김지호 전문가 - 서울대학교 ㅣ 궁금할 땐, 아하!

생물·생명7일 전 작성 됨

Q. 우주에서도 안죽는다는 곰벌레는 정확히 정체가 뭔가요?

안녕하세요. 곰벌레(물곰)는 완보동물문(Tardigrada)에 속하는 미소동물로, 지구상에서 가장 극한 환경에서도 생존할 수 있는 생물로 알려져 있습니다. "곰벌레"라는 이름은 느릿느릿 걷는 모습이 곰처럼 보인다 해서 붙여졌으며, 크기는 보통 0.3~0.5mm 정도로 현미경으로 관찰해야 보입니다. 외형은 작고 통통하며 곰처럼 4쌍(8개)의 다리를 가졌고, 다리 끝에는 작은 발톱이 있어 기어 다닙니다. 몸은 투명하거나 반투명한 외피로 덮여 있으며 체절 구조로 이루어져 있습니다. 이러한 곰벌레는 수중 환경에서 주로 발견됩니다. 이끼, 지의류, 토양, 담수, 바닷물 등 다양한 환경에 서식합니다. 극도로 건조하거나 추운 환경에서도 생존할 수 있으며, 우주 공간에서도 살아남은 기록이 있습니다. 주로 미세한 조류, 세균, 작은 유기물을 섭취하며 입 부분에 구강침투기라는 구조가 있어 세포벽을 뚫고 내용물을 빨아들입니다.

생물·생명7일 전 작성 됨

Q. 치아는 딱 두번만 나는 생리적, 진화적 이유가 따로 있나요?

안녕하세요.치아가 딱 두 번(유치와 영구치)만 나는 데는 진화적 이유와 생리적 제한이 모두 존재합니다.1. 진화적 이유: 에너지와 자원의 효율성)치아 형성과 교체에는 많은 에너지와 자원이 필요합니다. 유치와 영구치를 두 번만 교체하는 시스템은 생존과 번식에 필요한 자원을 효율적으로 사용하기 위한 진화적 적응입니다. 대부분의 동물은 영구치로도 평생 필요한 식사를 할 수 있기 때문에 치아를 세 번 이상 교체할 필요성이 적었습니다.식습관의 변화)인간을 포함한 포유류는 한 번의 치아 교체로도 다양한 음식을 씹을 수 있게 진화했습니다. 초기 인간의 조상은 다양한 음식을 먹기 위해 강하고 내구성 있는 영구치를 가지도록 진화했으며, 그 이후로 추가적인 교체가 필요하지 않게 된 것으로 보입니다.포유류의 독특한 치아 구조)인간을 포함한 포유류는 다른 동물과 달리 다양한 크기와 모양의 이(절치, 송곳니, 어금니 등)를 가지고 있습니다. 이 치아 구조는 음식을 효율적으로 씹고 소화하는 데 특화되어 있지만, 각 치아가 독립적으로 교체되는 것은 복잡하기 때문에 한 번의 교체로 안정된 시스템을 만들었습니다.2. 생리적 이유:발달과정의 제한)치아 형성은 태아기부터 시작되며, 유치는 유년기 동안 작은 턱에 적합하도록 설계되었습니다. 이후 성장이 끝난 성인의 턱에는 영구치가 맞게끔 크기와 구조가 바뀌어 나옵니다. 하지만 세 번째 세트를 위한 발달 공간이나 시간이 턱 구조상 부족할 수 있습니다.치아 줄기세포의 한계)치아는 **치배(치아의 싹)**라는 구조에서 발달하며, 이 과정은 제한된 치아 줄기세포에 의해 제어됩니다. 유치와 영구치를 만들기 위한 치아 줄기세포는 대부분 영구치가 나면서 소모됩니다. 다시 말해, 세 번째 세트를 만들 수 있는 세포가 남아있지 않은 것입니다.인간의 평균 수명 연장)과거 인간의 평균 수명은 30~40세를 넘기지 못했기 때문에, 영구치가 충분히 오래 사용할 수 있는 구조로 설계되었습니다. 하지만 현대에는 평균 수명이 80세 이상으로 늘어나면서 노년기에 치아 손실 문제가 두드러지게 된 것입니다.

생물·생명9일 전 작성 됨

Q. 유전자 변형 작물이 농업에 미치는 장단점

안녕하세요. 유전자 변형 작물(Genetically Modified Crops, GM 작물)은 특정한 유전자를 조작하여 작물의 특성을 개선한 농산물로, 농업에 다양한 영향을 미치고 있습니다. 이를 통해 식량 생산과 품질이 향상되는 동시에, 일부 문제점과 논란도 발생합니다. 우선 장점으로는 다음과 같은 것들이 있습니다. 1. 농업 생산성 향상: GM 작물은 해충, 질병, 잡초에 강한 내성을 가지도록 개발되어, 생산량을 증가시킵니다.예: Bt 옥수수는 해충 저항성을 강화한 사례입니다. 가뭄, 염분, 온도 변화 등 극한 환경에 적응하도록 조작된 작물은 농작물을 안정적으로 생산할 수 있도록 도와줍니다. / 2. 농약 및 화학물질 사용 감소: 내충성 작물은 해충 피해를 줄이므로 살충제 사용량이 감소합니다. 잡초 저항성 작물은 특정 제초제만 사용해도 효과적으로 잡초를 제거할 수 있어 환경 오염이 줄어듭니다. / 3. 식량 부족 문제 해결: 세계 인구 증가로 인한 식량 수요 증가에 대응할 수 있습니다. 예: 비타민 A가 강화된 황금쌀은 영양 부족 문제를 해결하는 데 기여할 수 있습니다. / 4. 품질 및 저장성 향상: GM 작물은 맛, 크기, 저장성을 개선하여 소비자에게 더 나은 품질의 농산물을 제공합니다. 예: 오래 보관해도 신선도를 유지하는 토마토가 개발되었습니다. / 5. 생산비 절감: 병충해와 잡초를 효율적으로 관리하면서도 수확량이 늘어나 농부의 생산비가 절감됩니다. 반면에 단점은 다음과 같은 것들이 있습니다. 1. 생물 다양성 감소: GM 작물이 대량 재배되면 다른 전통 작물의 유전자 풀이 줄어들어 생물 다양성이 감소할 수 있습니다.자연 서식지 파괴와 같은 환경적 영향도 우려됩니다. / 2. 환경에 미치는 부정적 영향: 내충성 GM 작물은 특정 해충에게 강하지만, 이는 새로운 저항성을 가진 해충을 유발할 수 있습니다. 제초제 저항성 작물은 특정 제초제 사용을 촉진해 제초제 내성 잡초(슈퍼 잡초)를 형성할 가능성이 있습니다.