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기린의 거대한 심장, 혈압과 순환의 신비 기린은 우리가 알고 있는 동물들 중에서도 가장 키가 큽니다. 키가 크다는 것은 높은 곳에 있는 나뭇잎을 먹을 수 있는 장점이 있지만, 동시에 생리학적으로 해결해야 할 과제도 많습니다. 특히, 혈액을 머리까지 공급하는 일은 매우 어려운 문제입니다. 기린이 긴 목을 유지하면서도 건강하게 살아갈 수 있는 이유는 무엇일까요? 오늘은 기린의 심장이 왜 그렇게 큰지, 그리고 중력과 혈압과 어떤 관계가 있는지 알아보겠습니다.기린의 심장 구조와 특징기린의 심장은 매우 크고 강한 구조를 가지고 있습니다. 이는 혈액을 높은 머리까지 효율적으로 보내기 위해 진화한 결과입니다. 기린의 심장은 무게가 약 12~15kg 정도로, 인간의 심장보다 10배 이상 큽니다. 심장의 크기가 크다는 것은 더 많은 혈액을 처리할 수 있다는 의.. 2025. 2. 11.
강철보다 강한 거미줄, 그 비밀을 파헤치다 자연계에서 가장 강력한 섬유 중 하나로 알려진 거미줄은 과학자들과 공학자들에게 큰 관심을 받고 있습니다. 거미줄은 가느다란 실처럼 보이지만, 실제로는 같은 무게의 강철보다 몇 배나 강하고, 놀라운 탄성을 지닌 소재입니다. 그렇다면 거미줄은 어떻게 그렇게 튼튼한지에 대해 알아보겠습니다. 이번 글에서는 거미줄의 구조와 특성을 살펴보고, 그 비밀을 탄성체 물리학과 생물학의 관점에서 분석해 보겠습니다.거미줄의 구조와 성분거미줄은 거미의 몸에서 분비되는 단백질 기반의 실크로 구성되어 있습니다. 이 단백질은 주로 피브로인(fibroin)으로 이루어져 있으며, 거미의 종류에 따라 다양한 형태와 기능을 가질 수 있습니다. 거미줄의 실크 단백질은 나노 수준에서 매우 규칙적인 구조를 가지며, 수소 결합을 통해 강한 인장력.. 2025. 2. 10.
뿌리에서 잎까지, 식물의 물 이동 비밀 식물은 뿌리에서 잎까지 물을 운반하기 위해 다양한 전략을 사용합니다. 이러한 전략은 물의 흡수와 수송에 관련된 복잡한 물리적, 화학적 과정을 포함합니다. 최근 연구에서는 수학적 모델링과 시뮬레이션을 통해 식물의 물 이동을 설명하는 새로운 접근 방식이 개발되고 있습니다. 이 글에서는 식물의 물 이동을 이해하기 위한 생체역학과 모세관 현상에 대해 알아보겠습니다.생체역학과 삼투현상생체역학은 생물학적 시스템에서의 힘과 운동을 연구하는 분야입니다. 식물 내부에서는 물이 서로 결합하여 수분을 형성하며, 높은 농도의 수분이 있는 뿌리에서 낮은 농도의 수분이 있는 잎으로 이동하는 경향이 있습니다. 이를 삼투현상이라고 하며, 식물 뿌리기 흙 속의 물을 흡수하는 원리가 됩니다. 뿌리털 세포막 내부의 물 농도는 흙 속보다 .. 2025. 2. 9.
동물의 선택과 행동, 그 속에 숨은 과학 동물의 의사결정 방식은 복잡하고 다양하지만, 생존과 번식을 위해 최선의 선택을 해야 한다는 점에서 인간과 유사한 과정을 거칩니다. 감정, 본능, 기억, 인지, 사회적 상호작용 등 다양한 요소가 의사결정에 영향을 미칩니다. 이번 글에서는 동물의 의사결정 과정과 수학적 모델링을 통해 이를 분석하는 방법을 살펴보겠습니다.감정과 본능이 결정에 미치는 영향동물의 감정은 의사결정에 중요한 역할을 합니다. 공포, 불안, 호기심, 기쁨과 같은 감정은 동물이 특정 상황에서 어떻게 반응할지를 결정하는 요소가 됩니다. 예를 들어, 포식자를 발견했을 때 공포를 느끼면 즉각 도망가는 행동을 선택하게 됩니다. 본능은 유전적으로 프로그래밍된 행동으로, 동물의 생존과 번식에 필수적입니다. 먹이 찾기, 짝짓기, 새끼 돌보기 등의 행동.. 2025. 2. 8.