바다에 사는 동물은 어떻게 호흡을 하나요?
사람은 물에서는 호흡을 하지 못하는데요. 물고기나 돌고래같이 해양생물은 어떤 방법으로 바닷속에서 호흡하는지 그 원리를 알고 싶습니다.
안녕하세요.
해양생물의 호흡원리에 대해서 설명드리겠습니다. 우선 어류의 경우에는 폐호흡을 하는 인간과는 달리 '아가미호흡'을 합니다. 아가미를 사용해 물속에서 산소를 흡수하고 이산화탄소를 배출하는 방식으로 호흡하는 방식인데요, 물고기는 입을 열어 물을 들이마십니다. 이 물은 아가미를 통해 몸 밖으로 흘러나갑니다. 아가미는 여러 개의 아가미 호흡판으로 구성되어 있습니다. 이 호흡판에는 미세한 혈관들이 촘촘히 분포해 있어 물과 혈액이 가까운 거리에서 접촉할 수 있게 합니다. 물이 아가미 호흡판을 통과할 때, 물속에 녹아 있는 산소가 확산에 의해 혈액으로 들어갑니다. 이 과정은 산소 농도가 높은 물에서 낮은 농도를 가진 물고기 혈액으로 산소가 이동하는 원리로 이루어집니다. 동시에, 혈액 속의 이산화탄소가 물로 확산되어 배출됩니다. 이렇게 산소와 이산화탄소가 교환되는 과정을 통해 물고기는 호흡을 합니다. 다양한 물고기 종류에 따라 호흡 방식이 약간 다를 수 있습니다. 예를 들어, 폐어와 같은 일부 물고기는 물속에서 아가미로 호흡할 뿐만 아니라, 공기 중의 산소를 호흡할 수 있는 폐를 가지고 있습니다. 이들은 물이 부족하거나 산소 농도가 낮은 환경에서도 살아남을 수 있습니다. 이와 같이 물고기의 호흡은 그들이 살아가는 환경에 적응한 독특한 구조를 가지고 있어 효율적으로 산소를 얻고 이산화탄소를 배출할 수 있습니다. 반면에 돌고래나 고래 같은 경우에는 어류에 속하지 않으며 해양에 서식하는 포유류이기 때문에, 인간과 마찬가지로 폐호흡을 하는 생명체입니다. 고래의 호흡법은 독특하며, 효율적으로 물속에서 오랜 시간 숨을 참을 수 있도록 적응되어 있습니다. 고래는 머리 위에 있는 숨구멍을 통해 공기를 들이마시고 내쉽니다. 이 숨구멍은 인간의 코와 비슷한 역할을 합니다. 고래가 물 위로 떠올랐을 때, 숨구멍을 열어 공기를 빠르게 들이마십니다. 숨을 다 쉬고 나면, 숨구멍이 닫혀서 물이 들어가지 않도록 보호합니다. 고래는 공기를 내뱉을 때, 숨구멍을 통해 물기와 함께 강하게 내보냅니다. 이 과정에서 물방울과 함께 공기 중의 수증기가 분출되어 분수 같은 물기둥이 형성됩니다. 이 물기둥은 고래의 종류에 따라 모양과 크기가 다를 수 있습니다. 고래는 한 번의 깊은 숨으로 많은 양의 산소를 흡수할 수 있습니다. 고래의 폐는 일반적인 육상 포유류보다 산소를 훨씬 더 효율적으로 흡수합니다. 또한, 고래는 혈액 속에 산소를 저장하는 마이오글로빈이라는 단백질이 풍부하여, 물속에서 긴 시간 동안 숨을 참을 수 있습니다.
바다 동물들은 종류에 따라 호흡 방식이 다릅니다. 물고기는 아가미를 통해 물속의 산소를 흡수하며, 물이 아가미를 통과할 때 산소가 혈액으로 전달됩니다. 반면, 돌고래와 고래 같은 포유류는 폐로 호흡하며 주기적으로 물 위로 올라와 공기를 마십니다. 물고기의 아가미는 물속에서 산소를 추출하도록 특화된 구조이고, 포유류는 수면에서 공기를 들이마신 후 잠수하며 저장된 산소로 활동합니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 어류마다 호흡법이 다 다릅니다. 어류는 일반적으로 아가미를 통해 호흡을 합니다. 돌고래의 경우, 허파로 숨을 쉽니다. 감사합니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
물고기는 아가미를 사용해 물속에서 산소를 추출합니다.
돌고래는 폐로 호흡하며
수면으로 올라와 산소를 흡입합니다.
해양생물의 호흡 방식은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.
첫번째는 아가미 호흡으로 물고기와 같은 어류들이 대표적인 예입니다. 아가미는 물속에 녹아있는 산소를 흡수하고 이산화탄소를 내보내는 역할을 합니다. 얇고 넓은 혈관이 많이 분포되어 있어 물과의 접촉면을 넓혀 효율적으로 가스 교환을 할 수 있도록 설계되어 있어 물고기는 입으로 물을 들이마시고 아가미를 통해 물을 빼내면서 호흡하는 것입니다.
두번째는 육지 동물처럼 폐 호흡입니다. 말씀하신 돌고래나 고래류 등은 폐로 호흡하는 포유류입니다. 이들은 물속에서 일정 시간을 버틸 수 있지만, 숨을 쉬기 위해 반드시 수면 위로 올라와야 합니다. 폐에 공기를 저장하고 있다가 물 밖으로 나와 공기를 뱉어내고 다시 숨을 들이마시는 방식으로 호흡하는 것이죠.
해양생물의 호흡 방식은 살아가는 환경에 맞춰 다양하게 진화했습니다.
심해에 사는 물고기들은 수압이 높고 산소 농도가 낮은 환경에 적응하기 위해 아가미의 구조가 여타 물고기와는 다르게 발달되어 있습니다. 또한, 한 번의 호흡으로 오랫동안 잠수할 수 있도록 헤모글로빈의 양이 많거나 지방 조직이 발달되어 있는 경우도 있습니다.
반면 얕은 바다에 사는 물고기들은 상대적으로 산소 농도가 높기 때문에 심해어에 비해 아가미가 단순한 구조를 가진 경우가 많습니다.