나무늘보의 생존 전략 (2) "특별한 등뼈와 저에너지 식단"

문광주 기자 / 기사승인 : 2021-05-23 18:52:29
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* 늑골 없이 흉추만 갖고 잇다.
* 쉽게 먹이를 찾을 수 있어 먹이를 얻으려고 많은 근육량이 필요없다.
* 신진대사율 타 동물보다 45% 낮다. 방귀 없고 가스는 내장을 통해 폐로 이동해 입으로 방출
* 체온은 타 동물보다낮은 32도 유지, 열대 우림 우기에는 24도 까지 내려간다.

나무늘보의 등뼈가 특별한 이유

나무늘보의 척추는 진화 과정에서 발전해 동물이 가능한 한 유연하고 몸 전체를 거의 움직일 필요가 없는 신체 부위를 가지고 있다.

비정상적으로 긴 목

나무늘보의 목은 다른 포유류보다 길게 움직인다. 이를 통해 머리를 위아래로 270도까지, 왼쪽과 오른쪽으로 180도 이상 움직일 수 있다. 오랫동안 나무늘보의 목이 확장되는 기반이 무엇인지 명확하지 않았다.

처음에 연구자들은 기린, 고래 또는 뒤쥐와 같은 대부분의 포유류와 달리 발가락이 세 개인 나무늘보가 8~10개의 경추를 가진 몇 안 되는 예외 중 하나라고 가정했다. 포유동물의 경추(척추의 가장 윗부분, 목뼈)는 7개다. 

▲ 나무늘보는 유연하고 몸 전체를 거의 움직일 필요가 없는 신체 부위를 가지고 있다.

이 가정의 이유는 나무늘보의 목 부분에 늑골이 없는 8~10개의 척추가 있고, 해부학에서 사용되는 정의에 따르면 이것은 실제로는 경추여야 한다. 이에 따르면 어깨 뼈 위에 놓인 모든 척추는 자궁 경부 척추에 속하기 때문이다. 반면에 척추의 목을 따르는 흉추의 특징은 늑골 과정이다.

늑골이 없는 흉추만

캠브리지 대학의 라이오넬 하우티어(Lionel Hautier)가 이끄는 국제 연구팀은 나무늘보가 정말 예외적인지 더 자세히 조사했다. 과학자들은 처음으로 컴퓨터 단층 촬영을 사용해 오래된 박물관 컬렉션의 희귀 나무늘보 배아에서 척추뼈의 골화(뼈조직이 만들어지는) 과정을 분석했다. 이를 통해 갈비뼈가 없는 나무늘보 척추의 발달적 연관성에 대한 결론을 도출할 수 있었다.

연구진은 모든 포유류에서 가장 위쪽 흉추의 골화가 자궁 경부 척추의 골화 이전에 일어난다는 것을 증명할 수 있었다. 그러나 나무늘보는 아니다.
나무늘보에서, 흉추의 골화 전에 늑골이 없는 경추의 골화가 일어난다.
또한 이전에 '경추'로 불렸던 나무늘보의 가장 아래에 1~3개의 척추가 형성돼 흉추와 상당한 유사성을 보였지만, 갈비뼈가 아니다.

예나 대학의 Vera Weisbecker는 "그러므로 우리는 마지막으로 주장된 경추 두 개가 단순히 갈비뼈가 없는 흉추라는 결론에 도달했다"고 Jena 대학의 Vera Weisbecker는 요약한다.

이것은 효과적인 경추의 수가 나무늘보의 경우에도 7개라는 것을 의미한다.
즉, 이 종은 포유류의 전형적인 척추 구조 계획도 가지고 있다는 증거다.
▲ 비엔나 자연사 박물관 

아래 척추도 다르다

목 부분의 이러한 특별한 기능 외에도 여유롭게 나무늘보들은 척추의 하단에 특별한 적응이 있다. 관련 개미핥기(주홍색) 및 아르마딜로와 유사하게 마지막 흉추와 요추에 추가 척추 과정이 있다. 이들은 서로에 대한 척추의 이동성을 증가시키는 작은 보조 관절을 형성한다. 이렇게 하면 나무늘보와 같은 이차 관절 동물(xenarthra)이 척추를 더 잘 접고 비틀 수 있다.

또한, 골반 부위의 척추가 점점 더 융합되는 것이 이 동물 그룹의 전형적인 현상이다.
이것은 하부 등뼈와 뒷다리에 더 많은 안정성을 제공한다. 이것은 특히 나무늘보의 경우 몇 시간 동안 나무에서 거꾸로 매달리는 것이 더 쉽다는 장점이 있다.

식량 공급에 적응, 나무늘보의 저에너지 식단.

나무 늘보는 조용한 생활에 해부학적으로 완벽하게 적응하고 움직일 수 있어 에너지를 절약 할 수 있다는 사실은 여유로운 동물에게 유익한 결과를 가져와 열대 우림에서 쉽게 생존할 수있게 한다.

예나 대학의 John Nyakatura는 "이 느린 속도는 성공을 위한 매우 영리한 개념이다"고 말했다. 이런 식으로 나무늘보는 다른 많은 동물에게는 너무 빈약한 먹이를 자신의 에너지원으로 찾을 수 있었다. 그것은 영양이 부족한 잎과 때때로 중남미의 열대 우림에 있는 나무 꼭대기의 열매를 먹는다고 진화 생물학자는 설명한다.

Nyakatura는 "에너지를 낭비하지 않도록 가능한 한 적게 움직인다. 이것이 나무늘보가 잘 지낼 수 있는 방법이다"고 말했다.
네 다리를 가진 친구들이 앉아서 자는 나무의 모든 곳에 나뭇잎이 있다. 나무늘보는 숲을 통해 민첩하게 움직일 필요가 없으며, 예를 들어 원숭이처럼 먹이를 얻기 위해 많은 근육량을 축적할 필요가 없다.

▲ 먹을 때에도 나무늘보는 가능한 한 적게 움직인다.

따라서 저에너지 식물성 식단으로 충분하다. 

© Fernando Flores / CC-by-sa 2.0


신진대사 중단

잎사귀는 에너지가 매우 낮을 뿐만 아니라 소화시키는 데 많은 시간이 걸린다.
나무늘보는 그것으로부터 에너지를 얻는 데 그에 상응하는 오랜 시간이 필요하다.
이는 나무에 사는 동물의 신진대사율이 비슷한 크기의 포유류보다 최대 45% 낮기 때문이다. 세 발가락 나무늘보는 모든 포유류 중에서 신진대사가 가장 느리다고 베를린 라이프니츠 동물원 및 야생 동물 연구 연구소의 Camila Mazzoni는 말했다.

음식은 또한 비대해진 소화관을 통과해야 하며 배가 찼을 때 체중의 1/3을 차지한다.
결과적으로 나무늘보가 남은 음식을 대변 형태로 흘리는 데는 보통 야생에서 일주일이 걸린다.


장점 : 나무늘보가 사업을 하기 위해 나무에서 내려올 필요가 거의 없다. 두 발가락 나무늘보는 심지어 나무에서 똑바로 똥을 내보낸다.
느린 소화 시스템은 또한 좋은 부작용이 있다. 다른 포유류와 마찬가지로 나무늘보의 느린 소화도 가스를 생성하지만 평소와 같이 항문을 통해 방출되지 않으므로 나무늘보는 방귀가 없다. 대신 가스는 내장을 통해 혈액으로 들어가 폐로 들어갑니다. 그런 다음 그들은 내쉬는 공기로 방출된다.
▲ 코스타리카 사라피키의 La Selva Biological Station에 있는 두 발가락 나무늘보(Choloepus hoffmanni). https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Choloepus_hoffmanni_(Puerto_Viejo,_CR)_crop.jpg

냉혈한 포유류처럼

휴식 단계, 느린 움직임, 낮은 신진대사 외에도 에너지 절약의 달인은 또 다른 에너지 절약 방법을 가지고 있다. 나무늘보는 다른 포유류에 비해 일반적인 체온을 섭씨 37도가 아니라 섭씨 34도로 서늘하게 유지한다.

이 낮은 체온을 유지하려면 훨씬 적은 에너지가 필요하다. 나무늘보의 체온은 밤에 추워지고 국내 열대 우림에 비가 내리면 섭씨 24도 정도로 떨어진다. 그래서 그들은 냉혈 도마뱀이나 거북이처럼 다시 따뜻해지기 위해 다음 날 아침 햇볕에 자주 어울려야 한다. (계속)

[더사이언스플러스]

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