[궁금한S] 극한 환경에서도 살아남는 생물들의 이색 생존방식은?
2020년 06월 05일 오전 09:00
[앵커]
과학에 대한 모든 궁금증을 풀어주는 <궁금한 S> 시간입니다. 뜨거운 태양과 높은 일교차 때문에 사막은 살기에 좋은 환경이 아니죠.
하지만 이런 척박한 환경 속에서도 다양한 생물들이 사막에서 살아가고 있는데요. 그들의 생존방식은 무엇일지 지금 바로 화면으로 만나 보시죠.
[이효종 / 과학유튜버]
안녕하세요! 과학의 모든 궁금증을 해결하는 궁금한 S의 이효종입니다. 궁금한 S와 함께할 오늘의 이야기 만나볼게요.
물도 없고, 숨조차 쉬기 어려운 한낮의 열기에 과연 생존할 수 있을까요? 척박한 사막에서 살아가는 것은 인간에게나 동물에게나 어려운 일인데요. 그런데 이런 극한의 환경을 견디며 꿋꿋이 생존하는 생물들이 있다고 합니다.
일반적으로 사막을 떠올리면 온통 누런 빛의 모래 산으로 뒤덮인 모습만 떠오를 텐데요. 하지만 사막은 무조건 모래로만 덮인 곳은 아닙니다. 지구상에 있는 전체 사막 중 모래사막은 10분의 1밖에 되지 않는데요.
사막 중에 가장 큰 사하라 사막도 모래사막은 전체의 5분의 1 정도라고 합니다. 사하라 사막은 원래 암석으로 된 건조한 지역이었는데요. 하지만 오랜 시간이 지나면서 암석이 부서져 자갈 사막이 되고, 또 자갈이 바람에 의해 깎여 모래가 된 것이라고 합니다. 지금도 사하라 사막 대부분은 암석으로 이뤄져 있죠.
사막은 비나 눈, 우박 등 땅에 내리는 물의 양을 뜻하는 강수량이 적은 지역을 말하는데요. 보통 한 해에 평균 강수량이 25cm 이하인 지역을 '사막'이라고 부릅니다. 이런 지역 중에는 남극이나 그린란드처럼 일 년 내내 얼음이 얼어있는 곳도 있습니다. 이런 곳을 '영구 빙설 사막'이라고 하죠.
또, 북극해 주변에 얼어붙어 있는 땅을 툰드라라고 하는데요. 툰드라는 일 년 중에 여름에만 얼음이 녹아있는 지역으로 그중에서도 강수량이 적은 지역을 툰드라사막이라고 부릅니다. 이렇게 날씨가 추운 지역의 사막을 합쳐 '한랭사막'이라고 부르는데요. 실제 한랭사막을 보면 크고 작은 암석과 하얀 눈으로 덮인 땅으로 이뤄져 있어 마치 듣도 보도 못한 새로운 행성 같은 느낌이 든다고 하네요.
그렇다면 이런 극한의 환경에서 생물은 어떻게 살아갈 수 있을까요?
사막을 걷다 보면 이렇게 둥그런 물체가 바람에 날려 이리저리 굴러다니는 모습을 볼 수 있는데요. 놀랍게도 이 정체는 바로 살아있는 식물인 '회전초'입니다. 회전초는 물이 부족하면 몸이 바싹 말라버리는데요. 그리고 뿌리 또는 줄기가 끊어져 바람을 타고 이리저리 굴러다닙니다. 털 뭉치처럼 변해버린 회전초를 보고 말라 죽었다고 생각할 수 있지만 놀랍게도 이게 바로 회전초의 생존전략입니다. 굴러다니면서 사방에 씨를 뿌리며 자신의 종자를 퍼트리는 건데요. 더욱 신기한 것은 이렇게 한량처럼 떠돌다가 비가 오거나 물이 있는 곳에 가면 다시 땅에 뿌리를 내리고 녹색 줄기를 뻗으며 잘 자란다고 하네요.
회전초가 자신의 몸을 이리저리 굴러다니며 자유롭게 살아가는 반면 사막의 대표적인 식물, 선인장은 줄기가 아주 두꺼운데요. 이는 줄기가 최대한 많은 물을 머금으면서도 햇빛에 노출되는 면적을 줄이기 위해서입니다. 물을 많이 머금기 위해서는 얇은 줄기가 여러 개 있어야 하는데, 이때 줄기 표면들이 햇빛에 닿으면 식물 속 수분이 빠르게 증발해버립니다. 결국, 표면적을 최대한 줄이기 위해 줄기가 하나로 합쳐지면서 두꺼운 모습을 지녔는데요. 이파리 역시 표면적을 줄이기 위해 가시 모양으로 변했다고 하네요.
식물을 알아봤다면, 동물들이 사막에서 살아남는 방법에 대해서도 알아볼 만하겠죠?
사막의 마스코트이자, 뽀로로 친구 에디의 모토가 된 '사막여우'입니다. 사막여우는 다른 지역에서 사는 여우와 달리 눈에 띄는 특징이 있습니다. 바로 얇고 커다란 귀인데요. 사막여우의 커다란 귀에는 아주 많은 모세혈관이 있습니다. 체온이 올라가면 혈관이 팽창해서 몸속 열을 최대한 바깥으로 내보낼 수 있죠. 또한, 발에도 많은 털이 있어서 모래사막에서도 발이 푹푹 빠지지 않고 잘 걸어 다닐 수 있다고 합니다.
또 물을 마시지 않아도 먹잇감을 통해 수분을 보충할 수 있고, 땀도 거의 흘리지 않아 소변도 하루에 세 방울밖에 누지 않는다고 하네요. 사막에서 살기 최적화된 신체를 가지고 있죠?
낙타 역시 사막 생활에 알맞은 몸을 지녔는데요. 혹에 있는 지방으로 에너지와 수분을 만들어낼 수 있어서 물이 부족한 사막에서도 잘 견딜 수 있는 특징을 가지고 있어요. 그리고 모래바람이 눈이나 코에 들어오는 것을 막기 위해 길고 풍성한 숱의 속눈썹이 있고요. 같은 이유로 콧구멍을 자유자재로 여닫을 수 있는 능력이 있습니다. 마지막으로 넓적한 발바닥은 사막에서 무거운 짐을 거뜬히 나를 수 있게 도와준다고 하네요.
이런 사막 생물들의 놀라운 생존 능력을 연구에 활용한 사례도 있는데요. 미국 하버드대학교 박규철 박사 연구팀은 사막 딱정벌레의 등껍질과 선인장 가시, 벌레잡이통풀의 표면 구조에 주목했습니다. 연구팀은 이 생물들의 특징을 이용해 가장 효율적으로 물을 모을 수 있는 구조를 개발했다고 하는데요. 기존에 효율이 가장 높은 표면 구조보다 10배 이상 더 많은 물을 모으는 데 성공했다고 합니다. 이 기술은 앞으로 발전소의 열효율을 높이고, 비가 잘 내리지 않는 지역에서 물을 얻는 등 다양한 분야에 응용될 잠재력이 있다고 하네요.
오늘 '궁금한 S'에서는 사막에서 생존하는 능력자들에 대해 알아봤는데요. 거친 환경에서 살아남기 위해 독특한 능력과 생김새를 갖게 된 것이었네요. 그럼 '궁금한 S'는 여기서 인사드릴게요. 과학에 대한 궁금증이 있다면 언제든 유튜브에 사이언스 투데이를 검색해주세요. 이상 궁금한 S였습니다.
과학에 대한 모든 궁금증을 풀어주는 <궁금한 S> 시간입니다. 뜨거운 태양과 높은 일교차 때문에 사막은 살기에 좋은 환경이 아니죠.
하지만 이런 척박한 환경 속에서도 다양한 생물들이 사막에서 살아가고 있는데요. 그들의 생존방식은 무엇일지 지금 바로 화면으로 만나 보시죠.
[이효종 / 과학유튜버]
안녕하세요! 과학의 모든 궁금증을 해결하는 궁금한 S의 이효종입니다. 궁금한 S와 함께할 오늘의 이야기 만나볼게요.
물도 없고, 숨조차 쉬기 어려운 한낮의 열기에 과연 생존할 수 있을까요? 척박한 사막에서 살아가는 것은 인간에게나 동물에게나 어려운 일인데요. 그런데 이런 극한의 환경을 견디며 꿋꿋이 생존하는 생물들이 있다고 합니다.
일반적으로 사막을 떠올리면 온통 누런 빛의 모래 산으로 뒤덮인 모습만 떠오를 텐데요. 하지만 사막은 무조건 모래로만 덮인 곳은 아닙니다. 지구상에 있는 전체 사막 중 모래사막은 10분의 1밖에 되지 않는데요.
사막 중에 가장 큰 사하라 사막도 모래사막은 전체의 5분의 1 정도라고 합니다. 사하라 사막은 원래 암석으로 된 건조한 지역이었는데요. 하지만 오랜 시간이 지나면서 암석이 부서져 자갈 사막이 되고, 또 자갈이 바람에 의해 깎여 모래가 된 것이라고 합니다. 지금도 사하라 사막 대부분은 암석으로 이뤄져 있죠.
사막은 비나 눈, 우박 등 땅에 내리는 물의 양을 뜻하는 강수량이 적은 지역을 말하는데요. 보통 한 해에 평균 강수량이 25cm 이하인 지역을 '사막'이라고 부릅니다. 이런 지역 중에는 남극이나 그린란드처럼 일 년 내내 얼음이 얼어있는 곳도 있습니다. 이런 곳을 '영구 빙설 사막'이라고 하죠.
또, 북극해 주변에 얼어붙어 있는 땅을 툰드라라고 하는데요. 툰드라는 일 년 중에 여름에만 얼음이 녹아있는 지역으로 그중에서도 강수량이 적은 지역을 툰드라사막이라고 부릅니다. 이렇게 날씨가 추운 지역의 사막을 합쳐 '한랭사막'이라고 부르는데요. 실제 한랭사막을 보면 크고 작은 암석과 하얀 눈으로 덮인 땅으로 이뤄져 있어 마치 듣도 보도 못한 새로운 행성 같은 느낌이 든다고 하네요.
그렇다면 이런 극한의 환경에서 생물은 어떻게 살아갈 수 있을까요?
사막을 걷다 보면 이렇게 둥그런 물체가 바람에 날려 이리저리 굴러다니는 모습을 볼 수 있는데요. 놀랍게도 이 정체는 바로 살아있는 식물인 '회전초'입니다. 회전초는 물이 부족하면 몸이 바싹 말라버리는데요. 그리고 뿌리 또는 줄기가 끊어져 바람을 타고 이리저리 굴러다닙니다. 털 뭉치처럼 변해버린 회전초를 보고 말라 죽었다고 생각할 수 있지만 놀랍게도 이게 바로 회전초의 생존전략입니다. 굴러다니면서 사방에 씨를 뿌리며 자신의 종자를 퍼트리는 건데요. 더욱 신기한 것은 이렇게 한량처럼 떠돌다가 비가 오거나 물이 있는 곳에 가면 다시 땅에 뿌리를 내리고 녹색 줄기를 뻗으며 잘 자란다고 하네요.
회전초가 자신의 몸을 이리저리 굴러다니며 자유롭게 살아가는 반면 사막의 대표적인 식물, 선인장은 줄기가 아주 두꺼운데요. 이는 줄기가 최대한 많은 물을 머금으면서도 햇빛에 노출되는 면적을 줄이기 위해서입니다. 물을 많이 머금기 위해서는 얇은 줄기가 여러 개 있어야 하는데, 이때 줄기 표면들이 햇빛에 닿으면 식물 속 수분이 빠르게 증발해버립니다. 결국, 표면적을 최대한 줄이기 위해 줄기가 하나로 합쳐지면서 두꺼운 모습을 지녔는데요. 이파리 역시 표면적을 줄이기 위해 가시 모양으로 변했다고 하네요.
식물을 알아봤다면, 동물들이 사막에서 살아남는 방법에 대해서도 알아볼 만하겠죠?
사막의 마스코트이자, 뽀로로 친구 에디의 모토가 된 '사막여우'입니다. 사막여우는 다른 지역에서 사는 여우와 달리 눈에 띄는 특징이 있습니다. 바로 얇고 커다란 귀인데요. 사막여우의 커다란 귀에는 아주 많은 모세혈관이 있습니다. 체온이 올라가면 혈관이 팽창해서 몸속 열을 최대한 바깥으로 내보낼 수 있죠. 또한, 발에도 많은 털이 있어서 모래사막에서도 발이 푹푹 빠지지 않고 잘 걸어 다닐 수 있다고 합니다.
또 물을 마시지 않아도 먹잇감을 통해 수분을 보충할 수 있고, 땀도 거의 흘리지 않아 소변도 하루에 세 방울밖에 누지 않는다고 하네요. 사막에서 살기 최적화된 신체를 가지고 있죠?
낙타 역시 사막 생활에 알맞은 몸을 지녔는데요. 혹에 있는 지방으로 에너지와 수분을 만들어낼 수 있어서 물이 부족한 사막에서도 잘 견딜 수 있는 특징을 가지고 있어요. 그리고 모래바람이 눈이나 코에 들어오는 것을 막기 위해 길고 풍성한 숱의 속눈썹이 있고요. 같은 이유로 콧구멍을 자유자재로 여닫을 수 있는 능력이 있습니다. 마지막으로 넓적한 발바닥은 사막에서 무거운 짐을 거뜬히 나를 수 있게 도와준다고 하네요.
이런 사막 생물들의 놀라운 생존 능력을 연구에 활용한 사례도 있는데요. 미국 하버드대학교 박규철 박사 연구팀은 사막 딱정벌레의 등껍질과 선인장 가시, 벌레잡이통풀의 표면 구조에 주목했습니다. 연구팀은 이 생물들의 특징을 이용해 가장 효율적으로 물을 모을 수 있는 구조를 개발했다고 하는데요. 기존에 효율이 가장 높은 표면 구조보다 10배 이상 더 많은 물을 모으는 데 성공했다고 합니다. 이 기술은 앞으로 발전소의 열효율을 높이고, 비가 잘 내리지 않는 지역에서 물을 얻는 등 다양한 분야에 응용될 잠재력이 있다고 하네요.
오늘 '궁금한 S'에서는 사막에서 생존하는 능력자들에 대해 알아봤는데요. 거친 환경에서 살아남기 위해 독특한 능력과 생김새를 갖게 된 것이었네요. 그럼 '궁금한 S'는 여기서 인사드릴게요. 과학에 대한 궁금증이 있다면 언제든 유튜브에 사이언스 투데이를 검색해주세요. 이상 궁금한 S였습니다.
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