코에서 기포로 호흡하는 능력을 가진 도마뱀, 아놀리스 아쿠아티쿠스

 

 

일반적으로 파충류인 도마뱀은 폐호흡을 하기 때문에 일반적으로 물속에서 살 수 없지만, 항상 그렇듯 예외는 있곤 한다. 중미 코스타리카에 서식하는 ‘아놀리스 아쿠아티쿠스(학명: Anolis aquaticus)’은 코에서 거품을 만들어 몇십 분 동안 물속에서 스쿠버다이빙을 할 수 있다. 지금까지는 자연 상태에서 관찰하는 데 그쳤지만, 미국 뉴욕주립대 빙엄턴 캠퍼스(SUNY-BU)는 이번에 아노르 도마뱀의 수중 호흡 능력을 처음으로 입증하는 데 성공했다. 이 연구의 자세한 내용은 2024년 9월 18일자 과학 저널 "Biology Letters"에 게재되었다.

 

 

| 수십 분 동안 물속에 머물 수 있다

 

 

 

아놀리스 아쿠아티쿠스의 잠수 능력이 알려진 것은 2018년 무렵이다. 미국 뉴욕주립대 빙엄턴 캠퍼스의 생물학자 린지 스위어크(Lindsey Swierk) 박사는 중미 코스타리카의 열대우림을 흐르는 계곡을 걷다가 한 마리의 아놀리스 아쿠아티쿠스가 강변에서 물속으로 뛰어들어 수십 분 동안 물속에 머무는 모습을 목격했다.

 

이에 스위어크 박사는 물속에 카메라를 설치하고, 아놀리스 아쿠아티쿠스가 어떻게 잠수하는지 관찰하기 시작했다. 그 결과, 아놀리스 아쿠아티쿠스는 코끝에 공기 거품을 만들어 그 거품을 에어포켓처럼 사용해 호흡하고 있는 것을 발견했다.

 

그 당시 관찰에서는 이 작은 공기 거품만으로 아놀리스 아쿠아티쿠스이 16분 동안 물속에 잠수할 수 있다는 것이 확인되었다. 잠수 행동의 목적은 아마도 포식자로부터 몸을 숨기기 위한 것으로 추측되었다. 코스타리카의 열대우림에는 다양한 생물이 살고 있으며, 그중에서도 아놀리스 아쿠아티쿠스은 매우 연약한 존재다.

 

특히 발이 빠른 편도 아니기 때문에 땅에서 새나 뱀에게 발견되면 거의 도망칠 수 없다. 이런 상황에서 물속에 잠시 몸을 숨기는 생존 전략을 발전시킨 것으로 보인다. 하지만 스위어크 박사는 "아놀리스 아쿠아티쿠스의 잠수에서 이 에어포켓이 실제로 호흡을 위한 기능적인 역할을 하는지 여부는 검증되지 않았습니다"라고 말했다.

 

혹시나 코끝의 에어포켓은 도마뱀의 피부 특성으로 인해 발생한 부차적인 현상일 수 있으며, 실제로는 에어포켓 없이도 아놀리스 아쿠아티쿠스는 몇십 분간 잠수가 가능할지도 모른다. 이에 스위어크 박사와 연구팀은 에어포켓이 있을 때와 없을 때 아놀리스 아쿠아티쿠스의 잠수 시간에 차이가 있는지 실험을 통해 검증했다.

 

| 에어포켓이 잠수 시간을 연장했다

 

 

 

연구팀은 아놀리스 아쿠아티쿠스의 에어포켓이 기능적인 역할을 하는지, 아니면 단순한 부산물인지 알아보기 위해 실험을 진행했다. 이 실험에서 아놀리스 아쿠아티쿠스를 두 그룹으로 나누어, 한 그룹에게만 피부 표면에 기포가 형성되는 것을 막는 물질을 발랐다. 아놀리스 아쿠아티쿠스의 피부는 물을 튕겨내는 소수성이다. 그 덕분에 물속에 들어가면 피부에 공기가 밀착되어 기포가 형성된다.

 

그래서 아놀리스 아쿠아티쿠스의 피부에 소수성을 없애는 물질을 발라 물속에 들어가면 물에 젖게 하고, 기포를 만들 수 없게 했다. 그리고 두 그룹의 잠수 시간을 비교한 결과, "기포를 만들 수 있는 도마뱀 그룹"이 "기포를 만들 수 없게 된 도마뱀 그룹"보다 32% 더 오래 물속에 머무를 수 있는 것으로 확인되었다. 이는 아놀리스 아쿠아티쿠스의 기포가 물속에서의 호흡 능력에 기여하고 있음을 입증한 첫 번째 증거가 되었다.

 

또한 이 일련의 실험 관찰에서 아놀리스 아쿠아티쿠스는 적어도 20분간 물속에 머무를 수 있는 것이 확인되었다. 스위어크 박사는 더 오래 물속에 있을 가능성도 있다고 말했다. 이번 실험 결과로 아놀리스 아쿠아티쿠스는 기포를 통해 수중에서의 잠수 시간을 연장하여 포식자를 피하고 생존율을 높이고 있음이 확실해졌다. 연구팀은 아놀리스 아쿠아티쿠스의 잠수 능력이 수생 곤충을 찾아 먹는 데도 도움이 될 수 있다고 생각하고 있다. 이 가설은 아놀리스 아쿠아티쿠스의 위에서 수생 곤충이 발견된 점에서 뒷받침되고 있다.

 

스위어크 박사는 "도마뱀과 같은 척추동물이 물속에서 기포를 사용하는 사례는 거의 알려지지 않았기 때문에 이번 연구로, 아놀리스 아쿠아티쿠스에게서 힌트를 얻은 새로운 소재를 발명하는 데 기여할 것입니다"라고 말했다. 아놀리스 아쿠아티쿠스의 피부 구조를 모방함으로써 물을 완벽히 튕겨내는 슈트 등을 만들 수 있을지도 모른다. 스위어크 박사와 연구팀은 아놀리스 아쿠아티쿠스의 생태를 더 깊이 이해하기 위해 계속해서 연구를 진행할 예정이라고 한다.

 

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