SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

◎ 미리생각해보기

북극여우와 사막여우의 생김새가 어떻게 다른지 살펴보고, 왜 이런 생김새를 하게 되었을지 생각해봅시다.

북극여우는 오랜 세월에 걸쳐 북극의 기후에 맞게끔 진화해 왔습니다.

추운 날씨에 버티기 위해서 몸집이 커졌고, 체온이 빠져나가지 않게 귀는 작아졌습니다. 그리고 평소에는 갈색이지만 눈이 오는 계절이 되면 사냥을 쉽게 하기 위해 하얀색으로 털갈이를 합니다.

반면 사막 여우는 사막의 기후에 맞게끔 진화해 왔습니다.

그래서 더운 기후에 견디기 위해 몸집이 작아졌고 열을 잘 배출하기위해 귀가 커졌습니다. 또한 사막의 색과 비슷한 갈색으로 보호색을 띄게 되었습니다.

◎ 실험 전 주의사항

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

말 도안을 뜯어 조립합니다. 돌출된 부분을 홈에 끼워 넣은 뒤 접어 세웁니다.

◎ 실험방법

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

몸색                                귀 크기                        몸집

도안에서 돌연변이의 색을 무작위로 골라 말 위에 올립니다. 귀와 몸집도 무작위로 골라 돌연변이 A를 완성합니다. (주의!!! : 귀와 몸집을 뜯을 때 하트 모양은 뜯지 않습니다. 네모 통째로 뜯어주세요!!!)

돌연변이 A를 말판 위 출발지점에 올립니다. 돌연변이 B, C, D도 만들어 출발지점에 올립니다.

말판의 조건을 잘보고 돌연변이를 이동시켜봅니다. 나머지 돌연변이들도 이동시켜 결과를 확인합니다.

말판의 끝까지 도달한 돌연변이가 있는지 살펴봅시다. 이 여우는 왜 생존에 성공할 수 있었는지 생각해봅시다.	말판의 중간에 멈춘 돌연변이가 있는지 살펴봅시다. 이 여우는 왜 생존에 실패했는지 생각해보고 돌연변이 조건을 재조합하여 다시 출발해봅시다.

도안의 하트배경을 뜯어줍니다. 실험을 하면서 마음에 들었던 돌연변이를 하나 골라 귀와 몸집을 하트모양으로 뜯습니다.	도안 3개를 포개어 여우를 만든 뒤 열쇠고리에 넣어줍니다.

뒤로 돌려 이름을 쓴 하트도안을 넣고 뚜껑을 닫아 완성합니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

여우가 북극에서 살아남기 위한 조건과 사막에서 살아 남기위한 조건에 대해 써봅시다.

⇒ 북극 : 큰 몸집, 작은 귀, 하얀 털

사막 : 작은 몸집, 큰 귀, 갈색 털

2. 북극여우와 사막여우가 사는 장소를 서로 바꾼다면 어떻게 될지 말해봅시다.

⇒ 사는 환경과 매우 다른 환경에 놓이게 되어 머지않아 도태될 것이다.

◎ 원리이해

1. 돌연변이

대부분의 생물은 DNA의 유전정보대로 만들어 지게 됩니다. 하지만 낮은 확률로 DNA의 정보와는 다른 생물체가 나오게 되는데 이것이 돌연변이입니다. 돌연변이의 결과는 생존에 불리한 형태를 가질 수도 있지만 생존에 유리한 형태를 가질 수도 있습니다.

<알비노 까마귀>

2. 자연 선택설

같은 개체라도 생존에 조금 더 유리한 개체가 있습니다. 이 개체는 돌연변이로 탄생했을 수도 있고, 환경이 바뀌는 덕에 생겼을 수도 있습니다.

이 개체는 다른 개체에 비해 자손을 퍼트릴 확률이 높아 수많은 세대를 거치게 되면 이 개체의 수가 점점 늘어나게 됩니다. 결과적으로 생존에 유리한 개체가 자연에 의해 선택되게 되는 것입니다.

3. 격리설

같은 종의 생물군이 갑작스런 지형의 변화로 인해 격리되는 경우가 생깁니다. 또는 오랜 시간에 걸쳐 넓게 퍼지면서 서로 다른 환경에 놓이게 되는 경우도 있습니다. 격리된 상태로 수많은 세대를 지나게 되면 변이과정을 거쳐 각기 다른 종으로 변화하게 됩니다.

4. 여우종의 분화

북극여우와 사막여우의 공통조상은 같습니다.

하지만 공통조상이 넓게 퍼지면서 북극으로 이동한 집단과 사막으로 이동한 집단이 생기게 되었습니다.

북극으로 이동한 집단은 추운 기후에 견뎌야했습니다. 그래서 몸집이 큰 개체, 혹은 몸집이 크게 태어난 돌연변이들이 살아남기 시작했습니다. 왜냐하면 몸의 부피가 클수록 체표면적 비율이 낮아 열발산량이 줄어들기 때문입니다.(베르그만의 법칙)

또한 다른 개체에 비해 작은 귀를 가진 개체, 혹은 작은 귀를 가지고 태어난 돌연변이들이 살아남기 시작했습니다. 큰 귀를 가진 개체는 귀에서 열이 많이 빠져나가는데 비해 작은 귀를 가진 개체는 열이 덜 빠져 나가 추위에 쉽게 견딜 수 있었기 때문입니다.

그리고 밝은 색을 가진, 혹은 흰 털의 돌연변이가 살아남기 시작했습니다. 북극에서 보호색을 띄어 사냥이 더 쉬웠기 때문입니다.

그래서 보통의 여우보다 몸집이 크고 귀는 작으며 하얀 털을 가진 우리가 아는 북극여우가 탄생하게 되었습니다.

사막으로 이동한 여우집단은 더운 기후에 견뎌야 했습니다. 그래서 몸집이 작은 개체가 살아남았습니다. 또한 귀가 큰 개체도 열을 잘 방출해 생존에 유리했습니다. 마지막으로 갈색 털의 보호색을 가진 개체가 천적의 눈에 덜 띄어 살아남게 되었습니다.

그래서 보통의 여우보다 몸집이 작고 귀는 크며 갈색의 털을 가진 사막여우가 탄생하게 되었습니다.

학습목표

돌연변이 여우를 만들어보고 북극여우와 사막여우가 환경에 적응하기 위해 어떻게 진화해왔는지 알아봅시다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

북극여우와 사막여우의 생김새가 어떻게 다른지 살펴보고, 왜 이런 생김새를 하게 되었을지 생각해봅시다.

◎ 미리생각해보기

도안1 (1장), 도안2 (1장), 도안3 (1장), 열쇠고리 (1개)

◎ 실험준비물

1. 여우가 북극에서 살아남기 위한 조건과 사막에서 살아 남기위한 조건에 대해 써봅시다.

2. 북극여우와 사막여우가 사는 장소를 서로 바꾼다면 어떻게 될지 말해봅시다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점