H3의 생명과학 이야기

동물의 행동은 살아있는 유기체가 환경과 상호작용하는 가장 역동적인 방식이다. 과거 생물학계에서는 행동이 유전에 의해 결정되는 '본능'인가, 아니면 환경에 의해 형성되는 '습관'인가를 두고 치열한 논쟁을 벌여왔다. 그러나 현대 행동유전학과 동물행동학은 이 두 요소가 결코 독립적이지 않음을 명확히 한다. 행동은 유전적 프로그램이라는 설계도와 환경이라는 건축 자재가 만나 완성되는 결과물이다. 특정 유전자는 특정 행동을 유발할 수 있는 잠재력을 제공하고, 환경은 그 잠재력이 실제로 발현될지, 혹은 어떤 방향으로 수정될지를 결정한다. 본 고에서는 유전적 구성과 환경적 요인이 동물의 행동 발달에 어떻게 통합적으로 작용하는지, 분자 수준에서 개체군 수준에 이르기까지 학술적으로 심층 분석한다.1. 경험과 행동: 환경이..

생명과학 2026. 2. 11. 00:15

동물의 행동은 유전자에 각인된 선천적 프로그램만으로 완성되지 않는다. 끊임없이 변화하는 환경 속에서 생존하기 위해 동물은 자신의 경험을 바탕으로 행동을 수정하고 최적화하는 과정을 거치는데, 이를 학습(Learning)이라 한다. 학습은 단순히 새로운 정보를 습득하는 것을 넘어, 특정 자극과 반응 사이에 특별한 결합을 정착시킴으로써 동물의 적응도를 높이는 핵심적인 기전이다. 아주 단순한 형태인 습관화부터 고도의 지적 능력을 요구하는 문제 해결까지, 학습의 다양한 양상은 동물의 신경계가 환경과 상호작용하며 빚어낸 진화의 정수다. 본 글에서는 학습의 주요 유형들과 그 기저에 깔린 인지적 과정, 그리고 유전과 환경이 학습된 행동의 발달에 어떻게 관여하는지 심층적으로 고찰한다.1. 습관화(Habituation):..

생명과학 2026. 2. 10. 21:38

동물의 행동은 생존과 번식을 위한 정교한 계산의 결과물이다. 외부 환경에서 들어오는 개별적인 감각 신호들은 단순한 반사 반응부터 수천 킬로미터를 이동하는 복잡한 여정에 이르기까지 다양한 행동의 '방아쇠' 역할을 한다. 동물행동학(Ethology)은 이러한 행동들이 어떤 자극에 의해 유발되는지, 그리고 그 행동이 동물의 적응도(Fitness)에 어떻게 기여하는지를 연구하는 학문이다. 동물의 뇌는 유입되는 감각 정보를 처리하여 즉각적인 고정행동양식을 방출하거나, 지구 자기장을 읽어 경로를 수정하고, 페로몬을 통해 동종과 소통하며 복잡한 사회 구조를 유지한다. 본 고에서는 감각 입력이 동물의 행동을 유발하는 기전과 그 유형별 특징을 학술적으로 심층 분석한다.1. 고정행동양식(Fixed Action Patter..

생명과학 2026. 2. 10. 15:29

생물체의 이동은 생존을 위한 가장 근본적인 활동 중 하나다. 포식자를 피하고, 먹이를 찾으며, 번식을 위한 배우자를 탐색하는 모든 행위는 공간적 위치의 변화를 전제로 한다. 근육이 수축을 통해 동력을 발생시킨다면, 골격계(Skeletal System)는 그 힘을 전달받아 실제적인 움직임으로 변환하는 지렛대이자 지지체 역할을 수행한다. 골격은 단순히 몸을 지탱하는 구조물을 넘어, 물리 법칙이 지배하는 환경 속에서 동물이 가장 효율적으로 이동할 수 있도록 설계된 공학적 결과물이다. 본 고에서는 다양한 골격의 유형과 그에 따른 이동의 역학, 그리고 환경별 이동 방식에 따른 에너지 소모의 효율성을 학술적으로 분석한다.1. 골격의 종류: 환경에 적응한 지지 구조골격은 몸의 형태를 유지하고 내부 장기를 보호하며, ..

생명과학 2026. 2. 10. 08:21

생명체가 외부 환경에 반응하여 능동적으로 움직일 수 있는 것은 화학 에너지를 기계적 일로 전환하는 '생물학적 분자 엔진'인 근육 덕분이다. 근육의 수축과 이완은 단순히 거시적인 수축 현상이 아니라, 나노미터 단위의 섬유단백질들이 정밀하게 물리적으로 상호작용한 결과다. 척추동물의 골격근을 필두로 한 근육 계통은 신경계의 전기적 신호를 수용하여 칼슘 이온을 매개로 단백질의 구조 변화를 유도하고, 최종적으로 섬유들 사이의 미끄러짐을 통해 힘을 발생시킨다. 본 고에서는 척추동물 골격근의 미세 구조와 활주필라멘트 모델, 신경계에 의한 조절 기전, 그리고 다양한 근섬유와 근육 유형에 대해 학술적으로 심층 분석한다.1. 척추동물의 골격근(Skeletal Muscle): 구조와 수축의 원리골격근은 뼈에 부착되어 수의적..

생명과학 2026. 2. 10. 02:14

생명체에게 빛은 단순한 에너지원을 넘어, 외부 세계의 공간적 구조를 파악하고 포식자와 먹잇감을 식별하며 동종 간의 신호를 주고받는 가장 강력한 정보 매체이다. 흥미롭게도 동물의 눈은 그 구조적 복잡성과 형태가 매우 다양함에도 불구하고, 빛을 흡수하여 신경 신호로 변환하는 분자적 토대인 '광수용 단백질(Opsin)'과 '비타민 A 유도체(Retinal)'의 결합 시스템을 공통적으로 사용한다. 이는 시각 기작이 진화적으로 매우 보수적이면서도, 각 환경에 맞춰 하드웨어적인 구조를 최적화해 왔음을 시사한다. 본 고에서는 무척추동물의 단순한 시각 기관부터 척추동물의 고도로 정밀한 카메라형 눈에 이르기까지, 빛이 어떻게 신경 신호로 번역되고 뇌에서 영상으로 재구성되는지 그 학술적 과정을 심층적으로 분석한다.1. 무..

생명과학 2026. 2. 9. 23:10

생명체가 외부 환경을 탐색하고 생존에 필요한 자원을 확보하는 과정에서 가장 원초적이면서도 필수적인 감각은 화학적 자극을 탐지하는 것이다. 화학수용기(Chemoreceptor)에 의존하는 미각(Taste)과 후각(Smell)은 본질적으로 액체에 녹아 있거나 공기 중에 부유하는 화학 물질을 감지한다는 점에서 기능적 유사성을 공유한다. 포유동물에게 있어 이 두 감각은 단순히 '맛'과 '냄새'를 즐기는 수단에 그치지 않고, 영양가 있는 음식을 식별하고 독성 물질을 회피하며, 동종 간의 사회적 소통을 가능케 하는 생존의 핵심 기전이다. 본 고에서는 포유동물의 미각 수용 체계와 사람의 후각 경로를 중심으로, 화학적 신호가 어떻게 신경 신호로 변환되어 뇌에서 인지되는지 그 분자적 기전을 학술적으로 상세히 고찰한다.1..

생명과학 2026. 2. 9. 19:02

생명체가 공간에서 자신의 위치를 파악하고 외부의 소리 정보를 수용하는 과정은 본질적으로 '물리적 움직임'을 감지하는 작업이다. 청각과 평형감각을 담당하는 수용기는 모두 기계적수용기(Mechanoreceptor)의 일종으로, 세포 주변을 채우고 있는 체액의 유동(Flow)이나 고체 입자의 침전(Sedimentation)에 의한 기계적 변형을 전기 신호로 변환한다. 이러한 감각 기전은 수억 년의 진화 과정을 거치며 무척추동물의 단순한 평형포에서부터 포유류의 복잡한 귀 구조에 이르기까지 정교하게 발달해 왔다. 본 고에서는 무척추동물과 포유류, 그리고 기타 척추동물에서 나타나는 청각과 평형감각의 분자적·구조적 기작을 학술적으로 심층 분석한다.1. 무척추동물에서 중력과 소리의 감지무척추동물은 중력의 방향을 인지하..

생명과학 2026. 2. 9. 12:42