5장: 어류: 다양성과 적응

어류(fish)는 척추동물 중 종이 가장 풍부한 그룹으로, 북극 빙하에서 열수 분출구까지 다양한 환경에 서식하는 34,000종 이상이 기재되어 있습니다. 어류는 최초로 진화한 척추동물이며, 무악류에서 유악류로의 전환은 척추동물 진화에서 가장 중요한 사건 중 하나였습니다.

세 가지 주요 어류 그룹

특징	무악류(Agnatha, 무악어)	연골어류(Chondrichthyes, 연골어)	경골어류(Osteichthyes, 경골어)
턱	없음	있음	있음
골격	연골	연골	뼈
비늘	없음/소형	방패형 비늘(Placoid, 치아 모양)	원형/빗형 비늘(Cycloid/ctenoid)
부레	없음	없음	있음(대부분)
예시	칠성장어, 먹장어	상어, 가오리, 홍어	연어, 금붕어, 참치
종 수	약 120	약 1,000	약 30,000 이상

무악류(Agnatha): 무악어

칠성장어(Petromyzon marinus)와 먹장어(Myxine glutinosa)는 최초의 척추동물의 살아있는 유물입니다. 칠성장어는 기생성으로, 이빨이 줄지어 선 흡반형 구강 원판을 사용해 숙주 어류의 살을 긁어 먹습니다. 먹장어는 방어 수단으로 다량의 점액을 분비하여 포식자의 아가미를 막을 수 있습니다.

연골어류(Chondrichthyes): 연골 어류

상어와 가오리는 가벼운 연골 골격과 몇 가지 독특한 감각 적응을 갖추고 있습니다:

• 로렌치니 기관(Ampullae of Lorenzini): 먹이의 생체 전기장을 감지하는 전기 수용체
• 측선계(Lateral line system): 압력파와 물의 움직임을 감지
• 방패형 비늘(Placoid scales): 치아 모양 구조물로 저항(drag) 감소
• 상어는 부레가 없어 계속 헤엄치거나 가라앉아야 합니다(또는 바닥에 쉬거나)

백상어(Carcharodon carcharias)는 후각을 통해 100리터의 물 속 혈액 한 방울을 감지할 수 있습니다.

경골어류(Osteichthyes): 경골 어류

부레(Swim Bladder)

**중성 부력(neutral buoyancy)**을 제공하는 가스 충전 기관으로, 경골어류가 에너지 소비 없이 특정 수심에 머물 수 있게 합니다. 어류는 **기적망(rete mirabile, 역류 가스 교환 네트워크)**을 통해 가스 양을 조절하거나 공기를 삼킴으로써 부력을 조절합니다.

측선계(Lateral Line System)

몸통 옆면을 따라 이어지는 관으로, **신경절 세포(neuromasts, 유모 세포 다발)**가 진동과 압력 변화를 감지합니다 — 효과적으로 “원거리 촉각” 역할을 하며 군집 행동과 포식자 감지에 사용됩니다.

아가미와 삼투 조절(Gills and Osmoregulation)

아가미는 역류 교환(물과 혈액이 반대 방향으로 흘러 O₂ 흡수 최대화)으로 용존 산소를 추출합니다. 경골어류는 대조적인 삼투 조절 과제에 직면합니다:

• 담수어: 지속적으로 물 흡수(저장성 환경); 희석된 소변 생성, 아가미를 통해 이온 적극 흡수
• 해수어: 지속적으로 물 손실(고장성 환경); 바닷물 섭취, 아가미를 통해 염분 배출, 농축된 소변 생성

연어(Oncorhynchus)와 같은 회유성 어류는 두 전략을 번갈아 사용합니다(회유성/소하성, diadromous/anadromous) — 이는 극적인 호르몬 및 세포 변화를 필요로 하는 능력입니다.

핵심 체크리스트

• 골격 유형, 턱 유무, 부레를 기준으로 세 가지 주요 어류 그룹을 비교할 수 있습니다.
• 부레가 경골어류에서 중성 부력을 어떻게 가능하게 하는지 설명할 수 있습니다.
• 담수어와 해수어에서 삼투 조절 전략의 차이를 비교할 수 있습니다.