산을따라 내려오는 계곡물에 물고기가 있는이유를 알고싶어요

Question

산을따라 내려오는 계곡물에 어떻게 물고기가 있을까요? 그리고 장마가오면 있던 물고기도 다 쓸려나갈거같고 계곡이 구간구간 높은곳이 많아서 물고기가 올라가지도 못할거같은데 신기해요

Answer 1

<물속의 '비밀 대피소'를 찾아 숨는다>

세차게 흐르는 계곡을 보면 전체가 다 빠른 속도로 내려오는 것 같지만, 실제 물속은 완전히 다릅니다.

경계층 효과: 유체역학적으로 물이 바위, 돌, 혹은 바닥과 부딪히는 표면 바로 위쪽은 마찰력 때문에 물이 거의 흐르지 않거나 속도가 매우 느려집니다. 이를 '경계층'이라고 합니다. 물고기들은 이 바닥 납작하게 붙어서 힘을 거의 들이지 않고 급류를 피합니다.

와류(소용돌이) 공간 활용: 큰 바위나 쓰러진 나무 뒤편에는 물이 역방향으로 돌거나 멈춰 서 있는 공간(와류 지대)이 생깁니다. 물고기들은 비가 많이 오면 이런 바위 뒤나 계곡 가장자리의 풀숲, 수면 아래 틈새로 들어가 장마가 지나갈 때까지 대피합니다.

<소용돌이 에너지로 '역주행'을 한다>

물고기가 거센 물살을 거슬러 올라갈 때는 깡다구(?)로 힘차게 헤엄치는 것이 아닙니다. 오히려 앞에 있는 바위가 만들어낸 소용돌이를 이용합니다.

물이 바위를 지나갈 때 좌우로 번갈아가며 소용돌이(카르만 와류)가 발생하는데, 영리한 물고기들은 이 소용돌이의 흐름에 몸을 맞춰 양력을 얻는 '슬라로엄(Slalom)' 기술을 씁니다.

마치 요트가 바람을 지그재그로 맞아 역풍을 타고 앞으로 나아가듯, 물고기도 소용돌이가 밀어주는 힘을 이용해 최소한의 에너지만 쓰고 툭툭 앞으로 치고 나갑니다. 이를 과학계에서는 '와류 포획(Vortex Exploitation)'이라고 부릅니다.

<급류에 최적화된 신체 구조>

계곡에 사는 물고기들(버들치, 금강모치, 꾹저구, 퉁가리 등)은 강 하류에 사는 붕어나 잉어와 체형부터 다릅니다.

유선형 몸매와 강력한 지느러미: 몸이 가늘고 매끄러운 유선형이라 물의 저항을 최소한으로 받습니다. 또한 꼬리지느러미 근육이 극단적으로 발달해 있어 순간적으로 강한 추진력을 낼 수 있습니다.

빨판과 납작한 배: 꾹저구 같은 어종은 배지느러미가 빨판 구조로 진화하여 거센 물살 속에서도 바위에 착 달라붙어 떨어지지 않습니다. 다른 계곡 물고기들도 배가 납작해서 바닥에 밀착하기 좋은 구조를 가집니다.

Answer 2

산속 계곡에 물고기가 사는 이유는 생각보다 다양한 방법으로 개체가 유지되기 때문입니다. 계곡 물고기들은 원래 상류와 하류를 오가며 번식하거나, 비가 많이 와 수위가 높아졌을 때 장애물을 넘어 이동하기도 합니다. 또 일부 어종은 바위나 폭포를 타고 오를 정도로 강한 힘을 가지고 있습니다.

장마가 오면 일부는 떠내려가지만, 바위 틈이나 깊은 소(웅덩이)에 몸을 숨겨 살아남습니다. 떠내려간 개체도 있지만 다시 올라오거나 알에서 새로운 개체가 태어나 계곡 생태계가 계속 유지되는 것입니다.