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생물·생명
Q. 지구역사상 가장 추웠던 시기는 언제이며 왜 당시 동식물에 어떤 영향을 미쳤나요?
지구 역사상 가장 추웠던 시기는 약 7억 2천만 년 전부터 6억 3천 5백만 년 전의 신원생대의 극저온기(Cryogenian Period)입니다.이 시기 지구는 표면 전체가 얼음으로 덮이는 '눈덩이 지구' 현상이 있었고, 평균 온도는 -50도까지 떨어졌습니다.당시 생명체는 주로 바다에 살던 단세포 생물이었으며, 두꺼운 얼음 층이 태양 빛을 막아 광합성 생물의 활동이 위축되고 생존이 위협받았습니다.그 때의 생명체는 극한의 위기를 '열수 분출공' 주변이나, 얼음이 얇아 빛이 통과하거나 녹은 물이 고인 피난처에서 버텼습니다.하지만 무엇보다 결정적인 극복 요인은 화산 활동이었습니다. 수백만 년간 쌓인 화산 가스 중 이산화탄소가 엄청난 온실 효과를 일으켜 얼음을 녹였고, 이 환경 변화는 다세포 생물의 진화를 촉진하는 계기가 되었습니다.
생물·생명
Q. 고혈압관리에대해궁금해서질문합니다
10년 후 고혈압 식단 관리는 현재보다 훨씬 유연하고 개인화될 것입니다.물론 현재의 저염식이나 DASH 식단 등 기본 원칙은 유지되겠지만, 실천 방식이 크게 바뀔 것입니다. 핵심은 개인 맞춤형 영양과 기술의 발전입니다. 즉, 개인의 유전자나 장내 미생물 분석을 통해 나트륨 민감도 등을 파악하여, 동일하게 적용되던 제한이 나에게 맞는 최적의 기준으로 바뀔 수 있어 불필요한 식단 제한을 줄여 유연성을 높일 수 있는 것이죠.또한 웨어러블 기기나 AI 기반 앱을 통해 식사와 혈압 변화가 실시간으로 연동되어, 어떤 음식이 나에게 좋은지 즉각적인 피드백을 받을 수 있을 것입니다.그리고 저염 간편식이나 특수 식품 시장에서도 연구가 계속는 만큼 맛과 편의성이 크게 향상될 것입니다.
생물·생명
Q. 혹시 여명기간 중 많이 다친 사람들은 수명이 그만큼 짧게 되나요?
말씀하신대로 세포 노화는 헤이플릭 한계와 텔로미어 단축이 원인이긴 합니다.하지만 실제 인체 시스템은 이것보다 훨씬 더 복잡합니다.말씀하신 것처럼 세포는 분열할 때마다 염색체 끝의 텔로미어가 짧아지며, 이것이 다 닳으면 분열을 멈추고 노화하게 됩니다. 또한 큰 부상으로 인한 집중적인 세포분열은 일시적으로 해당 조직의 텔로미어 단축을 가속화할 가능성도 있습니다.그러나 대부분의 연구는 규칙적인 운동이 산화 스트레스와 염증을 감소시켜 오히려 텔로미어 단축 속도를 늦춘다는 결과를 보여줍니다. 지구력 운동 등은 텔로미어를 복구하는 효소인 텔로머레이스의 활성을 높여 세포를 보호하는 데 도움이 된다는 것이죠.결론적으로 운동선수가 세포분열을 많이 하여 수명이 단축된다는 명확한 증거는 없습니다. 오히려 전반적인 운동의 긍정적인 효과가 세포 마모 위험보다 훨씬 크다고 보는 것이 과학계의 지배적인 견해입니다. 또한 수명은 세포분열 횟수 외에도 유전자나 생활 습관 등 수많은 요인에 의해 결정되기에 단순히 세포분열의 수만으로 단정하기는 어렵습니다.
생물·생명
Q. 시진핑과 푸틴이 언급했다는 불멸이라는 것이 생물학적으로 가능한가요?
결론부터 말씀드리면 시진핑과 푸틴이 언급했다는 장기 이식을 통한 불멸은 현재의 생물학적 관점에서 불가능합니다.먼저 장기 이식은 뇌의 노화를 막거나 뇌 자체를 대체할 수 없습니다. 인간의 인격과 기억을 담고 있는 뇌세포의 노화는 현재 기술로 극복 불가능하죠.또힌 노화는 심장이나 간 같은 주요 장기에만 국한된 문제가 아닙니다. 뼈나 근육, 혈관 등 몸 전체의 세포 수준에서 복잡하게 진행되는 현상입니다.설사 가능하다고 할지라도 이식받은 장기 역시 시간이 지나면 노화하고, 면역 거부 반응을 막기 위해 평생 복용해야 하는 면역억제제는 심각한 부작용이 있습니다.물론 장기 이식은 생명을 연장하는 치료법 중 하나라고 할 수는 있지만, 이를 통해 인간 수명 기준의 2배 이상인 150세까지 연장하는 것은 현실적으로 불가능하며, 과학계는 현재 인간의 수명 한계를 120대 초반으로 보고 있습니다.
생물·생명
Q. 바다사자는 왜 사람들에게 공격적이지 않은가요?
사실 바다사자가 인간을 크게 경계하지 않는 이유는 인간을 많이 접했기 때문입니다.즉, 바다사자는 매우 영리하기 때문에 인간과의 반복적인 접촉을 통해 사람을 위협적인 존재로 인식하지 않게 된 것입니다. 특히 항구나 해변처럼 사람 활동이 많은 지역에 사는 개체들은 이러한 습관화가 더욱 두드러지게 나타납니다.게다가 바다사자들은인간이 만든 부두나 부표를 천적이 없는 안전한 휴식처로 이용하면서 인간의 존재를 이점으로 여기기까지 하죠.또한, 수산시장이나 어업 활동이 많은 곳에서는 인간에게 쉽게 먹이를 얻을 수 있는 자원이라고 학습했을 가능성이 큽니다. 이러한 행동은 때로 애교처럼 보이지만, 실제로는 먹이 보상을 기대하는 학습된 행동인 것입니다.다만, 아무리 인간에게 익숙해졌다고는 하나 야생동물의 행동이기에 번식기의 수컷이나 새끼를 보호하는 어미는 여전히 영역을 지키기 위해 공격성을 보일 수 있습니다.
생물·생명
Q. 기온에 대한 변화에도 진화하며 적응이 가능한가요?
생명체가 급작스러운 환경 변화에 직면했을 때, 멸종에 이르거나 적응하여 살아남는 두 가지 결과 모두 가능합니다. 이는 주로 변화의 속도와 생물 종의 적응 능력에 달렸습니다.다시 말해 대규모 기후 변화와 같은 급격한 환경 변화가 생물의 적응 속도보다 빠르면 대부분의 개체가 견디지 못하고 멸종하게 됩니다. 반면, 집단 내에 변화에 유리한 특성의 유전적 변이를 가진 개체들이 소수라도 존재하면, 이들이 살아남아 번식하면서 수많은 세대에 걸쳐 종 전체가 환경에 맞춰 진화하는 적응 진화가 일어나게 됩니다.살아남아 적응하는 데 유리한 주요 특징이라면 무엇보다 높은 유전적 다양성을 가지고 있습니다. 즉, 집단 내에 다양한 형질을 가진 개체가 많을수록 새로운 환경에 맞는 특성을 가진 개체가 있을 확률이 높아지는 것입니다.또한 한 개체가 유전자 변화 없이 생리나 행동을 환경에 맞게 빠르게 바꿀 수 있는 능력을 가진 경우가 많고, 서식지를 이동할 수 있는 이동능력과 넓은 범위의 환경 조건에서 생존 가능한 종인 경우가 많습니다.
생물·생명
Q. 발효 시 용존 산소가 낮을수록 유리한가요 ?
말씀하신 현상은 오렌지에 포함된 펙틴 성분과 관련되는데, 용존 산소 농도가 낮을수록 반응이 더 빠르게 진행될 가능성이 높습니다.블렌딩은 오렌지 세포를 파괴하여 젤리화의 주성분인 펙틴을 방출시키고, 진공 블렌더는 일반 블렌더보다 주스 내의 용존 산소 농도를 낮춰 산소가 부족한 환경을 만들게 됩니다. 그리고 산소가 부족한 환경은 주스의 산화를 억제하고, 펙틴의 젤리화를 촉진하는 펙틴 에스테라아제와 같은 특정 효소의 활동에 유리하게 작용할 수 있습니다.또한 산소와의 혼입이 적으면 펙틴과 물 분자가 더 균일하고 안정적인 젤 네트워크를 빠르게 형성할 수 있습니다.물론 실험하신 결과가 전적으로 용존산소만에 의한 것이라 단정할 수는 없지만, 말씀하신대로 모든 조건이 동일하다고 한다면 예상하신대로 용존산소가 낮을 수록 반응이 가속화되었다 할 수 있는 것이죠.
생물·생명
Q. 노벨 생리의학상은 어떠한 분야인지 궁금합니다.
노벨 생리의학상(Nobel Prize in Physiology or Medicine)은 생리학(Physiology) 또는 의학(Medicine) 분야에서 인류에게 가장 큰 혜택을 준 가장 중요한 발견을 한 사람에게 수여되는 상입니다.'알프레드 노벨'의 유언에 따라 제정되었으며, 과학 분야 노벨상 중에서 인류의 건강과 복지에 직접적으로 기여한 업적에 중점을 두고 있습니다.
생물·생명
Q. 서해에 서식하는 물범의 개체수는 얼마나 되나요?
가장 최근에 백령도 인근에서 관찰된 개체 수는 2025년 8월 기준 355마리였습니다.이는 조사가 시작된 이후 가장 많은 수치이긴 하지만, 과거 1940년대에는 서해에 약 8,000여 마리가 서식했던 것에 비하면 적은 수치이죠. 참고로 봄철보다는 가을철에 더 많은 개체수가 관찰되는 경향이 있으며, 현재 멸종위기 야생동물 1급으로 지정되어 보호받고 있습니다.
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Q. 조절 T세포는 어떠한 역할을 하는지요?
최근 노벨상 관련 뉴스에서 화제가 된 '조절 T 세포'는 우리 몸 면역 체계의 균형을 유지하는 역할을 합니다.이 세포의 주된 기능은 과도한 면역 반응을 억제하여 면역 시스템이 너무 강하게 작동하는 것을 막는 것입니다.특히, 면역 세포들이 외부 침입자가 아닌 자기 자신의 정상적인 세포와 조직을 공격하는 것을 막는 데 결정적입니다.조절 T 세포는 이러한 자가면역 반응을 제어함으로써 1형 당뇨병이나 루푸스, 류마티스 관절염 등 자가면역 질환이 발생하는 것을 예방하는데, 이들은 억제성 물질을 분비하거나 다른 면역 세포의 활성화를 차단하는 방식으로 작동하게 되죠.하지만, 역설적으로 암 환경에서는 조절 T 세포가 항암 면역 반응을 억제하여 암세포가 면역 감시를 피해 자라도록 돕기도 합니다.