몇 년 동안 먹거나 마시지 않고도 살 수 있는 유일한 물고기

폐어는 3억 9천만 년 동안 지구에 존재해 왔으며, 장기간의 더위와 가뭄을 견뎌내기 위해 특별한 동면 메커니즘을 진화시켰습니다.

폐어는 4년 동안 아무것도 먹거나 마시지 않고도 살아남을 수 있습니다. 사진: 퓨처리즘

코트디부아르의 반다마 강 표면에는 곤충을 잡기보다는 숨쉬기 위해 물 위로 올라오는 얼룩덜룩한 생물의 흔적이 물결치고 있습니다. 옥스포드 사이언티스트 에 따르면, 이것은 아프리카에 분포하는 다른 세 종의 폐어 외에 서아프리카 폐어입니다.

1미터 길이의 폐어는 뱀장어와 비슷한 외모에 얼룩덜룩한 피부와 올리브 갈색 비늘의 대비를 이루며, 물속 생활과 육지 생활의 경계에 서식합니다. 폐가 한 쌍이 있어서 아가미가 충분한 산소를 공급하지 못하기 때문에 산소를 얻기 위해 자주 수면 위로 올라와야 합니다. 대부분의 물고기와는 달리 폐어는 건기 동안 강의 건조한 상태를 견딜 수 있습니다.

다른 물고기가 좁은 연못으로 숨거나 이동하는 반면, 아프리카폐어는 마른 강바닥에 굴을 파고 들어갑니다. 그곳에서 그들은 몸을 끈적끈적한 고치로 감싸고 입만 벌릴 뿐, 그로 인해 공기를 호흡하고 몇 달, 심지어 최대 4년까지 음식이나 물 없이도 생존할 수 있습니다. 이는 동물이 더위와 건조한 환경을 극복하기 위해 신체적, 대사적 비활동 상태에 들어갈 때 발생하는 동면 과정입니다.

동면은 주로 열대 동물에게서 일어납니다. 빅토리아 시대의 자연주의자들은 아프리카 폐어를 지구 반대편인 영국과 미국으로 배송하여 생리학을 관찰하려고 시도했습니다. 그 이후로 기술의 발전으로 폐어의 동면 행동 뒤에 숨은 세포적, 유전적 과정이 밝혀졌습니다. 아프리카폐어는 육지에서 움직일 다리가 없고 물이 마르면 다른 환경과 단절될 수 있기 때문에 물이 돌아올 때까지 진흙 속에서 휴면 상태로 살아남도록 진화했습니다.

동면의 첫 단계인 유도는 앞으로 몇 달을 지하에서 보내기 위한 토대를 마련합니다. 1986년 연구자들은 탈수, 배고픔, 공기 섭취량 증가, 스트레스 등 수면을 촉진하는 일련의 신호를 발견했습니다. 또한 주변 물의 염도와 용해된 화합물(칼슘, 마그네슘 등)의 구성이 변하는 것은 강이 마르고 있다는 신호입니다. 아가미는 물고기 몸 속의 물의 양을 감지하는 데 역할을 할 수 있습니다.

주변 환경이 따뜻해지고 건조해지고 있다는 징후가 널리 퍼지면서 폐어는 입과 근육질의 몸을 이용해 진흙 속으로 파고든다. 그런 다음 그들은 굴 속으로 숨어들어 긴 몸을 말아 올리고, 분비된 점액을 대량으로 몸에 묻힙니다. 점액이 굳어지면 방수 고치가 형성되고, 물 표면에는 좁은 구멍만 생겨서 물고기는 폐를 통해 공기를 호흡할 수 있습니다.

유전자 분석 결과, 유전자 활동이 증가하면서 뇌의 호르몬 신호 전달 수준이 증가한 것으로 나타났습니다. 대사 중단은 유지 기간 동안 발생하며, 점액 고치가 완전히 마르면 시작됩니다. 산소 섭취는 폐를 통해서만 이루어지며, 물 속에서 활동하는 폐어에 비해 산소 소비량이 절반으로 줄어듭니다. 이러한 변화에는 신진대사 활동의 급격한 감소, 심박수 1분당 2회로 감소(정상은 1분당 25회) 및 암모니아 생성 중단이 동반됩니다. 장, 신장, 심장 등 신체의 여러 부위가 변화하는데, 이는 동면 중에 기능이 저하됨을 반영합니다. 폐어의 유일한 에너지원은 체내 저장물입니다.

우기에 폐어의 장, 신장, 생식샘에 저장되는 많은 양의 과립구(면역 체계에 중요한 백혈구)도 여름철 휴식에 중요한 역할을 합니다. 2021년 Science에 실린 연구에 따르면, 점액 고치에는 과립구가 가득 차 있는 것으로 나타났습니다. 그들은 병원균이 휴면 상태의 폐어에 전염되는 것을 예방합니다. 과립구는 내장의 저장 장소에서 혈류를 통해 피부로 이동하여, 고치 내에서의 여정을 완료하기 전에 염증 상태에 들어갑니다. 이곳에서 과립구는 박테리아가 잠자는 폐어에 전염되는 것을 막는 세포외 함정을 만들어서 고치를 면역 상태로 만듭니다.

결국 물은 다시 돌아오고, 폐어는 점액 고치에 덮이지 않은 유일한 부분인 입에 물이 차면서 여름 잠에서 깨어납니다. 이로써 세 가지 동면 중 가장 신비로운 단계인 각성 단계가 시작됩니다. 폐어는 고치에서 기어나오려고 애쓰며 느리게 수면 위로 올라오면서 여름 동면 기간 동안 축적된 폐기물을 배출합니다. 약 10일 후, 내부 장기가 재부팅되는 데 걸리는 시간 후에 폐어는 다시 먹이를 먹기 시작합니다.

아프리카 폐어는 3억 9천만 년 동안 거의 변화가 없었으며, 굴을 파는 폐어 화석은 데본기까지 거슬러 올라갑니다. 하지만 그들은 인간 활동으로 인해 파괴에 직면해 있습니다. 예를 들어, 빅토리아 호수 유역에서는 과도한 어획과 습지를 파괴하고 황폐화시키는 농업 활동으로 인해 불과 5년 만에 대리석폐어가 11%나 감소했습니다.

안 캉 ( Oxford Scientist 에 따르면)

소스 링크: https://vnexpress.net/loai-ca-duy-nhat-co-the-song-vai-nam-khong-can-an-uong-4719853.html