3개의 하트와 푸른 피: 문어의 이상한 생존 비밀

문어는 여덟 개의 부드러운 촉수와 뛰어난 위장 능력으로 눈에 띄는 것뿐만 아니라, 복잡한 순환계로 과학자들을 놀라게 합니다. 세 개의 심장이 동시에 작동하고 구리가 풍부한 푸른색 피를 가지고 있습니다.

이는 차갑고 산소가 부족한 바다에 기적적으로 적응한 것입니다.

3 하트: 심해에서의 생존 솔루션

대부분의 동물은 심장이 하나뿐인 반면, 문어는 심장이 세 개입니다. 미국 왈라왈라 대학교의 생물학자 커트 온생크에 따르면, 이 세 개의 심장은 각기 다른 역할을 하는 두 그룹으로 나뉩니다.

3 trái tim và máu xanh: Bí quyết sinh tồn kỳ lạ của bạch tuộc - 1 — 문어는 특별한 신체 구조를 가지고 있다(사진: 게티).

가장 큰 심장인 체심장은 산소가 풍부한 혈액을 몸 전체로 펌핑하는 역할을 합니다.

각 아가미에 직접 연결된 두 개의 작은 아가미심장은 산소가 부족한 혈액을 호흡기를 통해 펌핑하여 가스 교환을 담당합니다. 이러한 기능 분리 덕분에 문어는 해저의 저압 및 저온 환경에서도 혈액 순환을 최적화할 수 있습니다.

"이 세 개의 심장은 인간의 4심장과 동일한 기능을 수행합니다. 각 심장은 혈액이 주요 장기로 효율적으로 순환할 수 있도록 별도의 압력을 생성합니다."라고 Onthank는 Live Science 에서 설명했습니다.

1962년 태평양 거대문어( Enteroctopus dofleini )에 대한 연구에서 또 다른 이상한 현상이 발견되었습니다. 문어의 심장은 쉬거나 수영할 때 일시적으로 뛰는 것을 멈출 수 있습니다.

구체적으로, 마치 풍선에 공기를 불어넣는 것처럼 몸에서 물을 내뿜으며 움직이는 동안, 높은 압력으로 인해 순환계가 일시적으로 작동을 멈추어 심장을 손상으로부터 보호합니다. 따라서 문어는 헤엄치기보다 기어 다니는 경우가 더 많습니다.

블루 블러드: 특수 적응 색상

문어의 혈액은 심혈관계가 독특할 뿐만 아니라, 인간의 붉은 피와는 완전히 다른 독특한 푸른색을 띱니다. 그 이유는 포유류처럼 철분을 함유한 헤모글로빈이 아니라 구리를 함유한 단백질인 헤모시아닌 때문입니다.

Frontiers in Zoology 에 발표된 연구에 따르면, 헤모시아닌은 심해 서식지에 적합한 저산소, 저온 환경에서 더 효과적으로 기능합니다.

뿐만 아니라, 이 분자는 매우 협동적입니다. 헤모시아닌 분자가 산소 분자에 결합하면 다른 산소 분자를 결합하는 능력이 증가하여 기체 운반 효율이 향상됩니다.

온탄크는 "간단히 말해, 심해 환경에서 헤모시아닌은 헤모글로빈보다 열등하지 않으며 생존 측면에서는 오히려 더 우수하다"고 말했다.

그러나 이러한 메커니즘은 문어가 육상 환경에 적응하는 것을 어렵게 만들기도 합니다. 헤모시아닌은 온도와 산소 농도 변화에 쉽게 불안정해져 바다에서의 적응 능력을 제한합니다.

인공지능과 의학을 위한 교훈

문어는 오랫동안 연구자들의 관심 대상이었습니다. 세 개의 심장, 푸른 피, 그리고 여덟 개의 독립적인 촉수를 가지고 있을 뿐만 아니라, 뇌 또한 놀라울 정도로 발달되어 있어 뉴런의 3분의 2가 촉수에 집중되어 있어, 중앙 뇌의 도움 없이도 각 팔다리에 대한 결정을 내릴 수 있습니다.

네이처 (Nature) 지는 문어를 "바다의 외계인"이라고 부른 적이 있는데, 그 이유는 문어의 특이한 모양 때문만은 아니고, 그 생물학적 구조가 척추동물과 거의 공통점이 없기 때문입니다.

문어의 삼중 심장 순환 구조는 의학과 생명공학 분야에서 많은 연구에 영감을 주었습니다.

생체역학 및 기계생물학 모델링 저널에 따르면, 혈류를 여러 갈래로 나누고 별도의 "펌프"를 사용하여 압력을 높이는 메커니즘은 로봇의 인공 심장이나 생물학적 펌핑 시스템을 설계하는 데 최적의 모델입니다.

그뿐만 아니라, 과학자들은 헤모시아닌의 특성을 인공 산소 운반체 개발에 대한 제안으로 여기고 있으며, 특히 심장 수술이나 우주와 같은 산소 결핍 환경에서 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/3-trai-tim-va-mau-xanh-bi-quyet-sinh-ton-ky-la-cua-bach-tuoc-20250903071654265.htm