줄기세포 연구 및 신약 개발업 전문가 안근호 입니다.
생물·생명
Q. 벚꽃나무는 꽃이지고나서 그이후 어떻게 변하게 되나요?
안녕하세요. 안근호 박사입니다.벚꽃은 꽃부터 피고, 지면서 꽃받침과 씨방이 보이는 조금은 특이한 성장을 보이는데요.꽃이 진 이후과정에 대해 궁금해 하시니, 이 부분을 말씀드리면먼저, 비가 오고 꽃이 지면 위에 말씀드린대로 꽃받침과 씨방이 보이면서 작은 열매를 맺기 시작합니다.처음에는 녹색을 띠던 열매가 점차 붉거나 검게 익어가는 것을 볼 수 있습니다.벚꽃나무의 열매는 작고 신맛이 강하지만,일부 품종은 단맛으로 식용으로 사용되기도 하죠.(버찌 열매)이 시기에는 광합성을 통해 열매를 키우고,다음 해에 꽃을 피우기 위해 에너지를 저장합니다 무성한 여름이 되면, 벚꽃나무는 푸르고 무성한 잎으로 뒤덮입니다.잎은 광합성을 활발하게 진행하여 필요한 영양분들을 만들죠.여름철 벚꽃나무는 그늘을 만들어주는 시원한 존재가 되기도 합니다.가을이되면, 벚꽃나무 잎은 점차 붉거나 노란색으로 아름답게 물듭니다.그리고 점차 추워지면서 겨울을 대비하기 위해 나뭇잎을 떨어트리죠.이 나뭇잎들이 부식되면서 다시 이 나무에 필요한 영양분이 된답니다.겨울에는 앙상한 모습으로 우뚝 서서 겨울을 맞이합니다.최소한의 에너지를 소비하면서 휴식을 취해 봄이 오기를 기다리고, 다시 꽃을 피우게 되죠.다양한 벚꽃의 형태를 확인 하면서, 경관을 즐기시는 것도 좋은 방법입니다!
생물·생명
Q. 야생동물은 운동을 안해도 근육이 유지되는데 왜 인간은??
안녕하세요. 안근호 박사입니다.사람과 동물은 근육의 생성과 없어지는 현상 자체는 비슷합니다.사람의 근육이 소실되는데는 생활방식이나 생리적 특성 등이 반영된 결과죠.먼저, 야생동물들은 생존 자체가 끊임없는 움직임과 활동을 요구합니다.먹이를 찾거나, 천적으로부터 도망치거나, 순찰 등 매일 고강도의 활동을 지속하죠.이러한 일상적인 움직임이 근육을 유지하고 발달시키는 역할을 하게되는 것 입니다.반면에, 사람들은 앉아서 일하거나 이동 시에도 교통수단에 의해서 움직이기 때문에신체 활동량이 현저히 적습니다. 의식적으로 운동을 하지 않으면 근육을 움직일 일이 없는 거죠.또한 식습관에도 동물들은 보통 살코기와 같이 단백질이 높은 먹이를 섭취하는 반면사람들은 탄수화물, 지방, 가곡식품 등의 비중이 높아 단백질의 섭취량이 높지 않으며유전적으로도, 동물들은 움직임과 근육 구조를 발달시키기 위해 진화해왔지만사람은 신체활동 보다는 지능을 발달하여 신체활동을 줄이는 방향으로 진화해왔다고 보시면 될 것 같습니다.
생물·생명
Q. 멀미도 유전이 될 가능성이 있는건가요?
안녕하세요. 안근호 박사입니다.멀미의 원인에 대해 먼저 설명드리면,아직 확실하게 밝혀지지 않았지만, 감각 불일치론(Sensory Mismath Theory)이가장 널리 받아들여지는 멀미의 원인으로 알려져 있습니다.정상적인 상황에서의 우리 몸은우리몸의 균형을 당당하는 내이(Vestibular System)과주변 환경의 움직임을 감지하는 시각근육, 관절, 피부 등에 있는 감각기로 고유수용성 감각(Proprioception)의 정보들이 취합되어,뇌가 현재 우리몸이 어떻게 움직이고 있는지 정확하게 파악하고 있는데멀미가 일어나는 환경에서는 시각과 내이의 정보가 불일치 하거나시각과 고유수용성 감각 정보들이 불일치 하는 등의 조건에서 멀미가 나타난다는 이론입니다.뇌는 이러한 정보의 불일치로 혼란스러운 상황으로 인식하고메스꺼움, 구토, 어지럼증, 식은 땀 등의 증상을 나타내는 것이죠.이러한 멀미는 현재까지의 연구결과들이 유전적 요인이 영향을 미칠 수 있다고 밝혀졌는데먼저, 내이의 구조와 기능면에서 유전적으로 영향을 받을 수 있는데,평형기관을 담당하는 내이의 전정기관에 대한 유전적 영향이 멀미에 대한 민감도를 높일 수 있고뇌에서 평형 정보를 처리하는 과정에서 신경 전달 물질의 작용 방식 또한유전적 변이에 따라 달라질 수 있습니다.기타 요인으로, 유전에 따라 사람이 느끼는 멀미 자체의 역치가 낮아질 수 있으며신경전달물질 등에 대한 감수성(Susceptibility)을 높일 수 있다는 연구 결과들이 있습니다.유전적 영향을 받는다는 좋은 예시로,일란성 쌍둥이와 이란성 쌍둥이의 차이를 비교하여 일란성 쌍둥이가 이란성 쌍둥이보다멀미 경험이 더 유사하게 나타난다는 연구들도 있었습니다.결론적으로, 멀미는 여러 요인이 복합적으로 발생하여 나타나지만유전적 요인에 따라 멀미에 대한 민감도가 올라갈 수 있으며,유전적 요인 외에도 스트레스와 같은 환경적 요인에도 영향을 받을 수 있음으로멀미에 취학한 유전자를 가졌다 하더라도생활습관이나 환경 조절을 통해 멀미를 예방하거나 완화할 수 있다는 것을 알아두시면 좋을 것 같습니다.
생물·생명
Q. 눈의 구조 중 색깔을 감지하는 세포의 이름은 무엇인가요?
안녕하세요. 안근호 박사입니다.우리 눈 구조 중에서 색깔을 감지하는 세포는 원뿔세포 또는 추체 세포라고 불립니다.원뿔세포는 주로 빨간색, 초록색, 파란색의 세가지 기본색을 인식하고이 세가지 기본색의 다양한 조합을 통해 수 많은 색깔을 인지할 수 있습니다.번외로, 비둘기, 앵무새와 같은 조류나 일부 파충류, 양서류 들은 3색 외 자외선도 감지할 수 있어4색을 인지하는 동물들이 있으며, 인간보다 더 다채로운 색으로 세상을 구별한다고 합니다.
생물·생명
Q. 낙타 혹에는 무엇이 담겨져 있는지 알고 싶습니다. 물인가요??
안녕하세요. 안근호 박사입니다.낙타의 혹에는 물이 들어있다고 생각하시는 분들이 많지만사실은 지방이 저장되어 있는 곳입니다.이 지방은 낙타가 오랫동안 먹이를 구하기 힘든 사막 환경에서 에너지원으로 사용됩니다.마치 우리가 비상식량을 챙겨두는것과 비슷하다고 보시면 됩니다.낙타가 사막이라는 가혹한 환경에서도 오래 버틸 수 있는 이유는 몇가지 있는데요.먼저, 낙타의 혹에 저장된 지방은 에너지 저장소이면서도 수분 공급 기관의 역할을 하여지방이 분해될 때 에너지가 생성될 뿐만 아니라 물도 부산물로 만들어지기 때문에, 지방을 통해 에너지와 더불어 간접적으로 수분을 얻을 수 있습니다.또한 뛰어난 수분 보존 능력으로 체온 조절의 폭이 커서 낮에는 체온이 올라가도 땀을 거의 흘리지 않고, 밤에는 체온이 내려가도 열을 보존할 수 있으며소변과 대변은 거의 수분이 없는 상태로 배설하죠.그리고 물을 발견했을 때 한번에 먹을 수 있는 물의 양이 엄청난데요.보통 자신의 체중의 30%에 달하는 물을 한번에 마실 수 있다고 하죠.마지막으로는 건조한 먹이만 먹어도 효율적으로 수분을 추출하고 소화시킬 수 있는 소화기관이 있지요.낙타의 혹은 종과 건강상태에 따라 다르지만, 보통 최대 36Kg 정도의 지방을 저장할 수 있고낙타는 이 지방 1g이 대사될 때 1.1g의 물이 생성되는 것으로 알려져있어서 대략 39리터의 물을 생성할 수 있다고 보시면 되어서 실제 최대까지 분해될일은 거의 없겠지만어느정도의 물을 충당할 수 있는 몸이다 라고 생각하시면 될 것 같습니다.
생물·생명
Q. 과학 연구의 중요 방법론 중 하나인 가설 연역법의 단계를 간략하게 알려주세요
안녕하세요. 안근호 박사입니다.과학 연구의 핵심 방법론 중하나인 가설 연역법은 과학을 어떻게 연구할 것인가를 생각했을 때흐름도와 비슷한 단계를 가지고 있습니다.먼저, 문제 인식 단계로 어떤 현상이나 지식에 의문이나 문제를 발견하고가설 설정 단계로 넘어갑니다. 왜 그런 것인가 설명 또는 해결책과 같은 방법을 추론하여 가설을 만들고연역적 추론 단계로 넘어가서, 가설이 참이라고 가정했을 경우 ~라면 ~일 것이다로 표현하게 됩니다.이후 가설을 검증하여, 결론을 도출하고 가설을 평가하게 되는 것이죠.이러한 방식으로 연구가 된 것은 매우 많고 유명한 사례를 하나 들면, 페니실린의 발견이 있죠.페니실린은 영국의 알렉산더 플레밍이 푸른 곰팡이 주위에 포도상구균이 자라지 못하는 현상을 보고푸른곰팡이가 포도상구균의 성장을 억제하는 어떤 물질을 분비할 것이라는 가설을 설정하여, 그 가설을 검증하는 실험들을 진행하였고, 결론적으로 페니실린이라는 획기적인 항생제를 발견하게 되었죠.이러한 우연한 관찰과 가설, 예측, 결론을 내는 일련의 과정이 예시라고 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 극지방에 오래 산 인류와 적도 지방에 오래 산 인류의 특징을 중력이나 지구자전과의 연관성은?
안녕하세요. 안근호 박사입니다.말씀해주신대로 극지방과 적도지방에도 사람들이 오랫동안 거주하고 있고, 신체적 특징들은 존재하긴 하지만지구의 중력이나 자전과의 연관성이 있다기 보다는기후, 일조량, 식생활 등의 환경적 요인이 훨씬 더 큰 영향을 미쳤다고 보는 것이 일반적입니다.일조량의 경우는 자전과도 연관되어 있어서, 비타민 D합성이나 피부색과 같은 부분에서 같이 생각 해 볼 수 있으나적도나 극지방의 특징적인 체형 등 다른 특징들은 주로 위에 말씀드린 환경적 요인이 더 큰 영향을 받습니다.또한 적도 부근이 지구의 자전으로 중력이 약간 약한 곳이긴 하지만 이 차이는 매우 작아서신체적 특징을 나타내는 직접적인 영향을 미친다고 보기엔 어렵습니다.결론적으로 적도나 극지방에 사는 사람들의 경우 피부색, 체형 등에서 특징을 보이고 있으나지구의 중력, 자전보다는 기후, 일조량, 식생활등의 환경적 요인에 의해 적응하여 발전하였다고 보시면 될 것 같습니다
생물·생명
Q. 치매는 유전과 성별 요인 중 무엇의 영향이 더 큰가요??
안녕하세요. 안근호 박사입니다.치매는 여러가지 요인이 복합적으로 작용하여 발생하는 질환이지만발생의 주요 원인들을이 존재합니다.가장 위험한 요인으로 나이 증가 가 있습니다. 나이가 들수록 뇌 기능이 자연스럽게 저하되고, 치매 발병 위험은 크게 높아집니다. 대부분의 치매 환자는 65세 이상이죠.2. 특정 유전자의 변이는 알츠하이머병과 같은 특정 유형의 치매 발병 위험을 높일 수 있습니다. 특히 가족력이 있는 경우에는 유전적 요인의 영향을 받을 가능성이 더 높아집니다.3. 일부 연구에서는 성별과 연관되어, 여성이 남성보다 알츠하이머 발병 위험이 약간 더 높은 것으로 나타나기도 했습니다. 이는 여성의 평균 수명이 더 길고, 호르몬 변화 등이 영향을 미칠 수 있다고 추정됩니다.4. 고혈압, 당뇨, 고지혈증, 심장병, 뇌졸증 등 혈관 건강과 뇌건강에 영향을 미치는 질환은 혈관성 치매의 주요 원인이 되며 합병증으로 알츠하이머 병이 같이 발병할 수 있는 확률을 높일 수 있습니다.5. 흡연, 과음, 운동부족, 비만 등 건강하지 못한 생활 습관은 치매 발병 위험을 높이는 요인으로 작용합니다.6. 머리 부상이나 외상성 손상은 치매 발병 위험을 증가 시킬 수 있습니다.그 외에도 과도한 미세먼지, 대기오염에 노출되거나 장기간 중금속 노출 등 환경적인 요인에 의해 증가되기도 하며, 사회적 교류가 적고 고립된 생활 환경 또한 치매의 위험을 높일 수 있습니다.결론적으로, 치매는 다양한 요인이 복합적으로 작용하며 발생하는 질환이지만가장 큰 위험 요인은 나이이며, 유전성, 성별, 질환, 생활습관, 외상 등 영향을 줄 수 있다고 보시면 됩니다.
생물·생명
Q. 과학적인 연구를 위해, 경험의 축척이 필요한걸까요?
안녕하세요. 안근호 박사입니다.과학은 접근하기 어려운 것이 아닙니다.경험을 기반으로 연구가 진행되고, 연구가 모여 이론이 되고 과학이 되는 것이죠.예를들면, 떨어지는 사과를 본 뉴턴은 사과가 왜 밑으로 떨어질까? 라는 생각을 갖게 되었겠죠.몇번 더 떨궈봐도 똑같이 아래로 떨어지는것을 보고, 똑같은 속도로 떨어지는 것도 관찰하고왜? 라는 생각으로 연구를 하고, 중력이라는 것을 발표 했을 겁니다.비슷합니다. 저희도 어떤 현상을 경험하고, 목격하고, 발견한 것을 토대로왜 그런 현상이 일어나는가를 명확하게 정리하기 위한 도구로 과학이라는 이름으로 연구를 하는 것이죠.다만, 그냥 경험했다 가 아니라 왜? 라는 이유를 찾는 것이 과학의 시작이라고 할 수 있을 것 같습니다.모두가 같은 경험을 하게 만들 수 있다면, 그것이 실험이 되고 그것이 이론이되고 그것이 과학이 되는 것이다라고 생각해주시면 될 것 같습니다.
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Q. 피톤치드가 가장 많이 배출하는 나무는 무엇인가요
안녕하세요. 안근호 박사입니다.피톤치드는 나무가 해충이나 미생물로부터 자신을 보호하기 위해 내뿜는 휘발성 유기 화합물로사람에게는 심리적 안정과 면역력 강화 등 긍정적인 효과를 주는 것으로 알려졌습니다.현재까지 연구된 결과들은 같은 환경, 같은 장비로 측정을 하는 것이 아니기 때문에단일 수종을 꼽기는 매우 어려운 상황입니다.피톤치드의 배출량은 나무의 종, 나이, 계절, 시간, 기후 조건 등 다양한 요인에 따라 달라지기 때문이죠.하지만 일반적으로 침엽수가 활엽수 보다 피톤치드 배출량이 많은것으로 알려져있으며우리나라에도 많이 볼 수 있는 나무들에서 피톤치드 배출이 많다고 알려져 있습니다.대표적으로는 편백나무로 국내 나무 중에는 가장 많은 피톤치드를 배출한다고 알려져있으며특히 여름철에 배출량이 많습니다. 그 외에도 잣나무, 소나무, 전나무와 낙엽송, 삼나무, 구상나무 등 다양한 나무들이 피톤치드를 배출하며특정 나무 한 종류에만 국한되는 것이 아니라 숲 전체의 다양한 나무와 식물들이 복합적으로 내는 효과가가장 좋다고 보시면 될 것 같습니다.다양한 수종이 있는 숲을 찾아 산림욕을 즐기시면 피톤치드의 효과를 제대로 누릴 수 있으실 것 같습니다.