안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
Q. 갑각류와 같은 생명체는 왜 그렇게 진화 되었을까요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.진화라는 단어는 무언가 더 개선된다는 느낌을 주지만 사실 개선되는 것이 진화의 목적은 아닙니다.특정 환경에서 생존하고 번식하여 세대를 이어나갈 수 있다면 충분하다는 관점입니다. 진화는 환경에 유리한 형질을 가진 개체들이 살아남아 대를 이어나가고, 그렇지 못한 개체들은 도태되면서 일어나는 것입니다. 만약 돌연변이로 새로운 형질이 생겼는데 해당 형질이 주어진 환경에서 생존과 번식에 유리하다면 그 형질을 가진 개체수가 늘어날 것이고, 불리하다면 줄어들 것입니다. 질문하신 갑각류의 관점으로 보자면, 갑각류들이 탈피하는 과정에서 죽는 가장 흔한 이유는 탈피과정에서 이전의 껍질을 완전히 벗지 못하기 때문인데요.개체의 크기가 클 수록 탈피를 실패할 확률이 높습니다.큰 개체는 나이가 많다는 것을 의미하는데, 그만큼 이미 번식 활동을 한 개체일 가능성이 높습니다. 그렇다면 이미 자신의 유전자가 후대로 전해진 것을 의미하기 때문에 이후에 사먕률이 높아지는 것은 종의 유지에 큰 영향을 주지 않습니다. 그렇기에 이는 종의 번식 관점에서 크게 불리한 조건은 아닙니다. 탈피를 하는 이유는 이들이 단단한 외골격을 갖기 때문인데, 현재의 환경에서 외골격을 가짐으로 생기는 이익(방어와 같은)이 탈피를 실패해 죽어 후손을 남기지 못하는 위험도 보다 높기 때문에 이들은 탈피하는 형질을 계속 이어가게 됩니다. 물론 탈피가 생존과 번식에 완전히 영향을 주지 않는 것은 아니므로 탈피의 시간이 점점 짧아지는 방향으로 진화해가고 있다 볼 수 있으며 아주 오랜시간이 지나 탈피하지 않는 생물로 진화해 나가는 것도 불가능한 일은 아닙니다.
Q. 바퀴벌레같은 해충이 이 지구상에서 하는 긍정적인 일이 무엇인지 궁금해요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.사실 생태계에서 특정한 생물이 절대적으로 긍정적인 역할을 하기 때문에 살아가는 것은 아닙니다.해당 생물의 근본이 긍정적이거나 부정적인 것이 아니라 다른 생물에게 긍정적인가 부정적인가에 따라 생태계에서의 역할이 달라진다고 할 수 있습니다.바퀴벌레의 경우 사람에게는 해충으로 여겨지지만 다른 생물들에게는 사람과는 다른 의미로 다가올 수 있습니다.사람의 경우도 특정 생물에게는 부정적인 생물로 여겨질 수 있는 것과 같습니다.바퀴벌레는 생태계에서 분해자의 역할을 할 수 있습니다.바퀴벌레는 잡식성이기 때문에 낙엽, 과일, 동물사체, 배설물 등을 섭취하여 소화하고 배설할 수 있습니다.이런 배설물은 식물에게 양분으로 작용할 수 있습니다. 결국 자연계의 물질 순환(특히 질소나 탄소 같은)을 촉진하는 것 입니다.또한 바퀴벌레는 작은 설치류나 조류의 먹이가 됩니다.바퀴벌레는 개체수가 많기 때문에 만약 바퀴벌레가 사라진다면 이를 먹이로 삼는 동물들은 많은 먹이자원을 잃게 됩니다.또한 바퀴벌레의 알에 기생하는 기생벌같은 곤충도 바퀴벌레가 없다면 멸종할 것입니다.흔히 해충으로 여기는 바퀴벌레나 모기도 다른 생물에게는 중요한 생물이라는 것이 자연을 더 신비롭게 느껴지게 한다고 생각합니다.
Q. 바퀴벌레같은 해충이 이 지구상에서 하는 긍정적인 일이 무엇인지 궁금해요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.사실 생태계에서 특정한 생물이 절대적으로 긍정적인 역할을 하기 때문에 살아가는 것은 아닙니다.해당 생물이 다른 생물에게 긍정적인가 부정적인가에 따라 생태계에서의 역할이 달라질 뿐입니다.바퀴벌레의 경우 사람에게는 해충으로 여겨지지만 다른 생물에게는 사람과는 다른 의미로 다가올 수 있습니다. 바퀴벌레는 생태계에서 분해자의 역할을 할 수 있습니다. 바퀴벌레는 잡식성이기 때문에 낙엽, 과일, 동물사체, 배설물 등을 섭취하여 소화하고 배설할 수 있습니다. 이런 배설물은 식물에게 양분으로 작용할 수 있습니다. 결국 자연계의 물질 순환(특히 질소나 탄소 같은)을 촉진하는 것 입니다.또한 바퀴벌레는 작은 설치류나 조류의 먹이가 됩니다.바퀴벌레는 개체수가 많기 때문에 만약 바퀴벌레가 사라진다면 이를 먹이로 삼는 동물들은 많은 먹이자원을 잃게 됩니다.또한 바퀴벌레의 알에 기생하는 기생벌같은 곤충도 바퀴벌레가 없다면 멸종할 것입니다.
Q. 예전에는 황소개구리가 너무 많아서 생태계를 파괴한다고 그랬는데, 요즘은 황소개구리를 보기 힘드네요. 황소개구리가 이렇게 보기 힘든 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.황소개구리는 국내의 생태계에 유입된 초기에는 천적이 없어 많은 영향을 주었습니다.하지만 시간이 지남에 따라 국내 생물들이 황소개구리에게 익숙해졌고 천적이 등장하여 황소개구리의 개체수가 많이 감소했습니다.왜가리 같은 조류들이나 너구리, 수달 등은 황소개구리 성체를 잡아먹으며, 황소개구리의 올챙이도 가물치나 메기 등의 여러 어류들의 먹이가 되고 있습니다. 큰 덩치가 초기에는 생존에 이로운 점으로 작용했지만 시간이 지나면서 천적에게 발각당하기 쉬운 요소가 되며 황소개구리의 크기도 감소하고 있는 추세입니다. 또한 생태계 위협이 알려진 이후 인위적으로 제거해나간 것도 개체수 감소에 유의미한 영향을 미쳤을 것으로 생각됩니다.현재에도 황소개구리는 여전히 한국에 존재하지만 천적의 등장으로 인한 개체수 감소, 몸집의 소형화로 인해 예전만큼 보이지는 않습니다. 다만 여전히 번식력이 좋기 때문에 천적이 사라진다면 개체수가 다시 증가할 가능성이 있습니다.
Q. 세균과 바이러스 둘 다 미생물인데 어떤 점이 다른가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.세균의 경우 생물의 최소 단위라고 할 수 있는 세포의 구조를 가집니다.단세포로 한 개의 세포가 하나의 생물이라고 할 수 있습니다.원핵세포로 세포 소기관을 가지지는 않지만 생명활동을 하며 유전물질을 스스로 복제하고 세포를 분열하여 수를 늘릴 수 있습니다. 반면 바이러스는 세포의 구조를 가지지 않습니다. 그래서 완전히 생물로 보기에는 애매한데요.바이러스의 경우 단백질과 지질 등으로 이루어진 껍질 안에 유전물질이 들어있는 단순한 구조를 가집니다.그래서 세포인 세균에 비해서 크기도 매우 작고 스스로 복제하기 위한 효소같은 도구가 거의 없어 혼자서는 수를 늘릴 수 없습니다. 그래서 바이러스는 복제를 위해 다른 세포에 침입해야만 합니다. 바이러스는 종류마다 특정한 세포에 침입할 수 있고 그 세포가 가진 여러가지 효소를 자신을 복제하는데 쓰도록 할 수 있습니다.