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올챙이의 꼬리지느러미
[출처 :
http://www.nature.com/nature science/ : 1998년 09월 17일]
올챙이의 꼬리지느러미는 두 겹의 피부 조직으로 구성되어 있으며, 연골 조직이
포함돼 있지 않다. 꼬리지느러미는 쉽게 손상을 입을 수도 있지만 올챙이가 수영을
하는 동안에 추진력을 제공할 수 있을 정도로 튼튼하다. Journal of Experimental
Biology의 최신호에서 캐나다, 덜하우지 대학교의 페니 더허티 연구팀은 올챙이 꼬리
지느러미의 기계적인 성질에 관한 연구 내용을 발표하였으며, 올챙이의 꼬리
지느러미가 정상적인 수영 과정에서 얼마나 섬세하게 유지되고 있는 지를 보여주었다.
이 연구팀은 꼬리지느러미의 정밀함과 'viscoelastic'(점성과 탄성을 가지고
있는)한 성질이 올챙이가 다른 동물들로부터 도망가는 데에 도움을 준다고
주장하였다. 올챙이의 꼬리지느러미는 매우 단순한 구조이다. 물고기의 지느러미는
뼈와 연골 조직을 가지고 있지만, 올챙이의 꼬리지느러미는 단순히 두 겹의
피부층으로 구성되어 있으며, 0.3 mm의 두께이다. 각각의 피부층은 한 겹의 느슨한
결합 조직을 진피층이 둘러싸고 있다.
꼬리지느러미의 구조가 이처럼 단순하지만, 추진력을 얻는 과정에서 형태가
변형되지 않을 정도의 저항력을 가지고 있다. 이러한 저항력은 피부를 구성하고
있는 콜라겐 섬유에 의한 것으로 생각된다. 지느러미에서 콜라겐 섬유들은 정확히
45도의 각도를 유지하고 있으며, 이는 수직이나 수평 방향으로 동일한 저항성을
나타내게 하는 것으로 연구자들은 생각하고 있다.
꼬리지느러미의 기계적인 성질을 정확히 조사하기 위해서 연구가들은 압력, 진동에
대해서 꼬리지느러미가 어떠한 반응을 나타내는 지를 조사하였다. 연구가들은 고무
집게를 이용하여 꼬리지느러미가 손상되지 않도록 하였으며, 반복적인 팽창과 이완에
대한 반응을 조사하였다. 초당 3번 팽창과 이완을 반복하였으며, 이는 올챙이가 가장
선호하는 수영 속도이다. 이러한 속도에서 꼬리지느러미는 변형 정도가 적은 경우에
저항력을 잘 유지하고 있었다.
연구자들은 꼬리지느러미 조직이 'viscoelastic'한 성질을 가지고 있다는 사실을
발견하였다. viscoelastic한 물질들은 원래의 형태로 돌아가려고 하는 탄성 물질과
쉽게 변형되지 않으려고 하는 점성 용액의 성질을 공유하고 있다. 이는 지느러미
조직이 작은 변형에 대해서는 쉽게 원래의 모습을 회복할 수 있지만, 큰 변형에는
비가역적으로 구조가 변한다는 것을 의미한다.
꼬리지느러미가 이러한 기계적인 성질을 가지고 있다는 것은 하나의 장점이 있다.
올챙이의 꼬리지느러미가 다른 동물에게 잡힌 경우에는 꼬리를 쉽게 자를 수 있다.
꼬리지느러미의 탄성이 더 큰 경우에는 쉽게 도망갈 수가 없다. 올챙이는
꼬리지느러미의 1/4를 잃어버리더라도 수영하는 데에는 영향을 받지 않는다.
연구가들의 말에 따르면 다른 동물에게 잡아먹힐 가능성이 높은 경우에는
꼬리지느러미가 더 커질 가능성이 있지만, 수영 속도에는 영향을 미치지는 못할
것이라고 한다. - (kimjs) | 
