학문
억수로신뢰할수있는동그랑땡
제가 바다에 관심이 큰데요 갑자기 궁금해 졌어요.
제목 그대로 제가 바다에 관심이 큰데요 특히 마리아나 해구 아니 본론은 그게 아니예요.
제가 이번에 물고기 (어류)에 발이 달린다는 내용으로 애니를 봤는데요. 반대로 만약에 물고기들에게 날개가 생긴다면에 궁금증이 생겼지 뭐예요?
확실히 날치 라는 물고기가 있다고는 하지만 만일 여러분이 아침에 환기 하려 창문을 열었는데 마주 한건 날고 있는 상어 일수도 있잖아요?
궁금해요 만일 물고기에 날개가 생긴다면?
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요, 동그랑땡님. 이중철 전문가입니다.
굉장히 흥미로운 질문을 주셨군요.
덕분에 저도 즐거운 상상력을 발휘하면서도 생물/생명 전문가 관점으로 함께 즐거운 고민을 하게 되었습니다.
만약에, 질문 내용처럼, 아침에 창문을 열었는데 하늘을 나는 상어와 마주친다면 정말 놀라우면서도 흥미진진한 풍경일 것 같습니다. 물고기에게 날개가 생겨 하늘을 날게 된다면 우리의 일상과 지구의 생태계에는 과학적으로 어떤 변화가 일어날지, 질문하신 내용을 바탕으로 흥미롭고 이해하기 쉽게 정리해 답변 드리겠습니다.
1. 물고기가 하늘을 날기 위해 필요한 신체 변화?!
상어나 일반 물고기가 새처럼 자유롭게 하늘을 날기 위해서는 단순히 날개만 생기는 것으로는 부족합니다. 공기역학적인 한계를 극복하기 위해 신체 구조가 완전히 바뀌어야 하거든요.
1) 엄청난 무게 줄이기(경량화)
물속에서는 부력 덕분에 몸무게가 무거워도 잘 떠다닐 수 있습니다. 하지만 공기는 물보다 밀도가 약 800배나 낮기 때문에, 하늘을 날려면 몸이 아주 가벼워야 합니다. 새들의 뼈가 속이 텅 비어 있는 것처럼, 날아다니는 물고기들도 뼈의 밀도가 극도로 낮아지거나 속이 비는 형태로 진화해야 합니다. 특히 무거운 연골과 단단한 이빨을 가진 상어는 엄청난 체중 감량이 필수적입니다.
2) 강력한 가슴 근육의 발달
새들이 날갯짓을 할 수 있는 이유는 가슴 근육이 매우 발달했기 때문입니다. 물고기가 하늘에서 추락하지 않고 비행을 유지하려면, 지느러미가 변화한 날개를 힘차게 저을 수 있는 강력한 가슴 근육과 이를 지탱할 가슴뼈가 새롭게 생겨나야 합니다.
3) 호흡 기관의 변화(폐의 등장)
가장 중요한 문제입니다.
물고기는 아가미로 물속에 녹아 있는 산소를 흡수합니다. 공기 중으로 나오면 아가미가 서로 달라붙고 말라버려서 숨을 쉴 수 없게 됩니다. 따라서 하늘을 나는 물고기들은 아가미 대신 공기를 직접 마실 수 있는 허파(폐) 같은 호흡 기관을 발달시켜야 합니다.
2. 날개가 생긴 물고기가 바꿀 지구의 모습?!
만약 이러한 신체적 한계를 극복하고 물고기들이 하늘을 날아다니게 된다면, 우리가 사는 세상은 완전히 다른 모습으로 변하게 됩니다.
1) 하늘의 주인이 바뀌는 생태계 대혼란
현재 하늘은 새와 곤충들의 세상입니다.
하지만 독수리보다 거대한 상어나 날카로운 이빨을 가진 육식 어류가 하늘을 날며 사냥을 시작한다면, 기존의 새들은 생존에 큰 위협을 받게 됩니다. 하늘의 먹이사슬이 완전히 뒤바뀌면서 수많은 조류가 멸종하거나, 이를 피해 밤에만 활동하는 식으로 행동 양식을 바꿀 수 있습니다.
2) 바다와 육지의 경계가 사라지는 사냥
물고기들이 바다 위를 날아다니며 육지의 동물이나 인간을 사냥할 수도 있고, 반대로 육지 동물이 하늘을 나는 물고기를 사냥할 수도 있습니다. 바다 생태계의 영양분이 하늘과 육지로 빠르게 순환하면서 지구 전체의 생물 다양성과 환경에 예측하기 힘든 거대한 변화가 일어납니다.
3. 우리가 실제로 마주할 일상의 변화
창문을 열었을 때 날아다니는 상어를 보는 세상이 된다면, 인간의 생활 방식도 크게 바뀔 수밖에 없습니다.
1) 건축과 외출의 풍경 변화
하늘에서 날아오는 대형 물고기나 상어의 습격을 막기 위해 집집마다 창문에 튼튼한 철장이나 방공망 같은 안전장치를 설치해야 할 것입니다. 외출할 때는 비를 피하는 우산 대신, 하늘의 위협으로부터 몸을 보호할 수 있는 단단한 방패나 보호 장비가 필수품이 될지도 모릅니다.
2) 그물 대신 조류독감 같은 새로운 관리
날아다니는 물고기들이 도심의 전신주에 걸려 정전을 일으키거나, 비행기 엔진에 부딪히는 조류 충돌(버드 스트라이크) 조류 물고기 충돌 사고가 빈번해질 것입니다. 이를 막기 위해 국가적으로 하늘을 나는 물고기를 통제하는 새로운 안전 시스템을 만들게 됩니다.
4.이미 하늘을 날고 있는 현실 속 물고기
질문자님께서 말씀하신 것처럼, 현실 세계에는 이미 하늘을 나는 꿈을 일부 이룬 날치라는 물고기가 있습니다.
날치는 엄밀히 말하면 새처럼 날갯짓을 하며 능동적으로 비행하는 것은 아닙니다. 하지만 바다속 포식자를 피하기 위해 수면 위로 시속 60킬로미터가 넘는 속도로 튀어 오른 뒤, 커다란 가슴지느러미를 활짝 펼쳐 글라이더처럼 바람을 타고 미끄러지듯 날아갑니다. 한 번 튀어 오르면 최대 400미터 거리까지 이동할 수 있고, 공중에 머무는 시간도 40초가 넘을 정도로 뛰어난 활공 능력을 가지고 있습니다.
상어처럼 무거운 물고기가 하늘을 직접 나는 것은 과학적으로 수많은 진화적 기적이 필요하지만, 날치처럼 환경에 적응하기 위해 지느러미를 날개처럼 발전시킨 생물의 신비는 이미 우리 바다에서 실제로 일어나고 있는 흥미로운 사실이랍니다.
※ 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 답변안녕하세요.
생물학적으로 보면 물고기에게 단순히 날개만 생긴다고 해서 하늘을 날 수 있는 것은 아닌데요, 물과 공기는 환경이 완전히 다르기 때문입니다. 물속에서는 물의 밀도가 공기보다 약 800배 정도 높아서 몸을 지탱하기 쉽기 때문에 거대한 고래상어나 개복치도 물속에서는 쉽게 떠 있을 수 있습니다. 하지만 공중에서는 몸을 지탱할 부력이 거의 없기 때문에 자신의 체중을 전부 날개로 버텨야 합니다. 따라서 실제로 하늘을 나는 척추동물들은 모두 몸이 가볍도록 진화했는데요, 새는 뼈가 비어 있고, 폐 구조도 매우 효율적입니다.
만약 물고기가 진짜로 날도록 진화한다면 단순히 지느러미가 날개로 바뀌는 것만이 아니라 몸무게 감소, 더 강력한 근육 발달, 공기 중 산소를 효율적으로 이용하는 호흡기관, 가벼운 골격 구조, 비행을 제어하는 발달된 신경계와 같은 변화가 수반되어야 합니다. 반면에 현재의 상어 같은 대형 어류는 이런 조건과 거리가 먼데요, 예를 들어 1톤이 넘는 상어가 하늘을 날려면 엄청난 크기의 날개와 막대한 에너지가 필요합니다. 따라서 현실적으로는 작은 물고기들이 먼저 공중 생활에 적응했을 가능성이 높습니다. 실제로 날치는 완전한 비행은 아니지만 지느러미를 펼쳐 수십~수백 미터를 활공할 수 있습니다. 만약 수천만 년 이상의 진화가 계속된다면, 미래의 가상 생물로는 갈매기처럼 날아다니는 작은 어류가 등장할 가능성은 상상해 볼 수 있지만 상어처럼 큰 어류가 하늘을 자유롭게 나는 것은 물리학적으로 매우 불리할 것 같습니다. 감사합니다.