안녕하세요. 윤보섭 전문가입니다.
생물·생명
Q. 인간은 왜 다른 동물들에 비해 수명이 길 수 있을까요?
사람이 체구에 비해 상대적으로 긴 수명을 누리는 이유는 복합적인 요인들 때문입니다. 첫째, 사람은 대사율이 비교적 낮아 에너지 소비가 적습니다. 작은 동물일수록 대사율이 높아 에너지를 많이 소비하고 체내 노화가 빨리 진행됩니다. 둘째, 사람은 사회적 협동을 통해 생존력을 높였습니다. 집단생활로 서로를 보호하고 위험을 피할 수 있었기 때문입니다. 셋째, 사람은 지능이 발달하여 의식주 문제를 해결하고 의학 기술을 축적했습니다. 넷째, 호르몬이나 면역계 등 생리적 기전이 장수에 유리한 진화를 거쳤습니다. 이처럼 사람은 대사, 지능, 사회성, 생리 기전 등 복합적인 요인이 어우러져 타 동물들보다 상대적으로 긴 수명을 가지게 된 것입니다.
생물·생명
Q. 사람의 위는 어떻게 위산을 만들 수 있는 건가요?
위벽을 이루는 세포 중 염소이온(Cl-) 분비세포에는 수소 이온(H+)을 위 내부로 내보내는 '수소 이온 펌프'가 있습니다. 이 펌프는 ATP를 에너지원으로 사용하여 세포질 내 수소 이온을 능동적으로 위 내부로 내보내어 위산(HCl)을 만듭니다. 동시에 Cl-도 위 내부로 분비되어 위산을 구성합니다. 이렇게 생성된 강한 위산은 단백질 분해 효소의 활성화와 음식물 소화를 돕는데, 위벽 세포막에는 위산으로부터 세포를 보호하는 방어기전이 존재하여 강한 산성 환경에서도 정상적인 소화를 가능하게 합니다.
생물·생명
Q. 초파리가 고층 아파트에 생기는 이유는?
초파리가 아파트 고층에서도 나타나는 이유는 주로 생활 환경적인 요인때문입니다. 초파리는 주로 음식물 찌꺼기에 알을 낳고 서식하는데 일반 과일이나 야채에 초파리 알이 있기도 하기때문에, 고층 아파트에서도 음식물 쓰레기나 배수구 등에서 초파리가 나올 수 있습니다. 또 초파리는 성체가 되면 상당한 비행능력을 가지므로, 이웃 주택가나 인근 하수구 등에서 건물 외벽을 타고 고층까지 날아올 수도 있습니다. 여름철 습한 환경에서는 번식력이 더욱 왕성해져 개체수가 급증하기때문에 특별히 여름철 음식물 쓰레기와 배수구 관리를 철저히 해야 초파리가 실내에 발생하지 않을 것입니다.
생물·생명
Q. 꽃은 어떻게 번식을 하는지 궁금합니다
꽃은 수분 과정을 통해 번식합니다. 꽃가루받이는 암술머리에 있고, 꽃가루는 수술에 있는데 곤충, 바람, 물 등에 의해 꽃가루가 암술머리로 옮겨져 수분이 이루어집니다. 수분 후에는 암술대의 꽃받침 안에서 종자가 발달하게 됩니다. 이렇게 만들어진 종자가 바람, 물, 동물 등에 의해 퍼져나가 새로운 개체로 자랍니다. 이처럼 꽃은 수분을 매개로 한 생식 과정을 통해 번식하며, 이런 방식으로 식물 개체 수를 지속적으로 확장해 나갑니다. 특히 외관이 화려한 꽃들은 곤충을 유인하여 효율적인 수분이 가능하도록 진화한 종들입니다.
생물·생명
Q. 심해 동물들이 거대해진 이유가 궁금하네요?
심해 동물들이 거대한 크기를 갖게 된 이유는 주로 수압과 관련이 있습니다. 심해에서는 엄청난 수압이 가해지는데, 이는 동물 체내의 가스를 압축시켜 부력을 낮춥니다. 따라서 동물들은 움직임에 소모되는 에너지를 줄이기 위해 거대한 크기로 진화했습니다. 하지만 이렇게 거대해진 심해 동물들이 수면 가까이 올라오면 상황이 달라집니다. 수압이 낮아지면서 체내 가스가 팽창하여 부력이 증가하게 되고, 이로 인해 실제 크기보다 훨씬 더 커 보입니다. 그러나 동물 자체의 크기는 변하지 않으며, 단지 바다 밑에서와는 다른 물리적 환경에 노출되어 그렇게 보이는 것일 뿐입니다.
생물·생명
Q. 세균 바이러스 미생물 다 같은 표현일까요?
간단히 말해 미생물이라는 범주 안에 세균 및 바이러스가 포함됩니다.세균은 독립된 세포구조를 가지고 스스로 물질대사가 가능한 생명체로 흔히 우리가 잘 아는 유산균을 예로 들어볼 수 있습니다. 그리고 바이러스는 세포구조 없이 유전물질(DNA같은)만 가지고 스스로 물질대사를 할 수 없어 기생방식으로 살아가는데 흔히 알고 있는 감기 바이러스를 포함한 모든 바이러스가 그렇습니다. 미생물은 이런 세균과 바이러스를 포함하여 맨 눈으로는 확인하기 어려운 매우 작은 생물체들을 통칭하는 단어입니다.
생물·생명
Q. 추우면 닭살이 돋습니다. 이 이유는 무엇인지 궁금합니다.
추위를 느끼면 교감신경이 자극되어 피부에 있는 작은 근육인 기모근이 수축합니다. 이 기모근이 모근 주변을 감싸고 있어 수축하면 모근이 곧바로 서게 되는데 모근이 바로 설수록 주변 피부가 말린 인상을 주어 닭살이 돋게 됩니다. 이렇게 모근이 수축하면 우리 몸은 주변 모세혈관이 피부 표면 가까이 올라와 체온 방출을 줄여 체온을 유지하려합니다.
생물·생명
Q. 닭의 벼슬은 어떤 용도로 필요한 것인가요?
수컷의 닭벼슬은 수컷 닭들 간의 계급 구조를 결정하는 역할을 합니다. 큰 크기의 벼슬을 가진 수컷일수록 더 높은 지위를 차지하게 되며, 암컷과의 교미 기회가 높아집니다.
생물·생명
Q. 이빨이 빠져도 계속해서 새로 자라나는 생물이 있나요??
사람을 포함하여 대부분의 포유류는 영구치가 나고 나면 새 이빨은 자라지 않지만 들쥐와 같은 설치류나 토끼, 악어 등은 이빨이 계속 자라나는 대표적인 동물들입니다.
생물·생명
Q. 졸리면 눈이 따가워지는 이유는 무엇인가요?
졸릴 때 눈이 따가워져 눈을 비비게 되는건 흔한 생리학적 현상입니다. 사람은 피로가 누적되면 눈꺼풀이 무거워지면서 눈물 분비가 줄어들어 눈이 건조해지는데, 이 때문에 눈이 따갑게 느껴지게 되고 졸린 기운으로 눈 주변의 근육들도 경직되어 눈꺼풀을 뜨기 힘들어집니다. 이 때 눈을 비비게 되면 일시적으로 눈꺼풀에 자극이 가해져 각성하게 되고 눈물 분비도 촉진되어서 따가운 증상이 완화되기에 무의식적으로 눈을 비비게 되는 것입니다.