진화론 이야기 - 아가미와 허파

많은 사람들은 아가미가 허파로 진화했다고 생각하고 있습니다. 둘 다 산소를 흡수하는 호흡기관이니까 말입니다. 그런데 아무리봐도 아가미와 허파는 구조가 너무 다르네요. 만약 정말로 아가미가 허파로 진화했다면, 허파는 지금처럼 공기주머니 모습이 아니라 아가미와 비슷한 빗살구조로, 공기를 담는 것이 아니라 공기가 스쳐지나갈때 산소를 흡수하도록 되어 있었겠죠.

약 4억년전 데본기의 바다에서는 오른쪽 판피어(Placodermi) 같은 포식자들이 번성했습니다. 그들에 밀린 경골어류들은 포식자를 피해 민물인 강으로 달아났습니다.

일단 민물로 피신한 것까지는 좋았는데, 깊은 바닷물에 비해 얕은 강물은 대기의 영향을 많이 받을 수밖에 없었습니다. 즉, 가뭄이 계속되면 수량도 줄어들고 수온이 올라 물의 산소량이 줄어드는 상황이 벌어집니다.

더운날 어항의 금붕어가 수면에서 공기를 삼키는 것처럼 그들 역시 산소가 모자랄 때는 수면에서 공기를 삼키곤 했습니다. 그러면 식도에 분포되어 있던 실핏줄을 통해 산소를 흡수할 수 있었습니다.

시간이 지나고 세대가 지남에 따라 식도에 분포하던 실핏줄들은 자연선택에 의해 점차 발달하게 되고, 마침내는 식도의 한 부분이 부풀어올라 주머니처럼 발달하게 되었습니다. 그래야 공기와 실핏줄이 닿는 넓이가 넓어져 더욱 효율적이기 때문입니다. 이것이 허파의 탄생이었죠.

여기서 어류의 진화방향이 갈립니다.

허파와 부레

물이 부족한 늪지 등에 계속 머물던 어류들은 폐어(lungfish) 등으로 존재합니다.
육상으로 올라간 어류들(양서류)은 그 원시허파가 계속 발전하여 지상동물의 허파로 진화됩니다.
판피어들이 사라진 후 바다로 되돌아간 물고기들은 산소가 풍부한 바다에서 아가미만으로 충분히 호흡이 가능하죠. 그 때문에 그들의 허파는 산소를 흡수하는 대신 공기를 채워 부력을 조절하는 방향으로 진화가 일어나게 됩니다. 즉 허파가 부레로 진화한 것입니다. 사실 허파와 부레의 구조는 그다지 큰 차이가 없고, 둘다 소화관에 연결되어 있다는 공통점도 있습니다.

즉 아가미가 허파로 진화한 것이 아니라, 허파라는 새로운 기관이 생긴 후 아가미가 퇴화한 것입니다. 그리고 허파는 아가미가 아닌 부레와 상동기관입니다.

이렇게 식도의 일부에서 허파가 발생하였기 때문에 지금처럼 자칫하다간 음식물이 식도가 아닌 기관으로 들어가 질식하는 '창조주의 실수'가 생긴 것입니다.

창조론자들은 새로운 기관이 생길 수는 없다고 하지만 이와같이 허파라는 새로운 기관이 생기는 원리는 이미 잘 밝혀져 있습니다.

참고 : 안개속의 진실을 찾아서...

출처 : 사이언스 TV에서 방송한 다큐멘터리인데 제목이 잘...^^;