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친환경, 절약 : 나무늘보, 코알라  

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- 친환경, 절약 : 나무늘보, 코알라

나무늘보가 느린 데는 이유가 있다. 근육량이 극도로 적기 때문이다. 근육량이 적으니 에너지 소모도 적다. 에너지 소모가 적으니 조금만 먹어도 된다. 조금만 먹으니 빨리 움직일 필요도 없으며, 빨리 움직일 필요가 없으니 근육량이 극도로 적어도 된다.  
나무늘보는 하루에 나뭇잎 몇 장만 먹고산다. 나뭇잎은 영양가가 거의 없고 소화도 잘 안 된다. 배설도 일주일에 한 번만 한다. 이때 나무에서 내려와서 나무 밑에 얕은 웅덩이를 파고 볼일을 본다. 나무에서 얻은 것을 나무에 돌려주는 셈이다.  
조금만 먹으니 할 일도 없고 할 일이 없으니 하루에 스무 시간 이상을 잔다. 일광욕이 일상이다. 일광욕이 체온을 결정한다. 낮에는 33도까지 올랐다가 밤이 되면 24도까지 떨어진다. 포유류 가운데 이렇게 체온 변화가 있는 동물은 없다. 몸에 근육이 거의 없기 때문에 벌어지는 일이다. 그래서 밤에는 열이 빠져나가지 못하도록 몸을 잔뜩 웅크리고 잔다.  

너무 느린 움직임 탓에 무능력한 동물이라는 인식이 있으나 실은 나름대로 환경에 적응을 한 케이스다. 움직임이 느린 것은 근육량이 적기 때문인데 그 덕에 에너지 소모량도 적다. 신진대사가 느려서 적은 양의 먹이만 있어도 살아갈 수 있는데 1주일에 한 번 배설할 정도라고 한다. 여기에 체중도 가벼워서 나무에 매달린 채로 의식주를 해결하는 것이 가능하다. 너무 안 움직이는 탓에 역으로 의태가 되어 생각보다 천적도 많지는 않다. 여기에 보태서 잠도 굉장히 많다. 하루에 18시간을 잠으로 보내며, 심지어 식사중에 졸기도 한다고.
주식은 나뭇잎인데 문제는 이 나뭇잎이 영양가가 너무 없고 뱃속에 들어가서 1달이 넘게 있어도 소화가 거의 안 될 정도라는 것. 얻을 수 있는 에너지가 너무 적어 차라리 신진대사를 극도로 낮추는 쪽으로 진화했다. 그래서 지금은 하루에 나뭇잎 3개 정도만 먹어도 충분할 정도.하지만 영양가가 풍부하고, 소화도 잘되는 먹이가 잔뜩 공급되는 동물원에서는 야생에 비해 활발하게 움직이는 편.

느려터진 동물이지만 나무에 거꾸로 매달려서 하는 교미 속도는 빠르다. 5초면 충분하다. 매년 한 마리의 새끼를 낳는다. 새끼는 6~9개월 동안 어미에게 매달려 살다가 독립한다.
  


이정모의 자연사 이야기] 이름 자체가 ‘나태’인 동물

나태(懶怠)는 ‘느리고 게으름’이라는 뜻이다. 느리고 게을러빠진 사람이 있으니 ‘나태’란 말이 생겼을 것이다. 그런데 짐승도 나태할 수 있을까? 험난한 야생 환경을 견뎌야 하는 동물의 세계에 나태란 생각할 수 없는 단어일 것이다. 하지만 아예 이름 자체가 ‘나태’인 동물이 있다. 영어로 ‘sloth’로 불리는 동물이 바로 그것. 불어(Paresseux), 독일어(Faultiere), 스페인어(Perezoso) 모두 게으름뱅이로 옮길 수 있다. 우리말로는 나무늘보라고 한다. 나무에 사는 느림보라는 뜻이다.  
실제로 나무늘보는 세상에서 제일 게으르고 느린 동물이다. 털의 색깔은 회갈색인데 녹색으로 보이는 경우가 많다. 털에 녹색 조류(藻類)가 살고 있기 때문이다. 쉽게 말하면 털에 이끼가 낀 것이다. 얼마나 느리고 게으르면 몸에 이끼가 끼겠는가. 가장 흔한 종류인 갈색목세발가락나무늘보의 경우에는 털에 붙어살다가 똥에 알을 낳는 나방도 있을 정도다.  
현존하는 나무늘보는 두발가락나무늘보 두 종과 세발가락나무늘보 네 종이 전부다. 두발가락나무늘보와 세발가락나무늘보는 비슷하게 보이지만 그들은 약 3000만 년 전에 갈라졌다.  
살아 있는 나무늘보가 이상한 것만큼이나 멸종된 조상들도 기괴하다. 살아 있는 나무늘보는 무게가 6㎏을 넘지 않는다. 화석 기록에 나타난 나무늘보는 엄청나게 다양했다. 8개 과에 걸쳐 50종 이상이 존재했으며 놀랍게도 그 가운데 절반은 1000㎏ 이상으로 자랐다. 메가테리움(Megatherium americanum)은 코끼리만큼 컸으며 무게가 4t에 달했다. 무게가 5t에 달했던 에레모테리움(Eremotherium eomigrans)은 발톱 길이가 33㎝에 달했다.    
진화는 일정한 경향이 있다. 보통 점점 더 커진다. 땅늘보 역시 마찬가지였다. 안잘리 고스와미(Anjali Goswami)는 공룡이 멸종한 후 땅 위에 살았던 포유류의 다양성이 어떻게 변화했는지를 연구하는 영국의 진화생물학자다. 그는 2014년 ‘BMC 진화생물학’에 발표한 논문에서 나무늘보의 진화와 체중 사이에 분명한 추세가 있음을 보여 주었다. 예를 들어, 메가테리움이 속한 과의 경우 100만 년당 129㎏씩 체중이 늘어났다. 이것은 포유류의 진화 역사상 가장 빠른 체중 변화율이다. 심지어 오늘날 남아 있는 두발가락나무늘보가 속한 과마저 100만 년당 2.6㎏씩 체중이 늘었다.  
이것은 당시 자연조건이 몸집이 더 큰 동물을 선택했다는 것을 말해 준다. 그런데 현재 남아 있는 메가테리움의 친척 종은 체중이 5㎏에 불과하다. 조상 격인 땅늘보에 비해 터무니없이 작다. 거대한 땅늘보에 대한 자연선택의 추세가 완전히 뒤집혔다. 현존하는 나무늘보만 봐서는 나무늘보의 진화방향을 종잡을 수가 없다. 도대체 거대한 땅늘보들이 살고 있는 아메리카 대륙에 무슨 일이 일어난 것인가?  
야생에서 일어난 일이 인간의 영향인지 아니면 자연적인 기후 변화의 영향인지는 구분하기가 힘들다. 기후가 변하면서 사람의 거주지와 사는 방식이 달라졌기 때문이다. 지난 빙하기가 끝날 무렵 북아메리카 대륙의 대부분 지역에 인류가 도착했다. 그리고 거대한 포유류 무리가 짧은 시간에 사라졌다. 다이어울프, 짧은얼굴곰, 아메리카사자 그리고 메가테리움이 여기에 해당한다. 그렇다면 메가테리움의 멸종은 마지막 빙하기가 끝나면서 일어난 자연환경 변화의 산물일까? 아니면 하필 이때 아메리카에 도착한 사람들이 일으킨 일일까?    
이 질문은 끝없는 논쟁을 일으켰다. 하지만 이제는 적어도 카리브제도에서만큼은 확실해졌다. 원인은 인간이다. 미국의 진화학자 쉬본 쿡(Siobhán Cooke)은 ‘생태, 진화, 분류학 연보’ 2017년 11월호에 실린 논문에서 메가테리움의 멸종과 인간 활동의 연대기를 세심하게 분석하였다.  
카리브제도는 한때 아메리카 대륙에서 가장 성공적인 생명체였던 메가테리움의 마지막 피난처였다. 연구팀의 데이터에 따르면 인간이 카리브제도에 도착하자 그 지역의 메가테리움과 원숭이, 거대한 설치류와 다른 많은 동물이 순식간에 멸종되었다. 카리브제도에 사람들이 도착하여 사냥하고 농사를 짓기 시작하자 거대한 포유류는 거의 사라져 버린 것이다. 인간이 도착하자 메가테리움의 오랜 지배권도 끝장났다. 화석으로 남아 있는 130종의 카리브제도 포유류 가운데 현재 남아 있는 종은 73종에 불과하다.  
하지만 거대 포유류의 멸종이 여기서 일어난 유일한 대참사는 아니었다. 불과 500년 전에 또 한 번의 대참사가 일어났다. 유럽인이 나타난 것이다. 이번에는 작은 포유류들이 희생되었다. 뾰족뒤쥐 같은 고유 설치류와 수많은 박쥐 종들에게 생존 기회는 주어지지 않았다. 유럽인들이 타고 온 화물선에서 고양이, 쥐, 개와 소 그리고 몽구스 같은 탐욕스러운 동물들이 풀려났기 때문이다.
인간 때문이든 기후 변화 때문이든 점점 커져 버린 땅늘보는 지구에서 사라졌고 작은 나무늘보가 살아남았다. 나무늘보는 느려 터진 동물이라 사람들의 사냥감이 되기에는 제격이었으나 먹을 만한 살이 별로 없는 데다가 다행히 맛도 없어 사람의 식탐 대상이 되지 못했다. 그래도 나무늘보는 멸종위기종에 속하는데, 이들의 유일한 서식지이자 보호막인 밀림이 급속히 줄어들고 있기 때문이다. 발이라도 빠른 동물은 화전민이나 벌채하러 들어오는 트럭을 피해 근처 숲으로 옮기기라도 하지만 한 시간에 겨우 900m밖에 이동하지 못하고 그것도 금방 탈진해 버려서 잠에 빠져 버리는 나무늘보는 스스로 옮겨갈 수도 없다.
또 나무늘보가 먹는 나뭇잎이 소화되려면 장내 박테리아들이 활발히 활동하면서 발효를 시켜 주어야 하는데, 이를 위해서는 체온이 유지되어야 한다. 그런데 기후 변화로 우기가 길어지는 일이 자주 발생하면서 뱃속에는 먹이가 가득한데 소화는 되지 않아서 영양분이 공급되지 않는 일이 자주 일어나고 있다. 결국 배가 부른 채로 죽게 된다.  
게을러 보이지만 최소한의 에너지로 생존하는 그야말로 친환경 생명체인 나무늘보가 인간이 일으킨 기후온난화의 여파를 얼마나 견딜 수 있을지 걱정이다.
나무늘보는 해부학적으로 매우 특이한 동물이다. 발가락이 두 개 또는 세 개인 것도 특이하지만 목뼈도 남다르다. 거의 모든 포유류의 목뼈는 일곱 개다. 사람도 일곱 개, 코끼리도 일곱 개, 심지어 기린도 일곱 개다. 고래도 모두 붙어 버리기는 했지만 어쨌든 일곱 개의 목뼈가 있다. 그런데 두발가락나무늘보는 목뼈가 여섯 개고, 세발가락나무늘보 목뼈는 아홉 개로 구성되어 있다.  
나무늘보가 느린 데는 이유가 있다. 근육량이 극도로 적기 때문이다. 근육량이 적으니 에너지 소모도 적다. 에너지 소모가 적으니 조금만 먹어도 된다. 조금만 먹으니 빨리 움직일 필요도 없으며, 빨리 움직일 필요가 없으니 근육량이 극도로 적어도 된다.  
나무늘보는 하루에 나뭇잎 몇 장만 먹고산다. 나뭇잎은 영양가가 거의 없고 소화도 잘 안 된다. 배설도 일주일에 한 번만 한다. 이때 나무에서 내려와서 나무 밑에 얕은 웅덩이를 파고 볼일을 본다. 나무에서 얻은 것을 나무에 돌려주는 셈이다.  
조금만 먹으니 할 일도 없고 할 일이 없으니 하루에 스무 시간 이상을 잔다. 일광욕이 일상이다. 일광욕이 체온을 결정한다. 낮에는 33도까지 올랐다가 밤이 되면 24도까지 떨어진다. 포유류 가운데 이렇게 체온 변화가 있는 동물은 없다. 몸에 근육이 거의 없기 때문에 벌어지는 일이다. 그래서 밤에는 열이 빠져나가지 못하도록 몸을 잔뜩 웅크리고 잔다.  
느려터진 동물이지만 나무에 거꾸로 매달려서 하는 교미 속도는 빠르다. 5초면 충분하다. 매년 한 마리의 새끼를 낳는다. 새끼는 6~9개월 동안 어미에게 매달려 살다가 독립한다.
나무에 매달려 잠만 자니 움직임이 거의 없고 녹색 조류가 사는 털 때문에 위장이 잘 되기는 하지만 워낙 느리다 보니 맹수에게는 편한 사냥감이다. 퓨마, 재규어, 관머리수리가 천적이다. 나무늘보와 가장 가까운 친척은 개미핥기다.

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코알라는 어떻게 유칼립투스 잎만 먹고 살까
2018년 07월 17일 12:34

몇몇 초식동물은 놀라울 정도로 입맛이 까다롭다. 특히 판다와 코알라가 그런데 이들은 사실상 한 가지 음식, 즉 각각 대나무와 유칼립투스만 먹는다. 그래도 판다는 대나무 전체(잎, 가지, 죽순)를 먹지만 코알라는 유칼립투스 잎만 먹는다.
죽순은 사람도 먹지만(고급 식재료였다) 유칼립투스 잎은 사람뿐 아니라 다른 동물들도 도저히 먹을 수 있는 음식이 아니다(예외적으로 같은 유대류인 주머니날다람쥐와 주머니여우, 반지꼬리주머니쥐도 유칼립투스 잎을 즐겨 먹는다). 잎에 독이 잔뜩 들어있기 때문이다. 사실 코알라처럼 순하고 연약한 동물이 지금까지 살아남은 건 키가 큰 나무인 유칼립투스에 살면서 천적을 피하고 동시에 아무도 먹지 않아 경쟁이 없는 유칼립투스 잎을 먹이로 삼았기 때문이다. 그렇다면 코알라는 어떻게 이런 독한 음식을 먹고도 멀쩡할까.

학술지 ‘네이처 유전학’ 7월 2일자 온라인판에는 코알라 게놈을 분석해 이 물음에 답한 논문이 실렸다. 연구결과를 소개하기 전에 먼저 코알라와 그 먹이인 유칼립투스에 대해 잠깐 살펴보자.
캥거루처럼 육아낭이 있는 유대류인 코알라는 코알라과(科)의 유일한 종이다. 화석에 따르면 과거 코알라과 동물이 15~20종이 살았던 것으로 보이는데 다들 멸종했다. 오늘날 형태를 보이는 가장 오래된 코알라 화석은 약 35만 년 전 것이다.
호주 동부에 남북으로 널리 분포해 잘 살던 코알라는 18세기 유럽인들에게 발견되면서 시련이 시작됐다. 먼저 보드라운 털 때문에 20세기 초까지도 무지막지한 사냥이 이뤄졌다. 한창이던 1870년대에서 1920년대 후반까지 수백만 마리가 희생됐다.  

생태계 변화도 큰 타격을 입혔다. 사람들이 거주지를 넓히며 유칼립투스 숲을 파괴한 결과 서식지가 줄어들고 단절돼 종 다양성이 크게 떨어졌다. 최근 극심한 가뭄으로 대형 산불이 자주 일어나는 것도 큰 위협이다. 그리고 유럽인이 들어올 때 같이 온 설치류와 양, 소에게서 여러 병원체를 받았다. 특히 코알라 레트로바이러스(KoRV)와 클라미디아(Chlamydia)가 큰 타격을 입혔다.
그 결과 오늘날 호주 전역의 코알라는 33만 마리에 불과할 것으로 추정돼 ‘멸종위기 취약종’으로 분류된 상태다. 2000년대 들어 코알라를 보호하기 위한 움직임이 활발해졌지만 개체수 감소 추세를 막기에는 역부족이다.
한편 도금양과(科) 나무인 유칼립투스는 속씨식물로는 가장 큰 종류로 유칼립투스속(屬)에 700여 종이 있고 대부분 호주에 분포한다. 키가 60미터 넘게 자라는 종도 있다. 코알라는 이 가운데 먹이로 30여 종을 선호한다.

유칼립투스 잎에는 기름샘(oil gland)이 분포해 잎에 기름 성분이 많고 냄새가 강한 휘발성 물질을 다량으로 내놓는다. 소위 이차대사물로 다량 섭취할 경우 독소로 작용한다. 따라서 평범한 동물이 유칼립투스 잎을 주식으로 삼는다는 건 곧 자살행위다.
호주 원주민들은 예로부터 통증이나 열이 날 때 유칼립투스 잎을 으깨 부위에 발랐는데, 이런 성분들이 작용해 효과를 냈을 것이다. 오늘날에도 잎을 증류해 얻은 정유(essential oil)가 향기치료(aromatherapy) 분야에서 널리 쓰이고 있다. 아무튼 유칼립투스 나무에 매달려 있는 코알라는 호주를 상징하는 이미지다.
코알라 게놈은 34억 염기쌍으로 이뤄져 사람(32억 염기쌍)과 비슷하고 유전자도 2만여 개로 비슷하다. 다만 염색체는 16개로 46개인 사람보다 훨씬 적다. 염색체 하나가 크다는 말이다.
코알라의 유전자를 자세히 들여다보자 독한 유칼립투스 잎을 주식으로 삼을 수 있는 이유가 밝혀졌다. 생체이물(xenobiotic), 즉 개체에게는 낯선 화합물을 해독하는 효소(CYPC2)의 유전자가 31개나 됐고 간에서 꽤 높게 발현됐다. 그 결과 생체이물인 유칼립투스 잎의 다양한 이차대사물이 다 분해돼 해를 끼치지 않는 것이다.
코알라가 약이 잘 듣지 않는 것도 이 때문이다. 소염제나 항생제 역시 생체이물이므로 간에서 분해되는데, 코알라의 경우 그 속도가 너무 빨라 사람을 기준으로 한 투여량으로는 약효를 내기 어렵다. 따라서 이번 게놈 연구가 약물의 적절한 복용량을 결정하는데 도움이 될 것이다.
한편 코알라는 유칼립투스 잎을 먹기 전에 냄새를 맡는 습성을 지니고 있다. 즉 냄새로 잎의 상태를 확인한 뒤 먹을지를 결정한다는 말이다. 특이하게도 코알라 게놈에는 유형 1 서골비수용체(vomeronasal receptor) 유전자가 6개나 있는 것으로 밝혀졌다. 서골비수용체는 페로몬처럼 휘발성이 낮은 화합물의 냄새를 감지한다. 코알라가 유칼립투스 잎을 코에 가까이 갖다 댈 때 이 수용체로 독특한 냄새분자를 감지하는 것으로 보인다. 한편 사람은 물론 생쥐와 개에서도 이 유전자가 존재하지 않는다.

코알라의 후각수용체(olfactory receptor) 유전자는 1169개로 다른 유대류 동물보다는 약간 적은 것으로 나타났다. 아마도 유칼립투스 잎만 먹게 되다 보니 할 일이 없어진 유전자들이 돌연변이로 기능을 잃어 위유전자(pseudogene)가 된 결과일 것이다.
한편 초식동물임에도 글루탐산 같은 아미노산의 감칠맛(umami)을 감지하는 유전자는 살아 있었다. 잡식에서 초식으로 바뀐 판다의 경우 쓸모가 없어 위유전자가 돼 기능을 잃은 것을 생각하면 뜻밖의 결과다.
코알라의 임신기간은 35일에 불과해 몸무게가 0.5그램도 안 되는 강낭콩만한 새끼가 태어나면 육아낭에서 젖을 먹으며 6~7개월 동안 머문다. 초창기에는 면역계가 형성돼 있지 않기 때문에 면역성분은 어미의 젖에 전적으로 의존한다. 게놈 분석 결과 코알라에는 MM1이라는 고유한 유전자가 있고 젖에 그 산물인 단백질이 존재했다. 연구자들은 이 단백질이 항미생물 활성을 띨 것으로 추측했다.


미국 작가 마이클 폴란은 2006년 펴낸 베스트셀러 ‘잡식동물의 딜레마’에서 먹이의 관점에서 양극단을 대표하는 동물로 코알라와 사람을 설정해 설명하고 있다. 코알라처럼 먹는 음식이 정해져 있는 종은 “고도로 전문화된 소화계 덕분에 먹는 문제에 많은 지적 능력을 할애할 필요가 없다.” 즉 작은 머리 전략을 대표한다.
폴란은 “코알라의 뇌는 매우 작아서 두개골을 전부 채우지도 못한다”며 “동물학자들의 주장에 따르면, 코알라는 지금처럼 한정된 먹이만을 먹도록 진화되면서 실제로 뇌의 크기가 작아졌다”고 쓰고 있다. 실제 코알라의 뇌는 19그램에 불과해 몸무게 대비 무게가 가장 덜 나가는 포유동물이다. 그나마 대뇌피질도 주름이 거의 없어 표면적도 작다. 뇌는 두개골 내부의 60%를 차지할 뿐이고 나머지는 뇌척수액이 채우고 있다.

폴란은 “코알라에게 뇌보다 중요한 것은 소화관”이라며 “섬유질이 많은 잎들을 모두 소화시키기 위해서는 소화관이 커야 했다”고 설명했다. 실제 코알라의 맹장은 무려 2m로 모든 동물 가운데 몸집 대비 가장 크다. 소장과 대장 사이에 있는 맹장은 초식동물에서 중요한 기관으로, 소장이 미처 소화하지 못한 영양분을 장내미생물이 분해하고 그 일부를 장벽에서 흡수한다. 코알라의 경우 음식물이 맹장에 최대 100시간 머문다.
그럼에도 섭취하는 영양분이 부족해 코알라는 정적인 동물이 됐다. 즉 하루에 20시간 동안 잠을 자며 에너지 소모를 최소화한다. 먹이활동도 주로 밤에 하기 때문에 야생 코알라를 보러 유칼립투스 숲을 찾아간 관광객들은 잠만 자는 모습에 실망하는 경우가 많다.

잡식동물의 딜레마, 해결책은 미식?

반면 잡식동물인 사람은 코알라와는 정반대의 상황에 적응했다. 폴란은 “음식 선택에 관련된 정보들이 너무 많아 유전자에 모든 잠재적인 음식과 독에 대해 기록할 수 없었다”며 “대신에 복잡한 정신적 수단을 발달시켜 먹을 수 있는 것과 먹을 수 없는 것을 구분하는 데 활용했다”고 설명했다.
그럼에도 사람은 “지나치게 많은 선택에 직면해 있기 때문에 코알라로서는 상상도 할 수 없는 스트레스와 불안에 노출되었다.” 지역이나 시대에 따라 먹는 음식 목록과 요리법이 규정돼 있는 것도 (문화라는 이름으로) 이런 문제를 해결하기 위한 “음식에 관한 지혜”라는 것이다.
그런데 현대사회에 이르러 이런 문화적 힘이 약해지면서 인류는 또다시 ‘잡식동물의 딜레마’에 빠졌다는 게 폴란의 주장이다. 그 결과 많은 미국인들(12년이 지난 지금은 ‘세계인들’이라고 바꿔도 될 것이다)이 섭식 장애를 겪고 있다. 음식 선택의 기준이 없다 보니 식품회사나 미디어의 농간에 놀아나기 일쑤이고 잊을만하면 괴상한 다이어트법이 등장해 유행하고 사라지는 일이 반복된다.