[ys과학] “왜 이렇게 괴물처럼 생겼을까?”…심해 생물의 기괴한 진화 비밀

빛이 전혀 없고 수압이 수백 기압에 이르는 심해에 사는 물고기와 기타 심해 생물의 모습을 보면 어느 먼 별나라에서 온 괴생물처럼 보인다. 영어 그로테스크(grotesque)의 뜻을 보면 ‘기괴한’, ‘흉측한’, ‘우스꽝스러운’ 등의 뜻이 있다. 핼러윈 축제 때 치장하는 가면들은 대부분 그로테스크해 보인다.

​수천 미터 아래의 심해는 어느 한순간도 빛이 없는 영구적인 어둠의 세계이다. 심해 바닥으로 가라앉는 것은 높은 수압 때문에 모든 것이 찌그러진다. 또한 그곳은 춥고 소리도 거의 없는 생명이 존재할 수 없는 세계라고 생각된다.

심해에 사는 거대한 오징어 종류는 큰 눈을 가지고 있으며, 그러한 눈 덕분에 지극히 희미하게 보이는 수중의 발광생명체를 찾아내어 포식할 수 있다. 암흑세계에 사는 심해 동물에게는 색소가 필요 없다. 왜냐하면 결혼 상대를 유혹하기 위해 멋지게 차려도 소용이 없고, 아름다운 색을 가질 이유도 없기 때문이다, 그래서 그들은 대부분 투명한 몸으로 진화시켰다.

​빛의 세계에서 살아가는 인간의 눈으로 볼 때, 심해생물은 음산하고 소름 돋도록 흉하게 보인다. 그러나 그들에게는 그런 모습을 갖게 된 중요한 이유가 있다. 심해는 먹을 것이 지극히 부족하므로 그들은 암흑세계에서 먹이를 사냥할 수 있는 특이한 체형과 기능을 갖도록 진화한 것이다.

이들은 등지느러미 일부를 낚싯대처럼 길게 뻗어(illicium이라 부름) 머리 앞쪽으로 내밀고, 그 끝에 에스카(esca)라 불리는 작은 덩어리 조직을 달고 있다. 이 에스카 속에는 발광박테리아가 공생한다. 그러므로 어두운 수중에서 다른 동물이 에스카의 불빛을 보고 먹이라고 오인하여 다가오면 커다란 입으로 삼켜버린다. 아귀는 길이가 2cm 되는 종류에서부터 최대 2m에 이르는 큰 종류까지 다양하다.

심해의 환경과 심해어의 특징

이곳은 언제나 영양이 부족한 환경이기 때문에 심해어들은 에너지 대사를 매우 느리게 하고, 사냥하는 데 큰 에너지를 소비하지 않도록 하며, 헤엄치는 속도도 빠르지 않다. 그들은 우아한 겉모습보다 “어떻게 하면 어둠 속에서 사냥을 쉽게 할 수 있을까?” 하는 것이 무엇보다 중요하다. 결국 그들은 외계 생명체처럼 보이는 그로데스크한 모습으로 진화하게 되었다.

다수 심해어는 자기 몸에서 빛이 나도록 진화되었다. ‘생물발광’이라 불리는 이 빛은 먹이를 유인하고, 짝을 찾을 때 서로를 알아보는 방법으로 사용된다. 그러나 그들의 빛은 천적들에게 발각되지 않도록 지극히 희미하다.

생물발광은 어둠의 세상에서 귀한 짝을 찾는 데 도움이 된다. 그들에게 발광하는 방법이 없다면 결혼 대상을 발견하기가 참으로 어려울 것이다. 어떤 심해어는 사냥을 하지 않고 바닥에 가라앉은 침전물 속에서 먹이를 걸러먹는다. 그들의 몸에서는 물질대사도 매우 느리게 일어난다. 이처럼 생존이 어려운 환경에서 살아가는 동물들은 부득히 그로데스크한 형태를 가질 수 밖에 없었을 것이다.

진화의 결과

어떤 생명체의 모습이 우아하다, 아름답다, 색깔이 멋지다 라고 하는 것은 인간의 미감 판단일 뿐이다. 온갖 환경 속에서 생존하는 생명체의 입장에서 보면 환경에 적응하여 생존하는 진화의 해결책일 것이다. 과학기술이 극도로 발달해 있지만 우리는 심해를 거의 모르고 있다. 심해의 생명체를 안다는 것은 지구만 아니라 우주에 존재할지 모르는 외계 생명체에 대한 이해가 될 것이다.

​그들의 모습이 왜 그로데스크한지 정확한 이유는 알기 어렵다. 그러나 그들의 비밀을 알아내어 그들을 닮은 심해잠수정이나 로봇도 설계하고, 생물발광에 대한 생화학적 지식도 밝혀내야 할 것이다.