아귀의 발광 메커니즘. 암수 크기 차이의 비밀
여러분들은 심해어라고 하면 어떤 물고기가 가장 먼저 떠오르시나요? 많은 물고기가 심해에 살겠지만 저는 가장 먼저 떠오르는 녀석으로 아귀가 있는데요, 이 친구들의 큰 입과 무시무시한 생김새는 정말 강렬하기 그지 없습니다. 엄청난 크기의 입은 이 녀석들의 엄청난 식탐 또한 보여주는 증거이기도 합니다. 하지만 역시 인간 앞에서는 맛있는 요리의 재료로 사용되기도 하는 이 양면성을 가진 아귀에 대해서 오늘도 같이 낱낱히 파헤쳐보도록 합시다.
아귀에 대해
아귀는 경골어류 중 하나이며, 이늘의 변형된 발광 지느러미는 다른 물고기들로 하여금 미끼로 착각하게 하여 달려들게하는 독특한 포식 방법을 사용하고 있습니다. 뒤에 자세히 설명하겠지만 이들의 지느러미가 발광하는 메커니즘으로는 바다와 심해 인근에서 서식하는 공생 박테리아로부터 비롯된다는 주장이 있기도 합니다. 일부 아귀들은 매우 큰 암컷과 작은 수컷의 극단적인 모습을 보여주는 성적 이형성을 가지는데, 수컷이 암컷보다 수십 배나 작을 수도 있다고 합니다. 이들은 전 세계적으로 고르게 분포하고 있으며 일부는 먼 바다인 원양성의 특성을 지니고 있고 일부는 심해 밑바닥에 사는 저서성의 특성을 가지며 사는 곳에 따라 원양형은 측면으로 압축되는 반면에 저서성의 형태는 종종 위쪽을 향하는 큰 입을 특성으로 가진다고 합니다. 또한 미토콘드리아 게놈 계통의 발생 연구에 따르면 아귀는 1억 3천만 년에서 1억 년 전의 백악기 초기에서 중기의 짧은 기간 동안 매우 빠르게 다양화되었다고 합니다.
아귀의 신체에 대해서 알아볼까요?
모든 아귀는 육식성 어종이며 짙은 회색에서 짙은 갈색까지 다양한 색상의 심해 종은 효율적인 먹이 사냥 방식을 위해 안쪽으로 기울어진 긴 송곳니 모양의 이빨로 가득한 거대한 입과 머리를 가지고 있다고 하며, 길이는 매우 다양하고 최대 100센티미터에 이르는 개체가 발견되기도 했지만 이는 성별에 따라 너무 극단적이라 평균을 따로 메길 수가 없는 지경이라고 합니다. 특정 종의 대부분 암컷들은 발광기관을 가지고 있는데, 이 기관은 어둡고 깊은 바다 환경에서 먹이를 유인하는 확실한 목적을 가지고 있는 기관이라고 알려지긴 했지만 짝짓기를 용이하게 하기 위해서 수컷의 주의를 암컷에게 집중시키는 역할도 수행한다고 합니다. 아귀의 턱과 위는 위아래로 확장되어 최대 두 배의 크기의 먹이를 먹을 수 있다고 하며, 아귀는 먹이가 부족한 심해에서 섭취할 수 있는 음식의 양이 제한되어 있기 때문에 이러한 입의 크기를 늘리는 방식의 진화를 통해서 음식이 풍부할 때 충분한 양을 저장할 수 있도록 적응한 결과라고 본다고 합니다.
발광은 어떤 과정을 통해 일어나는 현상일까요?
발광을 구체적으로 일으키는 근원은 아마 구아닌으로 구성된 결정을 포함하는 컵 모양의 반사체로 둘러싸인 발광기관 내부와 주변에 거주하는 공생 박테리아 때문이라고 하는데, 하지만 아주 소수의 발광 공생 종만이 심해 아귀와 연관될 수 있다고 하고 그 밖의 다른 종들은 아무리 박테리아가 있더라도 발광할 수 없다고 합니다. 이것은 박테리아와 아귀가 그들만의 공생 관계를 발전시킨 결과라고 볼 수 있으며 박테리아 또한 발광에 필요한 모든 물질을 스스로 합성할 수 없음을 보여주는 결과라고 합니다. 아귀의 일명 빛샘은 항상 외부로 열려 있기 대문에 물고기가 바닷물에서 박테리아를 얻을 가능성이 높다고 하며, 하지만 각 아귀들은 그들에게 맞는 특정한 박테리아를 사용하는 것으로 보이며 한 연구자는 아귀가 산란 중에 박테리아를 배출하고 또 알로 옮겨진다는 이론을 세우기도 했다고 합니다.
아귀의 수영방식
한 연구에 따르면 아귀를 24분 동안 촬영한 결과, 접근할 시 물고기는 빠르게 후퇴했지만 어떤 방향과 각도로도 조금은 수동적으로 헤엄쳤다고 하며, 전진할 때는 간헐적으로 자신의 가슴 지느러미를 두드리며 느리게 헤엄쳤다고 합니다. 이처럼 포식자라고 하기에 조금은 애매한 이들의 수영방식은 에너지가 부족한 심해 환경에 적응하여 최대의 에너지 효율을 내기 위해 적응한 결과라고 합니다.
아귀의 번식은 어떻게 이루어질까요?
이들은 굉장히 특이한 방식의 짝짓기 방법을 사용하는데, 개체 수가 적기 때문에 배우자를 만나는 것도 매우 중대한 문제라고 하며 과학자들은 특히 아귀를 처음 접했을 때 모든 표본이 암컷이라는 사실은 알았지만 수컷의 존재에 대해서는 의문을 가지고 있었다고 합니다. 하지만 암컷을 관찰했을 때 아주 작은 크기의 기생충과 같은 생물이 붙어있었고 분석 결과 이들이 바로 아귀의 수컷이라는 사실이 밝혀졌다고 합니다. 또 한가지 특이한 사실은 수컷들이 암컷과 결합하지 않으면 성적으로 완전히 성숙하지 않는다는 사실인데, 시간이 지나도 자신이 결합할 암컷을 찾지 못하면 성적으로 성숙하지 못해 죽음을 맞이한다고 하며 수컷들은 태어날 때부터 물에서 냄새를 감지하는 매우 잘 발달된 후각 기관을 이미 갖추고 있어서 이러한 역량을 발휘해서 어두운 환경에서도 짝을 식별하는데 도움이 될 수 있는 고도로 전문화된 눈을 발달시키기에 이르렀다고 합니다. 신체적인 특징으로도 수컷들은 소화기관의 발육이 굉장히 부진하고 턱 또한 먹이 사냥에 매우 적합하지 않기 때문에 자신들의 먹이부족에 따른 죽음을 예방하기 위해서라도 암컷을 빨리 찾아야하는 필요성을 의미하며, 앞서 말했듯이 수컷은 고도로 발달한 후각을 매개로 하여 암컷이 가까이 있다는 페로몬을 감지해낸다고 합니다.
왜 이렇게 성별에 따른 신체구조가 많이 차이가 날까요?
이들의 특이한 성 공생에 대한 진화의 한가지 설명은 심해 환경에서 상대적으로 낮은 밀도의 암컷이 아귀 사이에서 짝을 선택할 기회가 거의 없다는 것이며, 이들은 때문에 번식력을 모두 수용하기 위해 큰 난소와 난자에서 알 수 있듯이 몸집이 커지는 방식을 택했다고 합니다. 수컷 또한 자원이 부족한 환경에서 신진 대사에 필요한 에너지 비용을 줄이기 위해 신체의 크기를 줄이는 방향으로 진화했을 것으로 예상되며 동시에 고도로 발달된 감각기관을 진화시켜 암컷을 효과적으로 찾는 것에 집중했을 가능성이 높다고 합니다. 때문에 수컷이 암컷을 찾아 결합하게 된다면 서로가 따로 생활하는 것보다 더 건강한 삶을 살아갈 가능성이 높다고 하고, 이와 같은 공생의 또 다른 이점은 수컷의 정자가 짝짓기를 위해 항상 암컷이 사용할 수 있도록 준비되기 때문에 여러 번 수정에 사용할 수 있는 점이라고 합니다. 이들의 산란은 폭이 약 25센티미터이고 길이가 10미터에 이르는 투명한 젤라틴 물질의 얇은 막으로 구성되어 있으며 이러한 긴 알집은 물고기 중에서도 매우 드문 형태이고 이 막에 들어있는 알은 각각 고유한 구멍에 있는 단일 층에 있다고 하며, 이들의 유충은 부화한 뒤 자유롭게 헤엄치며 배지느러미는 길쭉하다고 합니다.
오늘 이렇게 아귀에 대해서 알아봤는데 정말 신기한 생물이라는 것을 다시 한 번 느낍니다. 암컷과 수컷의 신체 차이가 어떤 메커니즘으로 진화를 이루어냈는지 많은 호기심들이 해결이 된 것 같습니다. 서로에게 서로가 없으면 생존 문제에 직결이 될 정도로 진화를 했다는 사실이 또한 조금 로맨틱하다는 생각까지 듭니다. 그럼 읽어주셔서 감사하고 아귀에 대해 조금 더 알아간 시간이 되었길 바랍니다.
출처 : wikipedia