이전 기사 바로 가기: [과학이 밝혀낸 101가지 놀라운 사실들] 우주에도 색깔이 있다?

​동물 왕국의 놀라운 생존 전략과 특성들

동물의 세계는 우리 상상을 뛰어넘는 놀라운 적응과 진화의 결과물들로 가득하다. 수백만 년의 진화 과정을 통해 각각의 동물들은 독특한 생존 전략과 특별한 능력을 발전시켰기 때문이다.

동물들의 이러한 놀라운 특성들은 수백만 년의 진화가 만들어낸 완벽한 적응의 결과이다. 동물들이 가진 각각의 고유한 특성은 생존과 번식이라는 궁극적 목표를 위해 발달되었으며, 생명의 다양성과 놀라운 적응력을 보여준다. 육지에서 바다까지, 하늘에서 땅속까지, 동물들의 경이로운 특성들을 살펴보며 생명의 다양성과 신비로움을 탐험해 보자.

독특한 신체 구조와 감각

- 기린은 사람보다 번개에 맞을 확률이 30배나 높다. 1996년부터 2010년까지 기록된 번개로 인한 기린 사망 사례는 5건에 불과하지만, 당시 기린 개체수가 14만 마리였던 점을 고려하면 연간 천 마리당 0.003건의 번개 사망률을 보인다. 이는 인간의 30배에 해당하는 수치인데, 기린의 키가 평균 5-6m에 달하는 것이 주요 원인이다. 번개는 주변에서 가장 높은 물체를 향해 치는 경향이 있다. 아프리카 사바나의 평평한 지형에서 기린은 자연스럽게 피뢰침 역할을 하게 된다.

- 사실 문어는 촉수가 아닌 팔을 가지고 있다. 두족류를 연구하는 과학자들은 촉수를 끝부분에만 빨판이 있는 부속기관으로 정의한다. 문어의 팔은 길이 전체에 빨판이 있어 엄밀히 말하면 팔에 해당한다. 문어는 8개의 팔을 가지고 있으며, 각 팔에는 수십 개의 빨판이 있다. 오징어는 8개의 팔과 2개의 촉수, 총 10개의 부속기관을 보유하고 있어 문어와 구별된다.

- 불가사리는 몸이 따로 없다. 성게나 모래달러 등 다른 극피동물들과 마찬가지로 불가사리의 몸 전체는 기술적으로 머리로 분류된다. 이들은 중추신경계가 분산되어 있어 팔 하나가 잘려도 재생이 가능하며, 경우에 따라서는 잘린 팔에서 새로운 개체가 자라나기도 한다. 일부 불가사리 종은 팔의 5분의 1만 남아도 완전한 개체로 재생할 수 있는 놀라운 능력을 가지고 있다.

- 달팽이는 1,000개에서 12,000개의 치아를 가지고 있다. 하지만 우리가 아는 치아와는 다르게 달팽이의 '치아'는 파일 같은 혀 전체에 분포되어 있는 미세한 구조물들이다. 라둘라라고 불리는 이 구조는 음식을 갉아서 먹는 데 사용된다. 라둘라는 마모되면 계속해서 새로운 치아가 생성되며, 달팽이의 식성에 따라 치아의 모양과 배열이 달라진다.

- 개는 머리를 기울이는 행동을 통해 친숙한 단어를 더 정확히 파악한다. 개가 주인의 말에 고개를 갸우뚱하는 이유는 소리의 출처를 더 빠르게 찾기 위해서인데, 특히 '산책'과 같은 친숙한 단어를 들을 때 이런 행동을 보이며, 이런 행동은 목소리의 톤을 더 잘 이해하는 데도 도움이 된다. 개의 귀는 18개의 근육으로 이루어져 있어 소리의 방향을 정확히 파악할 수 있으며 인간보다 4배 멀리서 나는 소리를 들을 수 있다.

- 세계에서 가장 큰 나비는 날개 폭이 최대 30cm에 달한다. 파푸아뉴기니 동부 오로 주 숲에서 발견되는 알렉산드라 제비나비가 그 주인공이다. 이 나비는 멸종 위기종으로 서식지 파괴로 인해 개체 수가 급격히 감소하고 있다. 암컷이 수컷보다 훨씬 크며, 한 마리의 표본이 1966년에 7,000달러에 팔린 기록이 있을 정도로 희귀하다. 일반적으로 암컷의 날개폭은 25-28cm이지만 최대 30cm까지 기록되어 있다.

놀라운 생존 및 장수 능력

- 세계에서 가장 오래 산 개는 29.5세까지 살았다고 한다. '블루이'라는 이름의 오스트레일리아 목축견이 이 기록의 주인공인데, 일반적으로 개의 평균 수명이 10-15년인 것을 고려하면 이것은 정말로 놀라운 기록이다. 흥미롭게도 소형견일수록 수명이 길고 대형견일수록 수명이 짧은 경향이 있는데, 이는 대형견의 빠른 성장률과 관련이 있다고 분석된다. 

- 세계에서 가장 오래 산 고양이는 38년 3일을 살았다. '크림 퍼프'라는 이름의 이 고양이는 기네스북에 등재된 최장수 고양이다. 실내에서 기르는 고양이가 야외 고양이보다 평균 2-5배 더 오래 사는데, 이는 교통사고, 질병, 포식자로부터의 위험이 줄어들기 때문이다.

- 유리 해면은 15,000년까지 살 수 있어 지구상에서 가장 오래 사는 생물 중 하나이다. 불멸의 해파리는 이론적으로 영원히 살 수 있지만 사실 과학자들은 이를 확신하지 못하고 있다. 불멸의 해파리는 스트레스를 받으면 어린 상태로 되돌아가는 능력을 가지고 있다고 여겨진다. 이런 '역노화' 과정은 텔로미어의 길이가 다시 길어지는 것과 관련이 있어 노화 연구의 중요한 모델이 되고 있다.

- 닭은 머리 없이도 18개월을 살 수 있다. 1940년대 미국에서 '마이크'라는 이름을 가진 닭의 놀라운 사례가 확인되었다. '마이크'는 경정맥과 대부분의 뇌간이 손상되지 않았기 때문에 생존에 필요한 최소한의 뇌 기능을 유지할 수 있었기 때문에 머리를 잃고도 살아남을 수 있었다. 참고로 뇌간은 심장박동, 호흡, 혈압 조절 등 생명 유지에 필수적인 기능들을 담당하는 가장 원시적인 뇌 부위다.

- 박테리아는 15,000년까지 살 수 있다. 일부 극한 환경에서 발견되는 박테리아들은 극도로 느린 신진대사를 통해 수천 년을 생존할 수 있다. 시베리아 영구동토층에서 발견된 일부 박테리아는 실제로 수만 년 동안 휴면 상태로 있다가 되살아났다. 이러한 극한 미생물들은 화성과 같은 외계 환경에서도 생명체가 존재할 가능성을 시사한다.

감각과 의사소통의 비밀 

- 기린은 서로 의사소통하기 위해 허밍을 한다. 저주파 허밍은 무리에서 떨어진 개체들 사이의 '연락 신호' 역할을 하는 것으로 추정되며, 어둠 속에서 서로를 찾는 데 도움을 준다. 일부 연구자들은 기린이 잠꼬대도 한다고 생각한다. 이 허밍 소리는 20Hz 이하의 인프라사운드 영역으로 수 킬로미터까지 전달될 수 있어 넓은 사바나에서 효과적인 의사소통 수단이 된다.

- 개미는 화가 나거나 위협을 느끼거나 짓눌릴 때 강한 냄새를 내는 화학물질을 분비한다. 트랩-조 개미는 화가 날 때 초콜릿 냄새를 내고, 시트로넬라 개미는 이름에서 알 수 있듯이 레몬 향을 발산한다. 개미는 300종 이상의 서로 다른 페로몬을 사용해 의사소통하며 이는 인간 언어보다 훨씬 복잡한 화학적 언어 체계를 이룬다.

- 하마는 실제로는 수영을 할 수 없다. 하마의 뼈는 매우 크고 밀도가 높아서 부력이 거의 없다. 대신 강바닥이나 해저에서 슬로우 모션 갤럽을 한다. 놀랍게도 하마는 물속에서 잠을 잘 수도 있는데, 자동으로 물 위로 올라와 숨을 쉰 다음 다시 가라앉는 반사 작용이 있기 때문이다. 하마의 골밀도는 포유류 중에서도 특별히 높은데 이는 물속에서의 안정적인 움직임을 위한 진화적 적응으로 여겨진다.

- 물고기는 비상시에 질서정연한 대기열을 형성한다. 네온 테트라 물고기들이 좁은 공간을 통해 대피할 때 서로 충돌하거나 막히지 않도록 줄을 선다고 한다. 과학자들은 이를 물고기가 비상 상황에서도 사회적 규칙을 존중할 수 있음을 보여주는 증거로 해석한다. 이런 집단 행동은 '떼 지능'의 한 예로, 개체들이 간단한 규칙을 따름으로써 복잡한 집단 패턴을 만들어낸다.

특별한 생리적 특성 

- 개미는 폐가 없다. 대신 기문이라고 불리는 9-10개의 작은 구멍을 통해 호흡한다. 이 기문들은 개미의 몸 전체에 분포되어 있으며 직접적으로 산소를 조직에 전달하는 기관계를 이룬다. 이런 호흡 시스템은 곤충이 작은 크기를 유지하는 이유 중 하나로, 기관계의 효율성 때문에 곤충은 일정 크기 이상으로 클 수 없다.

- 오리너구리는 젖을 땀처럼 분비한다. 젖꼭지가 없기 때문에 피부를 통해 젖이 스며 나오는 것이다. 오리너구리는 수생 포유류이므로 실제로는 땀을 흘리지 않는다. 참고로 오리너구리는 단공류라는 독특한 포유류 그룹에 속하며 포유류임에도 불구하고 알을 낳는 특이한 특성을 가지고 있다.

- 플라밍고는 분홍색으로 태어나지 않는다. 회색이나 흰색 깃털을 가지고 태어나며, 염수 새우와 청록 조류를 먹기 시작한 후에야 분홍빛을 띠게 된다. 카로티노이드라는 색소가 이러한 색 변화의 원인이다. 흥미롭게도 동물원의 플라밍고들은 자연에서 같은 먹이를 구할 수 없어 인공적으로 카로티노이드를 보충해 주지 않으면 색이 바래진다고 알려져 있다. 

- 붉은 털 고양이의 대부분은 수컷이다. 수컷 붉은 털 고양이와 암컷의 비율은 대략 3:1이다. 이는 붉은 털 유전자가 X 염색체에 위치하기 때문인데, 암컷은 붉은 털이 되기 위해 두 개의 유전자 사본이 필요하지만 수컷은 하나만 있으면 된다. 삼색털 고양이의 경우는 정반대로 거의 모두 암컷인데, 이 역시 X 염색체 연관 유전의 결과로 분석된다.

- 날아다니는 곤충들은 적어도 해발 3.25km 높이까지 올라갈 수 있다. 고산 꿀벌은 해발 3.25km까지 생활하는 것이 발견되었으며, 실험실 조건에서는 9km 높이의 공기 밀도와 산소 농도에서도 비행할 수 있었다. 이는 에베레스트산보다 높은 고도다. 이런 고고도 비행 능력은 곤충의 효율적인 호흡계와 작은 몸집으로 인한 높은 표면적 대 부피 비율 덕분이다.

- 식물만이 광합성을 하는 것은 아니다. 조류(식물이 아님)와 일부 다른 생물들도 햇빛을 에너지원으로 전환할 수 있다. 일부 바다 민달팽이는 먹은 조류의 엽록체를 자신의 세포에 저장하여 몇 달 동안 광합성을 지속할 수 있다. 바다 민달팽이인 엘리시아 클로로티카는 먹은 조류에서 엽록체를 "훔쳐와서" 자신의 소화관 세포에 저장한다. 이 엽록체들은 엘리시아 클로로티카가 몇 달 동안 기능을 유지하면서 광합성을 수행할 수 있도록 해준다. 또 진딧물은 카로테노이드를 자체 합성하여 광합성과 유사한 과정을 통해 햇빛으로부터 에너지를 얻을 수 있다. 

- 식물은 씨앗보다 먼저 나타났다. 화석 기록에 따르면 초기 식물은 이끼와 비슷했으며 단세포 포자로 번식했다. 다세포 씨앗은 그로부터 1억 5천만 년 후에야 진화했으며, 이는 육상 환경에 더 잘 적응하기 위한 진화적 발전으로 볼 수 있다. 씨앗의 발명은 식물이 건조한 환경에서도 번식할 수 있게 해준 생명체 역사상 가장 중요한 혁신 중 하나였다.