동굴 물고기(cave fish), 지느러미로 헤엄치고 걸을 수도 있다.

문광주 기자 / 기사승인 : 2020-08-28 16:58:23
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태국에서 발견된 물고기 X-ray 촬영.

동굴 물고기(cave fish) ‘크립토토라 타미콜라(Cryptotora thamicola)’
물고기의 마이크로컴퓨터 단층 촬영은 움직일 때 골격의 적응을 보여준다.


이 웅장한 해골은 매우 특별한 물고기에 속한다.
평평한 미꾸라지 크립토토라 타미콜라(Cryptotora thamicola)는 안정된 다리 지느러미를 가지고 땅 위를 걸을 수 있을 뿐만 아니라 해류에 대항하여 강하게 흐르는 동굴 개울까지 올라간다. 최근 태국에서 발견된 이 물고기 종의 X-ray를 통해 그것이 어떻게 작동하는지 밝혀졌다.

▲ Cryptotora thamicola 골격의 미세 단층촬영 © Zach Randall / 플로리다 자연사 박물관


물고기의 지느러미는 우리 다리와 팔의 진화적 선구자이다.
육지에 사는 모든 척추동물은 한때 해저와 육지에서 강한 지느러미를 기어 다니는 물고기와 같은 예비적 형태로 발전시켰기 때문이다. 오늘날에도 지느러미가 특별한 유형의 이동에 적응된 물고기가 있습니다. 그들 중 일부는 문자 그대로 땅으로 빨려 들어가고 다른 일부는 추력 덕분에 땅을 더 짧게 뻗을 수도 있다.

동굴 개울 위로

이 육상을 달리는 물고기 중 하나는 평평한 미꾸라지 Cryptotora thamicola이다.
2016년 태국 북부에서만 발견된 이 종은 광범위한 카르스트 시스템의 동굴에서 살고 있다. 다른 유형의 미꾸라지와 마찬가지로 지하 하천의 강한 흐름을 견딜 수 있으며 수압에도 불구하고 땅에 가깝게 자리 잡고 있다. 이런 식으로 물고기는 해류에 맞서 수로까지 올라간다.

Cryptotora thamicola는 또한 달리기로 특별한 재능을 보여준다.
육지에서 육상 척추동물과 동일한 단계의 순서로 움직인다. 도롱뇽처럼 젖은 곳에서 다른 곳으로 기어간다. New Jersey Institute of Technology의 캘리 크로포드(Callie Crawford)가 이끄는 연구원들은 이 물고기가 이러한 움직임을 할 수 있게 하는 것과 그 뼈대가 이동 모드에 어떤 적응을 하는지를 더 자세히 조사했다. 그들은 마이크로컴퓨터 단층 촬영을 사용해 이 물고기와 미꾸라지 같은 다른 실행 가능한 모습을 엑스레이 촬영했다.

▲ cave angel fish, 안정된 지느러미로 걸을 수도 있다. 사진;위키미디어


천골에 갈비뼈

* 천골 (薦骨, sacrum ; 척주의 아랫부분을 형성하는 쐐기 모양의 세모꼴 뼈) 

평평한 미꾸라지 내에서 물고기는 엉덩이 영역에서 세 가지 다른 변화를 보이는 것으로 나타났다. 여기에는 늑골과 같은 확장으로 천골을 확장하고 엉덩이 벨트의 견고한 디자인이 포함된다. Cryptotora thamicola에서 천골 늑골은 척추와 골반을 연결하는 방식으로 형성되어 이 부위에 특히 높은 수준의 안정성을 준다.

Crawford는 “다른 그룹의 물고기와는 달리, 이 물고기는 지상 걷기를 가능케 하는 중요한 구조적 필요 사항을 발전시켰다. 이 연결만이 지느러미의 힘을 몸통으로 옮기고 물고기가 땅에서 스스로 밀어 올릴 수 있기 때문이다. "동시에 천골 갈비뼈의 확대된 표면은 근육에 더 많은 부착 지점을 제공한다"고 연구원은 말했다. 이를 통해 물고기는 도롱뇽처럼 걸을 때 엉덩이를 적극적으로 움직일 수 있다.
(Journal of Morphology, 2020; doi : 10.1002 / jmor.21247)
출처 : New Jersey Institute of Technology

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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