집단지성/잡스9급/기출해설/두문암기

노벨 생리·의학상, ’24시간 생체시계’ 비밀 연구 미 과학자 3명, 밤에 졸리고 아침에 깨는 원리 밝혀 스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 생체시계의 비밀을 밝혀낸 미국의 과학자 3명에게 2017년 노벨 생리·의학상을 수여한다고 밝혔다. 3명의 수상자는 미국 메인대의 유전학자 제프리 C 홀(Jeffrey C Hall, 72) 교수, 브랜데이스대의 마이클 로스바시(Michael Rosbash, 73) 교수, 록펠러대의 마이클 영(Michael W Young, 68) 교수 등 3명의 유전학자들이다. 사람을 비롯한 동·식물 세포 안에는 생리현상을 주관하는 생체 리듬, 즉 시계와 같은 메커니즘이 작동하고 있다. 인간의 경우 세 메커니즘이 작동하고 있는데 체온 변화와 같은 ‘하루보다 짧은 주기’, 낮과 밤에 따른..

현생인류(호모사피엔스)의 첫 등장 시기와 아시아 진출 시기에 관한 지난 30년간의 정설이 흔들리고 있다. 최근 새롭게 발견되는 화석과 유전자를 이용한 연구결과들이 축적되면서다. 현생인류의 탄생 시점은 기존 20만 년 전에서 10만 년 앞당겨져 30만 년 전으로, 중국과 동남아시아 등 아시아 지역에 처음 발을 디딘 연대는 기존 6만 년 전에서 12만 년 전으로 앞당겨야 한다는 주장까지 나오고 있다. ‘아프리카 기원론’은 인류가 20만 년 전 아프리카에서 태어났다고 본다. 리베카 캔 하와이대 의대 교수(당시 버클리 캘리포니아대 연구원)팀이 1987년 ‘네이처’에 발표한 논문이 시초로, 캔 교수는 현생인류 147명으로부터 모계로만 유전되는 핵 바깥의 DNA(미토콘드리아 DNA)를 추출, 해독해 이 같은 사실을..

린네, 생물 분류 단계, 자연의 체계(Systema Naturae) 칼 폰 린네, 생물분류학, 식물학자, 분류학의 아버지 린네가 태어난 1900년대 초반은 분류학을 연구하기에 적합한 시기였다. 항해술의 발달로 새로운 동식물들이 기하급수적으로 늘어나 더 이상 이전의 분류법을 사용할 수 없었기 때문이다. 어릴 적부터 식물에 관심이 많았던 그는 식물학과 의학을 전공했다. 그러던 중 식물채집을 위해 북유럽 여행을 떠나게 되는데 그 때의 경험은 그가 분류학을 연구하게 되는 중요한 전환점이 됐다. 여행에서 새로운 식물을 잔뜩 채집해온 린네는 이들을 분류하고 싶었지만 식물 분류에 관한 모든 책과 논문의 분류 방법이 달랐다. 그 때 그는 효과적인 분류 법의 필요성을 절감하게 된다. 결국 그는 식물 종을 수술과 암술의 ..

성선택 이론은 1859년에 찰스 다윈이 그의 책 에서 제시한 개념으로 역시 그가 제시한 자연선택 이론의 중요한 요소이다. 그의 성 선택 이론의 예시로는 공작의 꽁지깃, 극락조들, 숫사슴의 뿔 그리고 사자의 갈기 등이 있다. 다윈은 1871년에 그의 책 에서 성선택 이론을 확장한다. 900여 페이지에 달하는 이 책은 약 70페이지에 걸쳐 인간 진화에 대한 성선택을 다루고 약 500페이지에 걸쳐 다른 동물들의 성선택을 다룬다. 성 선택 이론은 동물들이 개체가 생존하는 데에는 불필요해 보이는 많은 특징들을 발달 시킨 것은 생존이 아닌 번식을 위해서라는 이론이다. 성 선택의 매커니즘은 크게 성간선택과 성내선택 두 가지로 나뉜다.  성내선택: 수컷경쟁이라고도 불리며 다른 경쟁자들을 제거하기 위해 수컷들끼리 싸움을..

생태학, R/K 선택 이론, R/K selection theory, R/K strategists, K생물, R생물 생태학에서 r/K 선택 이론(r/K selection theory, r/K strategists)은 자손의 양과 질 사이에서 균형을 이루는 유기체의 특성 조합 선택과 관련이 있다. r- 전략은 개별 부모 투자를 분산하여 자손의 수를 늘리고, K- 전략은 부모 투자를 집중시키면서 자손의 수를 줄이는 것에 초점을 맞추는 것이다. 이 방법은 매우 다양하며, 겉보기에는 특정 환경에서 성공을 촉진하는 것처럼 보이다. 자손의 양 또는 질에 대한 개념은 때때로 "싼" 또는 "비싼"이라고 하며, 자손의 소모성 및 부모의 헌신에 대한 설명이다. 환경의 안정성은 소모성 자손이 많이 만들어지는지 또는 고품질의 ..

단공류, 單孔類. 포유류 중 가장 원시적인 종, 대ㆍ소변과 알이 같은 구멍 계 동물계(Animalia) 문 척삭동물문(Chordata) 강 포유강(Mammalia) 아강 원수아강(Prototheria) 목 단공목 단공류는 포유류의 분류 중 하나로 현존하는 포유류 중에서 가장 원시적인 종 태반류, 유대류와는 아주 먼 친척관계. 유대류와 태반류는 수아강(獸亞綱)에 속하지만 얘네들은 원수아강(原獸亞綱) 단공목에 속한다. 한때 번성했으나 이후 쇠퇴하여 현존하는 단공류는 오리너구리 1종, 가시두더지 4종 뿐이다. 독특한 특징 다른 포유류 종들과는 다르게 알을 낳는다. 직장과 생식기관이 이어져 있는 총배설강을 가지고 있다. 쉽게 말해서 대ㆍ소변과 알이 같은 구멍에서 나온다는 소리. 단공류(單孔類)란 분류도 그렇게 ..

사람의 피는 왜 빨간색 철과 산소가 닿게 되면 녹이 스는데 철이 녹스는 것은 철이 산화되고 있다는 뜻이기도 합니다. 그것을 산화철이라고 하는데요, 혈액의 붉은 색은 철이 산화철 즉 녹이 슨 상태가 되기 때문 사람은 헤모글로빈을 혈색소로 가진다. 즉 헤모글로빈이 다른 색은 다 흡수하고 빨간색만 흡수를 못하고 반사를 하기 때문에 빨간색으로 보이는 것이다. 헤모글로빈 헤모글로빈은 적혈구에 포함된 물질이며, 사람의 피는 혈구 55%(적혈구, 백혈구, 혈소판), 혈장(수분 등)으로 구성되어 있다. 혈구는 대부분이 적혈구로 구성되어 있으며, 적혈구에 포함된 헤모글로빈의 주 성분은 철(Fe)이다. 이 철이 산소를 붙잡아두어, 적혈구 산소를 운반토록 하는 역할을 한다. 즉 우리 피는 몸 전체에 산소를 공급할뿐더러, 여..

페름기 대멸종 페름기-트라이아스기 대량절멸(Permian–Triassic extinction event)은 페름기 말에 일어난 대멸종으로 지구상의 생명체의 약 96%가 멸종해버린 자연사상 최악의 대량절멸이다. 이 대량절멸 사태가 끝난 뒤에 고생대가 끝나고 중생대가 시작됐다. 대멸종 현재까지 가장 크게 번성한 파충류하고, 고생대의 육상 생물은 양서류와 단궁류, 중생대는 공룡으로 파충류가 주요했다. 페름기-트라이아스기 경계기는 고생대의 생물이 중생대의 생물로 전환되는 바탕을 제공해 준 대멸종이 있었다. 페름기 말에 바다 속에서 서식하던 무척추동물은 종 수준에서 90% 정도가 멸종하였고,[ 82%의 속, 절반 가량의 과가 소멸한 것으로 추정된다. 여기에는 삼엽충, 고생대형 산호, 푸줄리나 등 고생대에서 많이 ..

트라이아스기 저산소시대가 도래하여 공룡의 폐가 기낭호흡으로 진화 할때, 포유류도 나름의 새로운 호흡법을 개발하게 됩니다. 그것은 바로 횡경막 호흡입니다. 기존 파충류들은 배를 땅에 까는 바람에 움직임에 따라 호흡에 심한 제약을 받았습니다. 하지만, 다리가 옆이 아닌 밑으로 튀어나온 종들이 출현하였고, 가슴에 가해지는 땅의 압박에서 벗어나게 되었지만, 여전히 가슴으로만 호흡을 하기 때문에 폐활량은 한계가 있었습니다. 여기서 한단계 더 진화한 공룡은 기낭호흡을 하여 호흡호율을 높이게 되는데, 포유류형 파충류는 전혀 다른 방법으로 호흡효율을 높이게 됩니다. 몸통 가운데에 가로막이 생겨, 그것을 조금만 움직이면, 폐는 크게 부풀어올랐다 쭈그러들었다 하는 것이죠. 트라이아스기 포유류형 파충류의 호흡기관 진화과정 ..

조류의 진화 (1) 시조새 이전의 진화 : 조류는 파충류로부터 진화되었다고 알려져 있다. 오랜 지질시대를 거치면서 파충류의 일부가 조류로 진화된 것으로 추정되는 증거들이 발견되었다. 그 가장 오래된 증거는 파충류의 조상형인 조룡류(祖龍類, Archosauria；총칭하여 공룡 ＜Dinosauria＞이라고 한다)에 속하는 조치목(槽齒目；Thecodontia)에서 볼 수 있다. 이들은 이미 두 다리로 달리며 1억 9000만 년 전에 살았다. 이어서 나타난 위악목(僞鰐目；Pseudosuchia)은 새처럼 속이 빈 가벼운 뼈를 가지고 두 다리로 다녔다. 몸길이 약 3.6m인 오르니토수쿠스(Ornithosuchus)가 대표적이다. 이들로부터 그 다음의 용반목(龍盤目, Saurischia)이 진화된 것은 1억 600..

트라이아스기, Triassic Period, 중생대의, 고생대 페름기와 중생대 쥐라기의 사이, 약 2억 4500만 년 전부터 1억 8000만 년 전까지 지속, 삼첩기(三疊紀), 포유류가 파충류에서 최초로 분화 트라이아스기라는 이름의 유래는 이 시대의 최고 지층인 독일의 지층이 3개로 뚜렷이 구분되기 때문에 붙여진 이름이지만 실제 표준 지층은 스위스의 석회암 해성층을 이용한다. 이 시대의 지구는 페름기 말에 형성된 초대륙 판게아가 유지되었으며 해안선은 단조로웠다. 후기에 들어서 판게아는 서서히 분열되기 시작하였지만, 이 대륙의 분열이 트라이아스기의 지구에 영향을 미치지는 못했다. 기후는 초기에는 건조하였으며, 후기는 습하고 더웠다. 전기에는 주로 단궁류와 원시 포유류, 대형 파충류가 번성했으며, 중기 ~ ..

소에서 태어난 송아지는 소의 몸을 갖고 사람에게서 태어난 아기는 사람의 몸을 갖는다. 또한, 자식은 부모의 모습을 닮는 건 너무나 당연한 이치이다. 이렇게 부모의 생김새나 특징이 자식에게 전해지는 현상을 유전이라고 하고, 그 유전 정보는 자식이 부모에게서 물려받은 유전자에 담겨있다. 유전 정보를 담은 DNA 유전자는 우리 몸을 이루는 세포의 핵 속에 있다. 세포핵에는 DNA가 있는데, 이 DNA에 유전자가 있다. DNA의 기본 단위는 염기와 당, 인산이 결합한 물질인 뉴클레오티드이다. 이 뉴클레오티드는 반복하여 이어져 사슬처럼 일렬로 늘어서고, 이 사슬 두 가닥이 서로 마주 보며 만든 이중나선이 바로 DNA다. 한 가닥에 있는 염기 사슬의 염기와 마주 보는 가닥에 있는 염기 사슬의 염기는 서로 잡아당기는..

스반테 에리크 페보(스웨덴어: Svante Erik Pääbo, 1955년 4월 20일~)는 스웨덴의 유전학자로 주요 연구 분야는 진화유전학이다. 고유전학의 창설자 가운데 한 사람으로 평가받고 있으며 네안데르탈인 게놈을 해독하였다. 1997년부터 막스 플랑크 연구소의 진화인류학 분과 책임자로 근무하고 있다. 2022년 "멸종한 유인원의 게놈과 인간 진화의 연관성에 대한 연구"에 기여하여 노벨 생리학·의학상을 수상하였다. 교육 및 학위 스반테 페보는 1955년 스웨덴 스톡홀름에서 에스토니아 출신의 화학자 어머니 카린 페보(Karin Päabo)의 양육 하에 자랐다. 부친은 스웨덴 생화학자 수네 베리스트룀(1916~2004)으로, 1982년 스웨덴 생화학자 벵트 잉에마르 사무엘손(1934~)과 영국의 약리학..

초식동물의 단백질 이용 식물 세포 내에는 동물세포보다는 단백질의 함량이 적다. 세포내 단백질 섬유의 양이 적기 때문이다. 식물은 지지 작용을 단백질보다 탄수화물을 선택하여 이용하기 때문에 단백질의 함량이 동물 세포에 비해 적다. 이렇게 단백질의 양이 적은 식물을 먹고 사는 초식동물은 자신의 몸을 유지하기 위해서 엄청 많은 양의 식물을 섭취할 수밖에 없고, 결과적으로 육식이나 잡식 동물에 비해 엄청나게 많이 먹는다. 그리고 식물은 셀룰로오스 같은 초식동물들이 소화시킬 수 없는 다당류가 많이 포함되어 있다. 산소가 없는 환경에서 자라는 혐기성 세균인 장내 세균들이 이러한 다당류 성 섬유질들을 소화시켜 포도당이나 과당 등의 단당류로 분해시켜 준다. 그 외에도 비타민 B5나 B12 등 필수 영양소를 합성해주고,..

플랑크톤(Plankton, 浮遊生物)은 바다에 부유하는 생물들로, 각종 동물, 식물, 세균 등을 포함하며, 바다, 원양, 또는 담수에서 서식한다. 떠살이 생물이라고도 한다. 플랑크톤은 유전적 분류보다는 생태에 따라 정의된다. 플랑크톤은 수중 생명체의 중요한 식량원이 된다. 플랑크톤은 부유생물로 수중을 떠도는 생활을 하는 생물을 가리키는 말이다. 플랑크톤이라는 이름은 그리스어의 πλαγκτός -planktos에서 나왔으며, 이것은 '돌아다니는', '방랑하는 것', '떠도는 것'이라는 의미이다. 규조류나 소형 갑각류, 해파리, 물고기의 유생 등 다양한 분류군에 속하는 생물을 포함한다. 유영 능력을 전혀 가지지 않거나 유영 능력이 있어도 물의 흐름을 거스르지 못하는 비교적 작은 생물이기 때문에 결과적으로 떠..

Homo는 땅과 흙(terra, solo)이란 뜻의 그리스어 (Homós)와 라틴어 (Humus)에서 유래 “동일, 동종, 같은, 유사” 등으로 생물 중 주로 인간에게 적용된 어원 사람 또는 인간(人間, Human)은 포유강 영장목 사람상과(유인원과) 사람과 사람속에 속하는 동물이다. 세계의 모든 사람을 총칭하거나, 또는 다른 동물과 구분할 때는 인류(人類)라고도 부른다. 현생 인류는 근연종이 모두 멸종하고 호모 사피엔스(H. sapiens) 한 종만이 생존해 있으며, 아종인 호모 사피엔스 사피엔스(H. s. sapiens) 로 세분화하기도 하나 이 경우에도 오늘날의 모든 인간이 하나의 아종에 포함된다. 계통분류학에서 인류는 '사람아족(Hominina)에 속하는 모든 종'을 일컫는다. 사람아족은 '사람족..

빛, 광합성우리가 눈으로 볼 수 있는 빛은 일부분에 지나지 않는다. 식물은 수많은 전파 중 일부분만을 광합성에 이용한다. 빛은 전파의 일부분. 그리고 전파는 파장의 길이로 여러 종류로 구분되는 데, 그 중 눈으로 보이는 빛의 영역을 가시광선. 파장이 길수록 붉은색, 파장이 짧을수록 보라색. 빨간색보다 더 긴 파장은 적외선 (빨간색 바깥의 전파)이고, 보라색 너머의 짧은 파장은 자외선(보라색 바깥의 전파) 식물은 광합성을 하는데 특정한 파장의 빛만을 이용. 엽록체 안에 존재하는 엽록소에서는 450nm 부근의 청색파장과 650nm 부근의 적색파장을 이용. 그리고 495~570nm의 초록색 파장은 거의 흡수하지 않고 반사다. 그래서 우리눈에 잎은 초록색으로 보인다. 물론 일부 식물은 엽록소 외에도 다양한 색소..

수직농업(垂直農業, 영어: vertical farming)은 수직농장과 같은 시설에서 실시하는 농법이다. 식물공장 아이디어를 1999년 처음 제시한 딕슨 데스포미어 컬럼비아 대학교 교수는 "30층 규모의 빌딩농장이 5만명의 먹을거리를 해결할 수 있다"고 말한다. 식물공장에서는 거의 모든 작물 재배가 가능하며, 물고기, 새우, 조개류, 조류(닭, 오리, 거위) 등 밀폐사육이 가능한 동물 사육이 가능하다. 미국, 러시아, 유럽연합 등 선진국들은 2020년 경에 달유인기지를 건설할 계획이다. 식물공장은 달유인기지에 필수적인 구성품이다. 수직농장의 수경 시스템은 햇빛을 모방한 LED로 점등 될 수 있다. 소프트웨어는 모든 식물이 동일한 양의 빛, 물 및 영양분을 확보하도록 보장 할 수 있다. 인공적인 환경에 의..

다윈의 진화론이 1859년 출현해 영국에서 한참 논쟁이 되면서 전 세계적 주목을 받고 있을 때, 유럽 중앙부 깊숙한 체코 모라비아 지방의 브르노(Brno) 수도원에서는 진화론과 함께 현대 생물학의 양대 기둥이라고 할 수 있는 유전학이 탄생하고 있었다. 유전학의 아버지라 알려진 그레고어 멘델(Gregor Johann Mendel) 수도사가 완두콩을 가지고 유전학 실험을 이어가고 있었던 것. 사실 다윈의 진화론은 멘델의 유전법칙 발견에 상당히 큰 영향을 끼친 것으로 알려져있다. 멘델 사후 그의 서재에서 다윈의 '종의 기원'이 발견됐는데, 밑줄을 열심히 쳐가며 읽은 상태였다고 한다. 특히 그의 관심은 종의 기원에 등장한 '잡종(Hybrid)'에 대한 내용에 집중돼있었다고 한다. 멘델은 1862년 브르노에 자연..

그레고어 멘델이 발견한 법칙으로, 그의 이름을 땄다. 모든 유전학의 모태이다. 원래는 3대 법칙이라고 했지만, 우열 관계는 예외가 많기에 우열의 원리가 되었다. 그래서 현재는 2법칙 1원리다. 이를 만족시키는 유전 현상을 멘델 유전이라고 하며, 이것을 가장 잘 만족시키는 집단을 멘델 집단이라고 한다. 오스트리아의 수도자이며 생물학자였던 그레고어 멘델이 1865년에 완두콩을 교배하여 밝혀낸 유전 원리이다. 발견 이전만 해도 대다수의 사람들은 서로 다른 형질의 개체를 교배하면 서로 다른 색깔의 액체를 섞는 것처럼 생물도 교배 결과로 두 형질의 중간이 나타날 것이라고 믿고 있었다. 이것은 일부 생물 한정으로 어느 정도 사실로 드러났다. 이때 마침 멘델은 수도원에서 완두콩을 재배하고 있었는데, 이들 사이에 놀라..

에너지 대사, energy metabolism. 생물체 에너지 방출, 전환, 저장 및 이용의 모든 과정 생물체내에서 일어나고 있는 에너지의 방출, 전환, 저장 및 이용의 모든 과정을 말한다. 생명현상은 끊임없는 에너지의 소비과정이기 때문에 에너지의 공급 없이 생물은 잠시도 살 수 없다. 필요 에너지는 식물이 태양에너지를 이용해 물과 이산화탄소로부터 포도당과 같은 유기물을 합성하여 얻는데 생물은 생활에 필요한 에너지를 이 유기물의 분해를 통해 획득하므로 에너지 대사는 곧 물질대사와 같은 의미로 해석할 수 있다. 에너지교대(交代)라고도 한다. 생물이 살아가는 데는 끊임없는 에너지의 공급이 필요하다. 생물이 생장한다는 것은 몸을 구성하는 여러 물질을 더 많이 합성한다는 것을 의미하는데, 이런 물질의 합성에는 ..

인류 진화 흔적 장장근, 꼬리뼈, 세번째 눈꺼풀, 사랑니, 야콥슨기관, 다윈결절, 장장근, 닭살, 손바닥 쥐기 반사, 이개근, 족척근 인류는 200,000년 전부터 지구 위를 걷고 있습니다. 인간은 진화 과정에서 다양한 환경에 적응해 왔습니다. 하지만 이제 필요 없어졌음에도 불구하고 아직 남아 있는 진화의 흔적이 몇 가지 있습니다. ● 꼬리뼈 당신은 태어나기 전만 하더라도 꼬리가 있었습니다. 겨우 몇 주에 불과했지만 말이죠. 모든 포유류는 자궁에 배아로 있을 때 꼬리가 자라지만 인간은 태어나기 전에 꼬리가 사라집니다(특이한 경우를 제외하면). 척추 아래쪽의 꼬리뼈는 꼬리의 잔여물입니다. ● 사랑니 사람들은 십대 말이나 이십대 초반에 치통이 생겨야 비로소 사랑니의 존재를 알게 됩니다. 이 추가적인 어금니는..

네안데르탈인 인류는 오스트랄로피테쿠스가 등장한 이래 현생인류의 조상인 호모 사피엔스가 나타날 때까지 다양한 형태로 진화해 왔습니다. 그 중 현생인류의 사촌 정도라고 할 수 있는 네안데르탈인은 호모 사피엔스처럼 직립보행을 하는 호미니드(Hominid) 였으며, 도구를 사용했다고 합니다. 해부학적으로는 호모 사피엔스보다 뇌 용량이 크고, 말을 할 때 필요한 설골을 가지고 있어 언어를 사용했을 것으로 생각됩니다. 또한 죽은 사람을 매장하는 풍습이 있었다고 생각되는데, 죽은 사람의 뼈 주변에 꽃을 함께 묻어 준 흔적이 발견되었습니다.   네안데르탈인은 호모 사피엔스가 아프리카에서 유럽으로 이동할 당시, 20만 년을 넘게 유럽에서 먼저 거주하고 있었습니다. 그러나 호모 사피엔스가 이동한 직후 네안데르탈인은 급격히..

광합성광합성은 식물 및 다른 생명체가 빛에너지를 화학 에너지로 전환하기 위해 사용하는 과정이다. 전환된 화학 에너지는 나중에 생명체의 활동에 에너지를 공급하기 위해 방출될 수 있다. 이 화학 에너지는 이산화탄소와 물로부터 합성된 당과 같은 탄수화물 분자에 저장된다. 광합성이란 이름은 그리스어 φῶς ("phōs", "light", "빛"을 의미함)와 σύνθεσις ("synthesis", "합성"을 의미함)에서 유래하였다. 대부분의 경우 광합성에서 산소는 부산물로 방출된다. 대부분의 식물, 조류 및 남세균은 광합성을 수행하는데, 이러한 생물을 광독립영양생물이라고 한다. 광합성은 지구 대기 중의 산소를 생산하고 유지하는데 큰 역할을 하며, 지구상의 생명체에게 필요한 유기 화합물과 대부분의 에너지를 공급한..