안녕하세요
생물·생명
Q. 파충류는 언제 등장했으며, 양서류와 비교하여 육상 생활에 더 유리했던 진화적 특징이 무엇인가요
지구 역사상 파충류는 약 3억 2천만 년 전, 고생대 석탄기 후기에 등장했습니다.이런 파충류는 양서류로부터 진화하며 육상 생활에 유리한 여러 특징을 갖추게 되었습니다.양서류와 비교했을 때, 파충류의 가장 큰 진화적 특징은 양막을 가진 알입니다. 이 알은 단단한 껍질과 내부 보호막 덕분에 건조한 육지에서도 배아가 안전하게 발달할 수 있게 해주었습니다. 그 덕분에 파충류는 물에 의존하지 않고도 번식할 수 있게 된 것이죠.또한, 파충류는 건조하고 비늘로 덮인 피부로 몸속 수분이 증발하는 것을 막을 수 있었는데, 이는 습한 환경이 필수였던 양서류와 큰 차이점이죠.마지막으로, 파충류는 폐호흡을 하며 물 밖에서도 산소를 얻을 수 있었고, 발달된 골격과 근육 덕분에 육지에서 이동하는데 어려움이 없었습니다. 이러한 특징들이 파충류가 육상 생태계에서 자리 잡는데 큰 역할은 한 것이죠.
생물·생명
Q. 귀상어는 머리부분이 독특하게 생겼던데 독특한 머리부분의 형태가 주는 이점이 있나요?
가장 큰 잇점은 시야의 확보입니다.다시 말해 눈이 머리 양쪽에 넓게 떨어져 있어 시야각이 매우 넓습니다. 다른 상어들이 좁은 시야를 가지는 것과 달리, 귀상어는 거의 360도에 가까운 수직 시야를 확보하여 위, 아래, 뒤까지 감지할 수 있습니다. 일부 종은 머리를 좌우로 움직여 입체 시야를 강화하기도 합니다.또한 콧구멍도 양쪽 눈 가까이에 위치하는데, 콧구멍이 넓게 벌어져 있어 냄새의 방향을 더 효과적으로 추적할 수 있습니다. 그래서 먹이를 찾는 데 큰 도움이 되죠.게다가 모든 상어는 '로렌치니 기관'이라는 전기 감지 기관을 가지고 있는데, 귀상어는 이 기관이 넓은 머리 표면에 퍼져 있어, 다른 상어보다 미세한 전기 신호를 훨씬 더 잘 감지할 수 있습니다. 그 결과 모래 속에 숨어 있는 가오리나 다른 먹이를 찾아내는 데 특히 유용하죠.이렇게 귀상어의 독특한 머리 모양은 시각이나 후각, 전기 감지 능력을 극대화하여 좀 더 효율적으로 사냥을 할 수 있게 만들어 줍니다.
생물·생명
Q. 인수공통감염의 원리는 무엇인가요?
조류독감과 같은 바이러스가 종간 감염을 일으키는 주된 이유는 유전적 변이 때문입니다.바이러스는 원래 특정 동물의 세포에만 결합하도록 진화했는데, 유전자가 변이하면서 다른 종의 세포 수용체에도 결합할 수 있게 된 것이죠.종간 감염의 주요 기전은 돌연변이와 유전자 재편성입니다.돌연변이는 바이러스 유전자에 무작위적인 변화가 생겨 사람의 세포와 결합할 수 있는 능력을 얻게 된 것입니다.그리고 조류 독감 바이러스와 사람 독감 바이러스가 돼지 같은 중간 숙주에 동시에 감염될 때, 서로 유전자를 교환하여 새로운 형태의 바이러스가 탄생하는데, 이 과정에서 유전자 재편성이 발생합니다. 그래서 이 잡종 바이러스가 조류의 높은 독성과 사람의 높은 전염성을 동시에 가질 수 있게 되는 것입니다.
생물·생명
Q. 미토콘드리아와 엽록체가 이중막을 갖고 있는 이유는 무엇인가요?
미토콘드리아와 엽록체가 이중막을 가진 주된 이유는 이 두 세포 소기관은 원래 독립적으로 존재했던 원핵생물이었는데, 더 큰 원시 진핵세포에 흡수되면서 그 안에 살게 되었기 때문입니다.이를 '세포 내 공생설'이라 합니다.그 증거로 자체 DNA와 리보솜을 가지고 있다는 것입니다. 이들은 핵 DNA와는 별개인 자체적인 원형 DNA를 가지고 있고, 크기가 원핵생물과 유사한 리보솜을 가지고 있습니다. 이는 독립적으로 유전 정보를 보존하고 단백질을 합성할 수 있었다는 증거죠.또한 세포가 분열할 때와는 독립적으로 이분법을 통해 스스로 증식하는데, 이는 박테리아의 번식 방식과 매우 유사합니다.특히 진핵세포의 다른 소기관들과 달리 생명 유지에 필수적인 고유한 기능을 수행한다는 점도 그 증거입니다.
생물·생명
Q. 매미가 높은곳으로 날아가버리는 이유가 뭘까요?
먼저 매미를 눈에 보이는 곳에 놓아주더라도, 매미는 본능적으로 높은 곳을 선호하기 때문에 그곳으로 날아가지 않을 가능성이 높습니다.이는 나름 천적으로 부터 자신을 보호하기 위해서입니다. 낮은 나무나 땅에 머물 경우 새나 다른 동물들에게 쉽게 노출될 수 있어 새들에게 좋은 먹잇감이 됩니다. 따라서 매미는 나뭇잎 등으로 몸을 가리고 포식자가 접근하기 어려운 높은 곳으로 이동하여 생존 확률을 높이려는 본능을 가지고 있습니다.또한 수컷 매미는 높은 곳에 앉아 크게 울면서 암컷을 유인하는데, 소리가 멀리 퍼지도록 높은 곳에 자리를 잡는 것이 번식에 유리한 것도 이유입니다.따라서 매미를 안전하게 놓아주고 싶으시다면, 주변에 높고 울창한 나무가 있는 곳에 가서 놓아주는 것이 좋습니다.