니다. 고세균의 가장 중요한 특징 중 하나는 세포막의 구성인데요, 박테리아와 진핵생물은 에스터 결합을 통해 지방산이 글리세롤에 결합된 막을 가지는 반면, 고세균은 에터 결합으로 연결된 고유한 지질 성분을 가지고 있으며, 이는 높은 온도나 극한 환경에서 안정성을 유지하는 데 유리합니다. 또한 고세균의 세포벽은 펩티도글리칸(peptidoglycan)을 포함하지 않으며, 대신에 S층(s-layer)이라 불리는 단백질 또는 다당류 구조로 이루어져 있으며 이는 박테리아와의 중요한 구조적 차이점입니다. 분자생물학적으로도 고세균은 진핵생물과 많은 유사성을 보이는데요 예를 들어, 고세균의 RNA 중합효소는 박테리아보다 진핵생물의 그것과 구조 및 기능 면에서 더 유사하며, 단백질 합성에 관여하는 리보솜 단백질과 번역 개시 메커니즘 또한 진핵생물과 가까운 특징을 보입니다. 이러한 점은 고세균이 진핵생물의 진화적 조상과 가까운 생물군일 가능성을 제시합니다.결론적으로 고세균은 외형상 박테리아와 유사하지만, 막의 지질 구조, 세포벽의 성분, 유전자 발현 및 번역 기작 등에서 박테리아와는 명확히 구분되며, 일부 측면에서는 진핵생물과 더 유사한 고유한 생물군입니다. 이러한 특징은 고세균이 생명의 진화와 극한 환경 생물학 연구에서 중요한 위치를 차지하게 하는 요소들입니다.
Q. 계란 껍질의 색깔이 다른 이유가 뭔가요?
안녕하세요.계란 껍질의 색깔이 다른 이유는 주로 닭의 품종, 즉 유전적인 요인에 따라 결정됩니다. 껍질의 색은 닭이 알을 만들 때 마지막 단계인 껍질 형성 과정에서 특정 색소가 분비되어 껍질 표면에 침착되면서 결정됩니다. 흰색 계란은 색소가 거의 침착되지 않은 상태이고, 갈색 계란은 주로 프로토포르피린(Protoporphyrin)이라는 갈색 계열의 색소가 껍질 표면에 더해져 색이 나타납니다. 흔히 흰색 깃털과 흰색 귓불을 가진 닭은 흰색 계란을 낳고, 갈색 깃털과 붉은 귓불을 가진 닭은 갈색 계란을 낳는 경향이 있습니다. 예를 들어, 화이트 레그혼(White Leghorn)이라는 품종은 흰색 계란을, 로드아일랜드 레드(Rhode Island Red)나 하이라인 브라운(Hy-Line Brown) 같은 품종은 갈색 계란을 낳습니다. 계란 껍질의 색깔은 영양 성분이나 맛, 품질에 큰 영향을 주지 않으며, 단지 외형상의 차이일 뿐입니다. 다만, 갈색 계란은 껍질이 약간 더 두껍고 단단한 경향이 있어서 소비자들에게 더 건강한 이미지로 인식되기도 하지만, 실제로는 흰색 계란과 영양학적 차이는 거의 없습니다. 결론적으로, 계란 껍질 색깔의 차이는 닭의 유전적 특성, 특히 품종과 색소 분비에 따라 결정되며, 이는 기능적 차이보다는 외형적 다양성을 반영하는 생물학적 특성입니다.
Q. 다양한 달팽이의 껍질의 종류가 있을까요?
안녕하세요.달팽이의 껍질은 그 종류와 서식 환경에 따라 매우 다양한 형태와 색을 띠며, 진화적 적응의 결과로 독특한 특징을 지닌 껍질들이 많이 존재합니다. 달팽이의 껍질은 탄산칼슘으로 이루어져 있으며, 몸을 보호하고 수분 증발을 막는 중요한 기능을 합니다. 그러나 동시에 종마다 껍질의 색, 광택, 무늬, 질감, 형태 등에서 큰 차이를 보입니다. 예를 들어, 사파이어 다이아몬드 달팽이 (Blue Jewel Snail, Papustyla pulcherrima)는 껍질이 금속광택처럼 반짝이며 녹색 빛을 띠는 희귀한 열대 달팽이로, 껍질의 색과 광택이 보석처럼 아름다워 ‘보석 달팽이’로 불립니다. 이 반짝임은 껍질 표면의 미세한 구조에 의해 빛이 굴절되면서 생기는 구조색(構造色) 현상 때문입니다. 또한 로만 달팽이 (Helix pomatia)는 유럽 전역에 널리 퍼진 대형 식용 달팽이로, 비교적 무채색이지만 껍질이 단단하고 두껍습니다. 반면, 앵무조개형 달팽이(Plectostoma)처럼 껍질이 매우 복잡하게 말려 있는 종도 있으며, 껍질이 가늘고 세밀하게 조각된 듯한 구조를 가지기도 합니다. 열대 우림에 사는 달팽이들 중에는 껍질에 무늬가 선명하거나 색이 붉은빛, 노란빛 등 다양한 색조를 띠는 종들도 많습니다. 이런 색은 포식자 회피, 위장, 또는 종내 신호 등 다양한 생태적 기능과 관련이 있습니다. 또한 해양 달팽이 중 일부는 껍질이 투명하거나 반투명한 경우도 있어, 내부 기관이 비쳐 보이기도 합니다. 결론적으로, 달팽이의 껍질은 단순히 몸을 보호하는 외피일 뿐 아니라, 그 종이 살아온 환경과 진화 과정을 반영하는 다양성과 복잡성을 지닌 생물학적 구조물입니다. 색, 광택, 질감, 나선 모양 등 다양한 요소가 결합되어 있어, 전 세계의 달팽이들은 껍질만으로도 매우 흥미로운 연구 대상이 될 수 있다고 할 수 있겠습니다.
Q. 쌍커풀은 우리몸에서 무슨역활을하나요?
안녕하세요.쌍꺼풀(쌍커풀)은 눈꺼풀의 피부가 접히면서 만들어지는 주름 구조로, 해부학적으로는 눈꺼풀을 들어올리는 근육(눈꺼풀 올림근, levator palpebrae superioris)과 피부 사이에 있는 연결조직에 의해 형성됩니다. 이 구조는 선천적으로 생기는 경우도 있고, 성장하면서 생기기도 하며, 유전적인 영향을 크게 받습니다. 쌍꺼풀 자체가 가진 생물학적 기능은 아주 뚜렷하다고 보기 어렵지만, 눈꺼풀의 움직임과 관련된 눈의 개폐 효율성과 표정 조절에 일정 부분 기여할 수 있습니다. 예를 들어 쌍꺼풀이 있는 경우, 눈을 뜰 때 눈꺼풀이 더 크게 열리며 눈동자가 더 많이 드러나 시각적으로 눈이 더 커 보입니다. 이로 인해 약간의 시야 확보에 도움이 될 수는 있지만, 쌍꺼풀이 없다고 해서 시력이나 눈 기능이 떨어지는 것은 아닙니다.쌍꺼풀은 주로 외모와 관련된 심미적인 요소로 인식되며, 문화적으로 ‘눈이 크고 또렷해 보인다’는 인상을 주어 미적 선호 대상이 되기도 합니다. 그러나 생존에 필수적인 기능은 아니기 때문에, 생리학적으로는 생존이나 건강에 직접적인 영향을 주는 구조물이라고 보긴 어렵습니다. 결론적으로, 쌍꺼풀은 눈꺼풀의 해부학적 구조에서 생기는 자연스러운 주름으로, 기능적 역할은 제한적이며 주로 외관상 표현에 영향을 주는 특징입니다. 일부에서는 눈꺼풀의 피로 누적이나 나이가 들면서 쌍꺼풀이 생기거나 사라지기도 하며, 이는 개인의 유전과 근육, 피부의 탄력 등 다양한 요인에 의해 결정됩니다.
Q. 소나무는 왜 송진을 가지고 있는걸까요?
안녕하세요.소나무가 분비하는 송진은 나무의 생존과 방어에 매우 중요한 역할을 하는 천연 물질입니다. 송진은 식물의 수지관(resin duct)이라는 특수한 조직에서 생성되는 끈적하고 향기로운 점액질로, 주로 상처가 났을 때 외부로 흘러나옵니다. 이 송진은 나무에 상처가 생겼을 때, 예를 들어 곤충의 침입이나 껍질을 갉는 동물, 바람에 의한 물리적 손상 등이 있을 때 그 상처를 빠르게 봉합하고 감염을 막는 역할을 합니다. 송진에는 테르펜류(terpenes)라는 천연 화학물질이 많이 포함되어 있는데, 이들은 항균 및 항진균 작용을 하며, 해충을 쫓거나 살충 효과를 내기도 합니다. 실제로 송진은 매우 끈적이기 때문에, 침입한 곤충이나 병원균이 붙으면 그 자리에서 움직이지 못하고 죽게 되는 경우도 많습니다. 이러한 특성 덕분에 송진은 마치 소나무의 '면역 반응'처럼 작동하여 외부의 위협으로부터 내부 조직을 보호하는 방어 시스템이라 할 수 있습니다. 또한 송진은 상처 부위가 노출되었을 때 수분 증발을 막아주는 물리적 차단막 역할도 합니다. 이는 건조한 환경에서도 조직이 말라 죽지 않도록 도와주기 때문에, 송진은 소나무가 척박한 환경에서 오래 살아남는 데도 중요한 요소입니다. 결론적으로, 소나무의 송진은 단순한 진액이 아니라, 외부의 해충이나 병원균, 물리적 손상으로부터 나무를 보호하기 위한 생화학적 방어 수단입니다. 이는 다른 나무들이 진액을 이용해 스스로를 방어하는 것과 유사한 원리이며, 특히 소나무는 송진 분비가 강하고 특유의 방향 성분 덕분에 더욱 효과적인 방어 체계를 갖추고 있다고 볼 수 있습니다.