학문
14살꿈많던아이
피그미해마는 어떻게 산호와 구분이 안 될 정도로 위장할 수 있나요?
아주 작은 피그미해마가 서식하는 산호와 거의 똑같은 모양과 색으로 위장한다고 배우는데, 이런 정교한 의태가 어떤 진화적 과정을 거쳐 만들어졌는지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!
사실 피그미해마는 수영 능력이 너무 떨어져 포식자에게 발각되면 바로 먹잇감이 되어버리는 치명적 약점이 있습니다.
그래서 자연선택 과정에서 서식지의 산호와 조금이라도 더 닮은 개체만 살아남아 유전자를 후대에 전할 수 있었고, 수백만 년의 진화를 거쳐 몸 표면에 산호 폴립과 크기와 모양이 똑같은 피부 돌기를 발달시켰습니다.
지느러미는 눈에 띄지 않게 축소되었고, 꼬리는 산호를 단단히 감아쥐기 좋게 변형되었으며, 피부 속 색소 세포와 반사 세포를 이용해 산호 표면의 광택과 색감까지 복제하기에 이르렀죠.
놀랍게도 태어난 직후의 치어는 특정 색이나 모양이 확정되지 않은 상태로 바다를 떠돌다가 이 치어가 부채산호에 안착하면 산호의 화학적 신호와 자극을 받아 피부 형태를 변화시킵니다.
분홍색 산호에 정착하면 분홍색으로, 노란색 산호에 정착하면 노란색으로 모양과 색을 맞추는 것이죠.
이러한 후천적 적응 능력인 표현형 가조성 덕분에 서식지와 완벽히 동조하는 위장이 가능한 것입니다.
결국 피그미해마의 위장은 강한 포식 압박과 환경 적응 능력이 결합된 진화의 결정체인 셈입니다.
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채택된 답변안녕하세요, 14살꿈많던아이님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 피그미해마가 산호와 완벽히 일치하는 위장술을 펼칠 수 있는 이유는 유전적으로 숙주 산호와 색소를 맞추는 생리적 적응뿐 아니라, 산호의 폴립 형태를 그대로 모방하여 피부에 결절이라는 입체 돌기를 발달시키는 정교한 형태학적 의태로 진화했기 때문이랍니다.
■ 숙주 부채산호 폴립을 모방한 피부 결절 형성
피그미해마는 대부분 몸길이가 1에서 2센티미터 안팎에 불과한 초소형 어류로, 특정 부채산호 군체에 평생 달라붙어 살아갑니다. 산호 표면에는 먹이 활동을 하는 촉수 주머니인 둥근 폴립들이 촘촘히 솟아 있는데요. 피그미해마는 뼈판 골격 위에 피부가 솟아오른 둥근 결절들을 온몸에 빽빽하게 발달시켰습니다. 이 울퉁불퉁한 결절은 산호의 닫힌 폴립 크기 및 모양과 완벽하게 일치하여, 포식자의 시선에서는 해마의 몸통통 전체가 산호의 일부분처럼 보이게 만듭니다. 평생 한 산호에 머물며 형태를 맞춘 궁극의 국소 적응 결과인 것이지요.
■ 성장기 환경에 맞춘 색소 침착과 생존 압력에 의한 자연선택
유영 능력이 매우 떨어지는 피그미해마는 부채산호에서 떨어져 나가면 강한 조류에 휩쓸려 포식자에게 곧바로 잡아먹힙니다. 어린 시절 숙주 산호에 안착한 뒤 성장하는 과정에서 산호의 분홍색, 주황색, 노란색 계열에 맞춰 체내 색소포를 지속적으로 조정하는데요. 산호 가지를 감아쥐는 긴 꼬리와 등지느러미 퇴화 등 움직임을 최소화하는 신체 구조까지 결합되었습니다. 산호와 조금이라도 다른 색이나 형태를 지닌 개체는 바다의 포식자들에게 쉽게 발견되어 도태되었으며, 산호와 구분되지 않는 개체들만 살아남아 번식하는 강력한 자연선택 과정을 거쳤거든요.
정리하자면,
피그미해마의 완벽한 위장은 부채산호의 폴립을 그대로 흉내 낸 입체 피부 결절과 숙주 산호의 색상을 정밀하게 모방하는 색소 적응이 결합된 결과이며, 헤엄칠 수 없는 약점을 극복하고 포식자로부터 살아남기 위해 수많은 세대에 걸쳐 진화한 극단적인 은폐 의태의 산물이랍니다.
※ 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.😉
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
피그미해마는 산호와 비슷한 색과 돌기 형태를 가진 개체가 포식자에게 덜 발견되어 더 많이 살아남고 번식하면서 이런 특징이 강화된 것으로 봅니다. 일부 종은 성장 과정에서 서식 산호의 색에 맞춰 체색도 조절합니다. 즉 자연 선택과 환경 적응이 함께 만든 위장입니다.