고래는 물에서 살기 시작한지 오래 되었는데 왜 아가미가 생기도록 진화가 안된건가요?
고래는 물 속에서 사는 포유류인데요.
물로 들어간지 매우 오래 된 것으로 알고 있습니다.
그런데 왜 아직 폐 호흡을 하는건가요?
더 효율적인 호흡 방식으로 진화하지 않은 이유가 궁금합니다.
안녕하세요.
고래와 같은 해양 포유류가 여전히 폐 호흡을 하는 이유는 여러 가지 진화적, 생리적, 환경적 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다. 고래는 약 5천만 년 전 육상 포유류에서 진화했는데요, 초기 고래류는 육상에서 폐 호흡을 하던 동물이었고, 이들이 바다로 돌아갔을 때 이미 폐 호흡을 하는 생리적 구조를 가지고 있었습니다. 폐를 아가미로 바꾸는 것은 극도로 복잡한 진화적 변화를 필요로 하며, 이 과정에서 폐 호흡은 이미 충분히 적응되어 있었습니다. 또한 아가미는 물 속에서 직접 산소를 추출하는 기관으로, 어류에게는 적합하지만 고래와 같은 큰 동물은 필요한 산소를 충분히 공급받기 어렵습니다. 게다가 아가미는 혈액이 외부 물과 직접 접촉하게 되어 체온 유지에 어려움을 줄 수 있습니다. 고래는 따뜻한 피를 유지해야 하는 포유류로서, 아가미보다는 폐가 체온 조절에 더 유리합니다.
안녕하세요. 홍성택 전문가입니다.
고래는 머리 위에 있는 두개골에 있는 폐로 호흡을 하며, 아가미를 통해 호흡하는 물고기와는 다른 방식으로 호흡하고 있습니다. 따라서 고래가 아가미를 다시 발달시키는 것은 진화적으로 필요하지 않았을 가능성이 있습니다.
고래가 아가미가 생기지 않은 이유는 진화 과정에서 지금처럼 폐로 호흡하는 방식이 더 효율적이었기 때문입니다.
고래의 조상은 육상 포유류였지만, 수백만 년 동안 바다 환경에 적응하면서 폐, 따뜻한 혈액, 지방층 등을 해양 생활에 유리한 특징들을 진화시켰습니다.
특히 말씀하신 폐는 아가미보다 더 많은 산소를 흡수할 수 있습니다. 고래의 거대한 몸집에 필요한 에너지를 공급하기 위해서는 높은 산소 흡수 능력이 필수적입니다. 게다가 폐는 고래가 깊은 바다로 잠수하는 데에도 매우 유리합니다. 즉, 압력이 높아지는 심해에서도 효율적으로 산소를 교환할 수 있도록 진화한 것이죠.
특히 아가미는 호흡에 많은 에너지를 사용하게 되는데, 고래의 경우, 에너지를 절약하는 것이 매우 중요하기 때문에 비효율적인 아가미 호흡보다는 폐 호흡이 더 유리한 것이죠.
또한 아가미는 고래의 거대한 몸집에 맞춰 충분히 커져야 하지만 신체적 공간적인 제약으로 아가미 크기가 제한될 가능성이 높고 작은 아가미라면 역시 활동에 제한이 커지게 되어 효율이 떨어지게 되죠.
고래가 아가미 대신 폐로 호흡하는 이유는 진화 과정에서의 적응 때문입니다. 고래의 조상은 육지에서 살던 포유류로, 이들이 물로 들어가면서 폐를 유지한 채로 수중 생활에 적응해왔습니다. 아가미가 생기려면 매우 큰 생리학적 변화가 필요하며, 현재의 폐 호흡 시스템이 고래에게 충분히 효율적이기 때문에 그런 변화가 일어나지 않았습니다.