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생물·생명
Q. 고양이과 동물이 왜 단맛을 못느끼나요
고양이과 동물이 단맛을 느끼지 못하는 가장 큰 이유는 유전자 결함 때문입니다.대부분의 포유류는 TAS1R2와 TAS1R3라는 두 가지 단백질이 결합해 만들어지는 미각 수용체를 통해 단맛을 느낍니다. 하지만 고양잇과 동물은 TAS1R2 단백질을 만드는 유전자에 결함이 있어 이 단백질이 정상적으로 생성되지 않습니다. 그래서 단맛을 감지하는 수용체 자체가 없어 단맛을 느낄 수 없는 것입니다.
생물·생명
Q. 펭귀은 두가지맛만 느낀다고 하는데 그 이유가 무엇인가요
결론을 먼저 말씀드리면 단맛, 쓴맛, 감칠맛을 느끼는 유전자가 없기 때문입니다.이는 진화의 흔적으로 보는 경우가 많은데, 펭귄이 극지방의 혹독한 환경에 적응하는 과정에서 맛을 느끼는 데 필수적인 특정 유전자들을 잃어버렸을 가능성이 높습니다. 특히 단맛, 쓴맛, 감칠맛을 느끼는 미각 수용체는 온도에 민감하여 극도로 추운 환경에서는 제 기능을 하지 못했을 수 있다는 것이죠.또한 펭귄은 주로 물고기를 통째로 삼키는 습성이 있기 때문에 맛을 굳이 느끼지 않아도 생존에 지장이 없었고, 그 때문에 미각이 퇴화했을 수 있다는 주장도 있습니다.
생물·생명
Q. 가장 큰 설치류인 카피바라는 왜 꼬리가 필요없나요?
카피바라는 꼬리가 거의 퇴화하여 흔적만 남아 있는 것으로 알려져 있습니다.다른 설치류들과 달리 꼬리가 없는 이유는 카피바라의 독특한 생태 환경 때문인 것으로 추정됩니다.카피바라는 물가에 서식하며 대부분의 시간을 물속에서 보내는 반수생 동물입니다. 위험을 느끼면 물속으로 뛰어들어 잠수하거나 헤엄쳐서 도망칩니다. 그래서 물속 생활에 최적화된 물갈퀴가 발달했으며, 머리 위쪽에 눈, 코, 귀가 위치해 물 밖으로 머리만 내놓고도 주변을 살필 수도 있습니다. 꼬리가 길면 수영할 때 오히려 방해가 될 수 있기 때문에, 물속 생활에 맞게 꼬리가 퇴화했을 가능성이 높습니다.그리고 카피바라는 현존하는 설치류 중 가장 덩치가 큽니다. 쥐처럼 민첩하게 움직이며 균형을 잡는 역할을 하는 긴 꼬리가 필요하지 않게 되면서 자연스럽게 꼬리가 퇴화했을 수 있습니다.또한 쥐나 다른 설치류들은 꼬리를 이용해 의사소통하거나 사회적 신호를 보내기도 합니다. 하지만 카피바라는 주로 발성, 후각 신호, 신체 언어를 통해 무리 내의 사회적 유대를 강화합니다. 결국 꼬리를 통한 의사소통의 필요성이 줄어들면서 꼬리의 역할이 축소되었을 것입니다.결과적으로 카피바라의 꼬리가 없는 것은 물속 생활에 적응하고, 커다란 몸집에 맞는 생활 방식을 갖추면서 꼬리의 필요성이 사라진 진화의 결과라 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 백야와 극야가 반복되는 지역들에서 왜 자살률이 그렇게 높은건가요
가장 큰 이유는 신체의 생체 리듬이 크게 교란되기 때문입니다. 불규칙한 일조량은 수면과 정신 건강에 영향을 미칩니다.백야 기간에는 해가 계속 떠 있어 밤에도 밝기 때문에, 사람들은 불면증을 겪기 쉽습니다.충분한 수면을 취하지 못하면 신체적, 정신적 피로가 쌓여 우울증과 같은 정신 질환 발병 위험이 높아지고, 또한 과도한 빛 노출은 뇌의 세로토닌 생성을 증가시켜 충동적인 행동을 유발할 수 있습니다.반면 극야 기간에는 하루 종일 어두운 상태가 지속되어 일조량 부족 문제가 심각해집니다.햇빛이 부족하면 우리 몸은 비타민 D와 세로토닌을 충분히 합성하지 못하게 되는데, 이 호르몬은 기분 조절에 중요한 역할을 하는 물질들이에요. 따라서, 이 시기에는 계절성 정서 장애(SAD)나 우울증에 걸릴 확률이 높아집니다. 다만, 충동적인 행동으로 이어지는 비율은 백야 때에 비해 낮습니다.
생물·생명
Q. GLUT4가 GLUT2보다 Km값이 작은데도 불구하고 먼저 포도당을 받아들이지 않는 이유는 무엇인가요?
결론부터 말씀드리면 저장 위치 때문입니다.GLUT4는 주로 근육세포와 지방세포에 존재하며, 평상시에는 세포질 내 소낭에 보관되어 있습니다.하지만 혈당이 상승하여 인슐린이 분비되면, 인슐린 신호에 의해 소낭이 세포막으로 이동하여 GLUT4를 세포막에 배치됩니다.반면 GLUT2는 주로 간세포와 이자의 b세포에 존재하며, 항상 세포막에 위치합니다. 그래서 인슐린과 같은 호르몬에 의한 조절 없이, 혈액의 포도당 농도에 비례하여 포도당을 수송하는 것입니다.결론적으로 GLUT4의 낮은 Km 값은 포도당에 대한 높은 친화도를 의미하지만, 평상시 세포막에 존재하지 않는 특성 때문에 식후 초기 포도당 흡수에는 관여하지 않는 것입니다.