김규환의 작지만 큰 세상

거미줄을 분사하는 노즐, 거미줄돌기 (현미경관찰)

격물치지 — Mon, 23 Nov 2009 12:21:28 GMT

지난 여름에 거미줄을 현미경으로 관찰한 적이 있었다.
거미줄의 구조가 정말 신기했었다.

그 거미줄이 어디에서 나오는지...
거미줄 나오는 곳은 어떻게 생겼는지...
무척 궁금해서 무당거미 한 마리를 잡아서 현미경으로 들여다 봤다.

거미줄이 나오는 곳은 꼭꼭 숨어 있어서
여간해선 보기 힘들다.

위의 사진은
거미의 하복부를 실체현미경으로 찍은 것이다.

5개의 작은 돌기가 보이는데...
마치 집게처럼 딱 맞물려 있다.
그리고, 이 돌기는 애벌레의 다리처럼 움직인다.
이 돌기로 거미줄을 매만지기도 하고
꽉 붙들기도 하는 것 같다.

꽉 오므리고 있는 이 돌기를 벌려 보면...
바닥이 거미줄을 잡고 다루기에 알맞게 되어 있는 것을 알 수 있다.

이 5개의 큰 돌기들 사이를 자세히 보면..
또 다른 두 개의 작은 돌기가 숨어 있는 것을 볼 수 있다.

위 사진은 이 작은 두 개의 돌기를 더욱 고배율로 관찰한 것이다.
고배율 관찰을 위해 생물현미경을 이용하였다.

두 개의 작은 언덕처럼 보이는 이 돌기를 자세히 들여다 보면...
그 봉우리 정상 부분에 까만 기둥 모양의 작은 돌기가 7개씩 보인다.
한 봉우리에 7 개씩 모두 14개의 아주 작은 돌기...
이것이 바로 거미줄을 분사하는 '거미줄돌기'이다.

거미줄을 만드는 원료인 단백질 액체가 이 14개 노즐에서 분사되면...
나오자 마자 경화되어 고체인 거미줄이 되는 것이다.

tag : 거미줄, 거미줄돌기, 거미

한국 음식 맛의 원천, 메주 속 세균들. (현미경 관찰)

격물치지 — Sun, 15 Nov 2009 05:01:07 GMT

얼마전 할머니와 엄마가 된장을 만들기 위해
메주를 띄우고 계셨다.

위 사진은 잘 발효된 메주 속 미생물을
위상차 현미경으로 관찰한 것이다.
세균관찰엔 위상차현미경이 정말 제격이다.

사진을 보면 기다란 막대기 형태의 간균이 제일 많이 관찰되며,
둥근 모양을 한 구균도 관찰된다.
구균은 매우 밝은 점으로 보인다.

메주 덩어리를 따뜻한 곳에 보관하면,
볏짚과 공기중에서 여러 미생물이 들어가 발효가 일어난다.
미생물은 콩의 단백질을 분해하여
우리 인간에게 유용한 성분을 만든다고 한다.

이렇게 미생물에 의해 단백질이 분해되고
유용한 성분이 생긴 메주에..
소금물을 더하거나
고추가루 와 쌀가루 등을 섞어 다시 복합적인 발효와 숙성을 시켜서..
우리 한국 음식에 없어서는 안되는 전통 조미료,
된장, 간장, 고추장 등이 탄생되는 것이다.

참으로 고마운 세균들이 아닌가.

tag : 메주, 된장, 현미경, 관찰, 세균, 간균, 구균, 고추장, 간장

찬란히 빛나는 보석, 소금결정 (현미경 관찰)

격물치지 — Sat, 07 Nov 2009 06:38:10 GMT

위 사진은 직경이 약 0.01mm 이하인 매우 작은
소금결정을 위상차현미경으로 관찰한 것이다.

소금결정은 무색의 투명한 결정이지만
이렇게 위상차현미경으로 보면,
형형색색의 아름다운 결정들을 관찰 할 수 있었다.

포화용액 속에서 막 생성되고 있는 소금의 결정은
크기와 두께 등이 서로 다르기 때문에...
각각의 결정입자의 밀도차에 따라 빛이 통과하는 속도가 달라지게 된다.

이러한 특성이...
서로 다른 두 파장의 빛을 조사하여 관찰하는 위상차현미경에서
이렇게 뜻밖의 아름다움을 선사한 것이다.

마치 벨뱃 위에 갖가지 진귀한 보석들을 흩뿌려 놓은 듯하다.

참으로 아름답다.

tag : 현미경, 관찰, 소금, 결정

바이오현미경사진전에 입상했어요. ^^

격물치지 — Tue, 03 Nov 2009 12:27:52 GMT

지난 여름에
제 6 회 바이오현미경 사진전에
현미경 사진 두 작품을 출품했었는데
두 작품 모두 입상했어요.

하나는 '바이오공학상'이고
또 하나는 그냥 입선이에요.

바이오공학상이 바로 위 사진에 있는
넙치뼈의 단면 사진이에요.

작품 밑에 붙어 있는 설명을 찍어 왔어요.
물론 제가 작품 출품할 때 쓴 것이죠. ^^

이번엔...
입선작 앞에서 동생, 엄마와 함께 기념 촬영.. ^^

입선작은
고사리의 단면을 현미경으로 관찰한 것이에요.
작품명을 '토라져버린 장난꾸러기 여우원숭이'라고 붙였어요.
진짜 여우 원숭이 닮았죠? ^^

제1회 부터 제6회까지 바이오현미경사진전의 모든 수상작은
http://biomicro.bkidc.or.kr/ 에서 볼 수 있습니다.

시상식장에서
수상자들과 함께 기념촬영한 사진이에요. ^^

배추흰나비 부화 (현미경 관찰)

격물치지 — Sat, 31 Oct 2009 15:38:45 GMT

위 사진은 배추흰나비 애벌레가
알에서 부화하는 과정을 관찰한 것이다.

첫번째 사진을 보면,
애벌레가 알에서 나오기 위해
알을 갉아먹어 구멍을 만든 모습을 볼 수 있다.

두번째 사진은 애벌레가 알에서 완전히 나온 모습이다.
자세히 보면 숨구멍도 관찰되고, 다리도 관찰되는 등
작지만 애벌레의 구조를 모두 갖추고 있다.

애벌레는 부화한 뒤 움직이지 않고 가만히 있었다.
알을 뜯고 나오는 일이 쉽지만은 않았던것 같다.

배추흰나비 애벌레는 누에와는 달리
알 껍데기를 모두 먹었다.
애벌레가 알을 먹는 이유는 흔적을 지워서
천적으로부터 자신을 보호가기 위함이다.

생명 탄생의 순간은 언제봐도 신기한 것 같다.

나비 알 속의 과학 (현미경 관찰)

격물치지 — Sun, 25 Oct 2009 10:01:13 GMT

나비의 알을 실체현미경을 이용해서 관찰했다.

첫번째 사진은 배추흰나비의 알을 관찰한 것이고,
두번째 사진은 암끝검은표범나비의 알을 과찰한 것이다.

직경이 0.5~1mm로 매우 작은 알이지만,
현미경으로 확대해서 보면 기하학적이고,
아름다운 무늬를 볼 수 있다.
나비 알에 이런 무늬가 있다는 사실이
놀라울 따름이다.

규칙적인 문양이 마치 최첨단의 빌딩을 보는 것 같기도 하다.

인간이 공학적으로 계산을 해서 빌딩을 짖듯이...
저 알들의 규칙적인 문양은
역학적으로 잘 견디도록 하기위해 대자연이 설계한
고도의 디자인임에 의심의 여지가 없어보인다.

얼마전 티비 다큐멘터리에서 봤는데
자연 속의 생명의 법칙에 수학적 공식이 적용되어 있다는 내용이었다.
분명 이 나비의 알들에도 그런 공식이 적용되어 있을 것 같다.

자연이란 참으로 신비스럽다.

(나비 알의 채집에 도움을 주신 송미선 선생님께 감사드립니다.)

tag : 나비, 알, 현미경, 관찰

천년 고건축의 비밀, 울진 소나무 단면 (현미경 관찰)

격물치지 — Mon, 19 Oct 2009 14:30:06 GMT

위 사진은 울진의 노송 나이테의 단면을 관찰한 것이다.

울진의 오래된 소나무는 그 재질이 뛰어나
우리나라 전통건축물의 재목으로 사용된다.
바로 그 재목의 작은 조각을 아버지께서 구해 주셨다.

나무에 나이테가 생기는 이유는
계절에 따라 식물의 생장속도가 다르기 때문이다.

사진을 보면 세포벽이 두꺼운 부분과 얇은 부분이
위아래 세로로 선명하게 경계를 이루고 있다.
이 경계 부분이 바로 나이테이다.

가로로 검게 보이는 띠는 나이테가 아니고
물관부의 방사조직이다.

나이테 왼쪽에는 비교적 세포의 크기가 작고 세포벽이 두꺼운 세포가 위치해 있으며,
오른쪽에는 이와 반대의 성질을 가진 세포가 있다.
왼쪽에 위치한 부분을 추재, 오른쪽에 위치한 부분을 춘재라고 한다.

추재는 늦여름부터 가을까지 형성된 부분으로,
이때는 점점 생장환경이 열악해져, 생장이 저하된다.
그래서 춘재에 비해 세포의 크기가 작으며,
세포벽이 두껍고, 색 또한 짙다.

봄과 여름에 걸쳐 형성된 부분은 춘재라고 하는데,
춘재는 생장이 활발하게 일어난 부분으로,
비교적 세포가 크며, 세포벽이 얇고, 색갈이 엷다.

이렇게 춘재와 추재의 차이로 인해
우리가 나이테를 확인 할 수 있는것이다.

이 울진 소나무는
한눈에 보기에도 세포벽의 구조가 튼실해 보인다.
가지런한 게 꼭 벌집과 같다.
그래서 재목으로 안성맞춤인가 보다.

또, 춘재부분에는 세포질이 빠져나가 비어 있는 반면,
추재부분에는 송진이 가득 차 있다.
이 또한 다른 나무와 다른 점이다.

이 송진과 조밀한 조직이
우리의 전통전축이 천년이 넘어서도 잘 보존되어 있는 비결일 것이다.

갑자기 불타 없어진 숭례문이 생각난다.

tag : 소나무, 나이테, 조직, 울진, 고건축, 재목, 현미경

우산이끼의 정자 (현미경 관찰)

격물치지 — Fri, 09 Oct 2009 12:15:55 GMT

정자는 동물에게만 있는 것일까?
아니다, 식물에도 정자가 있다.

정자라는 것은 동물의 숫컷의 몸에서 만들어지고,
식물의 경우에는 꽃가루가 정자의 역할을 한다고 생각하기 쉬우나,
정자를 가지는 식물도 있다.
또한 동물의 정자처럼 편모 또는 섬모를 가지고 활발히 움직인다.

정자를 가지는 식물에는
선태식물, 양치식물, 소철류, 은행류 등이 있으며,
위 사진은 선태식물인 우산이끼의 정자를
위상차현미경으로 관찰 한 것이다.
우산이끼의 정자 머리와 편모를 뚜렷하게 관찰 할 수 있다.

우산이끼는 암수딴그루이며 수그루에서 정자가 만들어 진다.
수그루에서 만들어진 정자는
비오는날 물속을 헤엄쳐 암그루의 난세포와 수정을 한다.
수정이 이루어 지면 난세포는 많은 포자를 만든다.

우산이끼의 정자는 나선형 모양을 하고있으며,
2개의 편모를 가지고 있다.

tag : 우산이끼, 식물의정자, 선태식물

참나리꽃 화분모세포의 감수분열 과정 (현미경 관찰)

격물치지 — Thu, 01 Oct 2009 14:29:15 GMT

유성생식을 하는 생물은 감수분열을 통해
생식세포를 만들고 번식을 한다.

감수분열을 하는 이유는
염색체 수를 반으로 줄여,
수정에 의해 만들어진 자손이
모체와 동일한 염색체수를 갖게 하기 위함이다.

그래서 세대를 거듭하여도 자손의 염색체수는 일정하게 유지되는 것이다.

이전 포스트에서도 말했듯이..
감수분열은 체세포 분열과는 달리
'제1분열'과 '제2분열' 두번의 분열 과정을 통해
4개의 딸세포를 만들게 된다.
제 1분열에서 염색체수가 반으로 줄게되며,
제 2분열은 체세포 분열과 유사하다.

아래의 사진은 참나리꽃의 화분모세포의 감수분열 중...
제 2분열을 현미경으로 관찰한 것이다.
관찰하기 쉽지 않은 사진이다. 수 없이 시도한 끝에 겨우 찍을 수 있었다.
상태가 좋은 사진 몇 장만 엄선하여 소개한다.
염색체의 염색은 메틸렌블루로 했다.

제2분열 중 중기를 관찰 한 것이다.
염색체가 양극으로 나뉘기 전에 중앙에 배열되는 과정이다.
제1분열으로 나뉜 2개의 딸세포가 동시에 분열 하고 있다.

위 두 사진은 후기의 모습을 관찰 한 것이다.
염색체가 나누어 지며 양극으로 이동한다.
양극으로 이동하는 염색체를 선명하게 관찰 할 수 있다.

위 사진은 말기의 모습을 관찰 한 것이다.
염색체가 염색사로 바뀌며 핵이 형성된다.
세포질 분열이 일어나 2개의 딸세포가 4개의 딸세포가 되며,
중앙에 세포판이 형성되는 모습을 관찰 할 수 있다.

tag : 감수분열, 참나리꽃, 화분모세포, 분열, 생식세포, 현미경, 관찰

참나리꽃의 화분 모세포 - 감수분열 (현미경 관찰)

격물치지 — Sat, 19 Sep 2009 15:07:18 GMT

여름철 아름다운 꽃을 피우는 참나리꽃...

참나리꽃의 화분모세포를 현미경으로 관찰했다.

하나의 세포가 1차 분열에 의하여 둘로 나눠지고...
그것이 또 2차 분열을 하여 둘로 나눠진다.

그래서 하나의 화분모세포에서
4개의 생식세포가 만들어 진다.

이 과정에서 염색체의 수가 절반으로 줄어들기 때문에
이를 감수분열이라 한다.

이 4개의 생식 세포가
바로 꽃가루가 되는 것이다.

감수분열이 되는 세밀한 과정도 모두 촬영했으나.. 아직 정리를 못 했습니다.
중간고사 끝나고 정리하여 주요 장면 몇 장면을 공개하겠습니다.
많이 기대해 주세요.

tag : 세포, 화분모세포, 감수분열, 현미경관찰