Practical Test

Practical Test. 1999-07-06

Laboratory 4 : Behaviour

질문 (1)～(4)

실험 시험에 대한 일반적 안내

실험 시험에서는 생물 실험에 필요한 기본적인 방법, 과정, 기술을 알고 있는지, 그리고 실험 목적에 알맞게 이런 것들을 사용할 수 있는지를 질문할 것이다. 이 시험에서는 네 영역의 다른 실험에 대한 일련의 질문들이 제시될 것이다.

실험 1 : 미생물학

실험 2 : 유전학과 조직학

실험 3 : 형태학과 생리학

실험 4 : 행동

각 영역의 실험 시험에는 70분씩이 주어진다. 각 영역의 실험 시험에서는 최대 26-50점까지 얻을 수 있다. 따라서 실험 시험에서는 총 150점을 받을 수 있다. 일부 과제에서 정답과 함께 오답을 쓴 경우에는, 정답만 쓴 경우보다 더 낮은 점수를 받게 된다.

실험4(행동)에 대한 안내

실험 4에서는 관상용 열대어인 거피(guppies)를 가지고 성적 선택(sexual selection)에 관한 실험을 계획하고 수행하며 분석할 것이다. 성적 선택에는 2종류의 주된 유형이 있다.

정 의

일반적 결과

성간의 선택

한쪽 성(보통은 암컷)에 속하는 개체는 다른 성에 속하는 개체 중에서 선택적으로 짝을 찾는다.

수컷은 진화 결과로 암컷을 유인하는데 사용되는 눈에 두드러진 장식용 부분을 가진다.

성내의 선택

한쪽 성(보통은 수컷)에 속하는 개체는 짝지을 기회를 얻기 위해 싸움을 하지만, 다른 성은 선택의 기회를 갖지 못하고 승리자와 짝짓기를 한다.

수컷은 진화 결과로 투쟁 능력과 투쟁용 도구를 갖게 되고, 경쟁자를 위협하는데 사용되는 신호적 특징을 갖게 된다.

거피의 많은 변종을 보면 수컷은 크고 색이 화려한 꼬리지느러미를 갖는다. 이러한 형질은 인간의 교잡에 의해 더욱 두드러지게 되었지만, 이러한 교잡의 근거는 야생 거피들 사이에 존재하는 자연적인 변이이다. 특별히 큰 꼬리지느러미를 가진 거피를 작은 꼬리지느러미를 갖는 거피와 비교하면 성적인 선택이 이루어지는 상황에서 큰 꼬리지느러미가 어떻게 유리한지를 이해하는데 도움이 된다.

큰 꼬리지느러미는

◆ 장식용 부분으로서 암컷을 유혹하는 신호로 작용할 수 있다.

◆ 수컷을 위협하는데 사용되는 전투능력의 신호가 될 수 있다.

또는 두 가지 모두가 해당될 수 있고, 두 가지 모두 해당되지 않을 수도 있다.

여기서의 과제는 성간 선택으로 인해 수컷의 일부가 큰 꼬리지느러미를 갖는다고 설명하는 가설을 검증하는 실험을 설계하고 수행하여 분석하는 것이다.

실제로 짝짓기가 일어나기를 기다린다면 너무 긴 시간이 소요될 것이다. 그러나 우리는 행동연구자들이 종종 사용하는 간단한 방법을 사용할 수 있다. 즉, 각 개체는 짝짓기를 원하는 개체 가까이에서 더 많은 시간을 보내려 하고, 짝짓기 하기를 덜 원하는 개체 근처에서는 더 적은 시간을 보내려한다고 가정하는 것이다. 여러분은 자신이 선택하는 바에 따라 암컷 거피, 작은 꼬리지느러미를 가진 수컷 거피, 큰 꼬리지느러미를 가진 수컷 거피, 그리고 바닥에 선을 그어 같은 크기의 3부분으로 나누고, 각 부분에 비커가 하나씩 들어 있는 어항을 가지게 된다.

이 실험의 모든 질문에서는 정답 항목(또는 적절한 빈 칸)에 X표로 답을 한다.

실제로 실험 활동을 수행하기 전에 (1)～(4)번 질문에 답을 해야만 한다. 이 질문에 답을 하고 나서는 조교에게 답을 제시한다. 그러면 조교는 나머지 질문을 줄 것이고, 그 후에 실험 활동을 시작한다.

(1) 다음의 예상 중에서 어느 것이 옳은가?

성간 선택이 수컷으로 하여금 큰 꼬리지느러미를 갖는 것을 유리하게 만든다면

     A.

암컷은 작은 꼬리지느러미를 가진 수컷과 짝짓기를 선호할 것이다.

     B.

암컷은 큰 꼬리지느러미를 가진 수컷과 짝짓기하기를 선호할 것이다.

     C.

암컷은 큰 꼬리지느러미를 가진 수컷이나 작은 꼬리지느러미를 가진 수컷 중 어느 것에 대해서도 선호도를 보이지 않는다.

(2) 성간 선택이 숫컷으로 하여금 큰 꼬리지느러미를 갖는데 유리하게 만들 것이라는 가설을 검증하기 위해서는 다음에 제시된 실험 설계 중에서 어느 것이 가장 적절한가? 각 실험 설계는 위의 어항 그림으로 제시되어 있다. 실험 설계된 것 중의 어느 하나를 검정하기 위해서는 물고기의 행동이 2, 3, 4, 5분 후에 기록되어야만 한다.

      실험설계 A

      실험설계 B

      실험설계 C

      실험설계 D

      실험설계 E

      실험설계 F

      실험설계 G

      실험설계 H

(3) 사전 연구에 의하면 암컷 거피는 진한 붉은색과 오렌지색을 띠는 수컷을 좋아한다고 보고 된 바 있다. 이것이 사실이라면, 이런 사실은 자신의 관찰 결과에 대한 해석에 영향를 미칠 수 있는가?

     A.

그렇다. 작은 꼬리지느러미를 가진 수컷이 보다 붉은 색과 오렌지색을 띤다면, 암컷이 수컷을 좋아하게 만드는 특징이 큰 꼬리지느러미인지 아니면 붉은색/오렌지색인지를 말하기 어렵다.

     B.

그렇다. 큰 꼬리지느러미를 가진 수컷이 보다 붉은색과 오렌지색을 띈다면, 암컷이 수컷을 좋아하게 만드는 특징이 큰 꼬리지느러미인지 아니면 붉은색/오렌지색인지를 말하기 어렵다.

     C.

그렇다. 암컷이 수컷에 비해 보다 붉은색과 오렌지색을 띈다면, 암컷이 수컷을 좋아하게 만드는 특징이 큰 꼬리지느러미인지 아니면 붉은색/오렌지색인지를 말하기 어렵다.

     D.

아니다. 암컷 선택에 대한 수컷의 꼬리지느러미 크기의 효과에 대한 나의 결과해석은 암컷에 의해서 선호되는 다른 특징들에 의해 아무런 영향을 받지 않는다.

(4) 한 세트의 물고기를 이용한 실험을 마치고 나서, 그 물고기를 원래 들어있던 상자에 다시 넣어 다른 물고기들과 섞이도록 해야 하는가? 아니면 이 물고기들을 다른 상자에 넣어 실험에 사용한 물고기와 사용하지 않은 것들을 구분해야 하는가?

     A.

물고기들을 다시 넣어 다른 물고기들과 섞이도록 한다. 그렇게 함으로써 이용 가능한 물고기들을 가지고 임의 조합을 만들어 반복 실험을 할 수 있다.

     B.

이미 실험에 사용한 물고기들을 분리하고, 각 반복 실험에서 새로운 물고기를 사용함으로써 각 반복 실험은 독립적인 관찰이다.

     C.

암컷 물고기는 원래 상자에 넣어 다른 암컷과 섞이게 하지만, 실험에 사용한 수컷은 분리하고, 각 반복 실험에서 새로운 수컷을 사용한다.

실험을 수행하기 전에 조교에게 답을 제출한다. 그러면 조교는 당신에게 나머지 문제를 줄 것이다.

질문 (5)～(9)

이제 실험을 수행하자. 실험은 다음과 같이 수행되어야 한다. 아래에 제시된 검증 실험 계획표에 실험 결과를 채워 넣어라. 이때 적절한 빈칸에 X표를 한다.

* 검증 실험을 할 어항에 암컷 한 마리를 넣는다. 작은 꼬리지느러미를 가진 수컷 한 마리를 한쪽의 비커에 넣고 큰 꼬리지느러미를 가진 수컷 한 마리를 다른 쪽 비커에 넣는다. 중간에 놓인 비커는 비워 놓는다.

* 물고기를 관찰한다. 2,3,4,5 분 후에 암컷이 수컷이 들어있는 양쪽 중의 어느 한 부분에 있는지 아니면 빈 비커가 있는 가운데 부분에 있는지를 기록한다.

* 두 종류의 수컷 중에서 어느 것의 색깔이 진한 붉은색과 오렌지색을 띄는 지를 기록한다.

* 검증 실험에 사용한 물고기를 분리된 상자에 넣고, 실험에 사용하지 않은 물고기로 반복 실험을 한다.

* 반복 실험을 할 때에는 큰 꼬리지느러미를 가진 수컷을 왼쪽 비커와 오른쪽 비커에 번갈아 넣는다.

* 시간이 제한되어 있으므로 반복 실험을 5번만 수행한다.

* 다음 쪽의 검증 실험 계획표에 실험 결과를 채워라. 이때 적절한 빈칸에 X표를 한다.

검증 실험 :

반

복

수

수컷

어느 수컷이 가장 진한 붉은 색과 오렌지 색을 띠는가?

어느 쪽 비커에 넣었는가?

암컷의 위치(어항속의 어느 부분에 있는가?)

2분후

3분후

4분후

5분후

왼쪽

오른쪽

왼쪽

중간

오른쪽

왼쪽

중간

오른쪽

왼쪽

중간

오른쪽

왼쪽

중간

오른쪽

1

큰 꼬리지느러미

작은 꼬리지느러미

2

큰 꼬리지느러미

작은 꼬리지느러미

3

큰 꼬리지느러미

작은 꼬리지느러미

4

큰 꼬리지느러미

작은 꼬리지느러미

5

큰 꼬리지느러미

작은 꼬리지느러미

5번의 반복 실험을 수행한 후에 (5)～(9)번 질문에 답하라.

이 실험에서는, 통계적 계산을 하는 대신에 실험 결과에서 나타나는 경향성이 제안하는 바, 즉, 더 많은 반복 실험을 해서 같은 결과를 얻었다면 어떤 결론을 내릴 수 있는가를 해석한다. 5번의 반복 실험을 끝내고 (5)～(9)번의 질문에 답하라.

(5) 암컷은 작은 꼬리지느러미를 가진 수컷을 좋아했는가? 아니면 큰 꼬리지느러미를 가진 수컷을 좋아했는가?

     A.

큰 꼬리지느러미

     B.

어느 것도 좋아하지 않았다.

     C.

작은 꼬리지느러미

(6) 암컷은 보다 진한 붉은 색과 오렌지색을 띈 수컷을 색이 연한 수컷보다 선호했는가? 아니면 그 반대인가?

     A.

암컷은 보다 진한 붉은색/ 오렌지색을 띈 수컷을 좋아했다.

     B.

수컷의 붉은색과 오렌지색이 진하고 연함에 대해 선호도를 보인다는 어떤 증거도 나타나지 않았다.

     C.

암컷은 연한 붉은색/ 오렌지색을 띈 수컷을 선호했다.

(7) 당신이 관찰한 경향성이 통계적으로 의미가 있다면, 어떤 결론을 내릴 수 있는가?

     A.

실험 결과는 큰 꼬리지느러미가 수컷을 더욱 매력적으로 만든다는 가설을 지지한다.

     B.

실험 결과는 붉은색과 오렌지색이 수컷을 더욱 매력적으로 만든다는 가설을 지지한다.

     C.

실험 결과는 꼬리지느러미의 크기나 붉은색/ 오렌지색 중의 어느 하나, 또는 두 가지 모두가 수컷을 매력적으로 만든다는 가설을 지지하지만, 이 두 가지 특징 중의 어느 것이 중요한지를 보여주지는 않는다.

     D.

실험 결과는 이러한 가설들 중의 어느 것도 지지하지 않는다.

(8) 이 실험에서는 여러 마리의 수컷과 암컷을 이용했다. 모든 반복 실험에서 같은 두 마리의 수컷을 사용하고, 반복 실험마다 암컷만을 바꾼다면 실험에 필요한 거피의 수는 감소될 수 있다. 이렇게 함으로써 당신의 실험 결과 해석에는 어떤 영향을 미치겠는가?

     A.

대부분의 암컷이 두 수컷 중의 똑같은 어느 하나에 대해 선호도를 보일 거라고 생각할 수는 없다. 따라서 그런 실험으로부터 어떤 결론도 내릴 수 없다.

     B.

대부분의 암컷이 두 수컷 중의 어느 하나에 대해 선호도를 보일 수는 있지만 이것이 수컷의 꼬리지느러미 크기 때문인지, 아니면 그 밖의 다른 것 때문인지를 말할 수는 없다.

     C.

대부분의 암컷이 큰 꼬리지느러미를 가진 수컷에 대해 선호도를 보일 수 있다. 이것은 암컷이 짝을 선택할 때 꼬리지느러미 크기가 중요한 특성이 된다는 것을 의미한다. 그러나 나는 암컷이 어느 수컷을 좋아하는지를 확인하기 전에 각 암컷에게 보다 긴 시간을 주고 선택하도록 해야만 할 것이다.

     D.

이것은 실험 결과나 실험에 대한 해석에 전혀 영향을 미치지 않을 것이다.

(9) 처음에 제시한 지시사항에 의하면, 성간 선택은 한 쪽 성에 속한 개체가 다른 쪽 성에 속한 개체들 중에서 자신의 짝을 선택할 때 이루어진다. 그리고 성내의 선택은 한쪽 성에 속한 개체들이 다른 성에 속한 개체와 짝짓기를 하기 위해 서로 싸우거나 위협할 때 이루어진다. 오늘 수행하는 실험은 꼬리지느러미의 크기가 성간 선택에서 중요한지를 검증하기 위해 고안되었다. 거피 수컷이 큰 꼬리지느러미를 가지는 이유를 성내의 선택으로 설명할 수 있는지를 검증하는 실험을 수행하고자 한다면, 다음 중 어떤 실험 계획이 가장 적절한가?

     A.

두 마리의 암컷 거피를 한 어항에 넣는다. 어항에서 길이가 짧은 한쪽에서 암컷들이 두 종류의 수컷 거피의 영상을 볼 수 있도록 한다. 이때 한 수컷은 큰 꼬리지느러미를 가진 것이고 다른 하나는 작은 꼬리지느러미를 가진 것이다. 암컷들 중의 어느 것이 수컷들의 필름 영상에 가장 가까이 있는지 확인한다.

     B.

다른 크기의 꼬리지느러미를 가진 수컷 두 마리를 한 어항에 넣는다. 어항에서 길이가 짧은 한쪽 면에서 수컷들이 암컷 거피 한 마리의 영상을 볼 수 있도록 한다. 수컷 중의 어느 것이 암컷의 필름 영상에 가장 가까이 있는지를 확인한다.

     C.

두 마리의 암컷 거피를 한 어항에 넣는다. 어항에서 길이가 짧은 한 쪽에서 암컷들이 두 종류의 수컷 거피 영상을 볼 수 있도록 한다. 이 때 수컷 중 하나는 큰 꼬리지느러미를 갖고 다른 하나는 작은 꼬리지느러미를 갖는다. 암컷들이 필름 영상의 어느 수컷에 가장 가까이 있는지를 확인한다.

     D.

한 마리의 암컷 거피를 한 어항에 넣는다. 어항에서 길이가 짧은 한 쪽에서 암컷이 두 종류의 수컷 거피 영상을 볼 수 있도록 한다. 이때 수컷 중의 하나는 큰 꼬리지느러미를 갖고 다른 하나는 작은 꼬리지느러미를 갖는다. 암컷이 필름 영상의 어느 수컷에 가장 가까이 있는지를 확인한다.

	정 의	일반적 결과
성간의 선택	한쪽 성(보통은 암컷)에 속하는 개체는 다른 성에 속하는 개체 중에서 선택적으로 짝을 찾는다.	수컷은 진화 결과로 암컷을 유인하는데 사용되는 눈에 두드러진 장식용 부분을 가진다.
성내의 선택	한쪽 성(보통은 수컷)에 속하는 개체는 짝지을 기회를 얻기 위해 싸움을 하지만, 다른 성은 선택의 기회를 갖지 못하고 승리자와 짝짓기를 한다.	수컷은 진화 결과로 투쟁 능력과 투쟁용 도구를 갖게 되고, 경쟁자를 위협하는데 사용되는 신호적 특징을 갖게 된다.

실험설계 A	실험설계 B	실험설계 C
실험설계 D	실험설계 E	실험설계 F
실험설계 G	실험설계 H

A.	그렇다. 작은 꼬리지느러미를 가진 수컷이 보다 붉은 색과 오렌지색을 띤다면, 암컷이 수컷을 좋아하게 만드는 특징이 큰 꼬리지느러미인지 아니면 붉은색/오렌지색인지를 말하기 어렵다.
B.	그렇다. 큰 꼬리지느러미를 가진 수컷이 보다 붉은색과 오렌지색을 띈다면, 암컷이 수컷을 좋아하게 만드는 특징이 큰 꼬리지느러미인지 아니면 붉은색/오렌지색인지를 말하기 어렵다.
C.	그렇다. 암컷이 수컷에 비해 보다 붉은색과 오렌지색을 띈다면, 암컷이 수컷을 좋아하게 만드는 특징이 큰 꼬리지느러미인지 아니면 붉은색/오렌지색인지를 말하기 어렵다.
D.	아니다. 암컷 선택에 대한 수컷의 꼬리지느러미 크기의 효과에 대한 나의 결과해석은 암컷에 의해서 선호되는 다른 특징들에 의해 아무런 영향을 받지 않는다.

A.	물고기들을 다시 넣어 다른 물고기들과 섞이도록 한다. 그렇게 함으로써 이용 가능한 물고기들을 가지고 임의 조합을 만들어 반복 실험을 할 수 있다.
B.	이미 실험에 사용한 물고기들을 분리하고, 각 반복 실험에서 새로운 물고기를 사용함으로써 각 반복 실험은 독립적인 관찰이다.
C.	암컷 물고기는 원래 상자에 넣어 다른 암컷과 섞이게 하지만, 실험에 사용한 수컷은 분리하고, 각 반복 실험에서 새로운 수컷을 사용한다.

A.	큰 꼬리지느러미
B.	어느 것도 좋아하지 않았다.
C.	작은 꼬리지느러미

A.	암컷은 보다 진한 붉은색/ 오렌지색을 띈 수컷을 좋아했다.
B.	수컷의 붉은색과 오렌지색이 진하고 연함에 대해 선호도를 보인다는 어떤 증거도 나타나지 않았다.
C.	암컷은 연한 붉은색/ 오렌지색을 띈 수컷을 선호했다.

A.	실험 결과는 큰 꼬리지느러미가 수컷을 더욱 매력적으로 만든다는 가설을 지지한다.
B.	실험 결과는 붉은색과 오렌지색이 수컷을 더욱 매력적으로 만든다는 가설을 지지한다.
C.	실험 결과는 꼬리지느러미의 크기나 붉은색/ 오렌지색 중의 어느 하나, 또는 두 가지 모두가 수컷을 매력적으로 만든다는 가설을 지지하지만, 이 두 가지 특징 중의 어느 것이 중요한지를 보여주지는 않는다.
D.	실험 결과는 이러한 가설들 중의 어느 것도 지지하지 않는다.

A.	대부분의 암컷이 두 수컷 중의 똑같은 어느 하나에 대해 선호도를 보일 거라고 생각할 수는 없다. 따라서 그런 실험으로부터 어떤 결론도 내릴 수 없다.
B.	대부분의 암컷이 두 수컷 중의 어느 하나에 대해 선호도를 보일 수는 있지만 이것이 수컷의 꼬리지느러미 크기 때문인지, 아니면 그 밖의 다른 것 때문인지를 말할 수는 없다.
C.	대부분의 암컷이 큰 꼬리지느러미를 가진 수컷에 대해 선호도를 보일 수 있다. 이것은 암컷이 짝을 선택할 때 꼬리지느러미 크기가 중요한 특성이 된다는 것을 의미한다. 그러나 나는 암컷이 어느 수컷을 좋아하는지를 확인하기 전에 각 암컷에게 보다 긴 시간을 주고 선택하도록 해야만 할 것이다.
D.	이것은 실험 결과나 실험에 대한 해석에 전혀 영향을 미치지 않을 것이다.

A.	두 마리의 암컷 거피를 한 어항에 넣는다. 어항에서 길이가 짧은 한쪽에서 암컷들이 두 종류의 수컷 거피의 영상을 볼 수 있도록 한다. 이때 한 수컷은 큰 꼬리지느러미를 가진 것이고 다른 하나는 작은 꼬리지느러미를 가진 것이다. 암컷들 중의 어느 것이 수컷들의 필름 영상에 가장 가까이 있는지 확인한다.
B.	다른 크기의 꼬리지느러미를 가진 수컷 두 마리를 한 어항에 넣는다. 어항에서 길이가 짧은 한쪽 면에서 수컷들이 암컷 거피 한 마리의 영상을 볼 수 있도록 한다. 수컷 중의 어느 것이 암컷의 필름 영상에 가장 가까이 있는지를 확인한다.
C.	두 마리의 암컷 거피를 한 어항에 넣는다. 어항에서 길이가 짧은 한 쪽에서 암컷들이 두 종류의 수컷 거피 영상을 볼 수 있도록 한다. 이 때 수컷 중 하나는 큰 꼬리지느러미를 갖고 다른 하나는 작은 꼬리지느러미를 갖는다. 암컷들이 필름 영상의 어느 수컷에 가장 가까이 있는지를 확인한다.
D.	한 마리의 암컷 거피를 한 어항에 넣는다. 어항에서 길이가 짧은 한 쪽에서 암컷이 두 종류의 수컷 거피 영상을 볼 수 있도록 한다. 이때 수컷 중의 하나는 큰 꼬리지느러미를 갖고 다른 하나는 작은 꼬리지느러미를 갖는다. 암컷이 필름 영상의 어느 수컷에 가장 가까이 있는지를 확인한다.