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2017년 7월 23일 일요일

수압 시스템으로 지느러미를 조절하는 참다랑어



(Researchers from the lab of Barbara Block at Stanford University and the Monterey Bay Aquarium have discovered a bio-hydraulic system in fins of tunas. This system can change the shape and position of the fins for swimming and maneuvering control. Credit: Monterey Bay Aquarium)



 거대한 몸집을 지닌 참다랑어 (bluefin tuna)는 매우 빠른 속도로 움직이는 어류로 알려져 있습니다. 빠른 속도와 큰 질량을 감안하면 방향 전환이 어려울 것으로 생각되지만, 참다랑어와 그 근연 관계에 있는 대형 어류들은 마치 하늘을 가르는 제트기처럼 자유자재로 방향을 조절하면서 마치 제트기처럼 물 속을 빠르게 돌아다닙니다.  


 최근 스탠포드 대학의 바딤 파블로프(Vadim Pavlov, a postdoctoral fellow at Stanford)와 그의 동료들은 참다랑어의 지느러미에 예상하지 못한 비밀이 숨겨져 있다는 사실을 발견했습니다. 이들이 등과 배지느러미에 이전에 알지 못했던 작은 방들이 있었던 것입니다. 더 놀라운 사실은 여기에 림프액이 채워지면서 지느러미의 모양과 방향을 조절할 수 있다는 점입니다. 


 참다랑어의 수압 지느러미 컨트롤 시스템 (pressurized hydraulic fin control)은 매우 정교하게 지느러미를 조절해서 이들이 물 속에서 유연하게 움직일 수 있도록 도와줍니다. 물론 체액이나 혈액을 이용해서 모양을 변형시키는 경우는 포유류를 비롯해서 다른 동물에서도 볼 수 있는 메카니즘이지만, 지느러미를 이렇게 변형시키는 메카니즘은 처음 발견되는 것입니다. 


 연구팀에 의하면 이 시스템은 크게 세 가지로 나눠져 있습니다. 펌프의 역할을 하는 것은 근육이고 혈관은 컨트롤 시스템의 역할을 합니다. 마지막으로 림프액이 든 작은 방(sinus)이 있는 지느러미 줄(fin rays) 액추에이터(actuator)의 역할을 담당합니다. 설명을 듣고 봐서 그런지 확실히 지느러미가 막이 아니라 뭔가 통통한 게 안에 들어있는 듯 한 외형인 것 같습니다.  


 이와 같은 생물학적 수압 시스템은 진화가 만들어낸 놀라운 기계 가운데 하나일 것입니다. 아무튼 횟감으로 인기가 좋은 이런 유명한 물고기에 아직 우리가 모르는 사실이 이렇게 많다는 점도 흥미로운 사실인 것 같습니다. 


 참고 


 V. Pavlov el al., "Hydraulic control of tuna fins: A new role for the lymphatic system in vertebrates," Science (2017). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aak9607


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