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연재 기사

환경과 생물

어린이과학동아 2005.09.15 18호

자연에서 살아남기 위한 생물들의 치열한 적응 방법에 대해 느낀 점이 많았나요? 해리포털 선생님의 적응은 지나쳤다구요? 하하, 역시 뭐든지 지나치면 안 좋다는 어른들 말씀이 틀린 게 없지요.

그럼 과학교과서 뛰어넘기 플러스를 통해 생물들이 어떻게 환경에 적응했는지 좀 더 알아보도록 해요.


진화의 실험실‘갈라파고스'

다윈이 진화론을 발표하기 전까지 사람들은 지구상의 모든 생물들은 신이 창조했다고 믿었답니다. 그러나 진화론이 발표되고 갈라파고스 제도가 알려지면서 그 믿음이 틀렸다는 것을 알게 되지요.

남아메리카 대륙 옆에 14개의 조그만 섬으로 이뤄진 갈라파고스 제도. 생물의 진화를 직접 눈으로 확인시켜 주는 신비한 곳. 1835년 다윈이 이 제도를 방문한 후 수많은 학자들이 생물의 진화 연구를 위해 찾아왔고, 이후 이 제도는‘진화의 실험실’이라고 부르게 되었습니다. 갈라파고스 제도에서 살아가는 생물들은 섬마다 그 모습이 다릅니다.

갈라파고스코끼리거북은 섬마다 등딱지의 모양이 다르며, 등딱지의 특징만 봐도 어느 섬에 사는지 알 수 있다고 해요. 또한 처음 이 제도에 건너 온 조상은 단 1종류였는데 지금은 15종류나 되는 갈라파 고스핀치의 경우도 환경에 따른 생물의 적응을 잘 보여주는 예입니다.

갈라파고스핀치의 부리가 섬의 환경마다 다르게 진화된 것이지요. 이렇 듯 섬의 환경에 따라 다르게 진행된 생물의 적응 모습은 다윈이 진화론을 생각하는데 크게 기여했답니다.



북극여우와 페넥여우는 왜 모습이 다를까?

우리가 알고 있는 여우의 모습은 어떤가요? 영리하게 생긴 눈과 입, 날렵한 몸을 갖고 있는 모습이지요. 그런데 추운 북극에 사는 북극여우의 모습과 덥고 건조한 사막에 사는 페넥여우의 모습은 완전히 다르답니다. 각각 처한 환경에서 살아남기 위해 오랜 세월을 거쳐 모습이 바뀐 사례지요. 환경은 같은 종류의 동물도 그 모습을 이처럼 바꾸는 역할을 합니다.

북극여우 - ‘추위에 견디기 위해 이런 외모로 바뀌었어요!’
ㆍ털이 많다.
ㆍ북극의 추위를 견디기 위해 온몸이 북실북실한 털로 덮여 있다.
ㆍ겨울이 되면 눈처럼 털이 하얗게 변한다.
ㆍ일년 내내 눈이 덮여 있는 북극에서 하얀 털은 천적의 눈에 띠지 않게 해 준다.
ㆍ귀나 입 등이 작고 뭉특하다.
ㆍ몸의 끝 부분이 작고 뭉특할수록 열이 잘 방출되지 않는다.
ㆍ몸집이 크고 살이 찐 편이다.
ㆍ몸집이 크면 열의 방출량보다 발생량이 커 몸 속에서 열을 잘 보관할 수 있다.



페넥여우 - ‘더위에 견디기 위해 이런 외모로 바뀌었어요!’
ㆍ털이 적다.
ㆍ더운 사막에서 체온 유지를 하기 위해서 많은 털은 필요하지 않다.
ㆍ갈색 털을 갖고 있다.
ㆍ온통 모래로 덮여 있는 사막에서 갈색 털은 천적의 눈에 띠지 않게 해 준다.
ㆍ귀와 입이 크고 뾰족하다.
ㆍ몸의 끝 부분이 크고 뾰족할수록 열이 많이 발산되어 체온이 올라가는 것을 막아 준다.
ㆍ몸집이 작고 마른 편이다.
ㆍ몸집이 작을수록 열이 많이 발산되어 체온이 올라가는 것을 막아 준다.




낙타가 개발한‘사막에서 살아남기’

‘사막’하면 가장 먼저 떠오르는 장면이 무엇인가요? 아마 끝없이 펼쳐진 모래 위를 묵묵히 걷고 있는 낙타의 모습일 거예요. 물뿐만 아니라 마땅한 먹이도 없고 강한 모래바람이불어 닥치는 혹독한 사막에서 낙타는 어떻게 살아갈까요?

'혹독한 환경에서 살아남기 위해 이렇게 진화했다! ’
ㆍ눈 - 긴 눈썹이 강렬한 햇빛과 모래 바람을 막아 준다.
ㆍ귀 - 긴 털이 모래가 귓속으로 들어가는 것을 막아 준다.
ㆍ혹 - 혹 속의 지방은 며칠 동안 물과 먹이 없이 살아갈 수 있게 해 준다.
ㆍ코 - 콧구멍을 여닫을 수 있어 모래가 콧속으로 들어가는 것을 막아 준다.
ㆍ땀 - 외부의 온도에 따라 체온을 조절할 수 있어 거의 땀을 흘리지 않는다.
ㆍ걷기 - 같은 쪽의 앞발과 뒷발을 함께 움직이며 걷기 때문에 오래 걸어도 지치지 않는ㆍ다.
ㆍ발 - 둥글고 넓적한 발바닥은 모래에 빠지지 않게 해 주며 스펀지와 같이 부드럽다.
ㆍ배설물 - 수분 손실을 최소화하기 위해 물기가 거의 없는 변을 배설한다.





지구가 멸망해도 우리는 살아남을걸?

생물학자들은 지구가 멸망해도 살아남을 수 있는 생물이 바퀴라고 이야기합니다. 먼 옛날 지구를 점령했던 공룡은 다 멸종했어도 바퀴는 살아남아 현재의 번성을 누리고 있으니까요. 바퀴는 어떤 척박한 환경에서도 살아갈 수 있도록 스스로 진화에 진화를 거듭했답니다. 혐오감을 주는 외모와 병균을 옮기는 특성 때문에 인간의 골칫거리가 되어 버린 바퀴의 놀라운 적응력에 대해 알아보자구요.

Q : 바퀴는 쉽게 잡기 힘들다. 어떻게 그렇게 잘도망갈까?
A : 바퀴는 1초에 25번의 방향 전환을 할 수 있다. 그것도 초속 1m의 속도로 달리면서 말이다.(사람이라면 시속 150km로 달리는 것과 마찬가지다.) 이런 속도로 달리면서 방향을 민첩하게 바꾸는 동물은 바퀴밖에 없다.

Q : 바퀴는 살아 있는 화석이라고 하는데 그 이유는 무엇인가?
A : 약 3억 년 전 고생대부터 멸종되지 않고 살아 있기 때문이다. 당시의 생물들은 화석으로밖에 볼 수 없다.

Q : 분명 바퀴가 많은 것 같은데 눈에는 띠지 않는다. 어떻게 된 것일까?
A : 바퀴의 몸에 있는 미세한 털들은 지상 최고의 경보 장치다. 공기가 움직이면서 이 털들을 움직이면 몸 속의 신경섬유는 즉시 위험 신호를 보내 순식간에 도망칠수 있다. 위험을 감지하고 도망치는 데 걸리는 시간은 20분의 1초보다 빠르다.

Q : 바퀴를 쫓다가 갑자기 사라져 버렸다. 어떻게 된 것일까?
A : 바퀴벌레의 외부 골격은 오그라들 수 있기 때문에 아무리 조그만 틈바구니라도 비집고 들어갈 수있다. 몸을 웅크리고 있으면 심지어 사람의 발에 밟혀도 죽지 않는다.

Q : 바퀴의 가장 무서운 천적은?
A : 바퀴에게도 천적은 있다. 하지만 어떤 바퀴들은 공격하는 개미나 딱정벌레에게‘키논’이라는 화학물질을 뿜어 기절시킨다. 약한 새끼들은 공격자에게 다리를 붙잡히면 다리를 끊어 버리는데 끊어진 다리는 나중에 다시 생겨난다. 그래도 바퀴의 가장 무서운 천적은 인간이 아닐까?

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