줄기세포 연구 및 신약 개발업 전문가 안근호 입니다.
생물·생명
Q. 쌍란에서는 새가 두 마리가 태어나나요?
노란자가 두개가 있다는 것은 두개의 배아와 배반이 있다는 뜻으로,이론적으로는 두개의 병아리로 발달할 수 있습니다.다만 실제적으로는 두마리가 태어나기는 매우 힘든데,계란의 경우는 딱딱한 껍질로 이루어져 있어서 두마리가 자라기에는 공간이 매우 협소합니다.이 두 개의 병아리들이 서로의 성장을 방해하고 부화에 필요한 자세를 잡지 못해 죽는 경우가 많죠.자세 뿐만 아니라, 지속적으로 영양분이나 산소 등을 공급해주는 탯줄 등이 없기 때문에영양분도 부족하고 산소도 부족해지는 것이죠.마지막까지 운이 좋게 잘 자란다고 해도, 쌍란이 부화해 한마리라도 병아리가 태어나는 확률은대략 22%정도에 불과하다고 결론이 난 실험도 있었다고 합니다.결론적으로는, 쌍란은 두개의 쌍둥이 병아리가 나올 가능성은 있지만 그 확률이 매우 희박하다 정도로정리할 수 있을 것 같습니다.
생물·생명
Q. 버섯은 일반 식물들처럼 광합성을 하는 것이 아닌가요?
버섯은 식물이 아니기 때문에, 엽록소가 없고, 광합성을 하지 못합니다.버섯이 자라는 서식환경을 보면, 햇빛에 있는 것이 아니라 음지에 숨어있는 경우가 많죠?버섯은 식물이 아닌 곰팡이(균류)에 속합니다.따라서 광합성으로 스스로 영양분을 만들수 없고, 움직이면서 영양분을 획득할 수 없기 때문에죽은 동식물이나 유기물을 분해하여 영양분을 흡수하는 부생생활을 하거나, 다른 생물에 기생하는 기생생활을 한다고 보시면 될 것 같습니다.
생물·생명
Q. 지렁이도 눈이 있는지 궁금합니다.?
지렁이는 사람이나 타 동물들처럼 눈과 같은 복잡한 기관은 없습니다.대신 빛을 감지할 수 있는 감광 세포를 가지고 있어서, 빛을 감지하죠.이러한 능력으로 밝은곳과 어두운곳, 낮과 밤을 구분할 수 있습니다.지렁이가 비오는날 땅위로 올라오는 것은 마냥 어둡기만 해서는 아니고비가 와서 땅속이 물이 많아지면 산소가 부족해지기도 하기 때문이라고 보시면 될 것 같습니다.
생물·생명
Q. DNA가 손상되면 세포는 어떻게 반응하나요?
우리몸에서 DNA는 생각보다 많은 손상과 복구과정을 거치게 됩니다.몸에서는 무수히 많은 반응들이 일어나고 있기 때문에 단일 염기가 돌연변이나 손상이 일어날 수도 있고, 부분적으로 손상이 일어날 수 있고순서가 어긋나는 실수가 생긴 곳이 있을 수 있는 등 다양한 손상과 돌연변이 등이 일어나게 되고이를 복구하는 시스템을 갖추고 있습니다.간단하게 설명드리면 DNA가 손상되면, 손상의 종류에 따라 복구시스템이 활성화되게 되는데손상을 인식하고, 해당 부위를 절단해서 다시 원래의 가닥으로 채우는 합성과정을 통해 복구하고 연결지으며이 과정들을 DNA 폴리머라아제, 리가아제 등의 효소들이 관여하게 됩니다.이러한 시스템이 작동하지 않으면, 돌연변이 등에 대한 저항도가 낮아져암, 노화, 유전질환 등이 일어날 수 있다고 생각하시면 될 것 같습니다.
생물·생명
Q. 여름철 참새와 겨울철 참새의 외형이 다른 이유는 무엇인가요?
같은 참새더라도 외형의 차이가 나는 이유는주로 깃털의 밀도 변화와 체온 조절의 영향이라고 할 수 있습니다.추운 겨울에는 깃털을 몸에서 최대한 떨어뜨려 부풀리게 되는데,이는 깃털 사이의 공기층이 데어지는 효과가 있어 단열재 효과로 체온이 외부로 빠져나가는 것을 막습니다.또한 겨울에는 추운 겨울을 이겨내기 위해 지방을 많이 축적하여 에너지를 비축하고 있기 때문에실제로 살이 쪄서 포동해보이는 효과가 있습니다.
생물·생명
Q. 우리나라에도 산양이 야생에서 살아가고 있네요
산양은 우리나라 천연기념물 217호로 지정되었고, 멸종위기 야생동물 1급으로 지정받은우리나라에 오랫동안 살고 있는 토종 동물이 맞습니다.본래 백두산을 포함한 한반도 북부지역과 중부의 깊은 산악 지대에 주로 서식하였고현재는 설악산, 오대산, 울진, 삼척 등 동해안을 따라 이어진 험준한 산악 지대에 소규모로 분포하고 있으며최근에는 문경처럼 내륙 지역에서도 종종 발견되기도 합니다.이는 산양의 서식지가 점차 확대되고 있거나, 개체수가 회복되고 있다는 긍정적인 상황으로 해석될 수 있습니다.
생물·생명
Q. 님북극같은 극지방에도 공룡이 살았나요?
현재까지의 화석기록을 보면, 극지방에도 공룡이 살았었다는 증거들이 나오고 있습니다.남극에서는 글라키알리사우루스와 유사한 용각류 공룡 화석이 발견되었고북극에서는 파키리노사우르스와 같은 각룡류 공룡과 트로오돈 같은 소형 육식 동물의 화석도 발견되었죠.중생대에도 계절에 따른 온도변화나 극야현상 등 다양한 환경에 적응하기 위한 전략들을 갖추고 있었을 것이고이러한 전략으로 극지방에서도 공룡이 존재하였으며,매우 다양한 환경에서 적응하여 번성했었던 것을 화석 등을 통하여 알 수 있다고 생각하시면 될 것 같습니다.
생물·생명
Q. 장수, 생명 연장과 관련한 의학 개발은 이루어지고 있는건가요?
무병과 장수로 나눠본다면, 무병에 대한 진도는 많이 나가고 있죠. 암을 극복하고 있고, 불치병의 범위들을 점차 축소시키고 있으니까요.장수의 영역도 무병보다는 진도가 더디긴하지만 나아가고 있긴합니다.DNA의 텔로미어가 수명과 관련이 있다는 연구라던가 어린쥐의 피를 수혈받은 늙은쥐가 회춘을 보인다던가 하는 등 연구들은 꾸준히 진행되어 왔으나 눈에 띄는 성과는 더딘것이죠.다만, 의학의 발전으로 평균 수명이 높아지고 있고 과거와 비교해보면 확실히 무병, 장수가 이루어 지고 있고 앞으로도 발전해 나갈것이라고 보실 수 있을 것 같습니다.
생물·생명
Q. 물 정화능력이 좋은 물고기들은, 어떤 기능을 가지고 있는건가요?
수중 정화 물고기라고 불리는 물고기들은 물을 화학적으로 정화하는 능력을 가진 것은 아니고수질을 악화시키는 원인(이끼, 사료 찌꺼기 등)을 제거하는 역할을 하는 종들이라고 보시면 될 것 같습니다.대표적으로는 플레코 라는 종이 있는데, 수족관의 벽, 바닥, 수초 등에 생기는 이끼를 주식으로 삼아서흡반이라는 입의 형태를 가져서 긁어 먹습니다.그러나 청소 물고기들 역시 배설을 하므로, 이 물고기들만으로 환수나 여과기 청소를 대체할수는 없고수질관리의 보조 역할을 하는 것으로 이해해주시면 될 것 같습니다.
생물·생명
Q. 바이러스 연구에서 BSL-4 등급 실험실이 다른 연구 시설과 다른 점
BSL(Biosafety Level, 생물안전등급) 4등급의 시설은 전세계적으로도 극소수만 운영되고 있는 시설입니다.BSL-4 실험실은 최고 위험 등급의 병원체를 다루기 위해 설계되었으며,이 병원체들은 현재 치료법이 없거나 감염 시 치사율이 매우 높은 것들입니다. (에볼라, 마버그 바이러스 등)따라서, 시설 자체의 물리적인 격리와 완벽히 밀폐된 구조를 가지고 있는데요.독립적으로 설정된 건물 혹은 구역에 설치되어야 하며,음압이 걸려 있어서, 실험실 내부의 공기압이 외부보다 항상 낮게 유지되어야 합니다.또한 창문은 열리지 않거나 설치를 하지 않으며, 모든 벽과 바닥은 방수 처리가 되어있어서공기와 액체가 통할 수 없는 구조로 병원체가 외부로 빠져가나지 못하게 차단되어 있습니다.공기 또한 HEPA 필터로 처리되며, 폐기물들은 모두 멸균기를 통해 멸균/살균되어 빠져나가게 됩니다.인력들의 보호장비나 운영절차에 대해서도 최고 등급 수준으로 관리가 필요하죠.이는 치명적인 바이러스 등에 대한 연구도 반드시 필요하지만연구자를 보호하고, 만에 하나라도 병원체가 외부로 노출이 되지 않도록 모든 안전적인 부분을 최고 등급으로 관리하게 된다고 보시면 될 것 같습니다.