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두더지가 땅속에서 숨을 쉴수 있는 신체적
사람은 땅속에 묻히거나 땅속에 들어가 있는 상태에서는 흙의 무게로 인해 또 흙이 코랑 입에 들어와서 호흡 자체가 불가능한데 두더지는 사람이랑 같은 포유류에 폐 호흡을 하는데 어떻게 땅속에서도 숨을 쉴 수 있는 건가요?
4개의 답변이 있어요!
반갑습니다, 고래님. 이중철 전문가입니다.
우선, 사람은 흙에 완전히 묻히면 흙이 코·입을 막아서 공기 이동이 완전히 차단되지만, 두더지는 흙이 ‘완전히 빽빽한 덩어리’가 아니라 ‘공기층이 있는 굴이나 터널 구조’ 안에서 호흡하는 포유류이기 때문에, 폐호흡을 유지할 수 있답니다.
1. 흙이 꼭 사람처럼 '완전 밀폐'된 상태가 아니라구요?
땅은 나무뿌리, 갈라진 틈, 물빠짐구조, 다공질 구조 덕분에, 모든 곳이 '완전 밀폐'가 아니라 공기층이 섞여 있는 상태입니다. 그래서 두더지는 흙 알갱이 사이사이로 스며드는 공기를 터널, 굴, 구멍을 통해 활용하고 있습니다.
2. 두더지의 '숨 쉬는 환경'의 특징은요?두더지는 사람처럼 폐로 숨을 쉬지만, 다음과 같은 방식으로 환경을 조정합니다.
1) 터널·공간 확보
두더지는 흙을 뚫어서 직경이 꽤 큰 터널과 여러 방, 방수·공기 순환용 세로 구멍을 만듭니다.
이런 구조 덕분에, 지표 근처의 공기가 터널을 통해 흘러 들어오고, 이산화탄소가 외부로 나가는 '환기 구조'가 자연스럽게 만들어지게 되는 것이지요.
2) 입·코의 보호
두더지 코와 입 주변은 털이 있는 구조이기 때문에, 움직일 때 흙이 코와 입 깊숙하게 들어가기 어렵고, 공기 통로를 유지하는 형태로 진화했습니다. 깊이 파는 터널은 흙이 부드럽고 다공질인 토양을 선택해, 공기 통로가 막히지 않도록 선택적으로 만듭니다.
3. 생리학적·호흡적 적응 측면은요?
사람과 마찬가지로 폐를 쓰지만, 두더지는 저산소·고이산화탄소 환경에 조금 더 잘 견딜 수 있는 특징을 가졌습니다.
1) 혈액·산소 운반
두더지의 혈액은 산소 결합이 더 잘 되는 헤모글로빈, 산소 방출 민감도 조절 같은 특징 때문에, 비교적 산소 농도가 낮아도 일정 시간 동안 호흡을 유지할 수 있습니다.
2) 대사·산소 절약
몇몇 두더지류(두더지쥐 등)는 산소가 적은 환경에서 대사·심박수를 조절해 산소를 절약하며 버틴다고 보고되어 있으며, 이는 장기적으로 터널 생활과 호흡을 지원하는 메커니즘 중 하나입니다.
정리하자면,두더지는 사람처럼 흙에 그냥 묻히는 상태가 아니라, 두더지 스스로 '공기 통로가 있는 지하 아파트(터널)'를 만들고, 그 안에서 '폐호흡을 하고 있다'라는 점이 핵심입니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
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채택된 답변두더지가 땅속에서 숨을 쉴 수 있는 이유는 사람이 흙에 묻히는 상황과는 근본적으로 다르기 때문입니다.
가장 큰 이유는 두더지가 흙 속에 파묻혀 지내는 것이 아니라, 스스로 만든 터널 안에서 이동하며 생활하기 때문이죠. 이 터널은 충분한 공간이 확보되어 있어 흙이 코와 입을 막지 않기에 두더지는 정상적으로 폐 호흡이 가능한 것이죠.
게다가 두더지는 산소가 부족한 땅속 환경에 적응하기 위해 일반 포유류보다 산소 친화력이 매우 높은 혈액을 가지고 있습니다. 덕분에 적은 양의 산소로도 몸속 곳곳에 효율적으로 산소를 전달할 수 있는 것입니다.
동시에 두더지는 지하의 높은 이산화탄소 농도에도 견딜 수 있는 뛰어난 생리적 내성 지니고 있습니다.
결과적으로 두더지는 분명 폐 호흡을 하는 포유류이지만, 환경에 맞게 진화한 신체 구조와 스스로 만든 터널 덕분에 지하 생활이 가능한 것입니다.
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.
두더지도 사람과 같은 포유류라 폐로 숨을 쉬어요. 그런데 두더지는 오랜 진화를 통해 땅속 생활에 매우 특화된 몸 구조를 가지게 되었기 때문에, 사람이 숨쉬기 어려운 환경에서도 비교적 잘 살아갈 수 있어요.
우선 중요한 점은 두더지가 흙 속에 완전히 파묻힌 상태로 숨을 쉬는 것이 아니라, 스스로 만든 굴 속의 공기를 이용한다는 거예요. 두더지는 땅속에 터널처럼 복잡한 굴을 만들고 그 안을 계속 이동해요. 흙 자체로 숨을 쉬는 것은 아니고, 흙 사이에 존재하는 공기와 굴 내부의 공기를 이용하는 거예요.
또 두더지 굴은 완전히 막힌 공간이 아니라 흙 사이의 작은 틈들과 연결되어 있어서 산소가 조금씩 드나들 수 있어요. 물론 산소 농도는 지상보다 낮고 이산화탄소 농도는 높은 편이지만, 두더지는 이런 환경에 적응해 있어요.
두더지는 특히 낮은 산소 환경에 강한 특징이 있어요. 혈액 속 헤모글로빈이 산소를 효율적으로 붙잡을 수 있고, 근육에는 산소 저장을 돕는 물질이 상대적으로 많은 편이에요. 그래서 산소가 부족한 환경에서도 비교적 오래 활동할 수 있어요.
코와 얼굴 구조도 땅속 생활에 맞게 적응했어요. 코 주변이 단단하고 흙이 쉽게 들어가지 않도록 되어 있으며, 매우 민감한 촉각 기관이 발달해 있어 어두운 땅속에서도 방향을 잘 파악할 수 있어요. 또한 짧고 강한 털은 흙이 몸에 달라붙는 것을 줄여줘요.
그리고 두더지는 굴을 파면서 계속 흙을 밀어내기 때문에, 사람이 흙에 묻힌 것처럼 강한 압력을 온몸으로 받는 상황과는 조금 달라요. 스스로 공간을 확보하면서 움직이는 거예요.
두더지는 굴 속 공기를 이용하고, 낮은 산소 환경에 적응했으며 흙이 들어오기 어려운 신체 구조를 가지고 있고 땅속 생활에 맞는 특수한 생리 기능을 발달시킨 덕분에 포유류임에도 땅속에서 생활할 수 있는 거랍니다.
감사합니다.
안녕하세요.
두더지도 사람처럼 폐로 호흡하는 포유류이지만, 땅속 생활에 적응하면서 호흡과 순환계, 신체 구조가 크게 달라져서 사람이 견디기 어려운 환경에서도 살아갈 수 있습니다. 우선 두더지가 흙 속에 완전히 파묻혀 숨 쉬는 것이 아니라, 자신이 만든 굴 내부의 공기를 이용해 호흡한다는 것입니다. 흙 자체에는 공기층이 있고, 굴은 지표면이나 다른 굴과 연결되어 있어 어느 정도 공기 교환이 일어나는데요, 물론 산소 농도는 지상보다 낮고 이산화탄소는 높습니다. 그래서 두더지는 이런 환경에 적응한 여러 특징을 갖는데요, 혈액 속 헤모글로빈 농도가 높고 산소를 붙잡는 능력이 뛰어나, 낮은 산소 농도에서도 효율적으로 산소를 이용할 수 있습니다. 일부 연구에서는 근육의 미오글로빈 농도도 높아 산소 저장 능력이 좋다고 알려져 있습니다. 게다가 두더지는 높은 이산화탄소 농도에 대한 내성이 비교적 큰데요, 사람은 CO₂가 조금만 높아져도 숨이 막히고 괴롭지만, 두더지는 굴 속에서 축적되는 CO₂를 더 잘 견딜 수 있습니다. 신체 구조도 영향을 주는데요, 두더지의 털은 어느 방향으로도 눕기 쉬워 좁은 굴에서 앞뒤 이동이 편하고, 코 주변은 흙 입자가 깊숙이 들어가는 것을 어느 정도 막는 구조를 가집니다. 하지만 흙이 완전히 들어가지 않는 것은 아니며, 기본적으로는 굴이라는 공기 공간 안에서 생활하는 것이 중요하다고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.