안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
생물·생명
Q. 노란 장미를 만들어낼 수 있나요???
장미 역시 유전자 조작 하여 색이 다른 장미를 만들 수 있습니다. 여러가지 색상의 장미는 품종개량을 통해 만들 수 있었지만장미의 경우 파란색을 띠는 색소를 만드는 유전자가 없어 푸른 장미는 만들 수 없었습니다.그래서 보통 흰 장미를 염색해서 판매합니다.하지만 유전공학 기술이 발달하여 2004년도에 파란색 색소의 유전자를 삽입하여 푸른 장미를 만들게 되었습니다. 색상이 완벽히 파랗다고 할 수 없지만, 파란색 색소를 만드는 유전자가 있다는 점에서 새로운 품종을 만들었다고 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 인간은 지금도 진화하는 과정일까요?
인간의 진화도 계속 진행중이라고 볼 수 있습니다. 한 세대를 지나면서 돌연변이 등의 이유로 유전자의 변화가 생기고 그 유전자가 환경에 적합하다면 우세한 종이되어 수가 늘어나며 이 과정의 축적으로 종이 달라질 때 진화라고 할 수 있습니다.돌연변이의 경우 세포내에서 계속 검열되고 삭제되어 생기더라도 전달되기 어렵고,전달되어도 생존에 적합하지 않으면 도태됩니다.하지만 결국 전달되어 유지되는 돌연변이가 있습니다. 다만 진화라고 부를 만큼 많은 유전적 변화에는 굉장히 오랜 시간이 걸립니다.
생물·생명
Q. 생물공학 기술이 주로 적용되는 생명체
생명공학에서 많이 쓰이는 생명체는 초파리, 쥐, 대장균을 들 수 있습니다.대장균은 예전부터 세균과 관련된 실험에 많이 사용되었고, 유전자 편집과 같은 실험에 많이 사용된 세균입니다. 플라스미드라는 간단하고 큰 유전체를 추가로 가지고 있어 유전자 재조합에 많이 사용됩니다.초파리의 경우 오래전부터 생명공학 실험에 많이 사용된 동물인데, 몸의 구조가 간단하고, 키우는데 많은 비용이 들지 않으며,빠르게 자라고 자손을 남겨 한 세대가 짧기 때문에 유전과 관련된 연구에 자주 사용됩니다.유전자 역시 비교적 간단합니다.쥐의 경우 포유류이기 때문에 비교적 인간과 비슷하며한번에 새끼를 많이 낳고, 다시 새끼를 낳을 수 있을때까지의 시간이 짧아 한 세대가 짧습니다. 오래 사용된 생명체라 실험에 적합하도록 품종이 개량되어 다양한 실험용 쥐가 있습니다.
생물·생명
Q. 까치살무사는 이름에 왜 '까치'가 들어 있나요?
명확하게 정리된 자료는 찾지 못했지만어두운색과 밝은 색으로 된 몸 색이 까치의 색 구성과 닮았고 (실제 색은차이가 나지만)경계시 내는 소리가 까치를 떠올리게 해서 붙은 이름이라고 합니다.
생물·생명
Q. 수중 생물들의 호흡은 어떻게 이루어지나요?
사람의 폐처럼 물고기의 아가미에도 많은 모세혈관이 분포하고 있습니다.물고기의 혈액에도 적혈구가 있고, 폐에서 처럼 산소의 흡수와 이산화탄소의 배출은 확산작용을 통해 교환됩니다.산소가 녹아있는 용매가 다를 뿐 기본적인 원리 자체는 폐에서의 기체교환과 같습니다.하지만 아가미는 건조되면 기체교환을 할 수 없기 때문에 물 밖에서는 호흡할 수 없습니다. 반대로 폐는 물에 녹아있는 산소로는 호흡할 수 없습니다.이는 구조에 의한 최적화의 차이로 볼 수 있습니다.물고기는 입으로 물을 들이마시고 아가미틈으로 배출합니다. 수중 환경은 공기중보다 산소의 농도가 매우 낮다는 차이가 있습니다때문에 아가미는 부피당 표면적이 굉장히 넓고, 보통 물이 들어오는 방향과 반대로 혈액이 흐르도록 되어 산소 흡수 효율을 높힙니다.또 물고기는 활동하는데 육지생물보다는 비교적 적은 산소가 필요합니다.상어같은 종은 물을 들이마시는 것을 능동적으로 할 수 없어, 물이 계속 입으로 흘러들어가도록 이동을 멈추지 않습니다.
생물·생명
Q. 사람이 하루에 흘리는 땀의 양은 얼마나 되나요?
일반적으로 0.5~0.7L의 땀을 배출한다고 합니다. 하지만 여름같이 온도가 높은 환경, 하루동안의 운동시간, 운동강도 차이, 스트레스 유무, 질병, 개인의 차이에 따라 흘리는 땀의 양은 많이 차이가 납니다.온도가 높거나, 운동을 하면 체온을 내리기 위해 더 많은 땀이 배출되며, 스트레스가 높은 환경에서 호르몬에 의해 땀을 더 많이 흘리게 됩니다.다한증의 경우 2~5L의 땀을 배출한다고 합니다.
생물·생명
Q. 같은 영장류 안에서 인간의 힘이 가장 약한 이유는 뭔가요?
진화 과정에서 낼 수 있는 힘의 크기가 생존에 큰 영향을 주지 않았기 때문이라고 볼 수 있습니다.인간이 불과 도구를 사용하게 되면서 몸을 지키는데 다른 종에 비해 적은 힘을 들여도 생존 할 수 있어 힘이 약한 개체도 많이 살아남았을 것입니다.구조적인 관점에서는 인간의 경우 근육에서 낼 수 있는 힘이 비교적 약한 대신 섬세한 조작이 가능한 쪽으로 발달했고, 다른 영장류의 경우 섬세한 조작보다는 강한 힘을 주는데 적합하도록 발달했습니다. 이는 근육의 부피당 근섬유의 밀도차이나, 근육에 할애된 운동신경의 분포차이가 이유인 것으로 생각됩니다.
생물·생명
Q. 궁금합니다. 모기의 산란조건이 있다구 해서요.
모기의 경우 물만있으면 산란한다고 할 정도로 조건이 까다롭지 않지만, 보통 온도나 수중에 포함된 유기물의 양에 따라 선호도가 다릅니다.여러 조건들 중 가장 중요한 조건 온도라고 할 수 있습니다.암컷모기가 산란에 필요한 에너지를 얻어야하여 흡혈을 하게되는데모기가 쉽게 활동할 수 있을만큼 따뜻한 5월은 흡혈을 하기에 굉장히 좋은 조건이라고 볼 수 있습니다.
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Q. 무당벌레의 점의 개수는 종류에 따라 다른가요?
무당벌레는 굉장히 다양한 점무늬를 가지고 있습니다.특정 종의 개체는 점의 개수와 위치가 일정해서 점의 무늬와 수에 따른 이름이 붙어 칠성무당벌레, 28점무당벌레, 애홍점박이무당벌레 등의 이름이 붙었지만그냥 '무당벌레'의 경우 무늬의 변이가 매우 심해서 한 종이지만 굉장히 다양한 무늬를 가집니다. 점의 개수도 일정하지 않고 색과 무늬 모두 다르게 됩니다. 보통 2~11개 정도의 점이 다양하게 나타난다고 합니다.
생물·생명
Q. 식물 중에서 광합성을 하지 않는 식물도 있나요?
대부분의 식물은 정도에따라 다르지만 세포내에 엽록체가 있다면 광합성을 합니다.하지만 기생하여 살아가는 식물이나 빛이 굉장히 부족한 환경의 식물은 광합성에 의존하여 생존에 필요한 영양분(주로 포도당)을 얻는것이 불가능하기 때문에 광합성과 다른 방식으로 에너지를 획득합니다.기생식물은 다른 식물에 흡착여 숙주가 광합성으로 만든 양분을 빼앗아가는 방식으로 에너지를 획득합니다.(일부 광합성을 병행하는 기생식물도 존재)빛이 매우 부족한 그늘에서 서식하는 식물들 중 광합성을 하지않고 균류와 공생하여 에너지를 획득하는 식물들이 존재합니다.