안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
Q. 과일 겉부분에 딱히 구멍이 없는데 안에 벌레가...
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.종종 멀쩡한 과일도 자르거나 먹다 보면 안에서 벌레가 나와 당황스러울 때가 있습니다. 여러가지 이유로 겉부분에 거의 흔적없이 안에서 애벌레가 태어나 자라날 수 있습니다.과일은 식물의 꽃 부분이 점점 발달하면서 만들어집니다. 그래서 어떤 곤충들은 과일이 완전히 성숙하기 전 꽃잎이나 암술 꽃받침 등에 알을 낳기도 합니다.이런 경우 과일로 발달하면서 자연스럽게 알이 열매 안쪽 부분에 들어갈 수 있고 유충이 안에서 태어날 수 있습니다. 또는 열매가 발달하는 중 작은 구멍을 내고 산란관을 이용해 알을 낳는 곤충도 있습니다. 이 경우 열매가 성장하면서 구멍이 메워지거나 작아져 발견하기 어려울 수도 있습니다. 특히 과일의 꼭지가 있는 부분이라면 발견이 더 어렵습니다. 복숭아, 자두, 매실 처럼 안쪽에 씨가 있는 층이 뚜렷하게 구별되는 핵과류 과일의 경우 씨가 있는 부분에서 벌레가 발견될 가능성이 좀 더 높습니다.
Q. 지금도 지구에서는 새로운 생명체가 탄생되고 있나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.지금도 지구에는 새로운 생명체가 탄생하도 있습니다.생명체가 세대를 거듭하면서 돌연변이가 누적되고 이것이 아주 오랜시간 누적되면 기존 종과 많은 차이를 가지며 새로운 종으로 분류됩니다. 이런 새로운 종의 탄생을 종분화 라고 부릅니다.일반적으로 이런 종분화는 매우 오랜 시간이 걸립니다.한두개의 돌연변이만으로는 다른 종으로 분류될 만큼 큰 차이가 없기 때문입니다.그래서 우리가 일상적으로 인식하기는 어려울 수 있습니다.미생물의 경우 한 세대가 매우 짧아서 이런 현상이 더 자주 발견되곤 합니다.예를들어 슈퍼박테리아로 불리는 항생제 내성 박테리아는 기존에는 없었던 종입니다.인간이 항생제를 많이 사용하게 되면서, 돌연변이로 항생제 내성 유전자를 가진 박테리아들이 살아남아 자연선택된 결과입니다.자연적인 발생 말고 인간에 의해서 새로운 종이 만들어지기도 합니다.유전자를 의도적으로 수정할 수 있는 기술이 이미 많이 발달되어 있고,농업에서는 품종개량을 아주 오랜기간 수행해왔습니다.배추, 브로콜리, 케일, 콜라비 등 다양한 형태의 식물은 사람이 야생 겨자를 품종 교배 하여 만든 것입니다.물론 이는 종분화 라고 말할 정도로 큰 차이를 만든 것은 아니지만 외형적으로 다른 새로운 품종을 만들었다는 점에서 예시로 들 수 있습니다.-최대한 정확한 답변을 위해 작성하면서 여러 자료를 찾아 확인한 후 답변드리고 있습니다!
Q. 근친끼리 교배를 하면 왜 기형이 태어날 가능성이 많른건가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.근친교배는 유전적으로 가까운 개체들 사이에서 이루어집니다.생물은 형질에 대해 대립유전자를 가지며 유전자는 발현되는 양상에 따라 열성 유전자와 우성 유전자로 구별할 수 있습니다.우성유전자는 대립 유전자 중 하나만 있어도 발현되고, 열성 유전자는 대립유전자가 동일한 유전자를 가져 두개 모여야 발현됩니다.만약 기형이나 유전병을 유발하는 유전자가 열성유전자라면, 이 유전자 하나만 가질 경우 문제가 되지 않습니다.하지만 두개 가진다면 이 유전자가 발현됩니다.대립유전자는 한 쌍으로 존재하여 하나는 아버지, 다른 하나는 어머니에게서 물려받습니다.유전적으로 가까운 개체일 경우 둘 다 열성 유전자를 가지고 있을 가능성이 높습니다.그래서 자손이 열성유전자 두개를 가질 확률이 높아 유전병을 가질 확률도 높아집니다.또한 어떤 유전병의 유전자가 우성이라 하나만 있어 발현된다 해도, 근친교배를 계속 유지한다면 유전자 풀이 매우 좁아 사라지지 않고 이어져 내려올 확률이 더 높습니다. 좁은 유전자풀은 이런 유전병 문제 역시 가지지만, 질병이나 환경변화에 취약합니다.그래서 생물군은 유전적 다양성이 넓은 형태가 생존에 유리합니다.이런 이유로 근친교배는 생존 확률이 낮아 자연선택으로 줄어들고, 생물군은 근친 교배를 피하는 방향으로 진화할 가능성이 높습니다.몇몇 예시로, 야생 동물들은 보통 후각으로 자신과 유전적으로 비슷한 개체를 선호하지 않습니다.또한 출생지에 머물지 않는 방법으로 근친교배를 피하기도 합니다.
Q. 호랑이 같은 동물들에게 있는 줄무늬 질문드립니다!
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.줄무늬 역시 유전자 발현에 의해 만들어집니다. 세포가 줄무늬 형태로 배열되는 것은 태어나기 전 초기 발생과정에서부터 시작됩니다.발생과정에서 발현되는 형태활성물질들이 상호작용하면서일정간격으로 멜라닌 생성과 관련한 유전자 발현양이 조절되어 개체마다 특이한 패턴의 줄무늬를 갖게 됩니다. 이는 작용하는 유전자는 다르지만 사람의 지문이 만들어지는 원리와 거의 동일합니다.(튜링패턴 : 여러 요소의 랜덤한 상효작용으로 만들어지는 패턴)패턴 형성 원리는 비슷하지만 호랑이는 피부 자체에 검은색의 줄무늬 패턴이 있고털이 형성될 때 색소세포가 풍부한 검은 피부부분에서 검은 털이 자랍니다.얼룩말은 피부는 검고 털의 색만 다릅니다. 얼룩말은 털을 생성할 때 세포의 멜라닌 색소세포가 얼마나 억제되느냐에 따라 털색이 결정됩니다.
Q. 계란이 완전 식품인 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.계란이 인체에 필요한 많은 영양소를 균형있게 포함하고 있기 때문입니다.계란은 단백질을 많이 포함한 것으로 알려져 있는데, 인체에서 합성할 수 없는 필수 아미노산 함량이 높습니다.또한 적정량의 지방(불포화지방산과 소량의 포화지방), 탄수화물 일부를 포함하고 있습니다. 이 외에 비타민 A,B군(티아민, 리보플라빈,엽산 등),D 역시 가지고 있고 칼슘, 철, 마그네슘, 인 등의 무기질도 포함되어 있습니다. 그래서 계란 하나만으로 필요한 영양소 대부분을 얻을 수 있기 때문에 완전 식품으로 불리고 있습니다. 다만 비타민C와 섬유질은 포함되어 있지 않기 때문에 다른 식품과 함께 섭취하여 보충해야 합니다.