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생물·생명
Q. PCR을 사용하는 중합효소는 어떻게 발견했나요?
PCR에 사용되는 열에 강한 DNA 중합효소는 옐로스톤 국립공원의 온천에서 발견되었습니다.1960년대, 미생물학자 '토마스 브록'은 옐로스톤 국립공원의 70도 이상의 고온에서 사는 호열성 세균인 '테르무스 아쿠아티쿠스'를 발견했습니다.이 세균은 고온 환경에 적응하기 위해 열에 안정적인 효소를 가지고 있었고, 과학자들은 여기서 DNA를 복제하는 Taq 중합효소를 분리했습니다.이 효소는 PCR 과정의 고온 변성 단계의 약 95도에서도 기능을 유지하여, 매 사이클마다 효소를 새로 넣어야 하는 번거로움을 없애고 PCR의 상용화를 가능하게 한 것이죠.
생물·생명
Q. 역학조사 방법론이 감염병예방에 어떻게 기여하나요
역학조사 방법론은 감염병 예방에서 가장 필수적인 과학적 도구입니다.감염병 환자가 발생하면, 역학조사를 통해 최초 감염원과 전파 경로를 빠르게 파악하고, 오염된 식품이나 장소 등 원인을 제거하거나 통제할 수 있는 것입니다.또한, 환자의 동선과 접촉자를 추적하여 밀접 접촉자를 찾아내고 격리함으로써 추가적인 감염 확산을 효과적으로 차단할 수도 있습니다.특히 역학조사는 특정 집단에서 감염병이 유행할 경우, 고위험 집단을 식별하고 이들에게 맞는 예방 조치를 안내하는 데 중요한 정보를 얻을 수 있습니다.궁극적으로, 역학조사를 통해 얻은 데이터는 백신 접종 계획이나 사회적 거리두기와 같은 공중 보건 정책을 수립하고 평가하는 과학적 근거가 되어 감염병 확산을 막는 가장 기본적이면서도 필수적인 항목인 것입니다.
생물·생명
Q. 나방일까요 나비일까요? ~~~~~~~~???
나비입니다.좀 더 정확하게는 부처나비입니다.날개를 편 길이는 42~55mm 정도이며, 날개는 전체적으로 어두운 갈색을 띠고 있고 특히 날개 아랫면에 여러 개의 눈알 무늬가 뚜렷한 것이 가장 큰 특징입니다.그리고 제주도를 제외한 우리나라 전역에 걸쳐 서식하며, 일본이나 중국, 대만 등 아시아 일부 지역에서도 발견됩니다. 주로 저지대의 숲 가장자리나 수풀이 우거진 길가, 논밭 주변 등에서 흔히 볼 수 있죠.
생물·생명
Q. 버섯은 일반 식물들처럼 광합성을 하는 것이 아닌가요?
먼저 버섯은 광합성을 하지 않습니다. 왜냐하면 버섯은 식물이 아닌 균류에 속하기 때문입니다.버섯과 식물의 가장 큰 차이점은 영양분을 얻는 방식에 있습니다.식물은 뿌리를 통해 물과 무기물을 흡수하고, 잎에 있는 엽록체를 이용해 햇빛으로부터 광합성을 하여 스스로 양분을 만들어냅니다.반면 버섯은 엽록체가 없어 광합성을 할 수 없습니다. 대신 말씀하신 것처럼 주변의 유기물, 예를 들어 썩은 나무나 낙엽, 동물 배설물 등을 분해해서 영양분을 얻습니다. 그렇기 때문에 버섯은 주로 어둡고 습한 곳에서 자라는 것입니다.결론적으로 버섯은 식물처럼 광합성을 통해 스스로 양분을 만들지 못하고, 다른 유기물에 의존하는 종속영양 생물입니다.
생물·생명
Q. 생물 다양성 감소 문제를 어떻게 해결 가능한가요
생물 다양성은 단순히 국지적인 문제가 아니기 때문에 광범위한 협력이 필요합니다.무엇보다 먼저, 보호 지역 확대를 통해 핵심 서식지를 보존해야 하는데, '쿤밍-몬트리올 글로벌 생물다양성 프레임워크'에서 합의된 것처럼, 2030년까지 전 세계 육지와 해양의 최소 30%를 보호 지역으로 지정하는 노력이 대표적이죠. 동시에 파괴된 생태계를 복원하여 생물들이 살 수 있는 공간을 조성해야만 합니다.이와 함께, 생물다양성을 해치는 외래종 관리를 강화하고 환경오염을 줄여야 하며, 지속 가능한 농업 및 어업 방식을 도입하여 인간의 행위가 생태계에 미치는 영향을 최소화해야 합니다.가장 좋은 것은 파괴하지 않는 것이지만, 이미 파괴된 것을 돌리기 위한 노력은 전 세계가 광범위하게 협력을 해야만 어느정도 가능성이 있는 것이죠.
생물·생명
Q. 사슴의 불은 먹는다고 하는데 다른 동물들의 뿔도 영양가가 있는게 있나요??
뿔 자체가 영양가가 높은 것이 아니라, 뼈와 혈액으로 이루어진 녹용일 때 영양가가 높아 한약재로 사용되는 것입니다.반면 소나 양의 뿔은 사람 손톱과 같은 케라틴 성분으로 이루어져 있어 영양가가 거의 없습니다.즉, 동물의 뿔을 먹을 수 있는지 여부는 성분과 상태에 따라 달라지는 것입니다.사실 사슴뿔도 성장 중일 때만 단백질이나 아미노산 등 다양한 영양소를 함유하지만, 완전히 자라서 다른 동물들의 뿔처럼 딱딱하게 굳으면 영양소가 거의 없는 무기질 덩어리가 됩니다.
생물·생명
Q. 쌍란에서는 새가 두 마리가 태어나나요?
이론적으로는 두 마리가 태어날 수 있지만, 현실적으로는 두 마리 태어날 가능성은 매우 낮습니다.여러가지 이유가 있지만, 무엇보다 두 마리가 태어날 수 있는 공간과 영양분이 부족합니다.쌍란에는 두 개의 배아가 있지만, 부화 과정에서 두 배아가 한정된 영양분과 좁은 공간을 놓고 치열하게 경쟁하게 되는데, 이 경쟁에서 한쪽이 우세하면 다른 쪽은 발육이 멈추거나 죽게 되고, 결국 한 마리만 태어나는 경우가 많습니다.게다가 좁은 껍질 안에 두 개의 배아가 성장하면서 산소 공급이 원활하지 않아 두 마리 모두 부화에 실패하고 죽은 채로 태어나는 경우 많습니다설령 두 마리 모두 부화 단계까지 자랐다 하더라도, 좁은 공간 때문에 껍질을 깨고 나오는 데 어려움을 겪어 부화에 실패할 가능성이 높습니다.물론 드물게 쌍란에서 두 마리의 병아리가 모두 태어나는 경우도 있지만, 이 경우에도 건강하게 성장하는 경우는 매우 희박합니다.
생물·생명
Q. 가시박은 식물인데 생태교란종으로 지정된 이유는 무엇인가요?
가시박은 식물이긴 하지만, 압도적인 번식력과 빠른 성장 속도로 토종 식물의 성장을 저해하여 생태계를 심각하게 교란하기 때문입니다.가시박은 하루에 30cm 이상 자랄 만큼 성장 속도가 매우 빠르며, 덩굴이 다른 식물이나 나무를 뒤덮어 햇빛을 가로막습니다. 그래서 아래에 있는 식물은 광합성을 하지 못하고 결국 말라 죽게 됩니다.또한, 한 개체에서 수십만 개의 씨앗을 만들어 바람, 물, 동물을 통해 넓은 지역으로 퍼져 나가기 때문에 확산 속도도 매우 빠릅니다.이렇게 가시박은 토종 식물의 서식지를 파괴하고 생물 다양성을 해쳐 생태계를 단순화시키고 균형을 무너뜨립니다. 게다가 줄기와 열매에 날카로운 가시가 있어 제거 작업도 쉽지 않고, 뿌리째 뽑아내지 않으면 금방 다시 자라나 관리가 어렵습니다.그렇기 때문에 우리나라 생태계를 위협하는 유해식물로 분류되어 생태교란종으로 지정된 것입니다.
생물·생명
Q. 유전자 편집 기술은 인류의 미래에 어떤 변화를 가져올까요?
유전자 편집 기술은 질병 치료에 획기적인 변화를 가져올 것입니다.특히 크리스퍼 유전자 가위(CRISPR-Cas9) 같은 기술의 발전으로 유전 질환을 근본적으로 치료할 수 있게 해줄 것입니다. 또한 질병에 강하고, 생산량이 높은 작물을 개발함으로 식량난을 해결 할 수도 있습니다. 그러나 이러한 기술은 맞춤형 아기의 탄생과 같은 윤리적 논쟁을 불러일으킬 수 있을 뿐만 아니라 사회적 불평등을 심화시키고 사회 자체를 붕괴시킬 수도 있습니다.결국 유전자 편집 기술은 인류에게 큰 혜택을 가져다줄 수 있지만, 동시에 극단적으로는 사회 자체를 붕괴시킬 지도 모를 위험을 함께 내포하고 있다 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 왜 식물은 과육이 아닌 껍질에 양분이 몰려 있는 것인가요?
동물과 식물의 영양분 저장 방식은 생존 전략의 차이 때문입니다.동물은 활동에 필요한 에너지를 근육에 집중적으로 저장합니다. 그래서 단백질이나 철분 등 영양가가 풍부한 살코기를 주요 에너지원으로 삼습니다.반면, 식물은 움직이지 않기 때문에 외부 위협으로부터 자신과 씨앗을 보호하는 것이 가장 중요하죠.따라서 많은 식물은 외부에서 오는 자외선이나 병균, 해충 등으로부터 스스로를 지키기 위해 항산화 물질이나 비타민, 미네랄, 식이섬유 등의 보호 영양소를 껍질에 모으는 경우가 많은데, 사과 껍질의 퀘르세틴처럼 껍질의 영양소는 식물의 생존에 필수적인 방어막 역할을 하는 것입니다.결론적으로 동물은 활동을 위한 에너지를, 식물은 생존을 위한 보호 물질을 우선적으로 저장하기 때문에 영양분 축적 부위가 다른 것이죠.