학문
뽀얀굴뚝새243
코끼리, 소, 곰 등 초식동물인데 풀만 먹어도 몸집이 그렇게 커지는 이유가 뭔가요?
가만히 보면 세 동물 다 초식동물이라서 성격이 온순한 것 같다는 생각이 드네요. 사자나 호랑이는 육식을 먹어서 그런지 성격이 과격하고 공격적이던데 먹는 것에 따라서 달라지는지는 모르겠네요. 저 어려서 부모님이 축사를 운영하셨는데
소는 정말 풀과 짚을 삶아서 주면 정말 잘 먹더라구요. 먹는 양이 덩치가 커지면서 늘어나던데 어떻게 고기를 안 먹는데도 몸집이 그렇게 큰 건지 이해가 안 갑니다.
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
코끼리, 소, 그리고 일부 식물을 많이 먹는 대형 동물들이 풀이나 잎 같은 식물성 먹이만으로도 거대한 몸집을 유지할 수 있는 이유는 식물 속에 저장된 태양 에너지와 그것을 꺼내 쓰는 소화 시스템이 발달했기 때문입니다. 식물은 광합성을 통해 햇빛 에너지를 탄수화물 형태로 저장하는데요, 풀, 잎, 줄기에는 셀룰로오스, 전분, 당류, 일부 단백질과 미네랄이 들어 있습니다. 하지만 셀룰로오스가 매우 질겨 대부분 동물이 스스로 분해하기 어렵운데요, 초식 대형동물은 이 한계를 장내 미생물과의 공생으로 해결했습니다. 예를 들어 소 같은 반추동물은 위가 네 부분으로 나뉘어 있고, 첫 번째 위인 반추위 안에는 박테리아와 원생생물, 곰팡이 등이 많이 존재합니다. 이 미생물들이 셀룰로오스를 분해하여 휘발성 지방산인 부티르산을 만드는데, 소는 이것을 흡수해 주요 에너지원으로 사용합니다. 즉 소는 풀을 직접 소화한다기보다, 미생물이 풀을 발효해 만든 연료를 쓰는 것이며, 되새김질은 먹이를 더 잘게 부숴 미생물 효율을 높여줍니다.
다음으로 코끼리는 소처럼 반추위는 없지만, 매우 긴 장과 큰 맹장 및 대장에서 후장발효를 하는데요, 따라서 효율은 소보다 다소 낮지만, 대신 엄청난 양을 먹습니다. 성체 코끼리는 하루 수십~수백 kg의 식물을 섭취할 수 있습니다. 이때 몸집이 커지는 이유의 경우, 원래 동물은 몸무게가 커질수록 대사량이 비례해서 똑같이 증가하지 않습니다. 예를 들어 몸무게가 10배 커져도 필요한 에너지가 10배보다 덜 늘어나는데요, 따라서 큰 동물은 kg당 에너지 소모가 상대적으로 적어, 저품질 식물을 많이 먹는 전략이 가능합니다. 또한 큰 몸은 초식동물에게 이점이 많은데요, 우선 포식자로부터 방어가 쉬워지고, 긴 소화관을 가질 수 있으며, 먼 거리를 이동하며 먹이를 찾을 수 있습니다. 그래서 진화적으로도 큰 초식동물이 반복적으로 등장한 것입니다. 감사합니다.
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채택된 답변간단히 말해 초식동물의 위장 속에 사는 미생물 덕분입니다.
소 같은 반추동물은 미생물이 풀을 분해하며 만들어낸 미생물 단백질을 흡수해 근육과 살을 만들고, 코끼리는 하루 수백 킬로그램의 엄청난 양을 먹어 필요한 영양분을 보충합니다.
반면 곰은 식물도 먹지만 고기도 좋아하는 잡식성이라 영양 섭취가 더 다양한 편입니다.
그리고 성격의 경우, 초식동물은 포식자로부터 자신을 보호해야 하기 때문에 실제로는 매우 예민하고 공격적인 경우가 대부분입니다. 그렇다보니 하마나 코뿔소는 사자보다 훨씬 위험한 동물로 꼽히기도 합니다.
즉, 식성보다는 생존 환경이 동물의 성격을 결정짓는 결정적인 요인이 됩니다.
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.
많은 분들이 단백질은 고기에만 있다고 생각하지만, 풀과 식물에도 단백질이 충분히 들어 있습니다. 다만 식물의 세포벽이 셀룰로스로 단단하게 둘러싸여 있어서 소화하기 매우 어렵습니다. 인간은 셀룰로스를 소화하는 효소가 없어서 풀을 먹어도 영양을 거의 못 얻지만, 소·코끼리·말 같은 초식동물은 이를 해결하는 특수한 소화 시스템을 진화시켰습니다.
소는 위가 4개입니다. 첫 번째 위(반추위)에 수백 종의 미생물이 살면서 셀룰로스를 분해해 지방산과 단백질로 바꿔줍니다. 소는 사실 풀을 직접 소화하는 게 아니라 위 속 미생물이 풀을 발효시킨 산물을 흡수하는 방식입니다. 먹은 풀을 다시 올려 씹는 되새김질도 미생물이 더 잘 분해하도록 잘게 부수는 과정입니다.
코끼리는 반추를 하지 않고 장이 매우 길어서 오랜 시간 천천히 소화합니다. 소화 효율이 낮은 대신 하루 100~200kg을 먹어서 절대적인 양으로 보완합니다. 곰은 사실 완전한 초식동물이 아니라 잡식동물로 식물, 열매, 곤충, 물고기를 모두 먹습니다.
풀을 대량으로 먹어서 얻은 에너지와 단백질이 근육과 지방으로 축적됩니다. 소가 짚과 풀을 먹고도 수백 킬로그램이 되는 건 위 속 미생물 덕분에 식물성 재료에서 충분한 영양을 뽑아내기 때문입니다.
온순함이 초식 때문이라기보다는 생존 전략의 차이입니다. 초식동물은 도망이 주요 생존 전략이라 협력적이고 무리 생활을 하도록 진화했고, 육식동물은 사냥이 생존 전략이라 공격성이 발달했습니다. 먹는 것이 직접 성격을 만든다기보다 생태적 역할이 행동 방식을 결정한 것입니다.
감사합니다.
초식동물은 식물에 포함된 섬유질인 셀룰로스를 분해하여 에너지로 전환하는 특수한 소화 시스템과 거대한 미생물 생태계를 보유하고 있어 거대한 몸집 유지가 가능합니다. 소와 같은 반추동물은 여러 개의 위를 통해 음식물을 되새김질하며 코끼리는 하루에 수백 킬로그램에 달하는 엄청난 양의 식물을 섭취하여 필요한 영양소를 확보합니다. 특히 이들의 위장 속에 서식하는 미생물은 소화되지 않는 식물 세포벽을 분해하여 단백질과 지방산으로 변환해주기 때문에 고기를 먹지 않고도 근육과 골격을 키울 수 있는 충분한 영양분을 얻게 됩니다. 곰의 경우 종에 따라 차이가 있으나 기본적으로 잡식성 구조를 가졌음에도 식물성 먹이를 대량으로 섭취하여 지방을 축적하는 효율적인 대사 체계를 갖추고 있습니다. 성격의 차이는 먹이의 종류보다는 포식자로부터 자신을 보호하려는 생존 전략이나 호르몬 체계의 차이에서 기인하는 경우가 많습니다.
안녕하세요.
초식동물이 거대한 몸집을 유지할 수 있는 비결은 눈에 보이지 않는 장내 미생물과의 완벽한 공생 시스템에 있습니다.
풀의 주성분인 셀룰로스는 인간이 소화할 수 없지만, 이들의 소화기관 속에 사는 수조 마리의 미생물들은 이를 분해해 에너지원인 지방산과 단백질로 바꿔주기 때문이지요.
1. 미생물 단백질의 마법
소와 같은 반추동물은 풀을 먹는 것처럼 보이지만, 실제로는 위 속에서 풀을 먹고 자라난 미생물 자체를 소화시켜 흡수합니다.
즉, 식물을 재료로 몸 안에서 스스로 단백질을 제조해 먹는 거대한 발효 공장을 가동하고 있는 셈이랍니다.
2. 압도적인 섭취량과 생존 전략
코끼리는 낮은 영양 효율을 보충하기 위해 하루 200kg에 가까운 식물을 쉼 없이 먹어 치우는 방식을 택했습니다.
참고로 말씀하신 곰은 생물학적으로 잡식성에 가까우며, 특히 가을철에 열매 등을 엄청나게 섭취하여 지방을 축적함으로써 몸집을 불리는 독특한 양상을 보이지요.
3. 식성과 성격의 생태학적 배경
사자나 호랑이가 공격적인 것은 먹이 사슬의 정점에서 사냥을 해야 생존할 수 있기 때문입니다.
반면 초식동물은 평소 에너지를 보존하며 무리 생활을 하기에 온순해 보일 뿐이지요.
하지만 영역을 침범당하거나 새끼가 위험할 때는 육식동물보다 훨씬 파괴적인 힘을 발휘하기도 하는데, 이는 성격의 차이라기보다 생존을 위한 본능의 발현이라고 이해하시면 됩니다.
결국, 식물 속 에너지를 효율적으로 추출해내는 정교한 소화 설계와 미생물들의 조력이 있었기에 고기를 먹지 않고도 산더미 같은 덩치를 유지할 수 있는 것이지요.