고래의 진화와 높은 지능. 그리고 의사소통방식
여러분들은 지구에서 가장 큰 생물이 어디에 살고 있는지 알고 계신가요? 네 바로 바다에 살고있고 그 이름은 고래인데요, 이들은 어떻게 이렇게도 큰 몸집과 포유류라는 특성을 가지고 살아가는 것일까요. 지금껏 있었던 궁금증들을 오늘 한 번 다같이 해결해보면 좋을 것 같습니다.
고래 요약 정보
고래는 완전히 수생에 기반을 둔 태반 해양 포유류이며 광범위하게 분포하고 다양한 종을 가지고 있는 동물입니다. 이들은 완전한 수중생물이며 바다에서 먹이를 먹고 짝짓기를 하고 새끼를 낳고 젖을 먹이고 양육합니다. 크기는 약 2.5m인 난쟁이 고래부터 최대 30m에 이르는 향유고래까지 그 개체별로 상이하며, 특히 향유고래는 지구상에서 가장 큰 이빨을 가진 포식자이기도 합니다. 고래의 여러 종들은 암컷이 수컷보다 크다는 점에서 성에 따라 모습을 달리 하는 성적 이형성을 가지고 있습니다. 이들 종의 하나인 수염고래는 이빨이 없다고 하는데, 대신 그들은 먹이로 삼는 크릴새우와 플랑크톤을 엄청난 양의 흡입을 통해 섭취하고 그 수염을 통해 걸러낸다고 합니다. 이와는 대조적으로 이빨고래는 물고기나 오징어를 잡기에 적합한 원뿔형 이빨을 가지고 있는데, 이들은 또한 수면 위나 아래에서 모두 뛰어난 청각을 가지고 있어서 눈이 손상된 개체도 금방 죽지않고 살아남을 수 있다고 합니다. 향유고래는 선호하는 먹이인 오징어를 잡기위해 아주 깊은 수심으로까지 잠수하는데 적합한 몸을 가지고 있다고 하네요. 이들은 육지에 사는 포유류에서 진화했다고 하며 오랜 시간동안 물 속에 있을 수는 있지만 공기를 마시기 위해 정기적으로 수면 위로 올라와야 하며, 향유고래와 같은 일부 종은 수중에서 최대 1시간 30분 동안 머무를 수 있다고 합니다. 머리 꼭대기에는 공기를 흡입하고 내보내는 변형된 콧구명이 있으며, 이들은 또한 피부 아래에 지방층을 보유하고 있는 온혈 동물의 특징을 가지고 있다고 합니다. 유선형의 방추형 몸체와 지느러미 모양으로 변형된 두 개의 팔다리로 고래는 물개만큼 유연하거나 민첩하지는 않지만 최대 20노트에 이르는 속도로 수영할 수 있다고 합니다. 그리고 고래는 그 서식범위가 넓긴 하지만 대체적으로 북반구, 혹은 남반구의 차가운 물을 선호하는 경향이 있다고 하며 새끼를 낳기 위해서는 적도로 이동한다고 합니다. 혹등고래와 대왕고래와 같은 종은 먹이를 먹지않고도 수천 마일을 항해할 수 있는 에너지 보존 능력을 가지고 있다고 하네요. 수컷은 일반적으로 매년 여러 암컷과 짝짓기를 하지만 암컷은 대게 2년 또는 3년에 한 번씩만 짝짓기를 한다고 하며, 고래 새끼들은 일반적으로 봄과 여름 사이에 많이 출생한다고 합니다. 암컷은 이러한 양육에 대해 거의 모든 책임을 지며 일부 종들의 어미는 최대 2년 동안은 먹이를 먹지도 않고 새끼를 보살핀다고 합니다. 고래는 한 때 뛰어난 식품군으로 인간들에 의해 끊임없이 학살되고 사냥되었지만 이제는 국제법의 보호를 받고 있으며, 실제로 북대성양 참고래는 20세기에 거의 멸종되다시피해서 개체 수가 450마리에 불과했다고 합니다. 하지만 인간의 사냥외에도 다양한 위협들이 있는데, 바로 해양의 오염입니다.
고래의 진화
고래의 형태는 수렴진화의 많은 예시로 활용됩니다. 가장 분명한 점은 유선형의 물고기과 이들은 같은 몸의 형태를 공유한다는 점이며, 다른 예로 박쥐가 사용하는 것과 동일한 청각시스템인 저주파를 활용하고, 펠리컨과 같은 엄청난 턱기능을 소유한 것으로 알려져 있습니다. 오늘날 고래와 가장 가까운 육지생물은 바로 하마라고 보는데, 이들은 약 6천 만년 전의 같은 줄기에서 분화되었다고 합니다.
고래의 신체
모든 고래에게는 두꺼운 지방층이 존재한다고 하는데, 극지방 근처에 사는 종들은 특히 더 지방층이 두껍다고 하며 이것은 최대 11인치에 달하는 두께라고 합니다. 이 지방은 부력이 되어 그들에게 수영에 유리한 점을 주기도 하며, 또는 적으로부터 공격을 어느 정도 막아주는 기능을 하기도 하고, 출산을 위해 적도로 이동할 때는 장기간 금식을 대비하는 에너지 저장고의 역할을 하기도 한다고 합니다. 또한 추위를 막아주는 단열재의 역할을 한다고 하기도 하네요. 그리고 고래는 육식 동물과 구조가 유사한 2개 내지 3개의 위를 가지고 있는데, 이것은 음식을 분쇄하고 소화시키는 각각의 역할을 따로 맡아 수행한다고 합니다.
수영 매커니즘
고래는 전면에 두 개의 지느러미와 꼬리 지느러미가 있으며 완전히 발달된 뒷다리를 가지고 있지는 않지만 향유고래나 활머리고래와 같은 일부 종들은 발과 손가락을 포함할 수 있는 별개의 부속기관을 가지고 있다고 합니다. 이들의 수영 실력은 일반적으로 속도가 최대 30km에 이른다고 하며 물개와 비교했을 때 비슷한 수준이라고 합니다. 목과 척추가 융합이 된 신체의 특징은 빠른 속도로 수영을 할 때 안정성을 증가시키지만 유연성을 감소시키는 단점이 있다고 하며 대표적으로 고래는 머리를 돌릴 수 없다고 합니다. 고래는 꼬리 지느러미와 하체를 위아래로 움직여서 헤엄을 치며 수직 운동을 통해 스스로를 추진하고 지느러미는 주로 방향을 바꾸는 조향에 사용된다고 합니다. 이들은 깊은 잠수에도 적합한 신체를 가지고 있는데, 유선형의 몸체 외에도 물 속에서 산소를 보존하기 위해 심박 수를 의도적으로 늦출 수 있다고 하며, 혈액은 수압에 내성이 있는 조직에서 심장과 뇌로 다른 기관과 연결됩니다.
의사소통 방식
고래의 발성은 여러가지 목적으로 사용된다고 하는데, 대표적으로 혹등고래와 같은 일부 종들은 선율이 있는 노래 소리를 통해 서로간의 의사소통을 한다고 하며 심지어 포획된 일부 고래들은 인간의 말을 흉내내려고 하는 것으로 알려져 있다고 합니다. 과학자들은 이것이 고래가 인간과 의사소통을 하려하는 강한 욕구를 나타내는 것이라고 언급하기도 하였으며, 하지만 고래는 인간과는 매우 다른 음성 메커니즘을 가지고 있기 때문에 인간의 말을 모방하는 것이 굉장히 힘든 일일 것이라고 합니다. 높은 지능 신기하게도 고래는 가르치고 배우고 협력하고 계획하고 슬퍼하는 것으로 알려져 있으며 많은 고래 종의 뇌의 신피질에는 2007년 이전에는 유인원에게만 있을 것으로 예상되었던 길쭉한 방추 뉴런의 존재가 증명되었다고 하며, 이 세포는 사회적인 행동과 감정 및 판단에 관한 기능을 하는 것으로 알려져 있다고 하고 이 세포의 존재는 바로 인간과 유사한 기능을 수행할 수 있음을 반증한다고 합니다. 이전에는 뇌의 크기가 동물의 지능을 나타내는 주요 지표로 간주되기도 하였는데, 뇌의 대부분은 신체 기능을 유지하는데 사용되기 때문에 뇌에 대한 신체 질량의 비율이 높을수록 더 복잡한 인지 작업에 사용할 수 있는 뇌의 질량의 양이 증가할 수 있다는 합리적인 의견입니다. 일부 고래는 그들의 거품고리를 생성하는 것과 같은 복잡한 놀이 행동을 하는 것으로 알려져 있고 이러한 거품 고리를 만드는 방법은 두 가지가 있다고 하는데, 하나는 물 속으로 폭발적인 공기를 빠르게 부풀려 표면으로 상승시켜 링을 형성하거나 원형으로 반복적으로 수영한 다음 정지하여 나선형 와류에 공기를 주입하는 것이라고 합니다. 이렇게 형성된 공기를 깨물며 놀이행동을 하고 일부 학자들은 이것이 그들만의 의사소통 수단이라고 보는 주장을 하기도 합니다.
알면알수록 흥미로운 고래에 대해 어떻게 보셨나요? 인간의 욕심으로 인해 점점 생존에 위협을 받는 고래들을 생각하면 정말 마음이 아파오는데요, 여러분도 함께 고래를 위해 할 수 있는 행동은 무엇이 있을까 고민해보는 시간을 가져보면 좋을 것 같습니다.
출처 : wikipedia