우연의 산물인가?

해양 포유동물의 피하 지방층

● 오랫동안 과학자들은 돌고래가 시속 40킬로미터에 가까운 속도로 헤엄치는 것을 보고 놀라움을 감추지 못했습니다. 돌고래가 그처럼 빠르게 헤엄치기에는 근육의 양이 턱없이 부족하다고 생각했기 때문입니다. 그런데 최근 들어 그 비결 한 가지가 밝혀졌습니다. 비결은 바로 고래류와 그 밖의 해양 동물에서 발견되는 복잡한 피하 지방층에 있었습니다.

생각해 보십시오: 「뉴 월드 백과사전」(New World Encyclopedia)에 따르면, “피하 지방층은 두껍고 조밀한 결합 조직으로 내부에 많은 지방 세포가 분포해 있으며 고도로 정교한 구조”를 갖고 있습니다. 고래의 거의 온몸을 뒤덮고 있는 이 지방층은 “부채 모양으로 정교하게 연결된 힘줄과 인대에 의해 근육과 뼈들에 단단히 붙어” 있습니다. 한편 부채 모양의 그 부분은 피부와 뼈에서도 발견되는 단백질인 콜라겐과 탄력 섬유들로 이루어져 있습니다. 따라서 피하 지방층은 단순히 체온을 유지시켜 주는 지방층에 불과한 것이 아닙니다. 다양한 생체 조직이 매우 정교하게 연결되어 있는 결합체인 것입니다.

그러면 돌고래들이 빠른 속도로 헤엄치는 데 피하 지방층이 도움이 되는 이유는 무엇입니까? 일례로, 까치돌고래는 무려 시속 56킬로미터로 헤엄칠 수 있습니다. 그것이 가능한 한 가지 이유는 피하 지방층이 몸을 더욱 유선형에 가깝게 만들어 주기 때문입니다. 또 다른 이유는 꼬리지느러미와 등지느러미 사이에 있는 피하 지방층의 구조에 있습니다. 그 지방층 안에는 많은 양의 콜라겐과 탄력 섬유가 조밀한 그물 모양으로 교차해 있습니다. 이러한 구조로 인해 꼬리에 탄력이 생기고 몸에 기계적 에너지가 저장됩니다. 따라서 근육이 꼬리를 한쪽 방향으로 움직이면 피하 지방층은 스프링처럼 작용하여 꼬리가 반대 방향으로 튕겨지게 합니다. 이런 방식으로 돌고래는 적은 에너지로도 충분한 추진력을 얻을 수 있습니다.

또한 피하 지방층은 부력을 높이고 체온을 유지하는 데 기여합니다. 그뿐만 아니라 먹이를 구하기 어려운 때를 대비해 에너지를 저장해 둡니다. 선박의 에너지 효율을 높이고 추진 기관의 성능을 향상시키려는 연구가들이 이처럼 다양한 기능을 하는 피하 지방층에 관심을 갖는 것도 놀라운 일이 아닙니다.

어떻게 생각하십니까? 놀라운 기능을 가진 해양 동물의 피하 지방층은 우연히 생겨난 것입니까? 아니면 설계된 것입니까?

[17면 도해]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

가로줄 모양의 섬유

그물 모양으로 교차해 있는 콜라겐과 탄력 섬유의 단면