정온동물과 변온동물의 비밀

이번 브라질월드컵에서는 상대팀 말고도 선수들이 싸워야 할 상대가 하나 더 있어요. 바로 무더운 날씨이지요. 무더위 속에서 심한 운동을 하면, 운동능력이 떨어지고 금세 지치거든요. 땀을 너무 많이 흘리기도 하고요. 그런데 우리는 왜 더울 때 땀을 흘릴까요? 바로 체온을 일정하게 유지하기 위해서예요. 우리 몸이 정상적으로 움직이려면 바깥 기온에 상관없이 체온이 언제나 똑같아야 하거든요. 체온이 일정하게 유지되지 않으면 정상적인 활동은커녕 생명을 유지하기도 어렵지요. 이런 동물을 정온동물 또는 항온동물이라고 해요. 동물 중에서 조류와 포유류가 정온동물에 속하지요. 이들의 체온은 종류에 따라 다르지만, 대부분 36~42도가량이랍니다.

정온동물은 체온을 유지하기 위한 여러 장치를 가졌어요. 우선 체온이 떨어지지 않도록 몸에서 계속 열을 만들어내지요. 그리고 기온이 낮아질 때 몸에서 열이 쉽게 빠져나가지 않도록 몸에 털이나 깃털이 있고, 피부 밑에는 지방층이 있어요. 기온이 높을 때는 땀을 흘리고요. 땀이 증발하면서 열을 빼앗아 체온이 올라가는 것을 막거든요. 그런데 털가죽이 두꺼운 포유류는 땀을 흘려 체온을 식히기가 어렵답니다. 그래서 숨을 헐떡여 따뜻한 숨을 밖으로 내보내고, 침을 증발시켜 몸속의 열을 배출하기도 해요. 날씨가 더울 때 개들이 숨을 헐떡이는 이유를 알겠지요? 토끼의 긴 귀도 체온 조절을 위한 장치예요. 기온이 낮아지는 밤에는 긴 귀를 뒤로 접어서 몸의 열이 밖으로 빠져나가는 것을 막고, 기온이 높아지는 낮에는 귀를 곧게 세워 열을 내보내지요. 토끼의 귀에는 혈관이 많은데, 바람이 지나가면서 혈관 속의 피를 식히는 거예요.

또 정온동물은 체온 유지를 위해 다양한 행동을 해요. 그늘이 거의 없는 뜨거운 초원 지대에 사는 코뿔소나 코끼리는 기온이 높은 한낮에 습지에서 뒹굴며 진흙 목욕을 즐긴답니다. 진흙이 몸의 열을 내리고, 태양빛이 직접 몸에 닿는 것도 막아 주니까요. 날씨가 추울 때 우리 몸이 떨리는 이유도 몸에서 열을 발생시켜 체온을 올리기 위해서예요. 정온동물은 이렇게 바깥 온도와 상관없이 체온을 유지할 수 있기 때문에 사계절 내내 활동할 수 있고, 열대지방에서 남·북극까지 지구 어디에서나 살 수 있어요. 하지만 정온동물 중에서 곰이나 다람쥐처럼 바깥 온도가 너무나 낮거나 먹이가 부족해서 체온 유지가 힘들 때 겨울잠을 자는 종류도 있답니다.

이와 달리 어류, 양서류, 파충류 등은 바깥 온도에 따라 체온이 변해요. 이런 동물을 변온동물이라고 하지요. 이들은 체온을 조절할 수 없기 때문에 기온이 올라가면 체온이 높아져서 행동이 빨라지고, 기온이 내려가면 체온이 떨어져서 행동이 느려진답니다. 그래서 사냥처럼 빠른 행동이 필요할 때는 주변 환경에서 열을 얻어 미리 체온을 올려야 하지요. TV 동물 프로그램을 보다 보면 물가에서 악어떼가 일광욕을 즐기는 장면을 볼 수 있어요. 악어들이 체온을 올리기 위해 태양열을 이용하는 모습이에요. 체온을 낮추려면 시원한 그늘로 들어가면 되고요.

변온동물은 날씨가 추운 곳에서는 제대로 활동할 수 없어요. 그래서 주로 따뜻한 지방에 살고, 추운 지방에 살더라도 따뜻한 시기에만 활동하지요. 날씨가 추워지면 따뜻한 땅속으로 들어가 겨울잠을 자는 거예요. 정온동물에도 겨울잠을 자는 종류가 있지만, 변온동물의 겨울잠과는 차이가 커요. 정온동물은 얕은 잠을 자지만, 변온동물은 가사 상태에 빠져 따뜻한 봄이 될 때까지 죽은 듯이 겨울잠을 잔답니다.

변온동물은 사는 지역이 제한되는 등 정온동물과 비교하면 불편한 점이 많은 것 같지만, 그만큼 장점도 있어요. 변온동물은 정온동물보다 먹이를 조금 먹고도 오랜 시간 견딜 수 있어요. 그래서 악어는 몇 주에 한 번씩만 먹이를 먹어도 살아가는 데 지장이 없지요. 반면에 정온동물인 사자는 대부분의 시간을 먹이 사냥으로 보내야 한답니다. 사람도 하루 이상 굶기가 쉽지 않고요. 정온동물은 섭취한 먹이의 80%를 체온 유지를 위한 에너지로 사용하기 때문이에요.

만약 우리가 변온동물이라면 어떨까요? 먹는 양이 지금보다 훨씬 줄기 때문에 인류의 식량 문제가 해결될 수도 있어요. 하지만 월드컵 경기장에서는 좀 우스꽝스러운 장면이 연출될 수도 있겠네요. 경기 전에 모든 선수가 옷을 벗고 그라운드에 누워 일광욕하며 체온을 올려야 할 테니까요.