양서류
양서류(兩棲類, 영어: Amphibians, 문화어: 량서류) 또는 물뭍동물은 척삭동물의 한 강으로 개구리, 두꺼비, 도롱뇽 등을 포함한다. 대중적인 인식에서 척추동물을 나눌 때 쓰이는 어류, 양서류, 파충류, 조류, 포유류 등의 구분법 중 하나이다.[1]
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[숨기기]개요[편집]
양서류는 동물의 한 종류로 동물계 척삭동물문의 한 강(class)을 이루고 있다. 양서류는 어류와 파충류의 중간적 위치에 해당한다고 볼 수 있는데, 실제로는 어류에 더 가까우며, 특히 고생대 후기 시기에는 형태적으로나 생리적으로 어류와 유사한 점이 많다. 양서류의 육상 진출은 척추동물의 진화 역사에서 매우 중요한 전환기가 되었다. 그러나 성체는 허파를 가지기는 하였지만 허파 호흡과 거의 같은 양의 산소를 피부 호흡에 의존하기 때문에 언제나 물 가까이에서 생활해야만 하며, 현재에도 거의 대부분의 번식이 물 속에서 이루어진다. 또한 일반적으로 유생 때는 모두 물 속에서 생활하므로 아가미로 호흡하다가, 변태 후에는 허파가 생겨 물과 육지의 양 지역에서 생활한다. 그러나 북아메리카 남부에 사는 사이렌 등과 같이 겉아가미를 잃지 않고 일생을 물 속에서 지내는 것도 있다. 양서류는 거의 대부분 매우 온순하지만 두꺼비, 독화살개구리류 등에서는 독샘(귀샘)이 발달되어 있다. 보통 난생을 하며 번식 습성이 변화된 것도 있다.
어형[편집]
양서류(兩棲類)라는 이름에서 알 수 있듯이 물과 뭍 양(兩)쪽에서 서식(棲息)하는 동물을 말한다. 이런 서식 습관 때문에 Amphibian은 수륙양용의 의미로도 쓰인다. 영어 amphibian은 그리스어 ἀμφίβιος에서 유래했으며, ἀμφί는 '양쪽의', βίος는 '삶'이라는 뜻이다.
일본어에서는 棲가 상용한자에 없는 한자이기 때문에 '両生類'(りょうせいるい, 양생류)라고도 한다(당용한자/동음 대체). 그래서 일본어 매체에서 '両生類'라고 된 것을 '양생류'로 잘못 옮기는 경우가 많다.
생태[편집]
우리가 익히 알고 있는 개구리, 두꺼비, 도롱뇽, 맹꽁이 같은 양서류는 모두 벌레를 잡아먹고 사는 육식동물이다. 어떤 개구리는 긴 혀를 내밀어 먹이를 잡지만, 대부분 개구리는 혀가 짧은 도롱뇽처럼 먹잇감에 다가가서 혓바닥을 내밀어 사냥한다고 한다(당연히 도룡뇽도 포함). 다만 올챙이 때는 대체로 녹조류와 작은 물벌레를 먹는 잡식성이다.
어류와 양서류가 나뉠 당시(양서류라고는 했지만, 사실 포유류, 석형류까지 포함하는 선조라고 한다.) 물에서 뭍으로 올라오는 혁명적인 진화를 겪고 폐호흡을 할 수 있게 되었다. 하지만 물과 뭍의 경계에서 주로 살아가는 양서류의 특성상 아가미를 달고 태어나 유생기에는 물 속에서 살다가, 뭍으로 올라온 후 불완전한 폐의 기능이기 때문에 부족한 산소를 피부호흡으로 보충한다. 경우에 따라서는 일생동안 겉아가미를 달고 생활하거나, 아가미와 폐가 모두 퇴화하여 피부호흡만 하는 종류도 있다.
폐가 없는 건 아니지만 대부분의 호흡이 피부를 통해 이루어진다. 따라서 피부가 마르지 않아야 하기 때문에 점액이 있어서 미끈미끈하다. 또 피부호흡에 의지하는 비중이 높아서 피부가 마르거나 해서 피부호흡을 할 수 없게 되면 죽는다. 그래서 사막처럼 건조하거나 수분이 부족한 환경은 양서류들에게 상극이고, 수분 내지 습기가 풍부한 서식지가 대부분이다. 현생 양서류들은 거의 다 민물에 살지만 게잡이개구리(학명:Fejervarya cancrivora)는 유일하게 염분에 내성이 있어 바다에도 산다. 서식 반경이 좁은 만큼 아종 생성 역시 다양한 편이다.
대개 건조에 취약한 피부의 특징상 표본으로 만들기가 까다롭기 때문에 주로 물고기처럼 알코올을 채운 시험관에 담그거나, 삶아서 뼈를 추려내 박제로 만든다.
절대다수의 양서류가 물속에 알을 낳으며 체외수정을 한다. 알에서 부화하면 올챙이 시기를 거친다. 무족영원은 난태생이나 물밖에 알을 낳은 종만 있어서 체내수정을 하며 일부 개구리 종들은 올챙이 시기를 알에서 보낸다.
1990년대부터 일부 개체군이 항아리곰팡이로 인해 위기를 맞았으나 지금은 호전되었다.
다른 척추동물들에 비해 평균 몸집이 많이 작고 대형종이 거의 없다. 그래서인지 포유류나 조류, 파충류하고는 다르게 생태계 내에서 최상위 포식자에 해당되는 종이 없고 대부분 먹이 사슬에서 하위권에 해당된다. 현생 양서류 중에서는 인간보다 큰 종은 없으며 가장 큰 종인 남중국장수도롱뇽도 매우 큰 개체 정도가 몸길이가 평균적인 성인 남성의 키와 비슷하게 자랄 정도일 뿐이고 체중은 최대 30kg 정도밖에 되지 않는다. 양서류의 대부분을 차지하는 개구리의 경우 가장 큰 종도 몸길이(다리 제외) 1m를 넘지 않는다. 멸종된 종 중에서는 쿨라수쿠스, 프리오노수쿠스, 마스토돈사우루스 등 인간보다 훨씬 거대한 종들도 많았지만, 이들도 멸종된 다른 거대 척추동물들과 비교하면 작은 편이다.
특징[편집]
양서류는 다리가 네개이며 알에 양막이 없고 변온동물이며 일생의 일부분을 육지에서 생활하는 동물이다. 개구리, 도롱뇽, 무족영원류 등이 포함된다. 대부분의 양서류는 다른 사지동물들과는 다르게 완전히 육지에서만 생활하는 것이 제한되어 있다. 잘 발달하지는 않았으나 한쌍의 폐를 가지고 있어 폐호흡이 가능하나 폐호흡으로 부족한 호흡량을 보충하기 위하여 피부호흡이 함께 이루어진다. 피부호흡은 표면적과 부피의 비에 의하여 효율이 결정되므로 양서류의 신체의 크기에 의하여 결정된다.
석탄기와 페름기를 양서류 시대라고 부르는데 이는 최초의 사지동물(Tetrapods)이 3억 9천만년 전인 데본기에 나타났지만 진정한 양서류라고 부를 수 있는 동물이 석탄기 초기에 등장하여 석탄기 말에서부터 트라이아스기까지는 엄청난 다양성을 가지고 번성했기 때문이다. 석탄기에 엄청나게 번성했던 육상 식물들은 양서류와 같이 건조한 곳에서 살기 힘든 동물들에게 햇빛을 막아주는 그늘과 일정하게 유지되는 수분, 그리고 먹이 등을 공급해주어 몸길이 2미터 이상에 이르며 물고기를 잡아먹는 대형 양서류까지로도 번성할 수 있었으나 트라이아스기에서 쥐라기로 접어들면서 대형 양서류들은 멸종하고 파충류에게 생태학적 지위를 빼앗기며 그 수가 현저히 줄어들었다.
오늘날에는 개구리류나 두꺼비류(Anura목에 해당), 도롱뇽류이나 영원류 또는 사이렌류(모두 Caudata목), 무족영원류(Caecilian) 등이 여기에 해당하며 약 6000종 정도가 알려져 있다.
최근 20여년 동안 일어난 양서류의 급감은 지구적인 생물다양성에 심각한 타격을 주고 있다. 이는 인간의 서식지 파괴와 함께 양서류가 지역적인 종인 경우가 많고 지구 온난화로 인한 기후 변화 등에 민감한 종이 많아서인 것으로 생각되지만 이들의 감소에 대한 부분은 아직 많은 연구가 더 필요하다.[2]
하위 분류[편집]
현생 양서류는 세 목으로 나눈다.
- 개구리목(Anura) 또는 무미목 - 개구리, 두꺼비 등. 5,228종
- 도롱뇽목(Caudata) 또는 유미목 (Urodela) - 도롱뇽, 영원 등. 553종
- 무족영원목(Gymnophiona) 또는 무족영원목 (Apoda) - 171종
계통[편집]
흔히 도서에서 파충류와 같이 엮는 경우가 많지만 사실 파충류와 양서류는 유전적으로 거리가 꽤 멀다. 진화학적으로 보면 기원전 3억 7천만 년 경, 어류 중 한 갈래인 육기어류로부터 분화한 것으로 추정되는 갈래로 개구리, 도롱뇽 등이 대표적인 양서류다. 현생 양서류인 개구리목, 도롱뇽목, 무족영원목 생물들은 양서류 계통군 중 살아남은 극히 일부분(진양서류)이며 나머지는 모두 멸종했다. 게다가 포유류, 석형류, 양서류의 공통 조상은 사지상강 생물에서 각각 따로 분화했다는 게 정설이므로 진양서류 생물은 나머지 육상 사지동물과는 큰 연관은 없다.
진화[편집]
사지동물 중에서 가장 원시적인 것은 양서류이다. 사지동물은 태내(胎內) 수정을 하게 되면서 지구 표면의 변화와 함께 차츰 육상으로 올라왔고, 육상생활에 적응하여 공기 호흡을 하게 되었다. 어류에서 양서류로의 진화는 고등 양서류인 무미류(無尾類) 등의 개체 발생을 보면 어느 정도 상상할 수 있다.
어류에서 양서류로[편집]
데본기에 생존하고 있던 어류 중의 어떤 것은 아가미로 호흡하는 것과 동시에 허파로도 호흡을 할 수 있게 된다. 이들 어류는 모두 육수(陸水)에서 생활했고 물이 마를 때는 현재의 폐어처럼 허파로 숨을 쉬었을 것이다. 어류 중에서 아가미만을 가지고 있던 종류는 육수(陸水)에서의 생활이 어려웠을 것이다. 현재도 조기류 중에 부레를 가지고 있는 것이 있는데 이것은 허파의 흔적이라고 본다. 선기류는 데본기의 어류지만 그 골격은 대체로 양서류와 비슷하다. 두골의 뼈 배열, 내비강(內鼻腔)이 있다는 것, 그리고 상완골, 요골, 척골을 가지고 있다는 점 등으로 보아 이들 어류는 헤엄치는 것 외에 지상을 어느 정도 길 수 있었던 것 같다. 그리고 육지의 늪 같은 데서 살다가 물이 마를 경우에는 폐어처럼 흙속으로 파고들어가거나 기어서 가까이에 있는 다른 늪까지 이동했을 것으로 생각되며, 공기 호흡을 할 수 있으므로 그 일부가 차츰 육상으로 올라왔을 것이라 생각된다.
원시적인 양서류[편집]
데본기 후기의 화석으로 발견되는 양서류는 원시적인 양서류로 꼬리지느러미와 옆줄이 있었다. 원시적인 양서류는 처음에는 물속에 알을 낳고 거기에서 올챙이로 부화되었으나 점차적으로 물 가까이의 흙 위나 나무 위에 산란하게 되었다. 현존하는 양서류는 무족목(無足目), 유미목(有尾目), 무미목(無尾目)으로 분류된다. 최초로 생긴 것은 유미류이고 무미목은 여기서 생겨난 것으로 생각되는데, 무미류는 유미류에서 분화한 것이 아닌 것으로 밝혀졌다. 유미류와 무족류는 석탄기의 화석으로 출토되는 레포스폰데리아조부터 진화된 것으로 보고 있다. 이들 동물은 석탄기에서 트라이아스기(삼첩기)에 이르는 시기에 민물에 주로 서식했던 것으로 추골(척추뼈)에는 갈비뼈(늑골)가 있다. 영원과 도롱뇽과 같은 네 발을 가지고 있는 것 외에 발이 없는 양서류도 생겼을 것이다. 이들의 화석을 보면 척색 둘레에 직접적으로 경골이 침전하여 척색은 계속 남아 있었던 것으로 추측되고 옆쪽 돌기 등은 간단하게 되어 있는 것을 알 수 있다.
유미류와 무미류[편집]
현재의 유미류가 생긴 것은 백악기이고 이 시기의 지층에서 화석이 나오고 있다. 현존하는 유미류는 북반부에 널리 분포되고 있다. 무족류의 화석으로는 리소로프스가 그 대표일 것이라 생각된다. 현재는 남아메리카, 오스트레일리아 등의 열대지방에 서식하는데 주로 흙속에 파고들어가 있으며 이들의 피부 속에는 매몰된 비늘이 있는 것도 있다.
유미류나 무족류는 진정한 사지동물의 조상이라고는 생각되지 않는다. 유미류나 무족류와는 다른 계통이 있고, 거기서 진정한 사지동물이 분화된 것으로 보고 있다. 그리고 이 계통의 가지에서는 양서류의 무족류를 비롯하여 파충류가 분화되고 다시 조류·포유류가 탄생한 것으로 보고 있다. 무미류의 조상격인 화석은 마다가스카르 섬의 프로토블랑크스와 북아메리카의 안피밤스 등이다. 이들 화석을 보면 아직 꼬리가 있으며 두골이 유미류와 비슷하고 큰 안와(眼窩:눈구멍)와 장골(腸骨)을 가지고 있으며, 척추뼈도 무미류에 가깝다. 물론 유생(幼生)은 겉아가미가 있으나 척추뼈의 측돌기가 복잡하게 되어 있다.
견두류에 이르면 두부가 골판으로 보호되고 정수리에 배안(背眼)을 가지고 있었던 것으로 생각되며, 데본기에 출현하여 석탄기 말부터 페름기에 걸쳐 번성하고 트라이아스기(삼첩기) 말에 멸종한 것으로 보인다. 석탄기에서 트라이아스기 말에 출현한 파충류의 조상으로 되어 있는 고두류(固頭類)는 이빨의 구조와 수골의 일부만으로 양서류와 구별되므로 양서류와 파충류는 유연 관계가 매우 가까운 종류임을 증명하고 있다. 양서류는 그 후 쇠퇴하여 현재와 같은 형태의 것으로만 잔존하게 되었는데, 그 주된 원인은 첫째로 지구 표면이 건조되면서 생활이 불리해진 것과 산란 장소가 민물 속이거나 그 부근에 한정되므로 생활에 일부 제한이 생겨 더 이상 번성할 수 없었기 때문이다.
생체 형광[편집]
2020.02.27일 국제학술지 사이언티픽 리포트에 미국 세인트 클라우드 주립대의 제니퍼 램 교수 연구진은 도롱뇽에서 개구리에 이르기까지 대부분의 양서류가 생체형광을 낸다는 사실을 처음으로 확인했다.
생체형광은 생명체가 빛을 흡수하고 그 일부를 특정 파장의 빛으로 발산하는 현상을 말한다. 보통 자외선을 비추면 녹색이나 붉은색, 파란색 파장의 빛을 낸다. 피부나 뼈 등 다양한 생체 조직에 있는 형광 단백질이 형광을 낸다. 양서류 대부분에서 형광이 확인됐다는 점에서 오래전 공통 조상에서부터 생체형광이 나타났다고 볼 수 있다. 그러다가 종들이 서로 분화하면서 형광의 기능이 제각각 다르게 진화했다는 것. 양서류의 눈은 약한 빛에 민감한 간상세포가 있어 형광을 감지할 수 있기 때문에, 새벽이나 해 질 녘 어스름한 빛에서 서로의 짝을 찾을 수 있다. 또 형광은 양서류의 몸을 주변 환경과 구별이 되지 않도록 하거나 반대로 대놓고 포식자의 무늬를 흉내 내는 식으로 위장하는 데에도 이용된다.[3]
동영상[편집]
각주[편집]
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
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