안녕하세요
생물·생명
Q. 닭이먼저일까요 예란이먼저일꺼요?
최근 기류는 알이 먼저입니다.닭이 가진 오보클레디딘-17(OC-17)이 계란 껍데기 형성에 필수적이기 때문에 이 단백질로 인해 한때 닭이 먼저라는 주장의 근거가 되었습니다.하지만, 이 단백질 자체는 닭 이전의 조류에게서도 존재했을 가능성이 높다는 연구결과가 있고, 어느 순간 완벽한 닭의 유전자가 생긴 것이 아니라 닭과 비슷한 조류가 있고, 그 조류가 낳은 알 내부에서 유전적 돌연변이가 발생하여 최초의 닭 유전자를 가진 병아리가 태어났다는 것이 최근 주장입니다.다시 말해 처음 말씀드렸던 계란 껍데기를 만드는 유전자를 가진 닭 이전의 조류가 알을 낳았고, 그 알 속에서 유전적으로 완벽한 최초의 닭이 탄생했다는 것이 최근의 주입니다.
생물·생명
Q. 콩팥은 왜 두개인가요 그리고 심장은 왜 하나인가
말씀하신 것이 맞습니다.사실 그게 가장 쉬운 설명이기도 하죠.콩팥이 두 개인 이유는 안전과 예비성 때문입니다. 콩팥은 노폐물을 걸러내는 매우 기관인데, 한쪽이 손상되거나 제 기능을 못 하게 되더라도 나머지 하나가 역할을 대신할 수 있도록 여분으로 존재합니다. 물론 하나만 남았을 때 100%의 기능을 발휘하지 못할 수도 있지만, 목숨을 위협하는 경우는 많지 않죠.반면, 심장이 하나인 이유는 효율적인 혈액 순환을 위해서입니다. 심장은 온몸에 혈액을 보내는 펌프 역할을 하는데, 심장이 두 개라면 각기 다른 압력으로 펌프질을 해 혈액 순환에 혼란이 생길 수 있습니다. 하나의 강력한 펌프가 전체 시스템을 통합적으로 관리하는 것이 훨씬 효율적이고 안정적이기 때문에, 심장은 하나인 것입니다.
생물·생명
Q. 닭이 먼저일까 알이 먼저 일까? 과연~
최근 기류는 달걀이 먼저입니다.이는 여러번 주류가 바뀌었은데, 얼마전까지는 닭이 가진 오보클레디딘-17(OC-17)이라는 단백질은 탄산칼슘을 결정체로 바꾸는 촉매 역할을 하기에, 이 과정이 없으면 껍데기를 만들 수 없기에 닭이 먼저라는 주장의 근거가 되었습니다.하지만, 이 단백질 자체는 닭 이전의 조류에게서도 존재했을 가능성이 높다는 연구결과가 있고, 갑자기 완벽한 닭의 유전자를 가진 조류가 생겨난 것이 아니라 닭과 비슷한 조류가 있고, 그 조류가 낳은 알 내부에서 유전적 돌연변이가 발생하여 최초의 닭 유전자를 가진 병아리가 태어났다는 것이 최근의 주장입니다.
생물·생명
Q. 영장류들은 왜 보통 동물들과 달리 입안에 음식을 머금고 꼭꼭 씹어먹어요?
영장류의 신체구조와 생존 전략에 의한 것입니다.영장류는 다른 포유류와 달리 평평하고 넓은 어금니를 가지고 있어, 맷돌처럼 음식을 갈고 으깨는 데 최적화되어 있습니다. 이는 주식으로 삼는 먹이가 섬유질이 많은 식물성 음식이나 단단한 열매이기 때문에 이를 효율적으로 소화하기 위함이죠.그리고 음식을 오래 씹어 잘게 부수면 소화효소가 작용할 표면적이 넓어져, 영양분 흡수율이 극대화됩니다. 이는 에너지 효율을 높일 수 있는 방법인데, 적은 양의 음식으로도 최대한의 에너지를 얻기 위한 것입니다. 그리고 이는 다른 동물보다 큰 뇌를 유지하는데에도 많은 도움이 되는 방식이죠.따라서 영장류가 음식을 오래 씹는 행동은 단순히 먹는 습관이 아니라, 복잡한 먹이를 소화하고 생존에 필요한 에너지를 얻기 위한 최적의 방법이라 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 사람의 혈액은 빨간색인데 곤충의 피는 투명하거나 초록빛을 띠는 이유가 무엇인가요?
사람의 혈액이 빨간색인 이유는 산소를 운반하는 헤모글로빈에 철 성분이 포함되어 있기 때문입니다. 헤모글로빈이 산소와 결합하면 붉은색을 띠게 띄죠.반면 곤충의 피가 투명하거나 초록빛을 띠는 것은 혈액의 기능과 구성 성분이 사람과 다르기 때문입니다.좀 더 자세히 말씀드리면 곤충은 혈림프 대신 몸 전체에 퍼져 있는 기관을 통해 외부 공기를 직접 세포에 전달하여 산소를 공급합니다. 이 때문에 산소를 운반하는 색소가 필요 없어서 혈액이 투명하거나 색이 옅은 경우가 많습니다.그리고 일부 곤충의 혈림프는 엽록소나 카로티노이드 같은 식물 색소의 영향을 받아 초록색이나 노란색을 띠기도 하고, 게나 거미처럼 헤모시아닌이라는 구리 기반의 호흡 색소를 가진 곤충의 경우, 산소와 결합했을 때 푸른색을 띠기도 합니다.
생물·생명
Q. 사람은 딱딱한 뼈를 가지고 있는데 문어와 같은 연체동물은 뼈가 없이도 어떻게 이동이 가능한가요?
문어 같은 연체동물은 뼈 대신 수압 골격과 근육을 이용해 움직입니다.사람의 뼈대가 근육을 지탱하듯, 문어는 몸속에 채워진 유체의 압력을 이용해 몸의 형태를 자유자재로 바꾸고 근육을 움직이게 되는 것입니다.문어의 팔은 여러 방향으로 배열된 근육들로 이루어져 있습니다. 이 근육들이 수축과 이완을 반복하며 몸속의 압력을 조절해 팔을 구부리거나 펴는 등 다양한 동작을 만들어내게 되죠.
생물·생명
Q. 과연 닭이 먼저일까요? 알이 먼저일까요?
얼마전까지는 닭이 먼저라는 주장이 강했습니다.닭이 가진 오보클레디딘-17(OC-17)이 계란 껍데기 형성에 필수적이기 때문에 닭이 없이는 달걀이 생길 수 없다는 것이 가장 큰 이유였습니다. 즉, 이 단백질은 탄산칼슘을 결정체로 바꾸는 촉매 역할을 하기 때문에 이 과정이 없으면 껍데기를 만들 수 없어 닭이 먼저라는 주장의 근거가 된 것입니다.그런데 최근 연구결과에 따르면 또 달걀이 먼저라는 주장이 강합니다.진화는 오랜 시간에 걸쳐 일어나기 때문에, 어느 순간 갑자기 완벽한 닭의 유전자가 생겨난 것이 아니라 닭과 비슷한 조류가 있었고, 그 조류가 낳은 알 내부에서 유전적 돌연변이가 발생하여 비로소 최초의 닭 유전자를 가진 병아리가 태어났다는 것이죠.그래서 최근에는 계란 껍데기를 만드는 유전자를 가진 닭 이전의 조류가 알을 낳았고, 그 알 속에서 유전적으로 완벽한 최초의 닭이 탄생했다는 것이 최근 기류입니다.
생물·생명
Q. 왜 조류는 알을 낳는데 사람은 뱃속에서 새끼를 키우는 것인가요?
나름 각자 다른 환경에 적응하며 선택한 번식 전략의 차이 때문이라 할 수 있습니다.먼저 조류가 알을 낳는 것은 비행에 유리하기 때문입니다.새끼를 뱃속에 품으면 몸무게가 크게 늘어나 날기 어렵기 때문에, 조류는 몸 밖으로 알을 낳아 부화시키는 것이죠. 알은 단단한 껍데기로 보호되고 있고, 어미가 알을 품어 외부의 위협으로부터도 알을 지키면서 자유롭게 먹이를 구할 수 있습니다.반면, 사람 같은 포유류는 새끼의 생존율을 높이기 위해 뱃속에서 키우는 방식을 택했습니다.뱃속에 있으면 천적에게 노출될 위험이 적고, 어미의 태반을 통해 영양분과 산소를 지속적으로 공급받을 수 있어 더 안전하게 성장할 수 있습니다. 이는 새끼가 태어날 때 이미 상당한 발달이 이루어져 생존력이 높아지는 결과과 되었죠.결론적으로, 조류는 비행을 하는 환경에서 살아남기 위해 알을 낳는 방식을, 포유류는 새끼의 생존율을 높이기 위해 뱃속에서 키우는 방식을 선택한 것입니다.
생물·생명
Q. 사람은 밤에 잠을 자야 하지만 올빼미와 같은 야행성 동물들은 밤에 깨어있을 수 있는 이유가 무엇인가요?
결과적으로는 진화 과정에서 각자의 생존 환경에 맞게 몸이 적응했기 때문입니다.야행성 동물은 밤의 어두운 환경에서도 살아남기 위한 감각 기관이 특별히 발달했습니다.예를 들어, 말씀하신 올빼미의 경우 아주 희미한 빛도 잘 볼 수 있도록 간상세포가 발달했고, 소리의 위치를 정확히 파악하는 뛰어난 청력도 가졌습니다. 또한, 타페툼 루시덤이라는 눈 속 반사판 덕분에 빛을 효율적으로 모아 어둠 속에서도 사물을 명확히 볼 수 있죠.반면, 사람은 낮에 최적화된 신체 구조를 가지고 있습니다. 그래서 밤에는 시력이 현저히 떨어집니다.이처럼 야행성 동물은 밤이라는 환경적 특성을 이용해 포식자를 피하거나 먹이를 사냥하며 생존해왔기 때문에 그런 환경에 몸이 적응되어 있어 밤에 깨어 있을 수 있는 것이죠.
생물·생명
Q. 생명의 기원에 관한 과학적 이론은 무엇인가
생명의 기원에 관해서는 다양한 가설이 있지만, 그 중에서도 가장 대표적인 이론으로는 원시 수프 이론, 심해 열수구 이론, 그리고 외계 기원설입니다.원시 수프 이론은 초기 지구의 대기와 바다에서 번개 같은 에너지를 통해 유기 분자가 만들어져 생명체가 진화했다는 가설입니다. 그리고 이를 지지하는 가장 유명한 실험이 바로 밀러-유리 실험입니다.심해 열수구 이론은 깊은 바다 속 열수구 주변의 화학적 환경에서 생명체가 기원했다는 주장이며, 마지막 외계 기원설은 운석 등을 통해 우주로부터 유기 분자나 미생물이 지구로 유입되어 생명이 시작되었다는 가설입니다.사실 이 세가지 모두 나름의 과학적 근거를 가지고 있는 이론이며, 가장 높은 지지를 받는 이론이기도 하죠.