바다에 사는 오징어나 문어 같은 두족류 동물들은 어떻게 주변 배경에 맞춰 몸의 색깔과 무늬를 몇 초 만에 바꿀 수 있을까요

Question

바닷속을 헤엄치던 오징어나 문어가 위험한 천적을 만나거나 사냥을 할 때 주변의 모래바닥이나 산호초 색깔과 똑같이 피부 패턴을 순식간에 변주시키는 모습을 보면 진짜 마법 같아요. 피부 표면 아래에 있는 색소 세포들과 근육을 뇌가 어떤 신경 신호로 조절하길래 그렇게 세밀하고 빠른 위장술이 가능한지 생물학적 메커니즘이 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 임형준 수의사입니다.

문어, 오징어 피부에는 색소를 담은 크로마토포어가 있고, 주변에 반사세포,홍채세포도 함께 있습니다. 뇌와 신경이 근육을 직접 조절해 색소주머니를 순간적으로 넓히거나 줄이면서 색,무늬를 바꿉니다. 피부 돌기까지 움직여 질감도 바꿀 수 있어 위장 사냥 의사소통에 매우 효과적입니다.

Answer 2

두족류의 피부에는 최상단의 색소포, 중간의 홍채세포, 최하단의 백색세포라는 3개 층이 존재합니다.

그리고 최상단 색소포 주머니 둘레에는 미세한 방사상 근육들이 사방으로 연결되어 있습니다.

호르몬을 통한 화학적 반응을 쓰는 카멜레온과 달리, 두족류는 신경 신호를 이용하는데, 뇌가 전기 신호를 보내면 색소포 주머니 주변 근육이 즉시 수축하면서 색소 주머니가 크게 넓어집니다. 반대로 신경 신호가 꺼져 근육이 이완되면 주머니가 작은 점 형태로 축소되어 색이 숨겨집니다.

이 과정이 0.2초 이내에 일어날 정도로 빠르게 작동하죠.

뇌는 수백만 개의 색소포를 모니터의 픽셀처럼 개별적으로 제어해 무늬를 만듭니다.

그 중 홍채세포와 백색세포는 주변 빛을 반사하고 산란시켜 금속성 펄이나 밝은 바탕색을 만들고, 피부 밑 돌기 근육을 수축시켜 매끄러운 피부를 바위나 산호 같은 거친 질감으로 물리적으로 변형시키는 것입니다.

이처럼 뇌, 광학 세포, 근육이 직통 신경망으로 결합되어 순식간에 입체적인 완벽 위장이 가능한 것입니다.