상어(shark)에 대한 새로운 상식들

상어는 공포의 대상이 아니다

유명한 TV 방송사인 <디스커버리 채널>에서는 1988년부터 매년 여름마다 몇 주에 걸쳐 상어에 대한 인기 프로그램을 방영한다. ‘상어주간’(Shark Week)이라는 이름으로 알려진 이 프로그램은 2021년에도(33년째) 방영된 최장기 TV 프로그램이다. 이 ‘상어주간’에서는 실제로 일어난 사실을 기록한 다큐먼타리(documentary film)도 있고, 가상(假像)의 내용인 모큐멘타리(mockumentary)도 혼합되어 있다.

다큐멘타리와 모큐멘타리가 혼합된 이 프로그램은 상어에 대한 진실을 알려 공포감 대신 애정을 갖도록 하여 그들을 보호하도록 하기 위한 목적으로 제작되고 있다. 유튜브에서 <Shark Week>를 검색하면 상어에 대한 온갖 생태를 알려주는 다수의 프로그램을 찾아볼 수 있다.

무서운 입, 이빨, 눈을 가진 상어가 인간을 공격하거나 다른 해양동물을 습격하는 모습을 보여주는 영화와 텔레비전 프로그램이 매우 많이 있다. 이런 영상을 시청한 다수의 사람들은 상어에 대해 무조건 공포감을 가진다. 그러나 영화들은 사실을 지나치게 과장하고 있다. 그들은 바다의 생태계에서 너무나 중요한 역할을 하는 잘 보호받아야 할 중요한 어류들이다.

일부 종류의 상어는 해양 생태계의 먹이사슬에서 최상위에 있는 포식동물의 하나이다. 그러나 대부분의 상어 종류는 바다를 청소해주는 고마운 물고기들이다. 예를 들어 바다에서 살던 새나 이동하는 철새가 수명을 다하고 물 위에 떨어지면, 그것을 즉시 먹어 치우는 동물이 상어들이다. 그들은 죽은 새만 아니라, 다른 물고기나 포유동물의 시체도 청소를 해준다.

지상이든 수중이든 부패한 생명체가 많이 흩어져 있는 환경은 다른 생명체들의 생존에 불리한 환경을 만들게 된다. ‘상어’라고 해서 모두가 포식자는 아니다. 최대형 상어인 고래상어는 예상과 달리 플랑크톤을 먹는 평화로운 물고기이다.

상어는 약 500종이 산다

상어의 조상은 4억 2,000만 년 전에 나타났으며, 그때로부터 지금까지 500종 이상의 크고 작은 다양한 어류로 분화(分化)했다. 물고기는 뼈가 단단한가 무른가에 따라 연골어류(軟骨魚類)와 경골어류(硬骨魚類)로 크게 나뉘는데, 상어는 연골어류이며, 가오리 무리도 같은 연골어류이다.

진화상 연골어류는 경골어류보다 먼저 태어났다. 그들은 뼈가 물렁하기 때문에 사냥할 때 입을 크게 벌리기에 유리하고, 입으로 잡은 먹이를 마구 흔들어 치명상을 입히기에도 편리하다. 또 상어 중에는 5,000m 깊이(500기압)에서도 사는 종류가 있는데, 그들의 뼈가 단단하다면 충격을 받을 때 쉽게 부러지지만, 연골이기에 고압에 유연(柔軟)하게 잘 견딘다.

일반 물고기(경골어류)는 부력(浮力)을 조절하는 공기주머니(부레)가 있다. 그러나 상어에게는 그것이 없다. 부레가 있다면 깊은 곳에서 급히 위로 올라왔을 때, 부레 속의 공기가 급팽창하여 터져버릴 것이다. 부레가 없는 상어는 물속에 정지해 있기 어렵다. 그래서 가라앉지 않도록 그들은 쉬지 않고 헤엄친다.

상어류 중에 최소인 것은 길이가 17cm 정도이며 수심 300-400m에서 생활하는 랜턴상어(lanternshark)이다. 이 상어의 몸에는 빛을 내는 광점(光點)이 측면에 줄지어 있다. 상어 중에는 2,000m 이하의 수심에서 사는 종류도 있는데, 이들은 채집과 관찰이 어려워 그들의 생태가 잘 알려지지 않고 있다.

최장 수명이 100년을 넘는 고래상어는 18m까지 자라기도 한다. 고래상어의 나이는 측정하기 어려웠다. 2020년, 아이슬란드 대학의 어류학자 캄파나(Campana)는 고래상어의 굵은 척추뼈를 자세히 조사한 결과, 나무의 나이테처럼 농담(濃淡)이 다른 층이 형성되는 것을 발견했다. 그의 연구에 의하면 이 층은 1년마다 새롭게 쌓이고 있었다. 타이완 인근 바다에서 죽은 상태로 발견된 사진의 고래상어 척추뼈에는 18개의 층이 형성되어 있으므로 생후 18년 된 상어로 추정되었다.

인간의 이빨은 칼슘과 인이 주성분인 에나멜이라 불리는 무기물(상아질象牙質)이다. 상어의 피부는 마치 샌드페이퍼처럼 지극히 작은 ‘피부 이빨’(피치)로 덮여 있다. 사진에서 보여주는 상어 피부의 ‘피치’는 헤엄칠 때 물과의 마찰을 줄여주는 유체역학(流體力學)적으로 유리한 특징이 있다.

상어의 피부는 경골어류의 비늘이 아닌 질기고 거칠한 ‘피치’(皮齒, 방패비늘 dermal denticle)로 덮여 있다. 피치의 구조는 헤엄칠 때 물의 저항을 감소시킬 뿐만 아니라, 물고기의 피부병을 일으키는 세균이 붙어 살지 못하는 성질이 있는 것으로 알려져 있다.

상어의 조상은 4억년 이전에 출현

인간이 지상에 출현한 시기는 수백만 년 전이지만, 상어류가 처음 나타난 시기는 4억 2,000만 년 전이었다. 그들은 이후 다양한 크기와 모양을 가진 종류로 진화했다. 그들 중에는 마치 날치처럼 뾰족한 주둥이에 톱날을 가진 ‘톱상어’(sawfish)도 있다.

톱상어는 세계 여러 바다에 살지만 그 수가 감소했다. 그들은 암수 구별이 없이 단위생식(單爲生殖)을 하는데, 척추동물 중에서 단위생식을 하는 극히 드문 종류이기도 하다. 그들의 수가 급감하고 있는 이유의 하나는 어부들의 그물에 불운하게 걸려들기 때문이다. 그들은 몸길이가 5.5-7m에 이른다.

상어류 중에서는 호랑이상어, 청새리상어, 백상아리, 마코상어, 흰배환도상어, 망치머리상어 등이 잘 알려져 있다. 일반적으로 상어의 유영(遊泳)속도는 시속 8km 정도인데, 먹이를 사냥할 때는 19km로 달리기도 한다. 특별히 마코상어와 백상아리는 시속 50km로 헤엄치기도 한다. 물고기는 냉혈동물이기 때문에 장시간 계속해서 큰 힘을 내지 못한다. 마코상어와 백상아리가 고속을 낼 수 있는 것은 더운 피가 흐르도록 하는 특별한 신체구조를 가졌기 때문이다.

인간에게 위협이 되는 것은 백상아리, 호랑이상어, 황소상어, 화이트팁상어(whitetip shark) 4종이다. 2006년에 조사된 통계에 의하면, 그 해 사람이 상어에게 공격받은 사건이 90여 번 있었는데, 그 중에 62회는 인위적으로 사람이 위협해서 발생했고, 실제로 공격을 받은 경우는 16회뿐이었다고 한다. 2001-2006년 사이의 통계에 의하면, 세계에서 1년에 평균 4.3회 공격을 받은 것으로 나타났다. 이 정도의 위험은 다른 온갖 사고(벼락, 교통사고 등)와 비교할 때 거의 무시해도 좋은 것이다.

상어의 특별한 감각 기능

상어는 후각이 극도로 발달한 어류라고 잘 알려져 있다. 더 놀라운 그들의 감각은 먹잇감으로부터 나오는 지극히 미약한 전류를 탐지하는 것이다. 전류탐지 감각기관은 머리와 코에 있는 로렌지니 앰퓰러(ampullae of Lorenzini)라 불리는 특별한 구멍이다.

캘리포니아 대학의 전기공학자 롤란디(So Marco Rolandi)는 ‘감각구멍’의 표면을 덮고 있는 점액이 특별한 역할을 한다는 사실을 발견했다. 즉 그 점액은 양성자(proton)에 민감하게 반응하여 전류를 감지하는 것이었다. 그는 이런 사실을 2021년 5월 13일자 <Science Advances>에 발표했다. 롤란디가 발견한 상어의 점액은 지금까지 알려진 가장 민감한 ‘양성자 전도체’였다. 과학자들은 이 상어의 젤리 성분을 더욱 연구하여 최상의 전류탐지기로 개발할 계획이다.

미국 조지아 공과대학의 생물학자 딕슨(Danielle Dixon)은 특별한 구조로 만든 수조에서 상어의 후각을 조사하고 있다. 화학물질에 대한 후각의 민감도를 조사하면서, 그들은 수조 속 물의 이산화탄소 농도를 높이면 높일수록 상어의 후각 기능이 약화되는 것을 발견했다. 그 이유는 이산화탄소가 물에 많이 녹으면, 물의 산성화(탄산 발생)가 심해진 때문이었다. 딕슨의 연구는 이산화탄소가 증가하면 지구온난화만 가속시키는 것이 아니라, 상어와 기타 생명체의 생존에도 불리한 환경이 된다는 것을 증명했다.

과학자들은 2050년이 되면, 이산화탄소의 농도가 지금보다 83% 더 증가하게 되고, 2100년에는 163% 상승하게 될 것이라고 예측한다. 근년에 와서 기상이변이 예상보다 더 심각하게 나타나고 있기 대문에 온실가스에 대한 경계심이 공포감으로 변하고 있다. 이산화탄소의 증가는 기온상승만 아니라 땅과 물에 사는 모든 생명체의 생존에도 위협이 되고 있는 것이다. – YS