Q. 태생 물고기와 난태생 물고기는 어떤 점이 다른 건가요?
태생과 난태생은 둘 다 알을 낳지 않고 새끼를 낳는다는 공통점이 있지만, 새끼가 어미 뱃속에서 영양을 공급받는 방식에서는 차이가 있습니다.태생 물고기는 포유류처럼 어미의 몸 안에서 직접 영양을 공급받아 새끼를 키우는 방식입니다.새끼는 알 속의 난황만으로 성장하는 것이 아니라, 어미의 태반과 유사한 구조를 통해 직접적으로 산소와 영양분을 공급받게 되는데 대부분의 상어류와 플래티나 구피 등 일부 담수어가 이에 해당합니다.난태생 물고기는 알을 어미의 몸 안에서 부화시켜 새끼를 낳는 방식입니다.수정된 알은 어미의 난관이나 자궁과 같은 기관에 머물며, 새끼는 알 속의 난황만으로 성장합니다. 어미의 몸은 단순히 알을 보호하고 부화에 적절한 환경을 제공하는 역할만을 하게 되죠. 대표적으로 몰리나 플래티, 소드테일, 그리고 돌묵상어나 고래상어 등 일부 상어류가 이에 해당합니다.
Q. 왜 생물마다 수명이 다른건지 궁금합니다.
생물마다 수명이 다른 이유는 매우 복잡하지만, 보통은 유전자, 대사 속도, 환경적 요인 등이 가장 큰 이유입니다.단순히 DNA 손상만으로 설명하기에는 좀 부족한 부분이 많습니다.물론 모든 생물은 자신의 생존과 번식에 유리하도록 진화해왔으며, 수명도 이 진화 과정의 결과물이라고 볼 수 있습니다.특히 텔로미어가 일정 수준 이상 짧아지면 더 이상 세포가 분열하지 못하고 노화되거나 죽게 되는데, 이것을 '세포의 노화 시계'라 합니다.그리고 대사 속도가 빠를수록 수명이 짧아지는 경향이 있습니다.특히 생명 활동에 필요한 에너지를 만드는 대사 과정에서는 필연적으로 활성산소라는 부산물이 생기게 되는데, 활성산소는 세포에 산화적 손상을 일으켜 DNA, 단백질, 지방 등을 파괴하고 노화를 촉진하게 됩니다. 신진대사가 빠르면 활성산소가 더 많이 발생하고, 그만큼 세포 손상도 빠르게 누적되어 수명이 짧아지게 되는 것입니다.또한 생물의 수명은 유전적, 생물학적 요인뿐만 아니라 환경에 적응한 결과이기도 합니다.쥐나 토끼처럼 포식자에게 쉽게 노출되는 종은 빨리 성숙하고 많은 자손을 낳아 유전자를 퍼뜨리는데, 이들에게는 오래 사는 것보다 빠르게 번식하는 것이 생존에 더 유리한 것이죠. 반면 코끼리나 인간처럼 포식자에게 위협이 적고, 자손을 양육하는 데 많은 시간과 에너지가 필요한 종은 오래 살면서 자손을 안정적으로 보호하는 전략을 선택한 것입니다.결론적으로, 생물의 수명은 DNA 손상에 따른 복구 능력이나 텔로미어 유지 능력과 같은 유전적 특성은 물론이고, 신진대사 속도, 그리고 환경에 적응한 진화적 전략 등으로 인해 다른 것입니다.
Q. 달걀은 어떤 유전적 환경적 요인들에 의해 결정되는 것인가
먼저 닭이 알을 낳는 주기는 유전적인 요인뿐만 아니라 환경적인 요인에 의해서도 크게 영향을 받습니다.닭은 품종에 따라 알을 낳는 빈도와 생산량이 유전적으로 결정되는데, 산란계는 육계보다 알을 더 많이 낳도록 유전적으로 개량되었기 때문에 더 많은 알을 낳죠.특히 알의 형성과 산란은 성선자극호르몬과 난포자극호르몬, 황체형성호르몬과 같은 호르몬들의 상호작용에 의해 조절되는데, 특히 황체형성호르몬는 배란을 유도하는 중요한 역할을 합니다.그리고 닭은 빛에 매우 민감합니다. 일조량이 늘어나면 뇌하수체가 자극되어 산란을 촉진하는 호르몬 분비가 증가하게 되는데 일반적으로 하루에 14~16시간의 조명이 산란에 가장 효과적이죠.또 알의 색깔은 주로 닭의 유전적 요인에 의해 결정됩니다.흰 귓불을 가진 레그혼 품종 등은 껍데기에 색소를 침착시키는 유전자가 없어 흰색 알을 낳습니다. 반면 붉은 귓불을 가진 로드아일랜드 레드 품종 등은 프로토포르피린 IX라는 갈색 색소를 분비하는 유전자를 가지고 있어 갈색 알을 낳습니다.