학문
알 속에서 병아리는 어떻게 숨을 쉴까요?
안녕하세요. 병아리는 부화하기 전까지 알 속에 있잖아요. 알 속 병아리는 어떻게 숨을 쉬나요?껍데기 안에 있는데도 질식하지 않는 이유는 무엇이며 달걀 껍데기 구조는 어떤 특징을 가지고 있고 기체 교환은 어떻게 이루어질까요?
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
알 속 병아리가 숨을 쉬는 현상은 달걀 껍데기의 미세 구조와 배아의 호흡 기관 발달과 관련이 있습니다. 닭의 알은 겉보기에는 단단한 석회질 껍데기로 완전히 밀폐된 것처럼 보이지만, 실제로는 기체 교환을 전제로 설계된 구조물인데요 달걀 껍데기는 주로 탄산칼슘으로 이루어져 있으며, 현미경 수준에서 보면 껍데기 전체에 수천~수만 개의 미세한 기공이 존재합니다. 이 기공들은 물이나 미생물은 쉽게 통과하지 못하지만, 산소, 이산화탄소, 수증기 같은 기체는 확산에 의해 통과할 수 있을 정도의 크기를 가지고 있습니다. 즉, 껍데기는 단순한 보호막이 아니라 반투과성 가스 교환 막의 역할을 하는 것입니다. 이러한 알 속에서 부화 전 병아리는 폐로 숨을 쉬지 않습니다. 대신, 배아에는 요막이라는 특수한 막성 구조가 발달되어 있는데요 이 요막은 알 내부를 넓게 둘러싸며 혈관이 매우 풍부하게 분포해 있습니다. 요막의 혈관 속 혈액은 껍데기 안쪽 막과 가까이 위치하면서, 껍데기 기공을 통해 들어온 산소를 받아들이고 이산화탄소를 밖으로 내보냅니다. 즉, 요막이 일종의 외부 폐처럼 작동하는 것입니다. 이 과정은 전적으로 확산에 의해 이루어지는데요 알 밖의 공기에는 산소 농도가 높고, 알 속 배아 주변에는 산소 농도가 낮기 때문에 산소는 자연스럽게 껍데기 안으로 이동합니다. 반대로, 배아의 대사 활동으로 생성된 이산화탄소는 농도 차이에 의해 껍데기 밖으로 빠져나가며 이 때문에 알이 단단히 닫혀 있어도 병아리가 질식하지 않는 것입니다. 부화가 가까워지면 호흡 방식에 중요한 전환이 일어나는데요 알의 뭉툭한 쪽에는 기실이라는 공기 주머니가 존재하는데, 배아가 성장하면서 내부 내용물이 줄어들어 형성됩니다. 부화 직전, 병아리는 먼저 이 기실의 막을 부리로 찢고 처음으로 폐를 이용한 호흡을 시작합니다. 이것을 내부 파각이라고도 하며 이후 충분히 폐 호흡이 가능해지면, 껍데기를 깨고 나오는 외부 파각을 거쳐 부화가 완성됩니다. 감사합니다.
채택된 답변달걀 껍데기에는 눈에 보이지 않는 약 7,000~17,000개의 미세한 구멍인 기공이 있어 외부 공기가 드나들 수 있습니다.
이 구멍을 통해 산소가 유입되고, 병아리가 내뱉은 이산화탄소와 수증기가 밖으로 배출됩니다.
껍데기 안쪽에는 요막이라는 얇은 막과 수많은 혈관이 그물처럼 퍼져 있는데, 이것이 아직 발달 중인 병아리의 폐 역할을 대신합니다. 기공을 통과한 산소는 이 혈관망을 통해 병아리의 혈액으로 전달되어 온몸을 순환하게 되죠.
또한, 달걀의 뭉툭한 부분에는 기실이라는 공기 주머니가 있어 부화 직전 병아리가 폐호흡을 준비하는 공간이 됩니다.
결론적으로 병아리의 껍데기는 가스 교환기 역할을 하기 때문에 질식하지 않고 자랄 수 있는 것입니다.
달걀 껍데기에 존재하는 수천 개의 미세한 구멍인 기공을 통해 외부 산소가 유입되고 내부 이산화탄소가 배출되는 방식으로 기체 교환이 일어납니다. 알의 뭉툭한 부분에는 공기 주머니인 기실이 형성되어 있으며 혈관이 풍부하게 분포한 장막과 요막이 껍데기 안쪽에서 폐의 역할을 대신하여 산소를 혈액으로 전달합니다. 껍데기 표면에는 약 7000개에서 17000개의 기공이 있어 액체 상태의 수분 유출은 막으면서도 기체 상태의 분자는 자유롭게 통과시키는 반투과성 구조를 가집니다. 부화 직전의 병아리는 기실에 부리를 넣어 폐호흡을 시작하며 이후 껍데기를 깨고 나와 완전히 외부 공기를 마시게 됩니다.