안녕하세요
생물·생명
Q. 바다에서 여태까지 밝혀진 생물의 종류는 몇가지가 될까요?
지금도 계속 발견되고 있지만, WoRMS(World Register of Marine Species)에 따르면 2024년 12월 기준으로 약 24만 5천 종의 해양 생물이 기록되어 있습니다. 이 숫자는 과학적으로 공식 확인된 종의 수이며, 현재 확인중인 수를 더하면 더 많아질 뿐만 아니라 앞으로도 계속해서 새로운 종이 발견될 가능성이 큽니다.참고로 우리나라의 경우 해양수산부가 발간한 2023년 국가 해양수산생물 종 목록집에 따르면, 우리나라 해양에 서식하는 해양수산생물은 총 15,198종으로 알려져 있습니다.
생물·생명
Q. 기온에 따라서 식물이 광합성하는 방식이 달라지나요?
네, 식물은 주로 기온과 수분 등 서식 환경 조건에 따라 C3, C4, CAM이라는 세 가지 방식으로 광합성을 합니다.이는 이산화탄소를 고정하는 방식과 잎의 구조에 차이가 있어 각자 특정 환경에 더 유리하게 진화한 것으로 특히 온도가 높고 건조한 환경에서는 C4와 CAM 방식이 C3 방식보다 효율적입니다.먼저 대부분의 식물이 속하는 C3 식물은 엽육세포에서 루비스코(RuBisCO)라는 효소를 이용해 이산화탄소를 3탄소 화합물인 3-PGA로 고정합니다. 이 방식은 효율적이긴 하지만, 온도가 높을 때 문제가 생깁니다.즉, 온도가 높아지면 기공을 닫아 수분 손실을 막지만, 이로 인해 잎 속의 산소 농도는 높아지고 이산화탄소 농도는 낮아지게 됩니다. 이때 루비스코는 이산화탄소 대신 산소와 결합하는 광호흡을 시작하는데, 이 과정은 광합성 효율을 크게 떨어뜨리게 됩니다. 그래서 C3 식물은 고온 건조한 환경에서 광합성 능력이 약해지는 것입니다.반면 옥수수, 사탕수수처럼 더운 열대 지방에서 잘 자라는 식물들이 C4 식물입니다. C3 식물의 광호흡 문제를 해결하기 위해 두 단계에 걸쳐 이산화탄소를 고정합니다.C4 식물은 잎이 독특한 해부학적 구조를 가지고 있는데, 엽육세포 주변에 유관속초세포가 둘러싸여 있고, 이를 크란츠 구조라 합니다.엽육세포에서 PEP 카복실화효소(PEPC)를 이용해 이산화탄소를 4탄소 화합물인 옥살아세트산로 고정하는데, PEPC는 이산화탄소에 대한 친화력이 매우 높아 낮은 농도에서도 효율적으로 작동이 가능합니다.고정된 4탄소 화합물이 유관속초세포로 이동해 이산화탄소를 방출하고, 방출된 이산화탄소는 루비스코를 통해 캘빈 회로에 들어갑니다. 이로써 루비스코 주변의 이산화탄소 농도가 항상 높게 유지되어 광호흡을 효과적으로 억제할 수 있는 것이죠.마지막으로 선인장, 파인애플 같은 사막 식물들이 CAM(Crassulacean Acid Metabolism) 식물이입니다. 이들은 수분 손실을 최소화하기 위해 시간차를 두고 광합성을 합니다.밤에는 기온이 낮아져 수분 증발이 적기 때문에 기공을 열어 이산화탄소를 흡수하고, 이를 4탄소 화합물로 고정해 액포에 저장합니다. 그리고 낮에는 기공을 닫아 수분 손실을 막고, 밤에 저장했던 4탄소 화합물을 분해해 이산화탄소를 방출한 뒤, 루비스코를 이용해 캘빈 회로를 돌립니다.이런 방식의 CAM 식물은 건조한 환경에서 물을 가장 효율적으로 사용할 수 있는 방식이지만, 광합성 속도가 매우 느린 단점이 있습니다.
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Q. 식물 잎이 안으로 말리면서 푸석푸석해요
우선 식물은 극락조의 일종으로 보이는데, 잎이 안쪽으로 말리는 현상은 현재 환경에 스트레스를 받고 있다는 신호입니다. 이는 대개 수분 부족이나 건조한 환경 때문인 경우가 많습니다.극락조는 물을 좋아하는 식물입니다. 특히 분갈이 직후에는 뿌리가 새 환경에 적응하느라 물 흡수를 제대로 못 할 수 있습니다. 현재 주 1회 물을 주신다고 하셨는데, 물을 줄 때 화분 아래로 물이 충분히 흘러나올 만큼 흠뻑 주시고, 겉흙이 마르면 다시 주는 방식으로 바꿔보시는 것이 좋습니다.또한 극락조는 높은 습도를 좋아하는 식물입니다. 실내 공기가 너무 건조하면 잎이 마르면서 안으로 말릴 수 있습니다.게다가 남향에 두셨다고 하셨는데, 극락조는 밝은 빛을 좋아하지만 강한 직사광선은 잎을 태울 수 있습니다. 분갈이 직후라면 더더욱 빛에 민감할 수 있으니, 커튼 등으로 빛을 한번 걸러주는 것이 좋습니다.그리고 식물도 분갈이 후에는 스트레스를 받기 마련입니다. 뿌리가 새로운 흙에 적응하는 과정에서 일시적으로 수분 흡수가 원활하지 않아 잎이 말리는 현상이 나타날 수도 있습니다. 한 달 정도 된 시점이라면, 새로운 환경에 적응하고 있는 과정일 수 있습니다.
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Q. 바이러스는 어떤 생물인지 궁금합니다!
먼저 바이러스를 생물로 분류할 수 있는지는 여전히 논란입니다.질문이 여러가지라서 좀 나눠서 답을 드리면...바이러스를 생물로 본다면 살아있는 세포 내에서만 복제할 수 있는 미생물입니다.자체적인 세포 구조가 없고, 스스로 물질대사를 할 수 없기 때문에 생물과 무생물의 중간 단계로 보는데, 유전 물질인 DNA 또는 RNA와 이를 둘러싼 단백질 껍질인 캡시드로 구성되어 있습니다.바이러스는 다양한 경로를 통해 숙주에게 전염됩니다.가장 일반적인 방법은 호흡기 감염 또는 접촉감염, 수혈 및 조직 이식을 통한 감염, 그리고 곤충을 매개로 한 감염 등입니다.보통 바이러스는 질병을 일으키는 병원체로 인식되지만, 숙주에게 유익한 바이러스도 존재합니다.예를 들어 박테리오파지의 경우 특정 세균만 공격하는 바이러스로, 항생제에 내성이 생긴 세균 감염을 치료하기 위한 파지 치료제로 연구되고 있습니다. 또한 유전 질환 치료를 위해 유전자를 특정 세포에 전달하는 운반체인 벡터로 바이러스를 이용하기도 합니다.그리고 일부 해양 바이러스는 해양 생태계에서 숙주인 박테리아의 개체 수를 조절하여 생물 다양성 유지에 관여하기도 합니다.마지막으로 바이러스는 매우 작기 때문에 광학 현미경으로는 볼 수 없습니다.대부분의 바이러스는 20~300 나노미터 크기이며, 이는 보통의 세균 크기의 약 1/100 정도입니다. 물론 최근 발견된 일부 거대 바이러스는 400nm 이상으로 박테리아 크기에 육박하기도 하지만, 대부분은 훨씬 작은 크기이죠.
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Q. 아메리카맥과 피라루쿠, 초록아나콘다와 검정카이만 중 누가 더 커요?
무엇을 기준으로하는가에 따라 다를 수 있지만, 단순히 4종만을 비교한다면 가장 큰 동물은 그린아나콘다라 할 수 있습니다.그린아나콘다는 몸길이가 최대 8.8m, 무게는 250kg 이상까지 나가는 반면 아메리카맥 몸길이는 약 2m, 무게는 300kg까지 나가며 아라파이마는 몸길이가 최대 4.5m, 무게는 200kg 정도, 검정카이만은 몸길이는 최대 5m, 무게는 400kg까지 나갑니다.그래서 길이로는 그린아나콘다가 가장 길고 큰 편이지만, 무게로만 보면 검정카이만이 가장 무겁다고도 할 수 있죠.