상어의 이빨과 호흡. 그리고 약점까지

무시무시한 바다의 명실상부 포식자 상어. 하지만 이들의 지느러미는 종종 터무니없는 보양식이라는 소문때문에 인간들의 표적이 되기도 하죠. 정말 이들의 약점은 인간이라고 밖에 보이지 않는 정말 강력한 존재가 아닐 수 없는데요, 정말 그럴까요? 다양한 모습들이 공존하고 있는 바다의 맹수이자 포식자. 상어에 대해서 오늘 다같이 공부해보는 시간을 가져보겠습니다.

상어에 대해

상어는 연골 골격을 가지고 있고, 머리에는 보통 5개에서 7개에 이르는 아가미와 머리에 융합되지 않은 가슴 지느러미가 특징인 탄성을 가진 물고기 그룹입니다. 현대의 상어는 가오리의 자매 그룹이라고도 하는데요, 그 밖에도 다양한 분류범위가 있으나 이 광범위한 정의에 따르면 가장 오래된 것으로 알려진 상어는 약 4억 3천 만 년 전으로 거슬러 올라가며, 이들은 종종 가시상어라고 불렸다고 하고 연골어류 전체의 조상이라고 볼 수 있다고 합니다. 이후로 상어는 약 500종 이상의 개체들로 다양화되었고 길이가 17센티인 상어와 최대 길이가 40피트에 이르는 상어 등 그 개체 간의 모습도 매우 다양하다고 합니다. 그들은 일반적으로 민물에 살지 않지만 황소상어와 강상어와 같이 해수와 민물 모두에서 볼 수 있는 몇 가지 알려진 예외가 있다고 하며, 다른 측면으로 상어는 유체 역학을 개선할 뿐만 아니라 손상과 기생충으로부터 피부를 보호하는 피부 치아를 가지고 있다고 하며 또한 교체 가능한 수많은 치아의 이른바 세트를 가지고 있다고 합니다. 몇몇 종은 먹이 사슬의 맨 위에 있는 유기체인 정점 포식자이며, 여기에는 청상어와 백상아리 및 귀상어 등의 상어가 포함된다고 합니다. 마지막으로 상어 고기 또는 상어 지느러미 스프를 위해 인간에 의해 잡힌 많은 상어들의 개체 수가 위협을 받고 있으며, 실제로 1970년 이후 상어의 개체 수는 대부분 남획으로 인해 71% 감소했다고 합니다.

상어의 진화

상어와 같은 콘드리크티안의 존재에 대한 증거는 육지 척추동물이 존재하기 전과 다양한 식물이 대륙을 차지하기 전 시기인 오르도비스기로 거슬러 올라가는데, 최초의 상어로 추정되는 존재의 비늘이 발견되었으며 모든 고생물학자들이 이것이 진정한 상어의 것이라는데 동의하는 것은 아니며 이 비늘이 실제로 어떤 다른 동물의 것이라고 주장하기도 합니다. 때문에 일반적으로 폭넓게 인정되는 가장 오래된 상어의 비늘은 약 4억 2천 만 년 전 실루리아기의 것이라고 하며 그 동물은 현대의 상어와는 매우 다르게 생겼는데, 현대 상어는 삼지창처럼 세 갈래의 가는 이빨의 모양을 하고있어서 물고기를 물어뜯는데 특화되었다고 합니다. 현대 상어의 대부분은 약 1억 년 전으로 거슬러 올라갈 수 있으며 대부분의 화석은 종종 많은 수의 이빨로 이루어져 있다고 하고 부분적인 해골과 심지어 완전히 화석화된 유적이 발견되기도 했다고 합니다. 추정으로 상어는 일생동안 수만 개의 이빨을 새로 갈아치운다고 하며 이는 당연히 풍부한 이빨 화석의 존재를 설명하고 치아는 쉽게 화석화되는 인간칼슘인 인회석으로 구성되기에 상어가 죽으면 분해되는 해골이 부서져 인회석 프리즘이 흩어지고, 보존을 위해서는 바닥 퇴적물에 빠른 매몰이 필요하다고 합니다. 가장 오래되고 원시적인 상어와 같은 물고기 중에는 약 3억 7천 만 년 전의 오하이오와 켄터키, 그리고 테네시의 고생대 지층에서 발견되었습니다. 지구 역사의 그 시점에서 이 암석들은 북아메리카의 대부분을 가로질러 뻗어 있는 넓고 얕은 바다의 부드러운 바닥 퇴적물을 구성했다고 하고 이 추정되는 동물은 뻣뻣한 삼각형 지느러미와 가느다란 턱을 가진 길이가 약 1미터에 불과했다고 합니다. 이빨에는 잦은 사용으로 인해 마모된 여러 개의 뾰족한 자국이 있었다고도 하며 함께 발견된 이빨이 적은 것으로 보아 현대의 상어처럼 이빨이 그렇게 자주 교체되지는 않았을 것으로 추정되고 있습니다. 하지만 꼬리의 모양이 현재의 백상아리와 유사하기 때문에 뱃 속에 꼬리가 먼저 배열된 전체 물고기의 존재는 그들이 매우 민첩하고 빠르게 헤엄쳤다는 것을 암시하는 증거이기도 하다고 합니다.

고대상어의 멸종

2021년에 발표된 연구는 약 2천 만 년 전에 발생한 주요 상어 멸종 사건에 대한 증거를 제공했는데, 이것은 중신세 붕괴가 확립되기 5백만 년 전의 일이며 이 멸종 사건의 원인은 아직 알려져 있지 않지만 연구에 따르면 원양 상어의 다양성은 70% 이상 감소하고 개체 수는 90% 이상 감소했으며 현대 상어는 이 사건에서 결코 회복되지 않았다고 하고 저자들은 또한 멸종 사건 이전에 상어가 오늘날보다 대양 생태계에서 훨씬 더 큰 역할을 했다고 말하며 현재 53종의 바다 상어 종만이 남아 있다고 합니다.

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이빨의 특징

상어 이빨은 턱에 직접 고정되지 않고 잇몸에 박혀있으며 평생 동안 끊임없이 교체된다고 하고 턱 안쪽의 홈에 여러 줄의 교체 치아가 자라며 컨베이어 벨트처럼 꾸준히 앞으로 이동하는 과정을 겪고 일부 상어는 때문에 일생동안 약 3만 개에 이르는 이빨을 잃는다고 합니다. 치아의 교체 기간은 대략 8일에서 10일 정도라고 하며 때때로 몇 개월에 이르기까지 다양하다고 하며, 대부분의 종에서 이빨은 한 번에 하나씩 교체되고 이빨의 모양 또한 상어의 식단에 따라 다르다고 합니다. 연체동물과 갑각류를 먹는 개체는 부수는데 사용되는 조밀하고 납작한 이빨을 가지고 있으며, 물고기를 먹는 개체는 움겨잡기 위해 바늘같은 이빨을 가지고 있고 포유류와 같은 더 큰 먹이를 먹는 것은 아래를 가리키는데, 그립을 위한 톱니와 절단을 위한 톱니의 모서리와 같은 삼각형의 위쪽 톱니를 가지고 있다고 합니다.

상어의 부력

경골어류와 달리 상어는 부력을 위해 가스로 채워진 부레를 가지고 있지 않은데, 대신 상어는 스쿠알렌을 함유한 기름으로 채워진 큰 간과 뼈의 정상 밀도의 약 절반인 연골에 의존한다고 하며 그들의 간은 전체 체질량의 30%를 차지할 정도라고 합니다. 간의 효과는 제한적이므로 상어는 수영하는 동안 수심을 유지하기 위해 동적인 움직임을 사용하며 특히 샌드타이거 상어는 위장에 공기를 저장하여 부레의 형태로 사용한다고 하며, 바닥에 사는 상어들은 부력이 필요없으므로 해저에서 휴식을 취할 수 있다고 합니다. 일부 상어는 뒤집히거나 코를 쓰다듬으면 자연적인 긴장 부동 상태에 들어간다고 하는데, 연구원들은 종종 이 방법은 상어를 안전하게 다루기 위해 사용하기도 한다고 합니다.

상어의 호흡

다른 물고기와 마찬가지로 이들은 바닷물이 아가미를 지나갈 때 바닷물에서 산소를 추출합니다. 하지만 다른 물고기와 달리 상어의 아가미 틈새는 덮이지 않고 머리 뒤에 일렬로 놓아져 있으며, 스피라클이라고 하는 수정된 슬릿은 눈의 바로 뒤에 위치하고 있으며 이는 호흡하는 동안 상어가 물을 받아들이는 것을 돕고 바닥에 사는 상어에서 중요한 역할을 한다고 하며 활동성 원양 상어에서는 나선이 줄어들거나 없다고 합니다. 쉬는 동안 대부분의 상어는 아가미 위로 물을 펌핑하여 산소가 풍부한 물을 지속적으로 공급하고 소수의 종은 아가미를 통해 물을 퍼올리는 능력을 잃어서 쉬지 않고 헤엄쳐야 한다고 합니다. 이 종들은 움직일 수 없으면 질식의 위험이 있고 때문에 죽지 않기 위해서는 끊임없이 움직여야 한다고 합니다.

 

은근 알면 알수록 흥미로운 사실들이 많지 않나요? 저는 상어의 호흡이 다른 물고기와 같을 줄 알았는데 움직이면 질식할 정도로 이렇게 비효율적인 호흡법을 가지고 있는지 몰랐네요. 여러분들은 알고 계셨나요. 너무나도 재밌는 해상동물 소개는 앞으로도 계속됩니다. 기대해주세요.

 

출처 : wikipedia