안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 미래 숲에는 어떤 동물들이 살아가게 될까요?
안녕하세요. 지구 온난화와 환경 파괴가 계속되면서 미래의 숲은 지금과는 매우 다른 모습으로 변화할 가능성이 높은데요, 이에 따라 그 숲에서 살아가는 동물들의 구성도 크게 달라질 수밖에 없습니다. 먼저, 기후 변화에 강한 동물들, 즉 적응력이 뛰어난 종들이 미래 숲의 주인이 될 가능성이 높습니다. 예를 들어, 고온과 건조한 환경에서도 생존할 수 있는 파충류나 설치류, 그리고 먹이가 다양하고 생태계 변화에 잘 적응하는 잡식성 동물들이 대표적입니다. 반면, 기후 변화에 민감하거나 특정한 서식지나 먹이에 의존하는 전문화된 동물들, 예를 들어 북극곰이나 큰 유인원 같은 동물들은 더욱 위기에 처할 수 있습니다. 또한 인간의 도시 확장과 숲의 단절로 인해 서식지 파편화가 심해지면, 이동성이 낮은 동물들은 생존이 어렵고, 도시 주변 환경에 적응한 종들(예: 까치, 고양이, 너구리 등)이 더 많아질 수 있습니다. 하지만 희망적인 점도 있는데요, 인간의 노력에 따라 멸종 위기 동물들이 다시 숲으로 돌아오는 사례도 존재합니다. 예를 들어, 보전 생물학과 복원 생태학의 발전으로 인해 보호구역 조성, 재도입 프로그램, 인공 번식 등의 방식으로 멸종 위기 종을 되살리려는 시도가 활발히 이루어지고 있습니다. 대표적인 예로는 유럽의 늑대, 한국의 산양, 일본의 따오기 등이 있습니다. 정리하자면, 미래의 숲은 기후 변화와 인간의 영향을 받아 더 적응력 있는 동물들이 중심이 되는 생태계로 변화할 가능성이 크며, 동시에 인간의 보존 노력이 어느 정도 이루어지느냐에 따라 멸종 위기 동물의 생존 여부도 달라질 수 있습니다. 숲의 생태계는 인간과 동물이 함께 만들어가는 공간이기에, 우리의 선택이 그 미래를 크게 좌우하게 될 것입니다.
Q. 비만이 왜 안좋은 것인가요?????
안녕하세요.비만이 건강에 해로운 이유는 단순히 체중이 많이 나간다는 '결과' 자체보다, 그 과정과 비만 상태가 우리 몸에 미치는 생리적 영향 때문입니다. 물론 에너지를 저장한다는 점에서는 생존에 유리할 수 있지만, 현대 사회에서는 그 균형이 무너진 경우가 많기 때문에 건강 문제로 이어질 수 있습니다. 먼저, 비만 자체는 단순한 에너지 저장 이상의 문제인데요, 비만 상태에서는 체내에 과도한 지방 조직이 쌓이면서 호르몬 불균형, 만성 염증 반응, 인슐린 저항성 등이 유발되어 당뇨병, 고혈압, 심혈관 질환, 지방간, 일부 암의 발생 위험이 높아집니다. 특히 복부비만은 내장지방이 장기 기능에 직접적인 악영향을 미치기 때문에 더 위험한 것으로 알려져 있습니다. 또한, 비만은 종종 고지방·고당분·저영양 식품의 과잉 섭취와 운동 부족, 스트레스, 수면 부족 등 건강하지 않은 생활 습관과 밀접하게 연관되어 있어서, 그 자체만이 아니라 비만에 이르는 생활습관이 건강에 좋지 않은 경우가 많습니다. 물론 말씀하신 것처럼 구석기 시대나 기근이 많던 과거에는 에너지를 저장해 두는 것이 생존에 유리했기 때문에, 비만 경향은 진화적으로 생존 전략 중 하나였을 수 있습니다. 그러나 현대 사회는 음식이 풍부하고 움직임은 줄어든 환경이기 때문에, 그 전략이 오히려 건강에 부담이 되는 경우가 많아졌습니다. 따라서 요약하면, 비만은 단순히 에너지를 비축하는 것 이상의 생리적·의학적 영향을 가지며, 비만 상태 자체와 그 원인이 되는 생활 습관 모두가 현대인의 건강을 위협하는 주요 요인이 되는 것입니다.
Q. 가스가 차는 이유는 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 음식 섭취 후 배에 가스가 차는 것은 우리 몸의 소화 과정에서 자연스럽게 일어나는 현상인데요, 체내 가스는 주로 두 가지 경로로 생깁니다. 첫 번째는 우리가 음식을 먹거나 말할 때 함께 삼키는 공기(질소, 산소 등) 때문이고, 두 번째는 장내 세균이 음식물 특히 탄수화물을 분해하는 과정에서 발생하는 가스입니다. 이때 수소, 메탄, 이산화탄소 같은 기체가 만들어지는데, 바로 이들이 복부 팽만이나 방귀의 원인이 됩니다. 방귀는 이렇게 생긴 가스를 몸 밖으로 배출하는 자연스러운 방법입니다. 가스가 계속 몸속에 머물면 복통이나 불편감을 유발할 수 있기 때문에, 몸은 항문을 통해 이를 배출하는 방식으로 균형을 맞추는 것입니다. 즉, 방귀는 건강한 소화 과정의 일부이자, 체내 압력을 조절하는 중요한 기능입니다. 이러한 현상은 사람에게만 있는 것이 아니라, 강아지, 고양이, 소, 말, 심지어는 고래나 뱀과 같은 동물들에게도 나타납니다. 특히 초식동물들은 섬유소가 많은 식물을 소화하면서 장내에서 가스가 더 많이 생기는 경향이 있어 방귀를 자주 뀌는 경우도 많습니다. 따라서 가스가 차는 이유는 공기의 삼킴 + 장내 세균의 활동 때문이며, 방귀는 이를 자연스럽게 배출하는 생리 현상이고, 사람뿐 아니라 대부분의 동물들도 비슷한 과정을 겪는다는 점에서 매우 보편적인 생물학적 현상이라 할 수 있습니다.
Q. 미라쿨린의 작용원리가 어떻게 되는지 잘모르갰어요
안녕하세요. 해당 그림은 미라쿨린(miraculin)이 단맛 수용체(TAS1R2/TAS1R3)에 어떻게 작용해서 신맛을 단맛으로 바꾸는 원리를 설명한 것입니다. 그림을 하나씩 단계별로 해석하면서 왜 산성 환경에서 단맛을 느끼는지, 그리고 중성 상태에서는 왜 단맛을 느끼지 않는지 설명해드리겠습니다. 우선 TAS1R2/TAS1R3: 단맛을 감지하는 수용체 단백질 복합체, MCL (Miraculin): 미라쿨린. 단맛 수용체에 붙지만 중성 상태에서는 활성화되지 않는다, ATD, CRD, TMD: 수용체의 구조적 영역들, His590: 수용체 상의 히스티딘 아미노산으로, pH에 따라 반응합니다. Neutral pH (중성 상태)인데요, 미라쿨린(MCL)은 이미 수용체에 결합해 있지만 "inactive (비활성화)" 상태입니다. 단맛 수용체(TAS1R2/TAS1R3)가 ‘휴지 상태(resting state)’에 있으며, 이 상태에서는 단맛을 거의 느끼지 못합니다. 그래서 중성 상태에서는 미라쿨린이 있어도 단맛을 유발하지 않습니다. Extracellular acidification (세포 외부가 산성)에서 산(예: 레몬즙 등)이 들어오면 pH가 낮아지고, 수소 이온(H⁺)이 많아집니다. 이때 미라쿨린의 구조가 변하면서 '활성화된 형태'로 바뀝니다. (Active MCL) 수용체 일부가 부분적으로 자극되어 '부분적 활성화(partial activation)' 상태가 되며, 여기서부터 단맛을 조금 느끼게 되기 시작합니다. Intracellular acidification (세포 내부까지 산성화됨)의 경우 약한 산성 환경이 세포 내쪽으로도 영향을 주면, 수용체 내 특정 잔기(예: His590)까지 변성됩니다. 이로 인해 미라쿨린이 단맛 수용체를 완전히 활성화시킵니다 (Full activation). 입에 신맛 나는 음식을 먹었지만, 단맛 수용체가 완전히 자극되어 ‘달게’ 느껴지는 현상이 발생하게 되는 것입니다. 이러한 미라쿨린이 영양치료에 유용한 것은, 미라쿨린은 신맛 나는 음식(비타민C가 많은 과일 등)을 달게 느끼게 해주기 때문에, 항암치료 등으로 미각이 둔해진 환자나 식욕이 없는 사람에게 식욕을 도와주는 데 활용될 수 있습니다.
Q. 공룡의 배설물도 화석으로 남아있다는데 그것이 공룡의 배설물이라는 것은 어떻게 알 수 있나요?
안녕하세요. 공룡의 배설물 화석, 즉 '코프로라이트(coprolite)'는 실제로 고생물학에서 매우 중요한 연구 자료입니다. 그렇다면 어떻게 이것이 공룡의 배설물이라는 걸 알 수 있을까요? 단순히 생긴 모양이나 연대만으로는 단정할 수 없기 때문에, 여러 과학적 분석과 근거를 바탕으로 판단합니다. 우선, 지질학적 층위, 즉 화석이 발견된 지층의 연대가 중요한데요, 그 지층이 중생대(트라이아스기~백악기)에 형성된 것이라면, 그 시기에 살았던 생물들의 후보가 좁혀지게 됩니다. 만약 공룡이 지배하던 시대와 일치하는 층에서 발견되면, 그 배설물도 공룡의 것일 가능성이 커지지요. 다음으로, 배설물의 크기와 형태도 판단 근거가 됩니다. 예를 들어, 매우 큰 코프로라이트는 작은 동물들이 만들 수 없는 것이므로, 대형 동물인 공룡과 같은 생물의 것일 가능성이 큽니다. 내용물 분석도 매우 중요합니다. 어떤 코프로라이트 안에는 소화되지 않은 뼈 조각, 비늘, 식물 조직 등이 남아 있는데, 이를 통해 초식공룡인지 육식공룡인지까지 유추할 수 있습니다. 또한 같은 지층에서 발견된 공룡 발자국, 뼈 화석 등과의 거리나 분포 관계도 고려됩니다. 이런 자료들이 서로 일치하면, 그 배설물이 공룡의 것일 가능성이 매우 높아집니다. 마지막으로, X선 촬영, 현미경 분석, 화학 성분 분석 같은 과학적 방법으로 내부 구조와 성분을 조사하여 일반적인 암석과 구분하며, 생물학적 기원을 확정합니다. 결론적으로, 공룡의 배설물인지 여부는 지층 연대, 크기와 형태, 내부 내용물, 주변 화석 분포, 그리고 과학적 분석 결과 등 여러 요소를 종합적으로 고려해서 판단합니다. 단순한 추정이 아닌 과학적 근거에 기반한 결론이기 때문에 고생물학 연구에서 신뢰할 수 있는 정보로 활용됩니다.