해마의 놀라운 흡입 능력에 대한 비밀이 밝혀지다

 

해마가 낚싯줄에 걸린 먹잇감을 빨아들이고 있다. 해마는 턱쪽에 있는 스프링처럼 생긴 힘줄에 모아둔 에너지를 한 번에 폭발시키면서 먹잇감을 순식간에 흡입할 수 있다.

 해마의 놀라운 흡입 능력에 대한 비밀이 밝혀지다

저는 해마에 대해서 여러 추억이 있습니다.

 

<장면 1>

어렸을 때, 일본의 외가댁에 놀러가면, 외할아버지께서 항상 수족관을 데려다 주셨습니다.

특히 시월드(Sea World)에 자주 데려다 주셨는데, 그곳에서 제가 가장 좋아하는 것은 바로 개복치와 이 해마였습니다.

 

해마는 정말 물고기처럼 안 생겼죠. 상상을 초월한 신비로운 동물 그 자체였습니다. 

 

<장면 2>

할머니께서 해주시는 멸치볶음.

 

그곳에서 가끔 아주 작은 새끼 해마가 나오곤 했습니다. 저는 해마를 보고는 놀라서 소리쳤습니다. 하지만 가족 다른 사람들은 그냥 시큰둥~ 하더라고요 ㅋㅋㅋ 

 

<장면 3>

다큐멘터리를 보고 있었습니다. 그런데 해마는 암컷이 새끼를 낳으면 수컷이 그것을 품고 임신한 것처럼 배가 부풀어 오른다고 하더군요. 해마 수컷은 굉장한 고통을 감수하면서 육아를 한다고 해설가가 말했습니다. 

자, 이렇게 해마에 대해서 여러 추억이 있었는데요. 이렇게 다시 해마에 대해 다루려니까 설렙니다^^

 

해마는 엄청나게 빠른 속도로 먹이를 흡입한다고 하는데요. 그 원리가 밝혀졌다고 합니다. 이것 역시 우리의 상식을 뛰어넘는 결과였습니다.

 

해마는 바다 생물 중에서도 입이 매우 작습니다.

주둥이 지름은 고작 1~2미리에 불과하다네요. 그런데 해마가 먹이를 빨아들일 때는 엄청난 괴력을 발휘합니다.

 

입 크기가 자기와 비슷한 다른 바다 생물보다도 무려 8배나 강한 힘으로 먹잇감을 슈슉~ 하고 빨아들이죠.

로이 홀츠만 이스라엘 텔아비브대 생명과학부 교수는 12일(현지 시각) 해마 입의 강력한 흡입력의 비밀을 알아냈습니다. 바로 입 주변에 '스프링'과 같은 힘줄이 있다는 것이죠. 잠깐 영상을 볼까요.

해마 몸속 스프링 힘줄이 작동하는 방식을 설명한 그림과 실제 해마가 먹이를 빨아들이는 장면.

흡입력의 비밀은 스프링 힘줄

연구팀은 해마 턱 아래쪽에 있는 스프링 힘줄이 평소에 팽팽하게 당겨져 있다는 사실을 발견했습니다.

이렇게 힘줄에 탄성 에너지를 축적시키는 것이죠. 해마가 먹잇감을 발견하면 턱 아래 힘줄이 순간 수축하면서 에너지가 방출됩니다. 

이렇게 방출된 힘은 입 주변의 먹잇감과 바닷물을 빠르게 빨아들이는 데 사용됩니다.

 

연구팀은 해마를 포함해 입 크기가1~25㎜인 바다생물 18종이 먹이를 흡입하는 속도를 측정했습니다. 연구에서 관찰한 해마 3종은 자야칼(성어), 자야칼(치어), 해마 등입니다.

 

연구팀은 해마를 제외한 다른 생선들은 입 크기가 커질 수록 흡입 속도도 통상 빨라진다는 것을 알아냈습니다.

해마 3종을 포함해 바다생물 18종의 입 크기와 먹이 흡입 속도를 비교한 그래프. 파란색 점들은 바다에서 쉽게 볼 수 있는 길쭉한 형태의 생선들. 대체로 입 크기와 먹이 흡입 속도가 비례하는 것을 볼 수 있다. 반면 왼쪽에 몰려있는 빨간색 점이 해마 3종. 이들은 입 크기가 굉장히 작은데도 먹이 흡입 속도가 빠른 것을 알 수 있다.

 

저 위 사진을 보면 왼쪽에 붉은 점으로 표시된 해마류는 입이 작아도 엄청난 흡입력을 가진 걸 알 수 있죠.

이렇게  입 크기가 3㎜도 되지 않는 해마 세 종은 최고 흡입 속도가 0.1초당 300~350㎜인 것으로 나타났습니다. 이는 입 크기가 15미리 이상인 다른 큰 물고기들과 비슷한 수준이죠. 한마디로 괴력인 것입니다.

 

연구팀은 작은 입의 해마가 어떻게 이렇게 강한 흡입력을 발휘하는지 추적하기 시작했습니다.

해마를 수조에 놓고, 강한 빛을 쐬어가면서 먹이를 빨아들이는 모습을 관찰했습니다.

 

해마의 피부는 반투명이라서, 강한 빛을 쬐면 내부의 해부학적 구조가 드러납니다. 힘줄, 근육 등이 보이죠. 연구팀은 해마의 턱 아래에 있는 스프링 모양 힘줄이 평상시에는 팽팽히 당겨져 있다가 먹이를 먹을 때 수축한다는 사실을 확인했습니다.

해마 뒤통수에서도 스프링 힘줄 발견

연구팀은 해마 뒤통수에서도 스프링 힘줄을 발견했습니다. 평소 해ㅏ는 고개를 아래쪽으로 살짝 기울이다가 먹이가 나타나면 빠르게 머리를 치켜들고 먹이 쪽을 향해 입을 조준하고 순식간에 빨아들입니다.

마치 총의 방아쇠를 당기는 것과 비슷하네요. 비록 총은 튀어나가지만, 해마는 빨아들이는 점이 다르지만요.

 

어쨌든 이렇게 해마 뒤통수의 힘줄이 평소 팽팽한 상태를 유지하다가 순간 에너지를 방출한다는 사실을 알게 되었습니다.

화살에 비유하자면, 해마가 고개를 떨굴 때는 활시위를 당긴 상태, 고개를 치켜들면 시위를 놓는 장면을 상상하시면 됩니다.

 

홀츠만 교수는 “고개를 숙이고 먹잇감을 방심시킨 다음 스프링 힘줄을 이용해 순간적으로 고개를 들면서 먹잇감이 도망가기 전에 입을 갖다댄다”며 “동시에 턱 아래쪽에 있는 스프링 힘줄에서도 에너지가 발생하기 때문에 해마가 고개를 듦과 동시에 먹잇감은 해마의 입 속으로 빨려들어간다”고 말했습니다.

 

진짜 생명체의 진화라는 거, 너무 소름돋습니다!