안녕하세요. 옥성민 전문가입니다.
Q. 곤충이 과거 날개가 6장에서 현재 4장 그리고 2장까지의 모습으로 거치는건가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.파리나 벌과 같은 특정 곤충 그룹의 날개 수가 조상에 비해 감소한 것은 향상된 비행 효율성과 기동성을 위한 진화적 적응의 결과로 생각됩니다. 이유를 들어보면 아래와 같습니다.비행 효율성: 많은 경우 날개 수가 적으면 비행 효율성이 향상될 수 있습니다. 날개 수를 줄임으로써 곤충은 비행 중에 항력과 난기류를 덜 경험하여 공기 중에서 더 빠르고 원활하게 날아갈 수 있습니다.조종성: 날개 수가 적으면 비행 중 기동성과 민첩성이 향상됩니다. 파리나 벌과 같이 빠른 공중 기동에 의존하는 곤충은 더 적은 수의 날개로 유선형의 몸체를 가짐으로써 방향을 빠르게 바꾸고 포식자를 피하거나 복잡한 환경을 더 효과적으로 탐색할 수 있는 이점을 누릴 수 있습니다.무게 감소: 날개는 유지하는 데 에너지 비용이 많이 들고 곤충의 몸에 상당한 무게를 더할 수 있습니다. 날개 수를 줄임으로써 곤충은 전체 체중을 줄일 수 있으며, 이는 비행 성능을 향상시키고 비행 중 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.특수 기능: 어떤 경우에는 날개 수의 감소가 특수 비행 적응의 진화와 연관될 수 있습니다. 예를 들어, 파리의 날개가 두 개로 줄어든 것은 공기 역학적 성능과 기동성을 향상시키는 특수 비행 근육 및 날개 구조의 발달과 관련이 있는 것으로 생각됩니다.생태적 틈새: 환경과 생태적 틈새의 변화는 곤충의 날개 수의 진화에도 영향을 미칠 수 있습니다. 초목이 빽빽하거나 비행 공간이 제한된 서식지에서는 날개가 적은 곤충이 경쟁 우위를 가질 수 있어 더 효과적으로 탐색하고 자원을 더 효율적으로 이용할 수 있습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
Q. 절지동물들은 왜 주기적으로 탈피과정을 거치나요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.탈피라고도 알려진 탈피 과정은 가재를 포함한 절지동물의 성장과 발달의 기본 측면입니다. 이는 절지동물의 생리 및 생활주기와 관련된 여러 요인으로 인해 주기적으로 발생합니다.성장: 절지동물은 지지와 보호를 제공하는 단단한 외부 덮개인 외골격을 가지고 있습니다. 그러나 이러한 외골격은 절지동물의 몸과 함께 성장하지 않습니다. 절지동물이 커짐에 따라 외골격은 너무 작아지고 제한적이 됩니다. 더 많은 성장을 수용하기 위해 절지동물은 오래된 외골격을 버리고 새롭고 더 큰 외골격을 생성해야 합니다.번식: 탈피는 번식 성숙도 및 짝짓기 행동 시작과 관련된 호르몬 변화에 의해 촉발되는 경우가 많습니다. 가재와 같은 갑각류와 같은 일부 절지동물에서는 짝짓기와 번식을 촉진하기 위해 탈피가 번식 주기와 동기화될 수 있습니다.복구 및 재생: 탈피를 통해 절지동물은 손상되거나 부상당한 조직을 복구하고 손실된 신체 부위를 재생할 수 있습니다. 절지동물은 오래된 외골격을 벗어남으로써 손상되거나 낡은 구조를 새로운 구조로 대체하여 지속적인 생존과 기능을 보장할 수 있습니다.변태: 많은 절지동물에서 탈피는 발달 과정에서 신체 형태와 기능의 극적인 변화를 수반하는 변태 과정과 밀접하게 연관되어 있습니다. 탈피는 유충이나 님프와 같은 미성숙 절지동물이 생활주기의 다음 단계로 전환하고 성체에 필요한 신체적 변화를 겪을 수 있게 해줍니다.환경적 단서: 탈피는 온도, 광주기(낮의 길이), 먹이 가용성 등 다양한 환경 요인의 영향을 받을 수 있습니다. 이러한 신호는 계절 변화와 생태적 조건에 따라 탈피 시기와 빈도를 조절하는 호르몬 변화를 유발할 수 있습니다.전반적으로 가재와 같은 절지동물의 탈피 과정은 성장, 번식, 복구 및 발달에 필수적입니다. 이를 통해 동물은 변화하는 환경 조건에 적응하고 신체적 온전성을 유지하며 생활주기의 다양한 단계를 통해 발전할 수 있습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
Q. 곤충의 번데기상태에서 주변 환경에 어떻게 보호하나요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.곤충 번데기는 움직이지 않고 비교적 부드러운 외골격으로 인해 포식자와 환경 위험에 실제로 취약합니다. 그러나 많은 곤충 종은 번데기 단계에서 자신을 보호하기 위해 다양한 전략을 발전시켜 왔습니다.위장: 일부 번데기는 포식자의 발각을 피하기 위해 주변 환경과 비슷하게 진화했습니다. 그들은 서식지에 있는 나뭇잎, 나뭇가지 또는 기타 물체의 모습을 모방하여 포식자에게 눈에 띄지 않게 만듭니다.굴 파기: 특정 곤충 번데기는 포식자와 환경적 위험을 피하기 위해 땅 속으로 파고들거나 다른 안전한 장소로 피난처를 찾습니다. 지하나 식물 잔해 속에 숨어 있으면 잠재적인 위협에 대한 노출을 줄일 수 있습니다.보호 덮개: 일부 번데기는 포식자와 환경 위험으로부터 자신을 보호하는 보호 덮개 또는 구조를 생성합니다. 예를 들어, 어떤 나방 번데기는 번데기 단계에서 명주 고치를 뽑거나 식물 재료나 기타 물질로 보호 케이스를 만들어 자신을 감싸줍니다.화학적 방어: 일부 곤충 번데기는 포식자를 저지하는 방어 화학 물질이나 독소를 분비합니다. 이러한 화학 물질은 잠재적인 포식자에게 맛이 없거나 자극적이거나 독성이 있을 수 있어 포식으로부터 보호해 줍니다.행동 적응: 곤충 번데기는 번데기 단계에서 생존을 향상시키기 위해 행동 적응을 나타낼 수 있습니다. 예를 들어, 포식자의 관심을 끌지 않기 위해 휴면 상태를 유지하거나 움직이지 않을 수도 있습니다. 일부 번데기는 위험을 최소화하기 위해 유리한 환경 조건과 함께 출현할 수도 있습니다.부모의 보살핌: 특정 곤충 종의 경우 성충은 번데기 단계에서 자손에게 부모의 보살핌을 제공합니다. 여기에는 번데기를 보호하고 보호 대피소를 건설하거나 생존을 향상시키기 위한 자원을 제공하는 것이 포함될 수 있습니다.전반적으로 곤충 번데기는 생활주기의 취약한 단계에서 포식자와 환경 위험으로부터 자신을 보호하기 위해 다양한 전략을 사용합니다. 이러한 적응은 곤충과 환경 사이의 복잡한 상호 작용을 반영하여 곤충이 다양한 서식지에서 생존하고 번성할 수 있도록 합니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
Q. 비가 올때 산에 안개처럼 생기는건 왜 그란건가요
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.산악 지역에 비가 내리고 구름이 안개로 사라지지 않고 봉우리를 감싸는 것처럼 보이는 경우 이는 지형 융기 때문일 가능성이 높습니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.오로그래픽 리프팅(Orographic Lifting): 습한 공기가 강제로 산맥 위로 상승함에 따라 오로그래픽 리프팅이라는 과정을 거칩니다. 이는 산이 공기 흐름을 방해하는 장벽 역할을 하여 공기가 산의 경사면을 만날 때 상승하도록 하기 때문에 발생합니다.단열 냉각: 공기가 상승함에 따라 더 높은 고도에서 대기압이 감소하여 단열적으로 팽창하고 냉각됩니다. 단열 냉각으로 인해 공기 중의 수분이 물방울이나 얼음 결정으로 응결되어 구름이 형성됩니다.지속적인 구름 덮음: 어떤 경우에는 비가 내리지 않더라도 지형 융기로 인해 산봉우리가 지속적으로 구름으로 뒤덮일 수 있습니다. 이는 공기가 산 위로 이동하면서 구름 형성을 유지하면서 계속해서 상승하고 냉각되기 때문에 발생합니다.응결 및 증발: 구름 내에서 물방울이 지속적으로 응축되고 증발하여 구름이 산봉우리 주위에 머무르는 것처럼 보이는 동적 평형을 이룰 수 있습니다. 이 현상은 극적이고 아름다운 분위기를 조성하여 강우 시 산의 매력을 더욱 돋보이게 합니다.요약하면, 산간 지역에 비가 내리고 구름이 봉우리를 덮는 것처럼 보일 때, 이는 종종 지형 융기에 의한 것입니다. 이로 인해 습한 공기가 산의 경사면을 만나 상승하여 구름을 형성하게 됩니다. 이 과정으로 인해 봉우리 위에 구름이 지속적으로 덮이게 되어 강우 중에 산의 경치를 더욱 아름답게 만들 수 있습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
Q. 각 원자에서 발생하는 빛의 스펙트럼은 다 다른건가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.원자에서 스펙트럼을 방출하는 원리는 원자 주변을 도는 전자의 궤도 변화에 따라 고유 스펙트럼을 방출하는 원리 입니다.각 원자마다 가지는 전자의 궤도가 다르기 때문에 그 고유 스펙트럼이 달라지는 것입니다.위 그림을 보시면 각 원자마다 궤도에 존재하는 전자수가 달라짐을 알 수 있습니다. 이와같이 전자가 에너지를 흡수하고 방출하여 스펙트럼이 형성되는데 이 전자의 분포가 모두 다르기 때문에 원자의 방출 스펙트럼도 고유한 것입니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.