🌟대충이 아닌, 바르게 알리기🌟선한 지식 공유자 이중철
생물·생명
Q. 농업에서 토양 산성화가 장기적으로 작물 생산성에 끼치는 영향은?
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.토양 산성화가 농작물에 미치는 영향에 대해 궁금해하시는군요.저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:농업에서 토양 산성화가 장기적으로 작물 생산성에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 그 원인은 무엇인지 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점: 토양 산성화는 토양 내 양분 불균형을 초래하고 🔝유독 물질을 활성화🔝시켜, 장기적으로 작물의 생산성을 급격히 ⤵️저하⤵️시킵니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:토양의 pH(산성도)는 작물이 영양분을 흡수하는 데 매우 중요한 요소입니다.대부분의 작물은 pH 6.0~7.0의 약산성 또는 중성 토양에서 가장 잘 자랍니다.토양이 산성화되면(pH가 낮아지면),토양 화학적 성질이 변하면서 작물 생장에 필수적인 영양소의 흡수가 방해를 받게 됩니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:영양분 흡수 방해:양분 유출:산성 토양에서는 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 칼륨(K)과 같은 양이온 형태의 필수 영양분이 쉽게 유실됩니다.이는 작물이 양분을 충분히 흡수하지 못하게 만들어 성장 부진을 초래합니다.인산 고정:작물의 뿌리 발달에 중요한 인산(P)은 산성 토양에서 철(Fe)이나 알루미늄(Al)과 결합하여 '인산염' 형태로 변합니다. 이렇게 변하여 고정된 인산은 작물이 흡수하기 어려운 형태로 바뀌어 결국 인산 결핍을 유발합니다.유독 물질 활성화:산성 토양은 pH가 낮아지면서 토양 속에 있던 알루미늄(Al)과 망간(Mn) 같은 중금속이 녹아 나오게 됩니다.이들은 작물의 뿌리에 직접적인 독성 효과를 주어 뿌리가 제대로 발달하지 못하게 하고, 심할 경우 작물을 고사시킬 수 있습니다.해결 방안:석회 시비:토양 산성화를 개선하는 가장 일반적인 방법은 석회 가루(탄산칼슘)를 살포하는 것입니다.석회는 산성을 중화시켜 토양의 pH를 높이고, 칼슘을 공급하여 양분 흡수율을 개선합니다.유기물 투입:퇴비나 부엽토와 같은 유기물을 토양에 투입하면, 토양의 완충 능력이 향상되어 pH 변화를 억제하고, 유기물 자체가 양분을 공급하는 효과도 있습니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
생물·생명
Q. 해양 탐사에서 심해 생물이 극한 환경에서도 생존할 수 있는 생물학적 원리
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 심해 생물이 놀라운 적응력으로 극한 환경에서 생존하는 원리에 대해 궁금해하시는군요. 저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:심해 생물이 초고압, 극저온, 빛이 없는 극한 환경에서 생존할 수 있는 생물학적 원리에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:심해 생물은 초고압 환경에 견디는 독특한 단백질 구조와 빛이 없는 환경에 적응한 물질대사시스템을 통해 생존합니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:심해는 수압이 지상보다 수백 배 높고, 수온은 2~4°C로 매우 낮으며, 햇빛이 전혀 도달하지 않아 광합성이 불가능한 극한 환경입니다.일반적인 생물체는 이러한 환경에서 세포막이 파괴되고 단백질이 변성되어 생존할 수 없습니다.심해 생물은 이러한 극한 환경에 적응하기 위해 특별한 생물학적 원리를 진화시켰습니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:① 압력 적응:단백질 구조 변형: 심해 생물의 단백질은 고압 환경에서 안정적인 구조를 유지하도록 진화했습니다.이는 아미노산 서열의 변화를 통해 이루어지며, 일부 생물은 '삼투압 조절 물질(piezolyte)'을 체내에 축적하여 압력을 견뎌냅니다.불포화지방산: 세포막을 구성하는 지방산의 비율이 다릅니다.심해 생물은 세포막의 유동성을 유지하기 위해 불포화지방산 함량을 높입니다.이는 저온에서도 세포막이 굳어지는 것을 막아줍니다.② 에너지원 확보:화학합성: 육지의 생태계가 햇빛을 이용한 광합성을 기반으로 하는 반면, 심해 생태계는 햇빛이 없는 환경에 적응하여 '화학합성(chemosynthesis)'을 통해 에너지를 얻습니다.해저 열수구나 차가운 용출구에서 뿜어져 나오는 유기물이나 황화수소 등을 이용하여 에너지를 합성합니다.효율적인 대사: 극도로 적은 에너지원으로 생존하기 위해 대사율을 낮추고 움직임을 최소화합니다.대부분의 심해어들은 근육량이 적고 지방질이 많아 부력을 유지하며 에너지를 절약합니다.③ 시각 기관 퇴화 또는 발달:빛이 없는 환경에 적응하기 위해 대부분의 심해 생물은 눈이 퇴화했습니다.대신, 주변의 미세한 진동을 감지하는 촉각 기관이나, 먹이를 유인하기 위한 '생물 발광(bioluminescence)' 기능을 발달시켰습니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가입니다.🙂감사합니다.
생물·생명
Q. 자연사 박물관에서 공룡 화석이 전시되기 전 거치는 과학적 복원 과정은?
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 자연사 박물관의 공룡 화석이 전시되기까지의 과정에 대해 궁금해하시는군요. 저의 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:공룡 화석이 발굴된 후 박물관에 전시되기까지 거치는 과학적인 보존 및 복원 과정에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:공룡 화석은 발굴 후 '보존 처리 ➡️ 클리닝 ➡️ 부족한 부분 복원 ➡️ 조립'의 단계를 거쳐 전시됩니다.이 모든 과정은 과학적인 증거와 고증을 바탕으로 이루어집니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:화석은 수백만 년 동안 땅속에 묻혀있었기 때문에 매우 부서지기 쉬운 상태입니다.특히 뼈 화석은 발굴 시 충격이나 공기, 습도 변화에 취약해 손상될 위험이 큽니다.따라서, 과학자들은 화석을 손상 없이 완벽하게 보존하고,관람객이 그 모습을 온전히 이해할 수 있도록 복원하는 복잡한 과정을 거칩니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:발굴 현장 보존 처리:발굴된 화석은 운반 과정에서 손상되지 않도록 '자켓(jacket)'이라는 석고 붕대나 폴리우레탄 폼으로 덮어 보강합니다. 이는 마치 뼈가 부러진 사람에게 깁스를 하는 것과 유사한 과정으로, 화석의 형태를 유지한 채로 안전하게 운반할 수 있게 합니다.클리닝(Cleaning) 및 강화:실험실로 옮겨진 화석은 먼저 흙과 암석을 제거하는 클리닝 작업을 거칩니다.이때 드릴, 끌, 붓 등 미세한 도구들을 사용하여 화석 주변의 암석을 조심스럽게 제거합니다.이후 화학 수지나 접착제를 사용하여 화석의 강도를 높이는 강화(consolidation) 작업을 진행합니다.복원 및 조립:화석이 완벽하게 보존되어 있지 않을 경우, 다른 화석이나 동물의 뼈를 참고하여 부족한 부분을 복원합니다.이 과정은 화석학자들의 철저한 연구와 고증을 바탕으로 이루어지며, 진짜 화석과 복원된 부분을 명확하게 구분할 수 있도록 복원된 부분은 색을 다르게 칠하거나 질감을 다르게 처리합니다.마지막으로 모든 부품들을 조립하여 공룡의 모습을 재현합니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가입니다.🙂감사합니다.
생물·생명
Q. 기후 변화로 해양 산성화가 가속됨에 따라 조개류와 산호 생태계가 받는 피해
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.기후 변화의 또 다른 심각한 문제인 해양 산성화에 대해 궁금해하시는군요.저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:해양 산성화가 가속화됨에 따라 조개와 산호와 같은 탄산칼슘 구조의 생물들이 어떤 피해를 입게 되는지 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:해양 산성화는 바닷물에 녹아 있는 이산화탄소가 🔝증가🔝하면서 해수(海水)의 pH가 ⤵️낮아지는 현상⤵️으로, 탄산칼슘(CaCO₃) 구조를 만드는 생물의 성장을 방해하고 껍데기를 약화시킵니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:해양 산성화의 핵심은 바닷물에 녹아든 이산화탄소(CO₂)가 물(H₂O)과 반응하여 탄산(H₂CO₃)을 생성하는 과정입니다. 이 탄산은 다시 수소이온(H⁺)과 탄산수소이온(HCO₃⁻)으로 해리되면서 바닷물의 pH를 낮춥니다.이 과정에서 바닷물 속의 탄산이온(CO₃²⁻)을 감소시키는데, 탄산이온은 조개나 산호가 껍데기나 골격(뼈대)을 형성하는 데 필수적인 재료입니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:조개류의 피해:성장 저해:해양 산성화가 진행되면 바닷물 속 탄산이온(CO₃²⁻)이 부족해져 조개나 굴 같은 연체동물이 껍데기를 만드는 데 어려움을 겪습니다.특히 유생(어린 조개) 시기에는 껍데기가 제대로 형성되지 못해 생존율😵이 크게 떨어집니다.📉(악순환😭)껍데기 부식:pH가 낮아진 바닷물은 이미 만들어진 껍데기를 부식시키고 약하게 만듭니다.이는 조개류를 외부 위협으로부터 보호하는 능력을 떨어뜨려 생존에 직접적인 ☠️악영향☠️을 미칩니다.산호의 피해:백화 현상 가속화:산호는 따뜻하고 탄산이 풍부한 바다에서 잘 자랍니다.하지만 해양 산성화로 인해 탄산이온이 줄어들면, 산호가 뼈대를 형성하는 데 필요한 에너지를 더 많이 소모하게 됩니다. 이는 결국 산호가 스트레스를 받아 몸속의 공생 조류를 뱉어내는 '백화 현상'을 더욱 가속화시킵니다.서식지 파괴:산호초는 열대 해양 생태계의 약 25%가 서식하는 중요한 보금자리입니다.산호가 죽어가면 수많은 해양 생물이 살 곳을 잃게 되고, 이는 곧 해양 생태계 전체의 붕괴로 이어집니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.덧붙여, 국제사회뿐만 아니라 국내에서도 질문자님을 포함하여 우리 한 사람 한 사람부터 기후변화 문제에 대한 그 심각성을 느끼고 지속적인 관심과 책임감을 갖고서 지금부터라도 기후변화대응과 관련한 노력과 실천들을 통해 한걸음씩 안전하고 깨끗하고 아름다운 미래를 만들어 나아가기를 소망해봅니다.이상, 이중철 과학기술전문가입니다.🙂감사합니다.
생물·생명
Q. 세계에서 가장 작은 동물은 무엇인가요?
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.세계에서 가장 작은 동물에 대해 궁금해하시는군요.작은 원숭이부터 고양이까지 다양한 추측을 하셨는데, 정확한 정보를 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:지구상에서 가장 작은 동물은 무엇이며, 이에 관련된 흥미로운 사례에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:현재까지 알려진 가장 작은 동물은 '파페스토(Paedophryne amauensis)'라는 개구리이며, 가장 작은 원숭이는 '피그미마모셋', 가장 작은 고양이는 '러스티 스팟티드 캣'입니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:동물의 크기는 종(species)마다 다르며, 가장 작은 동물을 정의할 때는 보통 성체의 몸길이를 기준으로 합니다.① 파페스토: 이 개구리는 뉴기니 섬에서 발견되었으며, 성체의 몸길이가 평균 7.7mm에 불과합니다.이는 동전보다도 작은 크기로, 척추동물 중 가장 작은 종으로 기네스북에 등재되어 있습니다.② 피그미마모셋: 세계에서 가장 작은 원숭이로, 몸길이가 12~15cm, 몸무게는 100g 내외로 매우 작습니다.아마존 열대우림에 서식하며, 손가락만한 크기 때문에 '손가락 원숭이'로 불리기도 합니다.③ 러스티 스팟티드 캣: '점박이 삵'이라고도 불리는 이 고양이는 몸길이 35~48cm, 몸무게 1~1.6kg으로, 일반 집고양이의 2분의 1 크기에 불과합니다.주로 인도와 스리랑카 숲에 서식하며, '세상에서 가장 작은 야생 고양이'로 알려져 있습니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:'작은' 동물의 의미:다만, '가장 작은' 동물이라는 타이틀은 종종 논란의 여지가 있습니다.예를 들어, 가장 작은 파충류는 '카멜레온'과이며, 성체가 13.5mm에 불과합니다.곤충의 세계에서는 '개미'가 아닌, '페어리 플라이'라는 아주 작은 말벌이 가장 작은 곤충으로 알려져 있습니다.이처럼 가장 작은 동물은 척추동물인지, 포유류인지, 곤충인지 등 분류 기준에 따라 달라질 수 있음을 참고하여 주시기 바랍니다.더불어, 어디까지나 지구상에서 인류에게 발견된 종들 중에서만 판단이 되므로, 실제 또 어떤 가장 작은 동물이 있을지는 계속해서 연구결과에 따라 갱신이 될 것이라고 여겨집니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.