잠수함 조차도 심해로 내려가면 높은 수압으로인해 빠그라 든다는데

Question

잠수함 조차도 심해로 내려가면 높은 수압으로인해 빠그라 든다는데 강철도 부수는 깊은 바닷속 엄청난 수압 속에서 심해어들은 어떻게 몸이 안 터지고 멀쩡하게 살아갈 수 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 심해어는 엄청난 수압에서도 몸이 터지지 않는데요, 이는 잠수함처럼 수압에 맞서 버티는 것이 아니라, 몸 안팎의 압력을 거의 같게 만들어 수압을 받지 않는 구조를 가지고 있기 때문입니다. 잠수함은 내부에 사람이 살 수 있도록 지상과 비슷한 압력을 유지하다보니, 바깥 수압이 매우 커질수록 내부와 외부의 압력 차이가 커져 강철 선체가 그 힘을 견뎌야 합니다. 따라서 설계 한계를 넘는 깊이까지 내려가면 선체가 압력을 이기지 못하고 순식간에 찌그러지거나 붕괴할 수 있습니다. 반면 심해어의 몸은 대부분 물로 이루어져 있으며, 몸속 조직과 체액의 압력이 바닷물의 압력과 거의 같은데요, 몸 안과 밖의 압력 차이가 거의 없기 때문에 몸이 눌려 터질 이유가 없습니다. 물은 거의 압축되지 않는 성질이 있기 때문에 몸 전체가 압력을 균일하게 받는 것입니다.

또한 심해어는 높은 수압에서도 단백질과 세포막이 정상적으로 기능하도록 특별한 적응을 했는데요, 몸속에는 단백질이 압력 때문에 변형되는 것을 막아 주는 물질이 많이 들어 있기 때문에, 세포막도 높은 압력에서도 유연성을 유지하도록 구성되어 있습니다. 즉 심해어의 이러한 적응은 심해 환경에 특화된 것입니다. 심해어를 갑자기 수면 가까이 올리면 오히려 낮은 압력에 적응하지 못해 몸이 손상될 수 있으며, 부레를 가진 종은 내부 기체가 팽창하여 눈이 튀어나오거나 위가 입 밖으로 밀려 나오는 현상이 나타나기도 합니다. 감사합니다.

Answer 2

결론부터 말씀드리면 몸의 내부와 외부의 압력을 동일하게 맞추고, 몸 구조 자체가 외부 수압에 영향을 받지 않도록 진화했기 때문입니다.

말씀하신 강철 잠수함은 내부의 공기 때문에 수압을 이기지 못하고 찌그러지게 됩니다. 하지만, 심해어는 몸 내부에 공기가 들어가는 부레가 아닌 물 또는 지방으로 가득 차있어 몸의 내부와 외부의 압력을 동일하게 맞춥니다.

간단히 비유하자면 물속에서 물을 채운 풍선을 눌러도 터지지 않는 것과 같은 원리입니다.

또한 뼈 대신 유연한 연골을 가져 높은 압력에도 부러지지 않고 견딜 수 있고 근육과 피부도 젤리처럼 흐물흐물해서 수압을 유연하게 흘려보낼 수 있습니다.

게다가 세포 수준까지 보면 TMAO라는 물질이 단백질이 찌그러지지 않도록 해주죠.

이런 방식으로 심해어는 몸을 주변환경에 맞춰가는 방식으로 진화한 것입니다.