줄기세포 연구 및 신약 개발업 전문가 안근호 입니다.
생물·생명
Q. 생물들이 돌연변이가 잘 생기는 이유가 무엇일까요
안녕하세요. 안근호 박사입니다.돌연변이가 생기는 이유는 다양한 원인이 있습니다.크게는 자연적인 것과 인위적인 것으로 나눌 수 있는데자연적인 이유로는DNA의 복제 과정에서의 오류가 나는 경우로 복제가 될 때 염기쌍이 잘 못 짝지어 지거나, 염기가 빠지거나 삭제 혹은 추가되거나 하는 등 오류가 발생할 수 있고세포 분열 과정 중 염색체가 분리가 되지 않거나, 일부가 손실되는 등의 현상이 일어나는 경우 입니다.또한 자연에서 나오는 방사선이 DNA를 손상시키는 경우도 있고바이러스가 숙주세포의 DNA에 삽입되면서 기능을 변화시키는 경우도 있죠.이러한 과정은 생각보다 빈번하게 일어나지만, 수리/복원되기도 하여 망가짐과 복원이 일어나 티가 안나는 경우도 많습니다.인위적인 원인으로는원자력발전 소 등에서 나오는 방사선 같은 물질을 통한 DNA 손상이나벤젠 등의 화학물질로 일어나는 손상, 인위적인 바이러스 생성으로 인한 감염으로 인한 피해 등이 있습니다.이외에 부가적으로, 돌연변이의 종류는 유전자 돌연변이와 염색체 돌연변이가 있고표현형에 영향을 주지 않는 중립적 돌연변이, 질병이 나타나는 유해한 돌연변이, 환경에 적응을 도와주는 유익한 돌연변이가 있습니다.더 자세하게는 너무 길어질 것 같아 설명은 이쯤 드리고질의하신 답변에 대한 결론은 자연적/인위적인 환경에 의해 발생한다 정도로 정리가 될 것 같습니다.
생물·생명
Q. 개미와 흰개미는 전혀 다른 종인데 왜 사회성과 비슷한 체계를 보이나요
안녕하세요. 안근호 박사입니다.아시는 바와 같이 계통 상 일반 개미는 벌목 개미과에, 흰개미는 흰개미목에 속하여유전적으로나 형태, 생태적으로 전혀 다른 곤충입니다.먹이 또한 일반 개미는 잡식성으로 다양한 먹이를 섭취하고, 특히 단백질을 좋아하는 반면흰개미는 주로 나무나 풀 등의 식물성 물질을 주식으로 먹으며, 목재를 갉아먹어 건축물에 피해를 주는 종으로 알려져 있습니다.그렇지만 두 종이 서로 혼동되기도 하는데요.이는 외관상 생김새가 매우 비슷하고, 특히 둥지의 모습 등이 비슷하여 구분이 쉽지 않으며둘 다 사회성 곤충으로 집단 생활을 하고, 먹이를 나르는 행위 등이 굉장히 유사하여 혼동이 많이 됩니다.이렇게 구분이 쉽지 않게 비슷해 보이는 이유는서로 다른 계통에서 진화했지만, 비슷한 환경에 적응하면서 유사한 진화를 거쳤기 때문입니다.유사한 진화가 일어난 이유는 사회성 곤충이라는 점과 비슷한 환경에서 진화를 거쳤기 때문입니다.먼저, 이 둘은 서식지가 땅속이나 나무 속 등 비슷한 행동들이 필요한 환경이며비슷한 기후환경과 먹이로 둥지의 모양과 몸의 형태 등이 비슷하게 발달하였습니다.또한 작은 몸집 때문에 혼자 살아가는 것보다 집단을 이루어 살아가는 것이 먹이 획득이나 방어 등에유리하여 사회성을 발달시켰으며, 이를 통해 분업화와 협동을 하는 생물로 살아가게 되었습니다.즉, 서로 다른 종이지만 비슷한 환경에서 살아남기 위해 유사한 특징을 진화시킨 것이며이러한 현상을 수렴진화라고 합니다.하지만 자세히 관찰한다면 많은 차이를 발견할 수 있는데대표적으로는, 흰개미는 나무를 소화시키기 위해 장내 미생물과 공생하는 반면, 개미는 그렇지 않다는 점도 있습니다.결론적으로, 일반 개미와 흰개미는 생활 습성이 비슷하여 오랜시간을 거쳐 진화하면서 환경에 적응해 서로 비슷한 행동과 군락을 이룬 종들이다 라고 보시면 될 것 같습니다.
생물·생명
Q. 모기가 하늘 날아다니는 높이는 최대 얼마까지 인가요?
안녕하세요. 안근호 박사입니다.모기나 파리와 같은 기피생물들은 어딜가나 보여 신기하기도 한데요.모기의 경우는 자력으로는 평균 약 7-8m정도 날 수 있다고 하고, 이는 아파트 2,3층 높이 정도라고 합니다.그렇지만 그 이상의 높이에서도 모기를 많이 볼 수 있는데요.이는 모기의 몸집이 작고 가벼워 바람과 상승기류를 타고 훨씬 높은 곳 까지 올라가는 경우가 많고말씀하신바와 같이 20층 이상까지도 가능하다고 합니다.또한 외부에서 올라오는 것이 아니라, 건물 내부에서 엘레베이터, 계단, 배수구 등을 통해고층 건물의 내부로도 진입이 가능하기 때문에 고층에서도 모기가 발견된다고 보시면 될 것 같습니다.결론적으로 모기는 모기의 종, 날씨 조건, 주변 환경 등 다양한 요인에 따라 20층 이상의 높은 곳에서도 발견될 수 있고, 자력으로는 2,3층 정도 가능하다고 보시면 될 것 같습니다.
생물·생명
Q. 꿀벌이나 개미들인 일을 할때 서로 싸우기도 하나요
안녕하세요. 안근호 박사입니다.재미있게도 일벌이나 일개미들도 일 할때 서로 싸우는 경우가 종종 발생합니다.이는 마치 사람이 사회생활을 하면서 서로 갈등이 발생하는 것과 비슷한 현상이라고 볼 수 있는데요.곤충들도 싸우는 이유는 다양합니다.본인의 자원(둥지, 먹이 등)에 대한 경쟁, 역할 분담에서 오는 갈등, 계급 간 갈등, 스트레스 등과 같이같은 군락에서도 다양한 싸움들이 벌어지고 있다고 합니다.하지만 이러한 갈등은 단순히 개체간의 싸움을 넘어, 그 군락 전체의 기능 유지에 중요한 역할을 합니다.다툼을 통해 정해진 서열과 역할분담은 사회 질서를 유지하는데 도움을 주고,경쟁을 통해 효율성이 증대되며, 유전적인 다양성이 확보되는 역할 또한 한다고 합니다.결론적으로, 일개미나 일벌 또한 우리의 사회생활과 동료와의 다툼이 일어나기도 하며,이는 부정적인 현상으로만 볼 순 없다는 것입니다.
생물·생명
Q. 정보를 전달하는 역할을 하는 세포는 어떤세포인가요?
안녕하세요. 안근호 박사입니다.결론부터 말씀드리면, 모든 세포가 각자의 역할을 가지고 정보를 주고 받으며하나의 시스템으로 만들어 가고 있습니다.우리몸에서의 정보라고 하는 것의 범위는 기억에 관련된 것 뿐만 아니라 근육의 움직임, 호르몬의 작용 등 굉장히 다양하고 포괄적인 내용들로서, 모든세포가 서로 주고 받고 있습니다.하지만 정보에 특화된 세포들이라고 하는 세포들도 존재합니다. 예를 들면 신경세포가 있지요. 신경세포는 전기 신호와 화학 신호를 이용하여 빠르고 정확하게 정보를 전달하는 역할을 합니다.그 밖에도 말씀드린바와 같이 호르몬 조절, 사이토카인 분비, 신경전달물질 교환 등과 같이다양한 방식으로 정보들이 교환/전달되며, 이는 몸의 발달과 항상성 유지, 면역 반응 등 중요한 기능을 하게 됩니다.
생물·생명
Q. 사람이나 동물은 뇌의 크기에따라서 지능
안녕하세요. 안근호 박사입니다.뇌의 크기는 지능에 굉장히 중요합니다.많은 기능을 가지고 있어,크기가 지능에 영향이 있지만그저 뇌의 크기가 지능을 결정한다면,가장 똑똑한 동물은 사람이 아닌 고래가 되었을 겁니다.그럼 왜 그런가를 뇌과학 연구자분들이밝혀낸것은, 몸의 크기와 비례한 뇌의 크기가지능과 관련이 있다는 점입니다.뇌의 무게/ 몸의 무게로 어느 정도 지능을 판별 가능하다는 이론으로, 사람은 1:50정도 비율을 가지고 있고 가장 똑똑한 동물의 침팬치의 경우가 1:100정도, 가장 큰 뇌의 크기를 자랑하는 고래는 몸도 크기 때문에 1:2000정도의 비율을 가지고 있습니다.따라서 결론적으로 뇌의 크기(무게)가 지능에 관련되어 있지만, 몸의 크기와 비례한 부분이 중요하며 사람 개체간 무게 차이는 크지않다는 점 입니다.
생물·생명
Q. 사람말고 다른 동물들도 생각을 하고 행동을 하는 동물들도 있을까요?
안녕하세요. 안근호 박사입니다.생각이라는 것은 광장히 단순합니다.배고프면 밥을먹고싶다, 무엇을 먹을지 생각졸리면 자고싶고, 어디로 가서 어디서 잘지 생각천적을 만나면 도망갈지 맞서 싸울지 생각다양한 방식과 방향으로 생각을 하며모든 동물, 곤충 등은 생각을 한다고 보시면 됩니다.다만 1차원적 생각에서 그치는 다른 동물에 비해조금 더 고차원적으로 생각을 하여도구를 활용하고, 언어를 개발하기까지 다다른게인간일 뿐이죠.음식을 그릇 안에 두고 뚜껑을 닫아놓은 것을열어서 먹는 원숭이, 까마귀 등 똑똑한 동물들도 많습니다.요즘엔 지능을 더 올린 동물들을 연구하는 등다양한 연구들도 진행되고 있습니다.
생물·생명
Q. 약학이나 생명과학이 들어간 수학 도서 추천해주실 수 있나요?(고등학생)
안녕하세요. 안근호 박사입니다.수학책을 읽어야 하는 목적이지만, 본인의 장래희망과 접목된 책을 읽고 싶어 하시는군요.개인적인 추천으로는, 수학이라는 학문은 이미 다양한 학문의 기초를 형성하는데 이미 많은 내용들이 포함되어 있어서고등학생때는 수학 관련 서적만으로 기초를 다지시는 것을 추천드립니다.다만, 그래도 읽는김에 두가지 접목된 책을 보면 좋겠다 하신다면, 내용 상 어려움은 있으실 수 있을 것 같습니다.예를 들면, 생물과 수학이 접목된 학문인 생물정보학이나 생물통계학 과 같은 분야가 있지만배경지식이 어느정도 필요한 학문들이기 때문에, 내용 자체가 고등학생이 보시기엔 어려울 수 있습니다.그나마 추천할만한 기억나는 책으로는 생명의 수학 이라는 책인데생명현상을 수학적인 모델로 설명하고, 이를 통해 생명 시스템의 원리를 이해하는데 도움을 주는 책입니다.열심히 하셔서 꼭 목표하는 대학과 학과에 들어가시길 기원합니다
생물·생명
Q. 생명관련 질문입니다. 소화작용에 관한
안녕하세요. 안근호 박사입니다.문제부터 보면, 이자액은 직접적으로 엿당을 포도당으로 분해하지 않는것이 맞습니다.이자액에는 녹말을 엿당으로 분해하는 아밀라아제라는 효소가 풍부한데,이 아밀라아제는 녹말을 엿당으로 분해하는 것이고, 엿당을 포도당으로 분해하는 역할은 소장의 말타아제가 담당하게 됩니다.이자액은 췌장에서 분비되어 소장으로 들어가 기능을 하고,말타아제는 소장의 벽에 존재하여서로 다른 기관에서 분비되는 서로 다른 효소로, 3번이 오답인게 맞다고 보시면 됩니다.
생물·생명
Q. 새는 날아가면서 똥을 쌀 수 있나요??
안녕하세요. 안근호 박사입니다.결론부터 말씀드리면 새는 날아가면서 똥을 쌀 수 있습니다.대부분의 새들은 날면서 똥을 싸는 모습을 볼 수 있는데, 이는 특히 장거리 이동을 하는 철새나 작은 새들의 경우더 빈번하게 볼 수 있습니다.이는 가벼워져서 더 잘날기 위함도 있고, 소화가 빠른편이며, 위생 상 날면서 싸는것이 덜 묻을 수 있는 방법이기 때문에날면서 해결하는 경우가 많습니다.비둘기 같이 전선 등에 앉아서 싸는 경우는포식자의 눈을 피하기 쉬워 안전하고, 특정 장소에서 머물거나 자는 습성을 가지고 있어이러한 장소에서 자연스럽게 배변까지 하게 되는 거라고 보시면 될 것 같습니다.새가 많은 지역을 지나가실 때는 항시 조심하시고 주위에 비둘기의 배변자국이 있다면 비슷한곳에 또 쌀 우려가 있으니 피해가시길 권장드립니다