거북이(자라)가 물과 육지 양쪽모두 생존할 수 있는 이유는요?

 

☞ 육상 환경에 대한 동물의 적응 조건에 대하여

 

생물은 바다에서 처음 발생하였으며 그 후 생물이 점차 육상 환경으로 진출하게 되면서 육상의 여러 가지 환경 조건에 적응하게 됩니다. 우선, 생물이 육상 환경에서 생존하기 위해서 충분한 수분 획득 능력과 과도한 수분 손실을 막을 수 있는 능력을 가지고 있어야 합니다. 또한, 육상 환경에서 먹이를 포획할 수 있는 능력과 여러 기후대의 다양한 온도 조건을 견뎌낼 수 있는 능력도 갖추어야 합니다. 생물은 이러한 육상 환경 조건들을 극복하여 적응해 오면서, 여러 가지 다양한 생물들이 출현하게 되는 계기가 되었습니다.

현재 육상에서 서식하고 있는 동물은 어떻게 수중 환경으로부터 육상 환경으로의 환경적인 변화를 극복하여 적응해 왔는지에 대하여 알아보면 거북이가 어떻게 육상 생활이 가능한지를 알 수 있습니다.

 

  

1. 육상에서 충분한 수분 획득이 가능해야 합니다. 

동물은 한 곳에 정착하여 살아가는 식물과는 달리 물이 있는 곳을 향해 스스로 이동할 수 있어야 합니다. 이것은 동물이 골격과 근육 체계를 가지고 있고, 물이 있는 장소를 감지할 수 있는 신경계를 가지고 있어야 가능합니다.

⇒ 거북이와 자라는 이러한 조건을 갖추었기 때문에 육상 생활이 가능합니다.

2. 육상에서 과도한 수분 손실의 방지할 수 있어야 합니다. 

육상 동물은 내부 조직들이 건조되는 것을 방지할 수 있어야 합니다.

육상에서 살 수 있도록 적응된 동물은 상피 세포에 물에 잘 녹지 않는 단백질의 일종인 케라틴이 축적되어 있습니다.

특히 파충류는 증발에 의한 수분 손실을 감소시킬 수 있는 케라틴으로 된 비늘을 가지고 있기 때문에 육상 적응이 가능합니다.

⇒ 거북이와 자라는 파충류로서 이러한 수분 손실을 감소시킬 수 있는 케라틴으로 된 비늘을 가지고 있기 때문에 육상 생활이 가능합니다.

3. 육상에서 충분한 에너지 획득이 가능해야 합니다.

식물은 광합성을 하는 독립 영양을 통해 스스로의 에너지를 획득하여 생활이 가능합니다.

그러나 동물은 종속영양을 하는 생물이기 때문에 먹이를 통한 에너지를 획득해야 합니다.

⇒ 거북이는 육상에서 어느 정도 먹이 포획이 가능하기 때문에 육상 생활이 가능합니다.

4.  육상에서 극한 온도 변화에 견딜 수 있어야 합니다.

지구의 기온은 지역마다 매우 다양합니다.  서식지의 기온이 매우 높아지면, 많은 동물들은 그늘에서 쉬거나 굴에 들어가 쉬다가, 서늘해지는 밤에 주로 활동을 합니다. 포유류의 경우에는 높은 온도에서 피부에 땀샘이 있고 땀샘에서 생산된 땀이 증발하면서 몸을 식힐 수 있기 때문에 일정한 체온 유지가 가능합니다. 

고온에 대한 적응과는 달리, 저온에 대한 생물의 적응 방식을 살펴보면 다음과 같습니다. 정온동물인 척추동물은 몇 가지 방식으로 겨울의 추운 기온에 적응하였습니다. 포유류는 피부에 난 털이, 조류는 새의 깃털이 피부 표면 가까이에 있는 공기를 붙잡아 두어서, 추위를 차단하고 체온을 보존합니다. 어떤 동물은 겨울이 되면 좀 더 따뜻한 곳으로 이동함으로써 추운 기온을 피하기도 합니다.  한편 어떤 동물은 동면이라는 방식으로 겨울잠을 잠으로써 추운 겨울을 지내기도 합니다.

파충류 중에서 뱀류는 당속에서 겨울잠을 통해 추위를  극복합니다.

⇒ 거북이와 자라는 비교적 낮은 온도의 지역에는 적응이 힘들고 따듯한 지역에서 지내기 때문에 육상생활이 가능합니다.

☞ 수중 환경에 대한 동물의 적응 조건에 대하여

수생 동물이란  물속에서 사는 동물을 통틀어 수생 동물이라고 합니다.  수생 동물에는 물고기를 비롯해서 게, 새우, 조개와 같은 동물, 해파리나 물벼룩과 같은 동물 등 그 종류가 대단히 많습니다.  또한 고래나 물개, 바다표범, 펭귄 등과 같이 육상 생활을 하다가 다시 수중 생활에 적응하여 살아가는 종류도 적지 않습니다.

1. 수중 환경 적응한 동물의 특징

물속은 온도의 변화가 적고 수분이 많으며, 부력 때문에 생활하기에 편리하지만, 저항이 크고 동물의 호흡에 필요한 산소가 부족합니다.  물고기는 몸이 유선형으로 생겨 물의 저항을 적게 받으며, 지느러미가 있어 몸의 균형을 유지하고 빨리 움직일 수 있습니다. 또한 빗살 모양으로 생긴  아가미에는 많은 혈관이 분포되어 있어 입으로 들어온 물에서 필요한 산소를 얻을 수 있습니다. 몸속에 있는 부레에는 공기가 들어 있어 몸을 가볍게 할 뿐만 아니라, 자유롭게 떴다 가라앉았다 할 수 있습니다.

고래는 수중 생활에 적응한 포유류입니다.  앞다리는 지느러미로 변하였고, 몸은 유선형이며, 콧구멍은 등에 붙어 있어 숨쉬기 편하게 변형되어 있습니다.  고래는 숨쉴 때 이외에는 수면으로 나오지 않습니다. 그리고 새끼도 물속에서 낳으며, 젖도 물속에서 먹습니다.  펭귄은 발가락 사이에 물갈퀴가 있어 물속에서 헤엄을 잘 치며, 퇴화한 작은 날개는 물속에서 방향을 잡는 데 이용합니다. 이처럼 나름대로 물속에서 적응할 수 있는 몸의 구조와 생활양식의 변화를 통하여 물속에서도 잘 살아갑니다.

2. 거북이와 자라가 수중 환경에서 살 수 있는 이유

거북이와 자라의 다리는 헤엄을 잘 칠 수 있도록 물갈퀴 형식으로 변형되어 있으며, 식성으로 식물, 작은 물고기 등 다양한 것을 먹고 살 수 있으며, 단단한 등딱지와 배딱지는 천적으로부터 몸을 보호할 수 있으며, 등딱지와 배딱지는 갈비뼈에서 분화된 연골로 이루어져 있어 몸이 가벼워 물속 생활이 쉽게 적응되어 있으며,  몸의 빠른 성장과 긴 수명(200~300년 이상 생존하는 거북이도 있음)은 물속에서의 생존능력을 높혀주기 때문에 수중 환경에서 살 수 있는 이유가 됩니다.