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과학잡학사전 통조림: 동물편

생활 양식│동물이란?

다른 생물을 먹어 영양분을 섭취하는 생물이 동물이라고? _ 동물이라는 생물 이야기

동물은 돌아다니면서 먹이를 구하는 생물이다

세 가지만 알면 나도 동물학자!

-동물은 움직일 수 있다

동물이 자유롭게 움직일 수 있는 것은 몸에 근육이 있기 때문이다. 근육은 액틴(actin)과 마이오신(myosin)이라는 단백질로 이루어져 있는데, 많은 동물이 공유하는 특징이다.

-동물은 먹이로 영양을 섭취한다

동물은 먹이를 먹지 않으면 살아갈 수 없다. 다른 생물을 먹어 영양분을 섭취해야 한다. 동물의 몸에는 먹이를 먹기 위한 기관과 소화를 위한 기관이 있다.

-몸 구조가 복잡하다

동물은 먹이를 소화하는 기관 외에 호흡을 하거나 몸을 움직이는 기관도 갖추고 있다. 또한 많은 동물이 수컷과 암컷으로 성별이 구분되어 있다. 이런 동물의 복잡한 몸 구조는 반복해서 만들어지는 식물의 단순한 구조와 큰 차이가 있다.

동물을 어떻게 분류할까? _ 동물의 분류 이야기

동물은 몸이 만들어진 차이를 분석해서 분류한다

세 가지만 알면 나도 동물학자!

-몸 구성의 차이로 구분

동물은 몸이 어떻게 만들어졌느냐에 따라 세세하게 분류할 수 있다. 예를 들어 골격이 없다거나, 몸이 껍데기로 뒤덮여 있다거나, 부드러운 근육으로만 이루어져 있다거나 하는 식으로 같은 특징을 지닌 생물끼리 모아서 분류한다.

-분류해서 이루어진 그룹을 '문(門)'이라고 한다

같은 특징을 지닌 동물끼리 나누어 묶은 그룹 이름 뒤에 '문(門)'을 붙여서 부른다. 가령 사람은 척추동물문, 오징어와 문어는 연체동물문, 곤충과 새우, 게는 절지동물문 등으로 이름을 붙인다. 영어에서는 '문'을 동물은 'phylum', 식물은 'division'으로 구분한다.

-알려진 문의 수는 34개

척추동물문, 연체동물문, 절지동물문 외에도 문의 종류는 해면동물문, 자포동물문, 편형동물문 등 34가지나 된다. 처음에는 5가지였는데, 다양한 동물이 연구되면서 점점 늘어났다. 연구가 계속 진행되면 더 많아질 수도 있다.

친숙한 동물│반려동물

모든 동물을 반려동물로 길들일 수 있을까? _ 반려동물이 될 수 있는 동물 이야기

야생동물이나 동물원의 동물, 희귀동물을 반려동물로 길들이는 것은 여러 가지 법률로 금지되어 있다

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-반려동물 사육을 금지하는 법률들

나라마다 조금씩 다르지만, 일본의 경우 야생동물은 조수보호법, 동물원에서 볼 수 있는 동물 대부분은 동물애호법, 희귀한 동물은 문화재보호법 등 다양한 법률로 사육이 금지되어 있다.

-동물을 보호하기 위한 조치 마련

특정한 동물의 사육을 법률로 금지하는 가장 큰 이유는 동물을 보호하기 위해서다. 반려동물로 키우기 위해 포획하면 점점 개체 수가 줄어든다. 서식 환경이 달라지면 동물에게 큰 스트레스를 줄 수 있다. 탈출해서 번식하거나 인간에게 해를 끼칠 위험도 있다.

-믿을 수 있는 곳에서 분양받자

반려동물을 분양하는 전문점에서는 인간과 함께 생활할 수 있도록 품종을 개량한 야생동물을 판매한다. 반려동물을 분양받을 때는 평생 책임진다는 각오로 잘 알아보고 신중하게 결정해야 한다.

생활 양식│동물의 분류

종류가 가장 많은 동물은? _ 절지동물 이야기

동물계에서 종류가 가장 많은 동물은 절지동물이다

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-종류가 가장 많은 절지동물

2022년 3월 21일 기준, 밝혀진 동물의 종류는 약 143만 6,000종이다. 그중에서 약 112만 9,000종이 절지동물이다. 절지동물이란 이름 그대로 다리에 마디가 있는 동물로 곤충, 새우, 게가 가장 대표적이다.

-절지동물은 외골격을 갖추고 있다

절지동물의 마디가 있는 다리는 단단한 껍데기(외골격)로 이루어져 있고, 그 안에 근육이 있다. 게를 먹을 때 껍데기를 뚝 소리가 나게 꺾으면 나오는 부분이 근육이다. 이 근육이 있어 몸을 움직일 수 있다. 절지동물은 껍데기가 커지면 무거워져 대형화에 불리하다.

-연체동물의 다양한 유형

연체동물에는 절지동물과 같은 외골격이 없다. 그 대신 가리비나 꼬막 등이 속하는 이매패류처럼 껍데기를 지닌 종류도 있지만, 껍데기조차 없고 말랑말랑한 근육으로만 자유롭게 움직이는 오징어나 문어 같은 종류도 있다

조류│새의 몸 구조

왜 동물 중에서 새만 깃털을 가지고 있을까? _ 새의 몸 특징 이야기

깃털을 가진 새는 날기에 적합한 몸 구조로 되어 있다

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-깃털을 가진 동물은 오직 새뿐

곤충과 박쥐, 날다람쥐 등의 동물도 하늘을 난다. 하지만 곤충의 날개, 박쥐와 날다람쥐의 피막은 새의 날개와 달리 깃털로 덮여 있지 않다. 모든 동물 중에서 유일하게 새만 깃털을 가지고 있다.

-앞다리가 날개로 진화

새의 깃털은 체온을 유지하기 위해 돋아났다. 그런데 앞다리의 깃털이 튼튼한 날개가 되어 하늘을 날 수 있는 몸으로 변신했다. 펭귄과 타조처럼 날개를 가지고 있지만 날지 못하는 새도 있다. 그러나 날지 못하는 새는 있어도 깃털이 없는 새는 없다.

-새의 몸은 날기 위한 특별한 구조

새가 하늘을 날려면 몸이 가벼워야 한다. 그래서 새는 뼛속이 텅 비어 있고 턱뼈, 근육, 이빨, 위가 없어졌으며 소화관과 미골(尾骨)도 짧아졌다.

생활 양식│동물의 성

동물은 왜 암컷과 수컷으로 나뉠까? _ 동물의 유성생식 이야기

동물의 유성생식에서는 수컷이 만드는 정자와 암컷이 만드는 난자가 필요하다

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-유성생식이란?

동물의 수컷은 헤엄치는 능력이 있는 정자를, 암컷은 난자를 생성한다. 정자와 난자가 합체하는 것을 '수정'이라고 한다. 이렇게 정자와 난자가 합체한 수정란에서 새로운 후손이 생기는 현상을 '유성생식'이라고 한다.

-유성생식과 서로 닮은 자녀들

동물의 후손은 유성생식으로 수컷의 유전자 절반과 암컷의 유전자 절반을 물려받는다. 그렇지만 같은 부모에게서 태어난 자녀들끼리 유전자가 완벽하게 일치하지 않아 외양이 똑같지는 않다. 다만 일란성쌍둥이는 기본적으로 유전자가 같다.

-유성생식은 왜 유리할까?

유전자가 다른 후손의 개체 수가 많으면 각각의 강점과 약점이 다르다. 그러면 사는 환경이 달라져도 누군가는 살아남는다. 지구의 환경이 변하는 동안 살아남은 동물이 현재 우리와 함께 살고 있는 것이다.

수컷과 암컷의 구분이 없는 동물은 어떻게 번식할까? _ 동물의 무성생식 이야기

말미잘 등의 동물은 부모의 몸이 나뉘는 '무성생식'으로 개체 수를 늘린다

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-대표적인 무성생식 동물 '말미잘'

무성생식 동물의 예로는 말미잘의 분열과 자포동물인 히드라의 출아(出芽) 등이 알려져 있다. 미국의 태평양 연안에 사는 담황줄말미잘이 몇 킬로미터 해안선에 걸쳐 모두 무성생식으로 증식한 사례가 있다.

-무성생식 동물인 '해파리'는 유성생식도

해파리는 유성생식으로 태어난 유생 폴립이 스트로빌라(strobila)라는 형태가 된다. 스트로빌라는 에피라(ephyra, 해파리 유생)가 몇 마리 엉겨 붙은 형태다. 이 덩어리에서 떨어져 나온 에피라가 성체 해파리가 된다. 성체 해파리는 유성생식도 한다.

-무성생식과 유성생식 둘 다 가능한 동물

무성생식 동물이 유성생식을 하는 사례가 많다. 유성생식을 하면 각양각색의 유전자 자손을 만들어 다양한 환경에서 살 수 있다. 무성생식은 증식에 유리하지만 무한정 증식하는 것은 아니다. 짚신벌레는 약 350번 분열한다.

악어와 바다거북은 알의 온도로 성별이 달라진다? _ 온도에 따른 성 결정 이야기

악어와 바다거북은 알이 자랄 때 주변의 온도에 따라 성별이 결정된다

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-악어의 성별 결정법

악어는 알을 품고 있을 때 온도로 성별이 결정된다. 예를 들어, 미시시피악어는 섭씨 33.5도에서 알을 품으면 모두 수컷이 되고, 섭씨 30도에서 품으면 모두 암컷이 된다. 일반적인 온도에서는 수컷과 암컷의 비율이 거의 같다.

-수컷이나 암컷 중 한 가지로 태어날 때도 있을까?

호주 동북 해안에 있는 세계에서 가장 큰 산호초 군락 그레이트배리어리프에 서식하는 바다거북을 조사한 결과 99퍼센트가 암컷인 지역이 있었다. 지구 온난화가 원인으로 추정된다. 어쩌면 바다거북이 번식할 수 없는 날이 올지도 모른다!

-온도는 TRP가 감지

온도는 TRP(Transient Receptor Potential)라는 단백질이 감지한다. TRP가 온도에 반응하면 알 속에서 성장 중인 새끼가 수컷이 될지 암컷이 될지 결정된다. TRP는 우리가 더위나 추위를 느낄 때도 도움이 된다.

별난 동물│알고 보면 위험한 외래 생물

외래 생물이 진짜 위험천만한 이유는? _ 외래 생물의 피해 이야기

외래 생물이 늘어나면 생태계를 망가뜨리거나 농작물과 인간에게 해를 끼칠 수 있다

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-생태계가 망가진다

먹고 먹히는 등 다양한 관계를 유지하며 생활하는 생물과 이 생물들을 둘러싼 자연환경을 아울러 '생태계'라고 한다. 원래 환경에 외래 생물이 침입해 먹이를 뺏어가거나 생활 공간을 점령하면 생태계의 균형이 무너질 수 있다.

-토착 생물이 멸종할 수도 있다

원래 그 지역에 살고 있던 생물을 '토착 생물'이라고 한다. 생태계의 균형이 무너지면 먹이가 사라지거나 외래 생물에 잡아먹혀 토착 생물이 멸종할 가능성이 높아진다.

-농림수산업과 인간에게 해를 끼친다

외래 생물이 바다의 물고기를 잡아먹거나 나무가 고사하는 등 심각한 피해가 발생할 수 있다. 인간에게 해를 끼치는 외래 생물도 있다. 사납거나 독이 있는 생물도 있고, 기생충이나 바이러스 등의 병원체를 보유한 생물도 있을 수 있다. 한국의 대표적인 외래 생물로는 붉은귀거북과 황소개구리가 있다.

무척추동물│곤충의 몸

파리는 왜 앞다리를 비빌까? _ 파리 이야기

다리 뒷면으로 맛을 느끼는 파리는 깨끗하게 청소하려고 앞다리를 비빈다

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-맛을 느끼는 다리 뒷면

파리는 다리 끝의 뒷면으로 맛을 느낄 수 있다. 다리 뒷면에 이물질이 묻으면 맛을 느끼지 못해 먹이를 찾을 수 없다. 그래서 뒷면에 묻은 이물질을 깔끔하게 제거하려고 항상 부지런히 청소한다.

-흡반 역할도 하는 다리

파리는 천장은 물론 유리에도 앉을 수 있다. 작은 갈고리발톱 외에 흡반도 있다. 다리에서 점성이 있는 물질을 분비해 달라붙을 수 있다. 그러나 먼지가 묻어 있으면 찰싹 달라붙지 못하고 미끄러지기도 한다.

-병원균까지 제거하지는 못한다

파리는 쓰레기나 배설물 등을 가리지 않고 먹는다. 지저분한 쓰레기나 배설물 위를 걸어서 다리로 확인한다. 따라서 파리가 아무리 다리를 열심히 닦아도 병원균이 남아 파리가 음식물 위에 앉으면 위험하다. 한마디로 파리는 해충이다.

바다 동물│물고기의 특징

심해어가 수압에 짓눌리지 않는 비밀은? _ 심해어 이야기

바닷물을 몸속에 채우는 등의 방식으로 몸속과 밖의 압력을 조절한다

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-몸속과 밖의 압력을 똑같이 유지하면 찌그러지지 않는다

수압은 10미터 깊이로 내려갈 때마다 1기압씩 커져 1,000미터에 사는 심해어는 100기압을 견디며 산다. 그런데도 납작해지지 않는 이유는 바닷물을 몸속에 가두는 등의 방식으로 몸 안팎의 압력을 같게 유지하는 구조 때문이다.

-공기가 압축된다

물과 기름은 큰 수압을 받아도 부피가 그다지 변하지 않는다. 하지만 공기는 수압이 100배가 되면 부피가 100분의 1로 줄어든다. 공기만큼은 아니지만 기름도 물보다 가볍다. 부레의 공기를 기름으로 바꾸거나 부레를 없애 큰 수압에 견딜 수 있게 진화한 물고기도 있다.

-단백질 구조까지 진화

수천 미터 심해에서는 수압으로 인해 세포를 구성하는 단백질까지 변한다. 극한의 환경에서 생활하는 물고기는 단백질 구조부터 다르다는 연구 결과가 있다. 수심 8,178미터에서 신종 마리아나 스네일피시가 발견되었다.

생활 양식│먹이

왜 육식동물의 눈은 앞을 향해, 초식동물의 눈은 옆을 향해 있을까? _ 초식동물과 육식동물의 눈 이야기

동물의 눈은 적을 빠르게 발견하거나 사냥감까지의 거리를 가늠하는 등 목적에 따라 위치가 다르게 달려 있다

세 가지만 알면 나도 동물학자!

-육식동물은 두 개의 눈이 앞을 향해 달려 있다

두 개의 눈이 앞을 향해 달려 있으면 전방의 사물을 입체적으로 볼 수 있다. 사냥할 때 정확하게 덮치지 않으면 먹잇감이 달아난다. 따라서 육식동물의 눈은 정확한 거리를 파악할 수 있도록 앞을 향해 달려 있다.

-초식동물은 두 개의 눈이 옆을 보게 달려 있다

초식동물은 언제나 육식동물의 움직임을 조심스럽게 살핀다. 그렇지 않으면 습격당해 도망칠 기회를 놓친다. 눈이 옆에 있으면 넓은 범위를 내다볼 수 있어 유리하다. 토끼의 눈은 앞이 아니라 뒤도 입체적으로 살필 수 있다.

-두 개의 눈이 의외의 장소에 달린 생물

해저의 모래 위에서 생활하는 가자미나 넙치의 눈은 몸 좌우 한쪽에만 두 개가 달려 있다. 적으로부터 몸을 숨길 때도, 먹잇감을 잡을 때도 위만 볼 때가 많아 이렇게 진화했다. 참고로, 치어일 때는 눈이 양쪽에 붙어 있다.

별난 동물│멸종 & 멸종위기종

멸종을 방지하려면 어떻게 해야 할까? _ 멸종 예방 이야기

멸종위기 동물을 사지 말고 동물에게 미치는 영향을 생각하며 책임감 있게 행동해야 한다

세 가지만 알면 나도 동물학자!

-일단 알아야 할 사실

멸종을 방지하는 첫걸음은 어떤 동물이 어떤 이유로 멸종할지 아는 것이다. 국제자연보호연맹(IUCN)에서 전 세계 희귀 및 멸종위기에 처한 멸종 야생 동식물을 정리한 적색 목록 『레드데이터북(Red data book)』을 활용해보자.

-사지 말자

멸종위기 동물이나 해당 동물의 가공 물품을 사지 않는다. 동물과 가공품 거래에는 '워싱턴 조약'이라는 국제 조약이 적용되는데, 돈벌이가 된다는 사실을 알고 은밀하게 거래하려는 사람들이 있어 문제다.

-동물에게 끼치는 해를 생각하자

쓰레기 무단 투기, 반려동물 불법 방사, 포획 등 사소한 행동이 뜻하지 않은 동물들의 멸종으로 이어질 수 있다. 동물에게 미치는 영향을 생각해서 책임감을 가지고 행동해야 한다. 동물원과 수족관은 멸종 우려 동물을 보호해서 번식시키는 목적도 있다.

먼 옛날 동물│사람의 탄생

사람과 원숭이는 언제쯤 DNA가 갈라졌을까? _ 인류의 탄생 이야기

700만 년 전 아프리카에서 살던 원숭이 종류가 인간의 조상으로 여겨진다

세 가지만 알면 나도 동물학자!

-1,200만 년 전에 고릴라와 분기

약6,600만 년 전에 등장한 초기 영장류(영장목)는 1,500만 년 전에 오랑우탄과 고릴라·사람·침팬지 그룹으로 분기했다. 그리고 1,200만 년 전에 고릴라와 사람·침팬지로 갈라졌다.

-700만 년 전에 침팬지와 분기

사람은 침팬지, 보노보와 공통 조상에서 약 700만 년 전에 갈라져 나온 것으로 추정된다. 현재 가장 오래된 인류 화석은 2001년 차드의 주라브 사막에서 발견된 '투마이 화석'이다.

-유전 정보로 분기 연대 추정

모든 생물의 세포에는 DNA가 있다. DNA는 유전 정보를 부모에게서 자식으로 전달한다. DNA의 차이를 분석하면, 해당 종이 언제 갈라져 나왔는지 추정할 수 있다. 사람의 DNA 정보를 여러 원숭이와 비교해서 분기 연대를 알아냈다. DNA 등 분자의 차이로 분기 연대를 추정하는 방법을 '분자시계'라고 한다.

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본 정보는 도서의 일부 내용으로만 구성되어 있으며, 보다 많은 정보와 지식은 반드시 책을 참조하셔야 합니다.