같은 동물임에도 생김새나 크기가 다른 이유가 있을까요?
호랑이나 곰 그리고 코끼리, 여우 등 다양한 동물이 사는 지역에 따라 크기나 모양(생김새)이 다른 이유가 무엇인지 궁금하여 질문드립니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
같은 종이라도 지역별기후나 먹이, 포식압력차이에따라서 자연선택이 달라져서 형태와 크기가 분화되고,
예를들어서 추운지역의 여우는 열손실을 줄이기 위해서 체구가 크고 귀가 짧아지며
더운지역의 개체는 반대로 작고 귀가 커지는 특징을 보입니다.
감사합니다.
안녕하세요. 정연수 수의사입니다.
보통 추운지방에 사는 동물이 더운 지방에 사는 동물보다 몸집이 큽니다. 몸집이 클수록 표면적 대비 부피 비율이 낮아 열 손실이 줄어들기 때문입니다. 대표적인 예로 몸집이 작은 사막여우와 북극에 사는 북극곰이 있습니다.
결론부터 말씀드리면 서식환경에 따른 환경 적응 결과입니다.
그리고 이를 설명하는 법칙도 있는데, 바로 베르그만의 법칙과 알렌의 법칙입니다.
먼저 몸집이 달라지는 이유는 베르그만의 법칙에 의하는데, 추운 지역에 살수록 몸집이 커지고, 더운 지역에 살수록 몸집이 작아진다는 원리입니다. 즉, 몸집이 커지면 체중에 비해 겉면적의 비율이 상대적으로 작아지는데, 열은 피부 표면을 통해 빠져나가기에 덩치가 크면 열을 몸 안에 가둬두기가 훨씬 유리해집니다.
그리고 생김새, 그 중에서도 말단 부위가 달라지는 이유는 알렌의 법칙에 의합니다. 추운 지역에 살수록 귀, 코, 꼬리 같은 몸의 돌출 부위가 작아지고, 더운 지역에 살수록 길어진다는 원리죠. 보통 귀나 다리 같은 말단 부위는 열을 방출하는 역할을 합니다. 그렇기 때문에 추운 곳에서는 열을 뺏기지 않기 위해 이 부위들을 작게 진화시키고, 더운 곳에서는 열을 빨리 내보내기 위해 크게 진화시키는 것입니다.
이 외에도 주변 환경의 색에 맞춰 털색이 변하는 보호색이나, 먹이 종류에 따라 달라지는 부리 모양 등 동물의 생김새는 철저히 그 지역에서 살아남기 위한 답이라 할 수 있습니다.
동물은 서식지의 온도와 환경에 따라 열을 효율적으로 관리하기 위해 크기와 생김새가 변하는 진화를 거치며 이를 베르그만 법칙과 알렌 법칙으로 설명할 수 있습니다. 추운 극지방에 사는 동물은 체적 대비 체표면적을 줄여 체온 손실을 최소화하기 위해 몸집이 커지는 경향이 있고 따뜻한 저위도 지역의 동물은 열 발산을 돕기 위해 몸집이 작아집니다. 또한 말단 부위인 귀나 다리의 경우 추운 곳에서는 동상을 방지하고 열을 보존하기 위해 짧고 작게 변하며 더운 곳에서는 열을 외부로 방출하기 위해 크고 길게 발달합니다. 이러한 신체적 차이는 먹이 경쟁이나 생태적 지위와 같은 환경적 요인과 결합하여 오랜 시간 동안 유전적으로 고착된 결과입니다.