왜 일부 동물들은 극한의 환경에서 살아남을 수 있나요?
누가 봐도 저기서 사는 동물은 없겠다 싶은 극한의 환경인데도 살아남아서 생존을 이어가는 동물들이 있어요. 이 극한 환경 적응에 대한 생물학적 메커니즘이 궁금해요.
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
극한 환경에서의 생존 역시 진화의 원리와 관련이 있습니다.
특정 그룹의 동물들은 한 종이더라도 각각의 유전자는 약간씩 다릅니다.
돌연변이가 발생하고 그것이 큰 문제가 없다면 계속 전해질 수 있고,
유전자 풀의 다양성을 가지게 됩니다.
특정 환경에서 살아가던 종들이 특정 환경 변화에 노출될 경우, 해당 환경을 버티지 못하면 죽게됩니다.
그런데 유전자 풀이 다양한 경우 그런 환경에 유리한 유전자를 가지고 있는 개체들이 있을 가능성이 있습니다.
결국 그런 개체들은 살아남게 되고 자손을 낳습니다.
해당 자손들은 마찬가지로 그 유전자를 가지고 있을 것이며 그 환경에서 계속 대를 이어갈 것입니다.
결국 극한 환경에서 살아남지 못한 개체들은 모두 죽어 제거되고 살아남은 개체들이 대를 이어온 결과라고 할 수 있습니다.
다른 예시로, 살충제에 저항성을 갖는 해충도 들 수 있습니다. 살충제를 극한의 환경이라고 본다면,
살충제를 뿌려 해충을 제거할 때, 처음 대부분의 해충은 죽을 것입니다.
하지만 돌연변이로 살충제에 저항성을 가지고 있던 해충은 살아남을 것이고, 그들이 점점 불어나 새로운 개체군을 이룹니다. 이들은 기존의 살충제에는 이제 죽지 않을 것이며, 시간이 지나면 이것이 그 종의 기본적인 특성이 될 것입니다.
극한 환경에서 살아남는 동물들은 특화된 생리적, 생화학적 적응을 통해 생존합니다. 예를 들어, 추운 지역의 동물들은 두꺼운 지방층이나 단열 효과가 뛰어난 털을 통해 체온을 유지하며, 극지방 곤충은 세포 내에 동결 방지 물질을 만들어 얼지 않습니다. 반대로 뜨겁거나 건조한 환경에서는 물 보존 능력 향상, 체온 조절, 행동적 적응 등을 통해 생존합니다. 또한 산소 부족 지역에서는 혈액 내 산소 운반 효율이 높아지는 방식으로 적응하기도 합니다. 이러한 적응은 오랜 진화를 통해 환경에 맞춰 발달한 결과입니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
극한 환경에서 살아남는 동물들은 다양한 생물학적 메커니즘을 있거나
너무 단순하거나인 경우가 많아요
극한의 추위에서 항동결 단백질을 생성하는 경우도 있고요
단순하게 동면과 같은 잠시 죽은것과 같은 행동을 하는 것도 있어요
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 일부 동물의 경우 휴먼 상태, 즉 동면을 통해 겨울에 생존을 합니다. 이렇게 되면, 음식이나 물 없이도 살아남을 수 있기 때문입니다. 감사합니다.