과학(Science)/생태계 (Ecosystem)

바다의 왕자 '상어'

SURPRISER - Tistory 2023. 1. 7. 21:12

0. 목차

  1. 상어는 9목 34과로 약 600종이 있다.
  2. 해수면 근처부터 심해까지 서식지는 다양하다.
  3. 뾰족한 이빨을 갖지 않은 상어도 있다.
  4. 다양한 번식 방법
  5. 상어의 몸의 구조
  6. 상어 갤러리

1. 상어는 9목 34과로 약 600종이 있다.

 상어와 가오리 무리를 '연골어류(Chondrichthyes)'라고 한다. 전신의 뼈가 '연골(단백질이 주성분인 부드러운 뼈)'로 이루어져 있다. 몸의 옆면에 '아가미구멍(아가미로 지나는 물의 출구)' 자국이 판 모양으로 늘어서 있어서, '판새류(Elasmobranchii)'라고도 한다. '인산칼슘'을 주성분으로 하는 딱딱한 뼈를 지닌 '경골어류'에 비해 진화적으로도 오래되어, 약 4억 년 전인 고생대 데본기에는 원시적인 상어류가 탄생했다고 한다.

 '상어'는 연골어류인 '상어상목(Selachimorpha)'에 딸린 물고기의 총칭이다. 그리고 세계에는 4목 34과로 분류되는 약 600종의 상어가 있다. 그중 약 반수가 '흉상어 목'에 속한다. '흉상어 목'에는 '황소상어'와 '뱀상어' 등 대형이 많다 그다음으로 많은 것은 '돔발상어 목'으로 등지느러미 뿌리가 뿔처럼 솟은 심해성 상어이다. '돔발상어 목'의 대부분은 몸길이 1m 미만의 소형이고 가늘고 긴 새까만 몸을 하고 있다. 거대 상어의 대표격인 '백상아리(Great White Shark)'는 '악상어 목'에 속한다. '악상어 목'의 종 수는 모든 상어류의 약 2.5%에 불과하다. 상어류에는 이 밖에도 가오리 같은 '전자리상'어와, 주둥이가 톱 모양인 '톱상어' 등, 특수한 형태를 한 것도 있다. 사람을 습격하는 위험한 상어로는 '황소상어', '뱀사어', '백상아리' 등이 있지만, 그 종 수는 모든 상어류의 약 10%에 불과하다.

  1. Carcharhiniformes(흉상어목)
  2. Heterodontiformes(괭이상어목)
  3. Hexanchiformes(신락상어목)
  4. Lamniformes(악상어목)
  5. Orectolobiformes(수염상어목)
  6. Pristiophoriformes(톱상어목)
  7. Squaliformes(돔발상어목)
  8. Squatiniformes(전자리상어목)
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2. 해수면 근처부터 심해까지 서식지는 다양하다.

 상어는 '표층의 외양을 돌아다니는 것'에서부터 '해저에 머물며 생활하는 것', '수심 1000m를 넘는 심해에 사는 것'까지 서시 환경이 다양하다. 수온이 다른 외양을 넓게 회유하는 '청상아리 무리(연골어류 악상어목 악상어과의 바닷물고기)'에는 '괴망(Rete Mirabile)'이라는 열 교환 시스템이 발달해 있다. 아주 가는 동맥과 정맥이 근접해, 근육과 내장을 해수 온도보다 높게 유지함으로써, 고속으로 장시간 헤엄칠 수 있다. 이런 메커니즘은 참치에서도 볼 수 있다.

 또 대부분의 상어는 주간에는 심해에 머물고 야간에 해수면 근처까지 수직 이동한다. 몸에 '부레(Air Bladder)'를 따로 지니지 않고 '간유(간에 가득 차 있는 기름)'로 부력을 얻는 몸의 메커니즘이 이런 극단적인 수직 이동을 가능케 한다. 기름은 물보다 가벼워 부레로서 안성맞춤이다.

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3. 뾰족한 이빨을 갖지 않은 상어도 있다.

 상어는 육식성 물고기로, 예리한 이빨로 사냥감의 몸을 물어뜯는 호쾌한 모습이 인상적이다. 상어의 먹이가 되는 생물은 어류 외에도 강치·바다표범 등의 '포유류'와 '플랑크톤류', 오징어·문어류, 새우·게류 등 실로 다양하다. 그리고 주식으로 삼는 생물에 맞춰 상어의 이빨 형태도 크게 다르다.

 '흉상어'처럼 사냥감을 찢어 먹는 상어는 톱니 모양으로 다닥다닥 붙은 삼각형 이빨을 갖지만, 물고기를 이빨로 잡아 통째로 먹는 '청상아리(연골어류 악상어목 악상어과의 바닷물고기)'같은 유형은 가늘고 뾰족한 못과 같은 이빨을 가졌다. 또 소라 같은 조개류와 호쾌하게 으꺠어 먹는 괭이상어의 사랑니는 납작한 돌처럼 생겼다. 장어와 같은 체형을 한 심해성인 '주름상어(신락상어목 의 주름상어과에 속하는 상어)'는 세 가닥으로 갈라진 가는 이빨로 오징어를 붙잡아 먹는다. 그리고 플랑크톤을 주로 먹는 '고래상어(연골어류 수염상어목 고래상어과의 바닷물고기)'와 '돌묵상어(연골어류 악상어목 돌묵상어과의 바닷물고기)'처럼 뾰족한 이빨이 전혀 없는 종도 있다. 이들은 플랑크톤과 바닷물을 함께 들이마시고, 아가미에 있는 '새파(빗살처럼 생긴 가는 돌기)'로 걸러 먹기 때문에 이빨은 필요하지 않다.

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4. 다양한 번식 방법

 상어의 생식은 수컷과 암컷이 교미하는 체내 수정으로 이루어진다. 수컷의 생식기는 2개이며, 암컷도 좌우 대칭인 '수란관(자궁관)'을 가지고 있다.

 상어의 번식 방법은 크게 '난생'과 '태생' 두 가지로 나눌 수 있다. '난생'은 알을 통해 새끼를 늘리는 번식 형태이고, '태생'은 새끼를 자궁 안에서 어미와 거의 같은 모습이 될 까지 키운 다음 출산하는 번식 형태이다. 의외로 상어의 절 반 이상은 '태생'으로 번식하는 것으로 밝혀졌으며 그 양식은 매우 다양하다.

  1. 난황 의존성 태생: 상어의 태생에서 많이 보이는 것이 '난황 의존성 태생'으로 어미의 자궁 안에서 부화한 새끼 상어들은 자신의 '난황'을 영양분으로 삼아 자란다. 몸길이 10m를 넘은 고래상어의 자궁에서 300마리 이상의 새끼 상어가 발견된 적도 있다.
  2. 모체 의존성 태생: 한편, 어미의 몸으로부터 영양을 공급받아 자라는 방식을 '모체 의존성 태생'이라고 한다. '모래뱀상어'처럼 자궁안에서 배란과 무정란과 다른 형제를 잡아먹으며 자라는 것, '백상아리'처럼 자궁 안의 벽에서 분비되는 젖과 무정란으로부터 영양을 공급받는 것, '뱀상어'처럼 자궁 안에 가득 찬 영양 만점의 수프로부터 영양을 공급받는 것도 확인되었다.
  3. 태반형 태생: '귀상어'는 포유류와 비슷한 '태반형 태생'이다. '난황낭 태반'이라는 태반을 가지고 있으며, 모체로부터 직접 영양을 받아 자란다. 자궁 안에서 20마리 정도의 새끼 상어가 탯줄을 통해 태반과 연결된 모습이 관찰되었다.
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5. 상어의 몸의 구조

 '백상아리(Great White Shark)'를 예로 들어, 상어 몸의 특징을 살펴보자. 상어의 후각은 매우 예민하며 특히 피 냄새에 민감하다. 수영장에 몇 방울의 혈액만 떨어뜨려도 그 냄새를 맡을 수 있다고 한다. 또 돌아다니며 사냥을 하는 '귀상어(Smooth Hammerhead)' 같은 상어는 시각도 뛰어나다.

  1. 교환하는 이빨: 상어의 이빨은 쓰고 버리는 교환식이다. 보충용 이빨이 항상 여러 개 준비되어 잇몸 속에 묻혀 있다. 이빨의 교환 빈도는 상어의 종류에 따라 다르며, 1주일에 1회 정도로 모두 교환하는 종도 있다.
  2. 상어의 피부: 상어 표면은 방패비늘이라는 특수한 비늘로 덮여 있다. 이빨과 유사한 구조를 하고 있으며, 딱딱한 '에나멜질'로 만들어져 몸의 표면을 보호하는 한편, 헤엄칠 떄의 마찰 저항을 줄이는 역할을 한다.
  3. 나선 모양의 창자: 연골어류의 창자는 '나선형 창자'라는 특수한 구조를 하고 있다. 굵고 짧으며, 내부에 나선 모양의 창자벽을 발달시켜 표면적을 늘림으로써 영양 흡수 효율을 높인다.
  4. 아가미구멍(Gill Opening): 두부 옆면에 있으며 아가미뚜껑은 없다. 보통 상어류의 아가미구멍은 5쌍이다.
  5. 로렌치니 기관: 약한 전기장과 자기장을 감지할 수 있는 특수한 감각기이다. '주둥이(코끝)'에 있는 가늘고 긴 병처럼 생긴 기관으로, 내부는 젤리 모양의 물질로 채워져 있다. 상어는 먹잇감의 근육 운동에서 생기는 미세한 전기장을 감지해 사냥할 수 있다. 또 지구의 자기장을 감지해 회유할 방향을 알 수 있다. 로렌치니 기관은 수온 센서로서의 기능도 수행한다.

백상아리(Great White Shark)

6. 상어 갤러리

6-1. 백상아리(Great White Shark)

  1. 학명: Carcharodon carcharias
  2. 특징: 호쾌한 사냥으로 해양 생태계 정점에 군림

 '백상아리(Great White Shark)'는 수면에서 솟구치는 호쾌한 사냥이 특징이며, 포식의 충격으로 이빨이 빠져 튀어나오는 경우도 있다. 육식성인 사나운 상어로, 사람을 습격하기도 한다. 전체 길이는 6m, 체중은 2톤이 넘는 대형 상어이다. 최강의 포식자로서 해양 생태계의 정점에 군림하는 백상아리지만, 사람을 습격하는 해로운 물고기로 제거의 대상이 되거나, 상어 지느러미 요리의 재료로 남획되면서 급속히 그 수가 줄고 있다.

백상아리(Great White Shark)
백상아리(Great White Shark)
백상아리(Great White Shark)
백상아리(Great White Shark)

6-2. 흑점얼룩상어

  1. 학명: Chiloscyllium punctatum
  2. 특징: 자라면서 사라지는 검은 줄무늬

 '흑점얼룩상어(Brownbanded Banbooshark)'의 알껍데기는 약 15cm로, 갈색의 편평한 모습을 하고 있다. 알의 단단한 표면은 점액 상태의 물질로 덮여 있으며, 부착끈이 많이 달려 있어 해류에 떠밀리지 않도록 해조류에 휘감길 수 잇게 산란된다. 3개월 정도 지나면 부화해 15cm 정도의 새끼 상어가 태어난다. 새끼는 난황이 달린 채 알껍질에서 나오기 떄문에 당분간은 사냥하지 않고 지낼 수 있다. 흑점얼룩상어'는 회색 상어이지만, 막 태어난 새끼에게는 검은 줄무늬가 있다.

흑점얼룩상어(Brownbanded Banbooshark)
흑점얼룩상어(Brownbanded Banbooshark)
흑점얼룩상어(Brownbanded Banbooshark)

6-3. 태설드 와비공(Tasselled wobbegong)

  1. 학명: Eucrossorhinus dasypogon
  2. 특징: 바위처럼 위장해 사냥한다.

 전체 길이 약 1.2m로, 오스트레일리아 북부와 뉴기니섬 주변의 산호초 지역에 분포한다. '태설드(Tasselled)'는 카펫상어라고도 한다. 몸은 편평하며 전체에 회색에서 황갈색의 가는 그물눈 모양의 무늬가 펼쳐져 있다. 불규칙한 무늬의 몸색깔 왜에 머리 쪽에 '피질 돌기'라는 크고 작은 돌기가 자라 정교하게 바위처럼 위장한다. 얕은 바다의 해저에 잠복해 사냥하며, 먹이는 통째로 삼킨다.

태설드 와비공(Tasselled wobbegong)
태설드 와비공(Tasselled wobbegong)
태설드 와비공(Tasselled wobbegong)
태설드 와비공(Tasselled wobbegong)

6-4. 에폴렛상어(Epaulette Shark)

  1. 학명: Hemiscyllium ocellatum
  2. 특징: 지느러미를 사용해 걷는다.

 '에폴렛상어(Epaulette Shark)'는 전체 길이 1m 정도의 상어로, 가늘고 긴 체형에 꼬리가 길고 가슴지느러미와 배지느러미를 사용해, 몸을 구불거리며 얕은 바다나 해저를 걷듯이 이동한다. 이런 모습 때문에 '워킹 상어(Walking Shark)'라고도 불린다. '에폴렛'은 트렌치 코트나 재킷의 어깨에서 흔히 볼 수 있는 '견장'을 이르는 말로, 가슴 지느러미 아래쪽의 검은 점이 견장과 비슷하다고 하여 붙은 이름이다. 오스트레일리아와 뉴기니섬 주변의 산호초의 얕은 바다나 '조수 웅덩이'에 서식한다. '조수 웅덩이(Tide Pool)'란 해안에서 만조 때의 바닷물이, 간조 때 고여서 남아 있는 웅덩이를 말한다. '에폴렛상어' 종은 현재 9종이 보고되었지만, 환경 변화가 심한 '조수 웅덩이'와 산호초 얕은 바다에서 서식함으로써 격리에 의한 종 분화가 이루어졌을 것으로 생각된다.

에폴렛상어(Epaulette Shark)
에폴렛상어(Epaulette Shark)
에폴렛상어(Epaulette Shark)

6-5. 괭이상어

  1. 학명: Heterodontus japonicus
  2. 특징: 드릴처럼 생긴 알을 모래나 바위 틈에 고정

 '괭이상어(Bullhead Shark)'는 전체 길이 약 1.2m로, 주로 밑바닥에서 사는 상어이다. 얼굴이 고양이를 닮았다고 해서 괭이상어라는 이름이 붙었다. 아래의 마지막 사진은 괭이상어의 알껍질로, 길이 약 20cm의 갈색 드릴 같은 모양을 하고 있다. 그 형태를 활용해 어미는 막 낳은 알 끝을 돌려 꽂듯이 모래나 바위틈에 박아 고정시킨다. 산란 직후에는 비교적 부드럽지만, 점차 딱딱해져 빠지기 어려워지면서 해류나 외적으로 보호된다. 1년 정도 지나 부화해 20cm 정도의 새끼 상어가 태어난다.

괭이상어(Bullhead Shark)
괭이상어(Bullhead Shark)
괭이상어(Bullhead Shark)
괭이상어의 알껍질

6-6. 넓은주둥이상어

  1. 학명: Megachasma pelagios
  2. 특징: 거대한 입을 가진 희귀한 상어

 '넓은주둥이상어(Megamouth Shark)'는 전체 길이 약 6m의 대형 상어로, 머리가 커서 불균형적인 체형을 이룬다. 주간에는 깊이 100~200m에 머물고 야간에는 10m 전후의 얕은 바다까지 부상한다. 목의 피부는 고무처럼 아주 잘 늘어난다. 전체 길이 5m의 상어가 입을 벌렸을 때의 용적은 약 600L나 되는 것으로 추정된다. 주식인 플랑크톤 무리를 대량의 바닷물과 함께 단숨에 삼킨 다음, 아가미구멍에 늘어선 새파로 걸러먹는데. 1976년 하와이 앞바다에서 처음 발견되었다. 생태와 번식 방법 등 밝혀지지 않은 부분이 많다.

넓은주둥이상어(Megamouth Shark)
넓은주둥이상어(Megamouth Shark)
넓은주둥이상어(Megamouth Shark)

6-7. 마귀상어

  1. 학명: Mitsukurina owstoni
  2. 특징: 별명은 '악귀 상어'

 '마귀상어(Goblin Shark)'는 전체 길이 약 5m로, 주둥이 끝이 주걱 모양으로 솟은 생김새로 인해 '고블린 상어'라고도 불린다. '고블린(Goblin)'은 서양의 전설에 나오는 키 작은 악귀이다. '마귀상어'는 턱을 크게 부풀려 먹이를 문다. 피부는 약간 흰색을 띤 연한 분홍색이고 말랑말랑하며 부드럽다. 수심 300~1000m 정도의 심해에 서식한다. '난식형(자궁 안에서 공급되는 영양란을 먹는 유형)'인 '모체 의존형 태생'으로 여겨지지만 자세한 것은 밝혀지지 않았다.

마귀상어(Goblin Shark)
마귀상어(Goblin Shark)

6-8. 작은점괭이상어(Small-spotted catshark)

  1. 학명: Scyliorhinus canicula
  2. 특징: 투명한 알 속에서 성장한다.

 아래의 세 번째와 네 번째 사진은 작은 점괭이 사진의 알 껍데기로 길이 6cm, 폭 2cm 정도의 얇은 멜빵형 모양을 하고 있다. 알껍질은 딱딱하고 투명해 안에 있는 새끼 상어가 성장하는 과정을 볼 수 있다. 알껍질에는 길게 말린 끈이 있어 떠내려가지 않도록 해조류에 감아 산란한다. 5개월~1년 사이에 부화해 9cm 정도의 새끼가 태어난다. 첫 번째와 두 번째 사진은 성체로, 전체 길이는 60cm 정도이다.

작은점괭이상어(Small-spotted catshark)
작은점괭이상어(Small-spotted catshark)
'작은점괭이상어'의 알껍데기
'작은점괭이상어'의 알껍데기

6-9. 그린란드 상어(Greenland Shark)

  1. 학명: Somniosus microcephalus
  2. 특징: 평균 수명 272세인 장수 상어

 대서양에 서식하는 '그린란드 상어(Greenland Shark)'는 전장 5~6m 정도로 성장하는 상어이지만, 그 성장 속도는 1년에 평균 1cm로 매우 느리다. 눈의 수정체를 방사성 탄소 연대법으로 측정했더니, 평균 수명이 최저 272세로 추정되었다. 덴마크, 코펜하겐 대학교의 '유리우스 닐센' 박사 연구팀의 조사에서 392세로 추정되는 전체 길이 5.02m의 상어도 발견되었다. 성장이 느리다는 것은 동시에 성숙에도 시간이 걸린다는 것을 의미한다. 암컷이 성숙하는 것은 150세 이후부터이다. 고기잡이할 때 다른 물고기과 섞여 잡히기 쉬워, 개체 수의 감소가 우려된다.

그린란드 상어(Greenland Shark)
그린란드 상어(Greenland Shark)
그린란드 상어(Greenland Shark)