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2008년 여름은 해파리 때문에 여기저기서 아우성이 들렸다. 피서객들은 해수욕장에 갔다가 해파리 독침에 쏘여 고생하고, 어부들은 건져 올린 그물에 생선보다 해파리가 많아 곤욕을 치렀다. 의료계에 따르면 올여름 해수욕장에서 해파리 독에 쏘여 급히 응급실을 찾는 환자들이 크게 늘었다고 한다. 부산 해운대 주변에서만 700여 명이 해파리에 쏘였다고 신고했고, 그 가운데 10% 정도가 병원 치료를 받았다고 하니 생각만 해도 몸이 움츠러든다. 어떤 사람들은 해파리는 식용이니까 잡아서 먹으면 되지 않느냐고 하지만 사실 해파리 200여 종 가운데 4가지 정도만 식용으로 먹을 수 있다. 식용 해파리만 나타나주면 좋겠지만 문제는 어업에 큰 피해를 주는 해파리가 대량으로 출현하고 있다는 것이다.
그물을 들어 올렸을 때 주로 잡히는 해파리 종류는 ‘노무라입깃해파리(Nomuras jellyfish)’인데 원래 우리나라에는 없던 난대성 대형 해파리였다. 한 마리 크기가 1~2m에 달하고 무게가 무려 100kg 이상이다. 무리 생활을 하고 육식성이라 일단 출현했다 하면 주변의 물고기는 싹쓸이되고 느릿느릿 유영을 하므로 어부들의 그물에 찢어질 정도로 많이 잡혀 올라 그물훼손, 어족자원 고갈로 이어져 어부들의 생계에 막대한 피해를 주고 있다.
해수욕장 부근에서 사람을 쏘는 해파리류로 대표적인 것은 노무라입깃해파리와 더불어 ‘작은부레관해파리(bluebottle jellyfish)’가 있다. 이 역시 최근에 한반도 근해에 나타난 난대성 해파리이다. 이들의 크기는 갓길이 10cm 정도로 작지만 촉수에 물고기나 사람이 접촉하면 촉수 끝의 자포가 총알처럼 발사되어 독소가 주입된다. 이를 맞은 사람은 극심한 통증과 더불어 맞은 피부가 괴사할 정도의 깊은 상처를 입고 만일 두 번 이상 연속으로 쏘이면 사망할 수도 있다. 비록 쥐치들이 천적이라지만 쥐치의 숫자는 한정돼 있고 한반도 근해 해파리들에만 적응되어 있는 터라 이들이 거대한 크기와 독으로 무장한 외래성 해파리들을 막기에는 역부족이다.
그동안 우리 바다는 난류와 한류의 교차지점에 있어 어류 977종을 비롯하여 10,000여 종이 넘는 풍부한 해양 생태계를 자랑해 왔다. 비교적 생태자료가 부족한 옛날에도 정약전의 자산어보 같은 책에서 이런 풍요한 바다가 잘 묘사되어 있다. 그러나 지구온난화의 영향은 사실 대기보다 바다에 훨씬 더 막대한 영향을 미치고 있어 한반도 주변 바다의 생태계는 지금 급격한 과도기를 맞이하고 있다. 해파리뿐 아니라 난류성 어류인 고등어가 동해안까지 북상하여 잡히고 대표적인 한류성 어류인 명태나 대구는 몇 년 사이 어획량이 급감하고 있다. 제주 특산인 아열대성의 자리돔이 울릉도 연안에서 잡히기도 한다.
현재 깊은 바다는 아직은 개발하기가 어렵고, 연안바다는 이미 오염과 고온현상으로 몸살을 앓고 있다. 예컨대 매년 되풀이되는 적조현상은 코클로디니움 등의 바다 플랑크톤의 급격한 증가에 의해 발생한다. 이 플랑크톤들은 해수면 온도 상승과 육지로부터 다량의 영양염류유입에 의해 폭발적으로 증가한다. 해수면 온도상승이야 불가항력이라 해도 오염은 대부분 인간의 폐기물에 기인한다. 우린 이미 몇십 년 전부터 바다에 인분 등 온갖 폐기물을 무단 투기하고 있으며 양식어업의 증가로 바다 한복판에서조차 끊임없이 고정 오염원이 배출된다. 사정이 이렇다 보니 무섭게 증가한 플랑크톤들은 이제 역으로 양식장을 덮쳐 양식 물고기와 어패류의 집단폐사와 식중독을 일으키는 패류독소를 발생시킨다.
연안바다에서 문제시되고 있는 또 하나의 심각한 현상 중 하나는 바로 ‘갯녹음현상(whitening event)’이라는 것이다. 결과적으로 해수온상승과 영양 염류의 과잉유입으로 인해 바다 밑바닥 해조류들이 영구히 말라 죽고 이들에 의지하여 살아가는 어패류들 마저 사라지면서 그 자리를 흰색의 무절석회조류가 대처하는 현상이다. 내륙에서 사막화가 진행되듯이 일단 바다 한곳에 이 현상이 일어나면 주변부로 걷잡을 수 없이 번져나간다. 마치 서로에게 ‘이런 오염된 곳에서는 사는지 차라리 죽는 게 낫다.’라는 신호를 주고받는 듯이 보일 지경이다. 최근에 동해안 등에서 다시 해조류를 부착하여 갯녹음을 복구하려는 뒤늦은 노력이 이어지지만 한번 파괴된 자연은 복구하는데 그 수배 내지 수십 배의 시간이 들어간다. 경험상의 진리를 염두에 둔 인내심과 의지가 꼭 필요한 작업이다.
요즘 들어 주로 스페인이나 호주 인근해역에서 고래들이 해안으로 올라와 죽는 ‘스트랜딩(stranding)’ 현상도 부쩍 잦아지고 있다. 이 현상에 대해 초음파 교란, 질병, 기아, 기생충 감염 등 여러 가능성을 찾고 있지만 아직 명확하게 밝혀진 건 없다. 대신 특정 개체나 연령층이 아닌 집단이나 가족중심의 스트랜딩이 주로 일어나는 걸로 보아 지구온난화나 해양 기후변화 등 전 지구적인 환경변화와의 관련성도 간과할 수 없다. 만일 그렇다면 이렇듯 예측하기 어려운 고래의 집단 자살은 우리가 미처 감지하지 못하는 바다 환경의 심각한 변화의 조짐일 수도 있다. 그리고 그것은 바로 한반도 주변 바다의 현실일 수도 있다. 바다는 넓지만 결국 하나이니까.

글 : 최종욱 과학칼럼니스트

출처:과학향기

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Posted by 때찌1

육상에서 가장 키 큰 동물은? 누구나 쉽게 짐작하다시피  기린이다. 기린은 어느 동물보다도 월등히 크다. 아마도 공룡 이래로 가장 키 큰 동물의 지위를 계속 유지해 왔다. 기린은 새끼 때에도 타 동물 보다 역시 키가 훨씬 크다. 그래서 기린이 분만 할 때 보면 그 긴 새끼 목이 마치 떡 기계에서 가래 떡 뽑아 나오듯 스르륵 하고 서서히 빠져나오는 걸 볼 수 있다. 대부분의 동물들은 머리가 그저 툭하니 빠져 나온다.
이처럼 긴 목을 가진 기린은 여러 가지 용도로 목을 사용한다. 높은 곳에 있는 나뭇잎을 따 먹을 때 편리하게 이용하기도 하고, 짝짓기를 위한 절대절명의 순간에도 목은 중요한 역할을 한다. 기린은 일부다처제의 습성을 지녔는데 암컷을 차지하기 위한 수컷들의 싸움은 격렬해서 때론 다투다가 한쪽이 죽기도 한다. 이때 그들이 목을 번갈아 부딪치는 싸움을 ‘넥킹(necking)’이라고 한다.
사실 기린은 독특한 신체 구조 때문에 화를 내고 싶어도 절대 내서는 안 되는 동물이기도 하다. 사람들도 고혈압이 생기면 화를 죽이고 살아야 하듯 기린은 선천적으로 고혈압 환자라는 기구한 운명을 타고났다. 기린은 키가 5m가 넘고, 심장에서 머리까지 3m나 된다. 강한 압력으로 심장에서 머리로 혈액을 뿜어주는 것이다. 기린의 혈압은 160~260mmHg로 사람의 두 배나 된다. 이토록 혈압이 높게 유지되려면 가장 강해야 할 것은 물론 심장이다. 그래서 심장의 근육도 두껍고 심장 크기 또한 몸의 비율에 비해 크다. 11㎏에 달하는 기린의 거대한 심장은 강한 힘으로 펌프 운동을 하고, 뇌로 혈액을 급속히 올려 보낸다.
기린의 혈관계에는 다른 동물에서 찾아 볼 수 없는 혈압조절계라는 특수조직이 있다. 만일 이것이 없다면 기린은 물조차 마시지 못한다. 목을 숙이면 기린의 머리로 다량의 피가 몰리게 되는데, 특수조직이 조절해 주지 않으면 일시적으로 몰린 피가 뇌의 모세혈관을 전반적으로 파괴시켜 바로 뇌출혈로 사망하게 된다. 그래서 조물주는 기린에게 ‘원더네트(wonder net)’ 와 ‘정맥판’이라는 놀라운 특수혈관조직을 선물로 주었다.
원더네트는 목과 머리 사이에 동맥피와 정맥피가 얽혀있는 모세혈관 다발로 되어있다. 이 원더네트는 마치 역의 개찰구처럼 피의 뇌 입·출입을 조절한다. 심장에서 오는 동맥피는 이곳을 거쳐야 뇌로 들어갈 수 있다. 이곳을 거치는 동안 높은 혈압의 피는 정상적인 혈압으로 완충이 되어 뇌로 들어간다. 목 정맥은 정맥판을 작동시켜 뇌로 정맥피가 역류되는 것을 방지한다.
기린뿐만 아니라 펭귄도 원더네트가 있어서 극지방에서 추위를 견디는 것이 가능하다. 원더네트를 거치면서 심장으로부터 오는 따뜻한 동맥피는 적당히 차가워지고 발끝에서 올라오는 정맥피는 적당히 따뜻해진다. 발바닥 온도는 몸보다 낮은 수준에서 얼지 않을 만큼 적당한 수준을 유지하는 것이다.
특수조직이 무리하게 사용되지 않도록 기린도 목을 숙일 때 스스로 다리를 벌려 몸을 최대한 낮추어 목에 걸리는 부하를 경감시키려 노력한다. 그리고 이런 여러 가지 장치들은 가동시키는 데 준비시간이 필요하다. 그 시간 동안 포식자의 습격을 피하기 위해 기린은 물을 마실 때 항상 몇몇씩 모여 교대로 마신다. 그리고 물을 한꺼번에 많이 마신 다음 오랫동안 마시질 않는다. 몸의 수분을 최대한 아끼기 위해 오줌도 굉장히 농축시켜서 내보내고 똥도 마치 토끼 똥처럼 둥글둥글 구슬모양으로 ‘후드득’ 하고 항문에서 말 그대로 쏟아져 내린다.
이 밖에도 기린은 흥미로운 점이 많은 동물이다. 다른 동물과는 성대가 달라 소리를 못 낸다고 하지만 확실하지 않으며, 초음파를 보낸다는 설도 있다. 기린은 툴툴거리는 듯한 소리를 낼 수 있으나 매우 조용한 동물이라서 목소리를 내는 경우가 워낙 드물다.
또한, 기린에서 빼놓을 수 없는 중요한 기관 중 하나가 바로 40cm가 넘는 혀이다. 혀의 앞부분은 검고 뒷부분은 빨갛다. 검은 부분은 단단한 조직으로 되어 있어 가시가 달린 가지도 문제없이 감아 올 수 있다. 기린의 뿔은 보통 높게 솟은 두개만 보이지만 피부 위에 솟은 돌기를 모두 뿔이라고 본다면 코 위에도 뿔이 하나 있고 귀 뒤에도 각각 하나씩의 뿔이 있어 모두 5개를 가진 셈이 된다. 기린의 뿔은 별다른 기능은 없다. 다른 동물을 헤치기 위해서라면 뿔이 날카롭고 크겠지만 기린의 뿔은 작고 뿔에 살이 돋아나 있어서 싸우는 용도로도 적당치 않다.
기린은 큰 키 때문에 초원의 초식동물들에게 거의 맏형이나 같은 존재이다. 기린 주변에 여러 초식동물들이 모여 사는데 그들은 기린이 뛰면 앞뒤 안 가리고 무조건 달린다. 그건 틀림없이 위험한 동물이나 물건이 반경 2km안에 있다는 증거이기 때문이다. 기린도 위기에 몰리면 긴 다리를 이용해 주로 앞발공격을 한다. 그 발차기에 제대로 걸리면 아무리 사자라도 견딜 수 없다.
기린은 걷는 모양 역시 특이하다. 다른 동물들은 앞발이 나가면 반대쪽 뒷발이 동시에 나가는 지그재그 방식인데, 기린은 한쪽 다리가 일시에 이동하고 나서 이번에 반대쪽 다리가 이동한다. 예를 들면 왼쪽 앞·뒷다리가 동시에 이동한 다음에 오른쪽 앞·뒷다리가 동시에 이동하는 것이다. 뛸 때는 또 다르다. 앞쪽다리가 동시에 이동하고 그 다음에 뒤쪽다리가 동시에 이동한다. 기린은 참 알면 알수록 특이한 동물이다.
더구나 초원의 마지막 수호자로 불리는 기린은 자연 파괴의 ‘바로미터’가 된다. 기린이 살 수 없는 자연은 더 이상 자연이 아닐 것이다.
글 : 최종욱 광주우치동물원수의사

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Posted by 때찌1
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“남자는 네 시간, 여자는 다섯 시간, 그리고 바보는 여섯 시간 잔다.” 나폴레옹이 잠자는 시간에 대해 한 말이다. 하루에 세 시간 이상 자지 않고도 전투마다 승전보를 울렸던 나폴레옹의 건강 비결은 10분 정도 눈을 붙이는 토막잠. 나폴레옹은 굵고 짧게 푹 자는 잠을 선호했다.

오늘날 과학자들의 견해는 조금 다르다. 잠이 우리 몸에 매우 중요한 역할을 담당한다는 사실이 속속 밝혀지고 있기 때문이다. 또 무턱대고 잠을 자기 보다 자신의 몸에 맞춰 잠자는 것이 더 효과적이라고 한다. 과학자들이 밝힌 잠의 이모저모를 살펴보자.

미국 시카고대 앨런 레치섀픈 박사는 턴테이블에 실험쥐를 올려놓고 쥐가 잠들려 할 때마다 회전시키는 실험을 했다. 잠자지 못한 쥐는 3주만에 죽었다. 먹이나 물이 없었을 때보다 불과 3일을 더 살았을 뿐이다. 잠자지 못한 쥐는 체온이 떨어지고 면역력이 떨어져 평소 쉽게 물리쳤던 세균에 감염돼 죽었다. 음식이나 물 못지않게 잠이 생명 유지에 중요하다는 뜻이다.

이처럼 수면 시간은 생명과 깊은 연관이 있다. 그렇다고 무턱대고 많이 자면 좋지 않다. 미국 캘리포니아대 정신과 대니얼 크립케 교수의 연구결과에 따르면, 수면 시간이 짧거나 반대로 너무 길면 사망률이 높아진다. 가장 이상적인 수면 시간은 6~7시간이며, 4시간 이하로 자거나 8시간 이상 자면 오히려 사망률이 높아진다. 수면 시간 4시간 이하인 사람의 사망률은 7시간인 사람에 비해 남자는 62%, 여자는 60%나 높다. 수면시간이 10시간 이상인 사람도 7시간인 사람에 비해 각각 73%, 92% 높게 나타났다.

수면 시간은 건강 외에 다른 부분에도 영향을 미친다. 잠이 부족하면 도덕적 판단력이나 양심이 흐려진다. 미국 메릴랜드 연구소는 26명의 군인들을 대상으로 53시간 동안 잠을 재우지 않고 판단력을 알아보는 실험을 했다. 잠이 부족한 상태에서 군인들은 공통적으로 판단력이 필요한 문제를 해결하는 데 시간이 오래 걸렸고, 도덕적 문제를 전혀 개의치 않고 판단을 내렸다. ‘수면은 피로한 마음의 최상의 약이다’는 명언을 실감하게 하는 연구다.

또 잠이 부족하면 고통을 더욱 심하게 느끼게 된다. 수면이 방해를 받으면 우리 몸이 통증을 견디는 능력이 떨어져 요통이나 위경련 같은 자발 통증을 더 많이 느끼게 된다는 연구 결과가 나왔다. 존스 홉킨스대 연구팀은 32명의 건강한 여성을 두 그룹으로 나눠 3일 동안 푹 잔 그룹과 도중에 여러 번 깨워 숙면을 방해한 그룹을 비교했다. 숙면을 취하지 못한 그룹이 숙면을 취한 그룹보다 통증에 더 예민하게 반응했다. 몸의 치유와 휴식은 편안한 잠자리에서만 이뤄진다는 것을 알 수 있다.

그럼 어떻게 잠을 자는 것이 좋을까. 우선 자신의 수면형이 무엇인지 파악해야 한다. 사람의 수면형은 ‘올빼미형’과 ‘종달새형’이 있다. 올빼미형은 밤 늦게까지 왕성하게 활동하는 대신 아침에 일어나기 힘든 사람이고, 종달새형은 아침 일찍 일어날 수 있지만 일찍 자야하는 사람을 말한다. 이는 유전적 요인에 의해 결정된다. 올빼미형은 ‘Fbxl3’ 유전자에 돌연변이가 일어나 생체시계가 변했기 때문에 밤에 왕성하게 활동한다.

재미있는 사실은 잠을 못자도 잘 견디는 사람과 그렇지 않은 사람도 유전자의 차이로 달라진다는 것이다. 체내시계 유전자인 ‘PER-3’ 두 쌍이 모두 짧은 사람은 잠을 못 자도 잘 견딘다. 반면 두 쌍 모두 긴 사람은 잠을 못자면 견디지 못하고 기억력도 떨어진다. 야근을 잘하고 못하고가 유전적으로 결정된다는 뜻이다. 따라서 자신의 수면형을 잘 알고 이에 맞춰 수면을 취하는 것이 좋다.

수면형이 무엇인지 파악했으면 생체 리듬에 따라 규칙적인 수면 습관을 가져야 한다. 예를 들어 주말에 밀린 잠을 몰아서 자는 사람이 있는데 월요병의 원인이 된다. 특히 휴일의 긴 낮잠은 뇌를 멍하게 만든다. 우리 뇌에는 수면 리듬을 담당하는 ‘체내시계’라는 것이 있어 낮과 밤의 리듬을 탄다. 이 리듬에 혼란이 생기면 정신적, 신체적으로 불협화음이 생긴다.

체내시계는 24시간 10분을 주기로 실제 하루보다 약간 길다. 이 차이를 만회하려면 오전 중에 햇볕을 쬐어야 한다. 월요일에 일찍 일어나고 싶다면 일요일 아침에 일찍 일어나 햇볕을 쬐는 것이 중요하다. 햇빛에 반응한 체내시계가 지구의 자전주기에 맞춰 활동을 시작하기 때문이다.

아무리 졸리고 피곤한 상태라도 강한 햇볕을 쬐고 나면 어느 정도 활력을 되찾는다. 수면 리듬은 여러 가지 이유로 무너질 수 있다. 계절 변화도 하나의 원인으로 해가 빨리 뜰수록 잠에서 깨는 시간은 자연히 앞당겨진다. 빛에 민감하게 반응하는 뇌 내분비선의 수면 호르몬 생성이 줄어들기 때문이다.

사람은 누구나 수면 리듬을 갖는다. 하루 종일 활동을 하고 밤이 되면 잠을 자는 리듬을 따르는 것이 몸의 건강에 더없이 중요하다. 상쾌한 기분으로 하루를 시작하고 싶다면 눈을 뜨자마자 커튼을 열어 젖혀 몸에 신호를 보내자. 체내시계를 잘 조절해 깊은 숙면을 취하는 것이야 말로 가장 좋은 보약이 될 것이다. (글 : 김형자 과학칼럼니스트)

출처:과학향기

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