학문
해파리의 삶에 대한 간단한 질문에 대해서
심장도 뼈도 근육도 없는데 어떻게 삶을 살아가는걸까요. 먹이는 어떻게 인지하며 욕구는 어떻게 느끼는걸까요. 제때 밥을 안먹어도 안죽나요
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
해파리는 아주 오래전부터 존재해 온 원시적인 다세포 생물로 자신만의 방식으로 생존합니다. 말씀해주신 것처럼 해파리는 심장이 없는데요, 대신 몸이 워낙 얇고 대부분이 물로 이루어져 있어서 산소와 영양분을 굳이 혈액처럼 복잡하게 순환시킬 필요가 적습니다. 바닷물 속 산소가 몸 표면을 통해 직접 퍼져 들어가고, 먹이에서 나온 영양분도 몸 안의 간단한 소화 공간을 통해 확산됩니다. 뼈도 없지만 물속에서는 몸을 지탱하는 데 단단한 골격이 꼭 필요한 것은 아닙니다. 해파리는 몸속 수분과 젤라틴 성분으로 형태를 유지하며, 물의 부력 덕분에 흐물흐물한 몸으로도 떠다닐 수 있습니다.
또한 아주 단순한 형태의 근육 조직은 가지고 있는데요, 우산처럼 생긴 몸을 수축시키면서 물을 밀어내 이동합니다. 먹이는 촉수로 인지하는데요, 촉수에는 자포세포라는 특수 세포가 있어서 작은 물고기나 플랑크톤이 닿으면 독침처럼 발사되어 먹이를 마비시킵니다. 즉 눈으로 보고 사냥한다기보다 닿는 자극에 반응하는 방식에 가까우며, 일부 해파리는 빛을 감지하는 단순한 감각기관도 가지고 있습니다. 욕구의 경우 사람처럼 생각하거나 감정을 느끼는 것은 아니지만 해파리는 뇌 대신 신경망 형태의 단순한 신경계를 가지고 있어서, 배고픔도 에너지가 부족하면 먹이 반응이 증가하는 생리적 반응에 가깝습니다. 즉 본능적이고 자동적인 시스템으로 움직이는 것이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.
말씀하신대로 해파리는 심장이나 뼈, 뇌가 없고 온몸이 약 95%의 물로 채워진 생명체입니다.
복잡한 근육 대신 갓 표면의 수축 세포로 물을 밀어내며 헤엄치며, 심장이 없어도 세포가 바닷물과 직접 닿아 있어 산소와 영양분을 몸으로 직접 흡수합니다.
또 단단한 뼈는 없지만 내부의 물 압력(정수압)을 이용해 젤리 같은 형태를 유지합니다.
물론 뇌가 없기 때문에 배고픔을 느끼거나 의식적으로 먹이를 찾아 사냥하지는 못합니다. 대신 온몸에 퍼진 그물망 신경계가 있어 촉수에 물체가 닿으면 자동으로 반응하고, 촉수의 독침이 스친 먹이를 마비시키면, 반사적으로 입으로 가져가 소화시킵니다.
또한 에너지를 많이 쓰는 장기가 없어 기초대사량이 매우 낮아 먹지 않아도 오래 견디는 것이 가능합니다. 그래서 제때 먹지 못하면 스스로 몸집을 줄이는 역성장을 하며 수개월을 버티기도 합니다.
안녕하세요, 두꺼비님. 이중철 과학기술전문가입니다.
질문자님께서 궁금해하실만큼 해파리는 정말 특이한 생명체입니다.
심장도 뼈도 뇌도 없지만 약 6억 년 동안 살아남은 지구 최장수 동물 중 하나인데요.
어떻게 그게 가능한지 차근차근 정리해 답변 드리겠습니다.
1. 심장도 뼈도 없는데 어떻게 살아가나요?
해파리의 몸은 무려 95% 이상이 물로 이루어져 있습니다. 살아있는 물풍선이라고 보셔도 좋습니다.
뼈가 없어도 되는 이유는, 물속이라는 환경 자체가 몸을 지탱해주기 때문입니다. 그리고 근육에 해당하는 것이 아예 없지는 않은데요. 우산 모양의 몸통 가장자리를 둘러싼 얇은 근육층이 있어서, 이것이 수축과 이완을 반복하며 몸을 위아래로 펄럭이면서 이동합니다.
심장 대신 혈관 역할을 하는 것은 수관(水管)이라고 불리는 관인데요. 우산 모양 몸통 안쪽에서 사방으로 뻗어있고, 몸을 펄럭이는 운동으로 생기는 체액의 흐름이 영양분을 온몸으로 전달합니다. 심장 없이도 펄럭임 자체가 순환 펌프 역할을 하는 것입니다.
2. 먹이는 어떻게 인지하나요? 뇌도 없는데 말이에요..
네, 맞습니다. 해파리에게는 뇌가 없습니다.
대신 온몸에 퍼져 있는 신경세포 그물망, 즉 분산형 신경망을 가지고 있습니다. 뇌라는 중앙 지휘소 없이 몸 전체가 감각기관인 셈입니다.
이 신경망을 통해 해파리는 아래 정리한 세 가지를 감지합니다.
1) 빛의 방향과 세기
2) 수온 변화
3) 먹이가 가까이 있는지 여부
먹이를 먹는 방법은 단순하지만 굉장히 효과적입니다. 촉수에 자포(刺胞)라는 독침 세포가 가득 달려있는데요.
먹이가 촉수에 닿는 순간 화학적 신호가 자동으로 발사 명령을 내리고, 작살 같은 독침이 튀어나와 먹이를 마비시키지요. 그런 다음에 입팔(구완)이 마비된 먹이를 몸 중앙의 입으로 끌어당깁니다. 참고로, 입과 항문이 같은 구멍입니다. 먹고 남은 것을 온 것으로 다시 내보내는 단순한 구조입니다.
3. 혹시, 욕구나 감정 같은 건 있나요?
인간이 느끼는 것과 같은 욕구나 감정은 없다고 봅니다. 뇌가 없으니까요.
다만, 자극에 대한 반응 회로는 있습니다. 빛이 있는 방향으로 향하거나, 수온이 맞는 곳을 찾아 이동하거나, 먹이의 화학 물질 신호를 촉수가 감지하면 자동으로 반응하는 방식입니다. 이것은 욕구가 아니라 본능적 자동반응에 가까운 것이지요.
쉽게 비유하자면, 스마트폰보다 훨씬 단순한 프로그램이 입력값에 따라 출력값을 내는 것과 비슷한 수준입니다.
4. 제때 밥을 안 먹으면 죽기도 하나요?
바로 죽지는 않습니다.
하루나 이틀 정도 먹이를 주지 않아도 해파리의 생존에는 큰 문제가 없습니다.
이것이 가능한 이유는 두 가지인데요.
1) 몸의 대부분이 물이라 에너지 소모 자체가 극히 낮습니다.
2) 먹이가 부족하면 몸집 자체를 줄여 에너지 소비를 줄이는 방향으로 적응합니다.
다만, 장기간 굶으면 해파리의 몸이 작아지거나 기형이 생기게 되고, 결국은 죽게 된답니다.
5. 그래서 해파리가 6억 년이나 살아남은 비결도 궁금해요.
주된 이유는 단순함입니다.
해파리는 사람과 달리 뇌, 심장, 뼈, 폐같은 복잡한 장기가 없으니 망가질 것도 적습니다.
또한, 환경 변화에 부드럽게 흘러가는 몸 덕분에 빙하기, 대멸종까지도 모두 버텨낸 것이라고 볼 수 있는 것이지요.
여기에 한 가지 놀라운 사실을 덧붙이자면, 투리톱시스 도르니이(Turritopsis dohrnii)라는 불멸의 해파리 종은 스트레스를 받거나 나이가 들면 세포를 다시 어린 상태로 되돌려 회춘하는 능력까지도 가지고 있답니다. 이러한 회춘 과정이 이론적으로 무한 반복 가능하기 때문에 이 생물종은 생물학적으로 죽지 않는 생물의 대명사로 불리기도 하지요.
그럼, 알면 알수록 신기한 해파리에 대한 궁금증이 어느 정도 해소되셨으면 좋겠네요.
※ 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.😉