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코끼리는 왜 암에 잘 걸리지 않을까? 암(Cancer)은 인간을 비롯한 대부분의 동물에게 치명적인 질병이지만, 코끼리(Elephants)는 암 발생률이 현저히 낮은 것으로 알려져 있다. 일반적으로 몸집이 크고 수명이 긴 동물일수록 세포 분열 횟수가 많아지기 때문에 암 발생 위험도 증가해야 하지만, 코끼리는 이러한 논리를 거스르고 거의 암에 걸리지 않는 특이한 생리적 특징을 가지고 있다. 이를 설명하는 가장 중요한 개념이 **'페토의 역설(Peto’s Paradox)'**이다. 이 역설은 큰 동물일수록 암 발생 확률이 높아야 하지만, 실제로는 그렇지 않다는 점을 설명하는 생물학적 미스터리이다. 코끼리는 어떻게 암을 예방할 수 있을까? 최근 연구에 따르면, TP53 유전자의 다중 복제(Multiple Copies of TP53), 손상된 세포의..
박쥐는 어떻게 바이러스를 옮기면서도 아프지 않을까? 박쥐(Bat)는 자연에서 수많은 바이러스를 보유하고 있는 숙주(Host) 중 하나로 알려져 있다. 코로나바이러스(SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2), 에볼라바이러스(Ebola virus), 니파바이러스(Nipah virus), 광견병 바이러스(Rabies virus) 등 다양한 고위험 병원체가 박쥐에서 유래한 것으로 밝혀졌다. 하지만 흥미로운 점은 박쥐가 이러한 치명적인 바이러스들을 보유하면서도, 스스로는 감염으로 인해 심각한 증상을 보이지 않는다는 점이다. 과학자들은 박쥐가 바이러스에 감염되면서도 아프지 않은 이유를 연구한 결과, 특수한 면역 체계(Immune System), 독특한 체온 조절 메커니즘, 항산화 및 DNA 복구 시스템, 공생적 바이러스 생태(Symbiotic Vir..
추위 속에서도 얼지 않는 개구리의 비밀 겨울철이 되면 대부분의 양서류는 따뜻한 흙 속이나 물 밑으로 숨어 저온으로부터 자신을 보호한다. 그러나 일부 개구리들은 체온이 0°C 이하로 떨어져도 얼어붙지 않고 살아남는 놀라운 생리적 메커니즘을 가지고 있다. 대표적으로 **북미 숲 개구리(Wood Frog, Rana sylvatica)**는 겨울 동안 신체의 65~70%가 얼어붙어도 세포가 손상되지 않고 봄이 오면 정상적으로 활동을 재개한다. 이러한 능력은 단순한 내한성(耐寒性)이 아니라, 특수한 생화학적 적응(Biochemical Adaptation)과 세포 보호 기작(Cell Protection Mechanism)을 통해 극한 환경에서도 생존할 수 있도록 진화한 결과다. 특히, 포도당(Glucose)과 같은 동결 방지 물질(Antifreeze C..
벌은 어떻게 꽃의 위치를 기억할까? 벌(Bee)은 자연 생태계에서 중요한 꽃가루 매개자(Pollinator)로, 넓은 지역을 비행하며 꿀과 꽃가루를 모으는 능력을 가지고 있다. 하지만 벌이 단순히 무작위로 꽃을 찾는 것은 아니다. 벌은 꽃의 위치를 정확히 기억하고, 최적의 비행 경로를 계획하여 에너지를 절약하며, 동료들에게 꽃의 위치를 효과적으로 전달하는 능력을 갖추고 있다. 이러한 능력은 단순한 본능이 아니라, 고도로 발달한 공간 인지 능력(Spatial Cognition), 학습 능력(Learning Ability), 시각 및 후각 기억(Visual & Olfactory Memory), 그리고 사회적 의사소통(Social Communication) 시스템을 기반으로 한다. 특히, 벌은 태양의 위치, 지형, 냄새, 색상 등을 종합적으로 ..
동물도 꿈을 꿀까? 수면과 뇌파 연구 우리는 꿈을 꾸는 것이 인간만의 특권이라고 생각하기 쉽지만, 최근 신경과학 연구에 따르면 다양한 동물들도 꿈을 꾸는 것으로 보인다. 특히, 포유류(Mammals)와 조류(Birds), 일부 파충류(Reptiles)에서 인간과 유사한 수면 단계와 뇌파 패턴이 발견되었으며, 이들 동물도 인간처럼 꿈을 경험할 가능성이 높다는 연구 결과가 보고되고 있다. 꿈은 주로 렘수면(REM Sleep, Rapid Eye Movement Sleep) 중에 발생하며, 동물 실험을 통해 고양이, 쥐, 돌고래, 문어 등 다양한 동물들이 렘수면을 경험하고 있다는 사실이 밝혀졌다. 그렇다면 동물들은 어떤 꿈을 꾸며, 수면 중 뇌파 활동은 인간과 어떻게 다를까? 본 글에서는 동물의 수면 패턴과 꿈을 꾸는 증거, 뇌파 연구를 통해 밝혀..
문어의 두뇌는 인간보다 더 똑똑할까? 문어(Octopus)는 복잡한 신경 구조와 뛰어난 학습 능력을 갖춘 대표적인 무척추동물로, 종종 "바다 속 외계인"이라 불린다. 실제로 문어는 도구 사용, 미로 해결, 위장술, 문제 해결 능력 등에서 매우 높은 인지 능력을 보여주며, 일부 연구에서는 침팬지나 돌고래와 비견될 정도로 지능이 높은 생물로 평가되기도 한다. 하지만 인간과 문어의 두뇌 구조는 완전히 다르며, 각기 다른 방식으로 진화한 고유한 지능을 가지고 있다. 인간의 두뇌는 중앙집중식 신경계를 기반으로 하지만, 문어는 분산형 신경계(Decentralized Nervous System)를 가지고 있어 다리(촉수) 자체가 독립적으로 정보를 처리할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 그렇다면, 문어의 두뇌는 인간보다 더 똑똑할까? 본 글에서는 문어의 신..
사이보그 박테리아: 태양광을 흡수해 에너지를 만드는 미생물 태양광을 이용해 에너지를 생성하는 것은 주로 식물과 조류(Algae)의 특권으로 여겨져 왔다. 그러나 최근 과학자들은 광합성 능력이 없는 박테리아에 태양광을 흡수하는 기능을 추가하여, 새로운 형태의 인공 광합성 시스템을 개발하는 데 성공했다. 이를 **‘사이보그 박테리아(Cyborg Bacteria)’**라고 하며, 이는 박테리아의 자연적 특성과 나노기술을 결합한 혁신적인 개념이다. 이러한 사이보그 박테리아는 태양광을 이용해 화학 에너지를 생성하고, 이산화탄소를 고정하여 유기물을 합성할 수 있으며, 심지어 수소(H₂) 연료를 생산할 수도 있다. 따라서 이는 미래의 친환경 에너지원 개발, 대기 중 이산화탄소 감소, 바이오 연료 생산, 심지어 우주 탐사에서 활용될 가능성이 크다. 본 글에서는 사이보그 박테리..
사멸하지 않는 박테리아? 극한 환경에서 살아남는 미생물 지구에는 우리가 상상하기 어려운 극한 환경에서도 생존하는 미생물이 존재한다. 높은 온도, 극저온, 강한 방사선, 고압, 산성 또는 알칼리성 환경에서도 살아남을 수 있는 이러한 생명체를 **극한미생물(Extremophiles)**이라고 한다. 특히, 일부 박테리아는 수백만 년 동안 휴면 상태를 유지하다가도 다시 활성화될 수 있으며, 심지어 우주 환경에서도 생존할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 이러한 극한미생물은 단순한 생물학적 호기심을 넘어, 우주 생명체 탐색, 산업 및 환경 복원, 바이오테크놀로지 등 다양한 분야에서 중요한 연구 대상이 되고 있다. 본 글에서는 극한 환경에서 살아남는 미생물의 생존 전략, 대표적인 극한미생물의 특성, 그리고 이를 활용한 최신 연구와 응용 가능성을 살펴본다.  1. 극한 환..