안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 에베레스트 산맥에도 곤충이 생존하고 있다는게 맞나요?
안녕하세요.에베레스트 산맥처럼 해발 8,000미터에 가까운 극한 고도 환경에서도 곤충이 생존할 수 있다는 사실은 매우 놀랍지만, 실제로 과학적으로도 일부 곤충 종의 생존이 확인된 바 있습니다. 이는 곤충이라는 생물군이 얼마나 적응력이 뛰어난 생물인지를 보여주는 대표적인 사례 중 하나입니다. 우선, 일반적으로 곤충이 생존하기 위해서는 말씀하신 대로 일정 범위의 온도(약 0~50℃), 수분 유지, 먹이 공급, 외골격을 통한 수분 보존 등 몇 가지 핵심적인 생리적 조건이 필요합니다. 그러나 에베레스트 지역은 이 조건들과는 전혀 다른 저온(영하 수십도), 산소 부족, 강한 자외선, 낮은 습도 등의 생명체 생존 한계에 가까운 환경입니다. 그럼에도 불구하고 특수한 적응 능력을 가진 극한 곤충들이 일부 존재합니다. 실제 에베레스트에서 확인된 곤충 중 가장 대표적인 사례는 히말라야 점프거미 (Euophrys omnisuperstes)인데요, 이 거미는 해발 약 6,700미터 이상 고도에서도 발견된 적이 있으며, 이는 지구상에서 가장 높은 곳에 서식이 보고된 절지동물로 기록됩니다. 물론 거미는 곤충과는 다른 절지동물 분류군이지만, 생태적 관점에서는 비슷한 환경에서 살아가는 극한 생물로 분류됩니다. 또한 일부 연구에서는 파리류와 풍뎅이과 곤충의 사체 혹은 날개 일부가 고산 지역에서 발견되었는데, 이는 곤충이 고산 기류를 따라 수동적으로 올라왔을 수도 있고, 일부 종이 일시적 생존 혹은 번식을 위해 고산 지대를 이용했을 가능성을 제시합니다. 어떻게 생존 가능한지에 대해서 생각해보자면, 이러한 고산 곤충들은 다음과 같은 방식으로 극한 환경에 적응합니다. 첫번째는 극한 내성 유전자 및 대사 억제인데요 저온에서도 동결되지 않도록 글리세롤, 트레할로스 등 냉동 방지 물질을 체내에 축적합니다. 낮은 대사율로 에너지를 아껴 쓰며, 움직임도 제한적입니다. 두번째는 강한 외골격과 털 구조입니다. 이들은 외부 자극(자외선, 강풍, 저온)으로부터 몸을 보호하는 두꺼운 외골격이나 체모를 가지고 있습니다. 또한바위 틈, 눈 밑, 미세한 토양 구멍 등에서 미세기후(microclimate)를 형성해, 외부보다 조금 더 온화하고 습한 환경을 활용합니다. 이외에도 일부 곤충은 다른 곤충의 사체나 유기물, 혹은 풍력에 의해 날아온 식물 잔해 등을 먹으며 생존합니다. 히말라야 점프거미는 눈 위에 떨어진 죽은 곤충이나 소형 절지동물을 잡아먹는다고 합니다. 결론적으로, 에베레스트와 같은 고산 지대에도 곤충 또는 유사 절지동물의 생존이 가능하며, 이는 지구상 생명체의 진화적 적응 능력의 극한 사례로 연구되고 있습니다. 다만 대부분의 곤충이 고산에서 정주성(고정된 서식)을 갖고 번식하는 것은 드물고, 일부 극한 적응종만이 일시적 또는 제한적인 생존을 이어갈 수 있습니다. 이러한 생물들은 극한 생존 조건 연구나 우주 생물학, 생명 기원 연구에서도 중요한 단서를 제공할 수 있는 대상입니다.
Q. 우리나라에도 불개미가 자주 발견이 되어서 사람들 피해가 나는 기사가 있었는데 불개미의 어떤점이 위험하고 예방을 해야하나요!
안녕하세요.불개미(불개미류, Solenopsis invicta)는 원산지가 남아메리카인 외래 침입종으로, 세계적으로 생태계 교란과 인명 피해를 일으키는 대표적인 위험 생물입니다. 최근 몇 년 사이 기후 변화와 국제 물류의 증가로 인해 우리나라에서도 항만이나 물류창고 주변에서 간헐적으로 발견되고 있으며, 실제로 국내 언론을 통해 "살인개미"라는 이름으로 보도되기도 했습니다. 이들은 단순한 불쾌감 이상의 공공보건 위협이 될 수 있는 존재로, 과학적 이해와 철저한 예방 관리가 필요합니다. 불개미는 외부 위협에 대해 집단으로 반응하는 습성이 있어, 한 마리를 자극하면 수십 마리가 한꺼번에 공격해옵니다. 이들은 턱으로 피부를 물고 복부의 침을 박아 독을 주입하는데, 물린 자리는 강한 통증과 함께 화상처럼 붉게 부어오르며 수포가 생기기도 합니다. 또한 불개미의 독은 알칼로이드 계열 독소(솔레놉신)로 구성되어 있어, 단순한 피부 자극을 넘어서 알레르기 반응, 심한 경우 아나필락시스 쇼크까지 유발할 수 있습니다. 실제로 해외에서는 불개미 물림으로 인해 사망 사례가 보고된 바 있으며, 특히 노약자나 알레르기 체질인 경우 매우 위험합니다. 게다가 불개미는 한 여왕개미가 하루에 수천 개의 알을 낳을 수 있는 강력한 번식력을 지니고 있습니다. 또한 군체는 이동성이 높아, 한 번 정착하면 주변 수 킬로미터 이상으로 확산될 수 있어 생태계 전반에 영향을 미칠 수 있습니다. 이외에도 불개미는 토착 개미와 곤충은 물론, 작은 파충류나 조류의 알, 새끼 등까지 공격하며 지역 생물 다양성을 급격히 감소시킵니다. 특히 농업 지역에서는 작물 뿌리를 갉아 먹거나 농기계를 망가뜨려 경제적 피해도 유발할 수 있습니다. 우리나라에서 불개미가 발견되는 이유, 최근 불개미가 한국에서도 보고되고 있는 이유는 다음과 같은 환경적 변화와 관련이 있습니다. 첫번째는 기후 변화인데요, 온난화로 인해 아열대성 생물이 생존할 수 있는 범위가 북상하고 있습니다. 한국의 여름 기온과 습도는 불개미 생존에 유리한 조건이 되고 있습니다. 두번째는국제 물류 증가로, 해외 물류 운송 과정에서 컨테이너, 목재 포장재, 식물체 등을 통해 유입됩니다. 특히 항만과 화물터미널은 주요 진입 경로로 지목되고 있습니다. 불개미 예방과 대응 방법으로는 조기 발견과 신고가 중요한데요, 불개미는 집단적으로 둥지를 이루고 땅속이나 콘크리트 틈, 전기설비 주변 등에 군체를 형성합니다. 발견 시 즉시 지방자치단체나 농림축산검역본부에 신고하는 것이 중요합니다. 또한 해외에서 물건을 들여오거나 화물 운반 작업 시 목재 포장재, 화분, 흙 등에 불개미가 섞여 들어오는 경우가 있으므로 철저한 검역과 소독이 필요합니다. 불개미로 의심되는 개체나 군체를 발견해도 접촉하거나 짓밟지 말고, 사진을 찍고 위치를 확보한 후 전문 방역 인력에게 맡기는 것이 가장 안전하며 물린 자리는 즉시 비누와 찬물로 씻고, 항히스타민제나 스테로이드 연고를 바르는 것이 도움이 됩니다. 호흡 곤란, 어지러움, 전신 부기 등이 나타나면 즉시 응급실로 이송해야 합니다. 결론적으로 불개미는 단순한 곤충을 넘어, 건강, 생태, 경제 전반에 위협이 되는 침입종입니다. 국내 기후와 환경이 점차 이들의 정착에 유리한 방향으로 변하고 있어, 국가 차원의 검역 강화와 시민 개개인의 경각심이 매우 중요합니다. 불개미는 막을 수 있는 재난이지만, 조기에 대응하지 않으면 걷잡을 수 없는 생물학적 재해로 확산될 수 있습니다. 따라서 불개미에 대한 정확한 인식과 예방 습관이 우리 모두에게 필요합니다.
Q. 모기는 왜 아이들을 더잘 무는것 같을까요?
안녕하세요.모기가 아이들을 더 잘 무는 것처럼 느껴지는 이유는 단순한 우연이 아니라, 생리적·화학적 요인들이 복합적으로 작용하는 과학적 현상으로 설명할 수 있습니다. 모기는 먹잇감을 찾을 때 후각, 체온, 피부에서 나오는 화학 물질 등을 감지하여 선택적으로 접근하며, 이때 아이들의 특성이 모기를 더욱 끌어들이는 역할을 합니다. 우선, 아이들은 대사율이 높아 체온이 더 높은 경향이 있습니다. 모기는 따뜻한 혈액을 가진 생물체를 더 잘 감지하고 선호하기 때문에, 체온이 상대적으로 높은 아이에게 먼저 접근할 가능성이 큽니다. 또한 활동량이 많은 아이들은 숨을 더 많이 쉬고, 이산화탄소(CO₂)를 더 많이 배출하는데, 모기는 CO₂ 농도를 추적해 먹잇감을 찾는 특성이 있습니다. 이산화탄소는 모기가 20미터 거리에서도 감지할 수 있는 주요 유인 요소 중 하나입니다. 두 번째로는, 아이들의 피부에서 나오는 땀과 분비물의 화학 성분이 모기를 끌어당길 수 있습니다. 특히 젖산(lactic acid), 암모니아, 지방산 등이 모기의 후각을 자극하는데, 아이들은 체온 조절 기능이 완전하지 않아 땀을 더 자주 흘리고, 피부 표면에 남는 물질이 성인과 다를 수 있습니다. 이 물질들이 모기에게는 매력적인 신호로 작용할 수 있습니다.또한 피부의 두께와 민감도도 관련이 있습니다. 아이들의 피부는 얇고 부드럽기 때문에 모기가 더 쉽게 침을 꽂아 흡혈할 수 있으며, 물린 후 더 크게 붓고 가렵게 반응하기 때문에 상대적으로 더 많이 물린 것처럼 보이기도 합니다. 반면, 어른들은 이미 모기에 자주 노출되어 면역 반응이 둔화되었거나, 작은 물림은 인지하지 못할 수도 있습니다. 마지막으로는 행동 습관과 환경적 요인도 있습니다. 아이들은 성인보다 야외 활동이 많고, 모기에 노출되는 신체 부위(팔, 다리 등)를 덜 가리는 경우가 많습니다. 또한 모기가 선호하는 밝은 색 옷이나 향이 강한 로션 등을 사용하는 경우도 많아, 더 큰 표적이 될 수 있습니다. 정리하자면, 모기가 아이들을 더 잘 무는 이유는 높은 체온, 활발한 대사, 특이한 피부 화학 성분, 얇은 피부, 더 뚜렷한 알레르기 반응, 그리고 행동적 습관까지 여러 요인이 복합적으로 작용하기 때문입니다. 이는 단순한 우연이 아닌, 과학적으로 설명 가능한 모기의 선택적 흡혈 행동에 해당합니다.
Q. 메뚜기의 변이로 생긴다는 재앙에서 황충의 정확한 정체는 뭔가요?
안녕하세요.‘황충(蝗蟲)’은 고대 문헌이나 성경 등에서 대규모 메뚜기 떼로 인한 재앙을 지칭하는 말로 자주 등장하는데, 이는 단순한 비유적 표현이 아니라 실제 생물학적 현상에 근거한 개념입니다. 황충은 일반적인 풀밭에서 뛰어다니는 개체 단위의 메뚜기와는 전혀 다른 양상을 보이는, 집단적 변이형 메뚜기, 특히 사막메뚜기(Desert Locust, Schistocerca gregaria)를 지칭하는데요, 황충의 정확한 정체는 사막메뚜기의 군집형 변이(Gregarious Phase)라고 할 수 있습니다. 일반적인 메뚜기는 단독형(solitary phase) 상태로 살아가며, 비교적 조용하고 해가 적은 곤충입니다. 하지만 일정 조건이 충족되면 이들은 행동, 생리, 외형까지 변화하는 ‘군집형(gregarious phase)’으로 전환됩니다. 이 상태의 메뚜기들이 바로 ‘황충’이라 불리며, 역사상 수많은 농경 사회에 재앙을 초래해온 존재입니다. 변이의 핵심은 밀도와 환경 조건인데요, 다음과 같은 상황이 발생할 때 집단적 변이가 촉진됩니다. 첫번째는 폭우와 식생 증가로, 오랜 가뭄 후 갑작스러운 폭우가 내리면 사막 지역에도 식물이 급격히 자라납니다. 두번째는 개체 밀도 급증으로, 풍부한 먹이로 인해 메뚜기 개체 수가 폭발적으로 늘어나면서 서로 자주 접촉하게 됩니다. 세번째는 신경호르몬 변화로 개체 간 접촉이 많아지면 뇌에서 세로토닌 수치가 증가하고, 이로 인해 행동 양식, 체색, 날개 길이, 생식 능력 등이 바뀝니다. 네번째는 군집 행동 시작으로 단독으로 살던 메뚜기들이 무리지어 이동하고, 엄청난 거리(하루 100~150km)를 날아다니며 식량을 초토화시키는 ‘황충 떼’로 변모합니다. 황충 떼는 이동하면서 모든 녹색 식물을 닥치는 대로 섭취하며, 농작물을 초토화시킵니다. 한 무리의 황충 떼는 수십억 마리에 이르며, 하루 동안 수천 톤의 식물을 섭취할 수 있습니다. 이는 지역 농업 기반을 단시간에 붕괴시키며, 기근과 경제 위기를 불러옵니다. 예를 들어, 2020년 동아프리카 지역(소말리아, 에티오피아, 케냐 등)에서는 수십 년 만의 최악의 황충 떼가 발생해 수백만 명의 식량 안보를 위협했습니다. 이는 기후 변화에 따른 강우 패턴의 변화와 비효율적인 조기 방제 체계가 원인이었습니다.생물적 재해로서 황충의 의미는 황충은 물리적 재난과는 달리 생물학적 밀도와 생태계 상호작용에 의해 발생하며, 예측이 어렵고 방제가 매우 까다로운 생물 재해입니다. 특히 기후 변화와 생태계 불균형이 겹칠 경우 황충 떼는 더 자주, 더 광범위하게 발생할 가능성이 높습니다. 드론이나 위성 이미지를 활용한 조기 경보 시스템이 개발되고는 있지만, 방제는 여전히 시간과 기술, 국제 협력이 필요한 복잡한 과제입니다. 정리하자면 ‘황충’은 단순한 메뚜기가 아니라, 특정 조건에서 유전적·행동학적 변이를 통해 집단화된 사막메뚜기의 특수한 상태를 의미합니다. 인간의 농업 기반을 파괴하는 생물학적 자연재해로, 그 피해는 고대에서 현대에 이르기까지 문명 전체를 위협할 수 있는 수준입니다. 황충은 단지 곤충의 문제라기보다, 기후, 생태, 인류 생존이 맞닿아 있는 복합적 재난으로 이해되어야 합니다.
Q. 어인족이라는 별칭이있는 바자우족들이 바다에서 장기 잠수가 가능한 특별한 이유는?
안녕하세요.바다 위에서 삶을 이어가며 '어인족(魚人族)'이라는 별칭까지 얻은 바자우(Bajau)족은 실제로 현대 과학자들의 연구 대상으로 주목받고 있는 해양 민족입니다. 이들은 인도네시아, 말레이시아, 필리핀 등의 해안가에 정착해 살며, 세대에 걸쳐 물속에서의 생존 능력을 진화적으로 발달시켜온 인류 집단으로 알려져 있습니다. 바자우 족은 잠수 시 평균 60~70미터 깊이까지 들어가며, 최장 13분 이상 숨을 참을 수 있는 능력을 지닌 것으로 보고되었습니다. 이는 일반인의 잠수 가능 범위를 훨씬 초월하는 수준입니다. 과학자들은 이 놀라운 잠수 능력이 단순한 훈련의 결과를 넘어, 유전적, 생리적 진화와 깊은 관련이 있음을 밝혀냈습니다. 2018년 《Cell》 저널에 발표된 연구에 따르면, 바자우 족은 일반인과 비교해 비장(spleen)이 평균 50% 이상 더 큽니다. 비장은 혈액을 저장하는 역할을 하는 장기이며, 특히 잠수할 때 산소가 고갈되면 비장이 수축하며 산소를 머금은 적혈구를 혈류로 방출하게 됩니다. 이 기능은 물속에서 산소 공급을 보조하는 매우 중요한 생리 작용으로, 비장이 클수록 더 많은 산소를 저장하고 활용할 수 있게 됩니다. 이는 바자우 족이 잠수 중에도 장시간을 버틸 수 있게 만드는 핵심 요인 중 하나입니다.더 나아가, 유전자 분석 결과 바자우 족은 PDE10A라는 유전자의 특정 변이를 갖고 있는 것으로 확인되었습니다. 이 유전자는 비장의 크기와 수축 기능을 조절하는 갑상선 호르몬 경로와 관련이 있으며, 바자우 족의 해당 유전자 변이는 비장을 더 크고 기능적으로 효율적으로 만드는 데 영향을 미친 것으로 보입니다. 또한, 바자우 족은 반복적인 무호흡 잠수(apnea diving)를 통해 기본적인 산소 소비량을 줄이는 생리학적 적응도 갖추었는데요, 이들은 심박수를 극단적으로 느리게 유지하는 다이빙 반사(dive reflex)가 발달해 있으며, 이는 아기 때부터 수시로 물에 들어가는 생활방식을 통해 더욱 강화된 것으로 추정됩니다. 요약하자면, 바자우 족의 장기 잠수 능력은 다음 세 가지 요인의 결합으로 설명됩니다. 첫번째는 유전적 적응, PDE10A 유전자 변이를 포함한 생리적 진화입니다. 두번째는 해부학적 변화로, 평균보다 훨씬 큰 비장입니다. 세번째는 문화적 훈련으로 수백 년간 이어져 온 무호흡 잠수 생활방식입니다. 이처럼 바자우 족은 단순한 훈련이나 기술을 넘어, 실제로 인간이 환경에 맞춰 진화할 수 있다는 강력한 증거를 보여주는 사례입니다. 바다는 생물학적으로 극한 환경이지만, 바자우 족은 이러한 환경에 특화된 신체를 지니며 실질적인 ‘어인족’에 가장 가까운 인류 집단이라 할 수 있습니다. 인어의 전설과 같은 이야기들이 과학적으로 불가능하다는 입장이 주를 이루지만, 바자우 족의 존재는 생물학적 한계를 뛰어넘는 인간의 적응 가능성을 실증적으로 보여주는 현실 속 이야기입니다.