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일리 사진관에 히드라 가족이 사진을 찍으러 왔어. 하나 둘 셋, 찰칵! 그런데 가족들이 똑같이 생겼잖아?! 혹시 유전 정보가 똑같나?

무성생식 (無性生殖 I 을 무, 성품 성, 날 생, 불릴 식)

‘생식’은 생물이 자손을 남기는 과정이에요. 사람은 엄마의 난자와 아빠의 정자가 하나로 합쳐지는 ‘수정’이 일어나면서 자손이 생기죠. 이처럼 암컷과 수컷 두 가지 성별의 생식 세포가 결합해 자손이 생기는 과정을 ‘유성생식’이라고 합니다. 이와 달리 다른 성별의 개체가 없어도 혼자서 자손을 남길 수 있는 ‘무성생식’도 있어요.

세균이나 포자식물 등이 무성생식을 해요. 예를 들어 한 개의 세포로 이루어진 짚신벌레는 한 세포가 동일한 두 세포로 나누어지는 ‘이분법’으로 무성생식을 합니다. 이때 세포 내에서 생명의 정보를 담은 유전 물질의 복제가 일어나지요. 강장동물의 한 종류인 히드라는 몸의 일부에서 새로운 개체가 자라나서 떨어져 나오는 생식을 하고요.

유성생식과 무성생식을 모두 하는 생물도 있습니다. 2017년 호주 퀴즐랜드대학교 생물의학과 크리스틴 더즈던 연구원팀은 검고 흰 줄무늬가 있는 제브라 상어가 유성생식을 하다가 혼자서 무성생식을 하는 것을 포착했다고 발표했지요.

무성생식을 하면 부모와 같은 유전 정보를 가진 자손이 태어나기 때문에, 유전자의 다양성이 줄어들 수 있다는 단점이 있습니다. 하지만 생식 과정이 단순하고, 다른 성별의 개체가 필요 없어 빠르게 종족을 번식할 수 있다는 장점이 있어요.

전자기파 (電磁氣波 I 번개 전, 자석 자, 기운 기, 물결 파, electromagnetic wave)

전자기파는 ‘전기장’과 ‘자기장’의 진동이 이동하는 파동입니다. 파동은 물질의 한 곳에서 생긴 진동이 주위로 퍼져 나가는 현상이지요. ‘전기장’은 전하를 띤 물체들 사이의 전기적인 힘이 미치는 공간이고, ‘자기장’은 자석처럼 자성을 띠는 물질 주위에 자기력이 작용하는 공간을 의미합니다. 전자기파에는 눈에 보이는 빛인 가시광선과 보이지 않는 빛인 자외선, 적외선은 물론, 우리 몸속을 촬영할 때 쓰는 엑스선과 안테나 등 통신에 사용하는 전자파가 있어요.

1864년 영국의 물리학자 제임스 맥스웰은 빛이 전자기파의 한 종류라는 것을 알아냈어요. 맥스웰은 먼저 전기장, 자기장과 관련된 법칙들을 ‘맥스웰 방정식’로 정리하고, 이 식을 통해 물질이 없는 진공 상태에서 전자기파의 이동 속도를 밝혀냈죠. 이후 전자기파의 속력이 빛의 속력과 같다는 것을 알아냈고, 이를 통해 빛이 전자기파의 한 종류라는 것을 알 수 있었답니다.

보통 소리와 같은 파동은 공기나 물, 금속 등의 ‘매질’을 통해서 전달돼요. 따라서 19세기 말까지 과학자들은 빛도 매질이 있을 거라 추정했습니다. 하지만 1887년 미국 물리학자 앨버트 마이컬슨과 에드워드 몰리는 실험을 통해 빛의 매질로 가정했던 물질 ‘에테르’가 존재하지 않는다는 사실을 밝혔어요. 빛을 포함한 전자기파는 전기장과 자기장이 끊임없이 서로를 이끌어내기 때문에 매질 없이도 이동할 수 있는 거랍니다.