(과학) <입의 진화>- 대비 문제(EBS 독서 독해의 원리)

 

 

동물들을 보면 제 나름의 방법을 사용해 입으로 먹이를 먹는다. 물고기는 물과 함께 먹이를 빨아들이며, 개미핥기는 긴 혀에 개미를 묻혀 먹고, 하이에나는 강력한 턱으로 뼈까지 잘게 씹어 먹을 수 있으며, 뱀은 자기 몸통보다 굵은 먹이도 통째로 삼킨다. 동물의 입은 어떻게 이처럼 다양하게 변했을까? 이를 알기 위해서는 턱, 이빨 등이 진화한 과정에 주목해야 한다.

최초의 입은 어떤 모습이었을까? 초기 척추동물의 입은 지금 우리가 흔히 볼 수 있는 모습과 달랐다. 턱과 이빨이 생기기 전, 입이란 것이 몸에 뚫려 있는 구멍 수준이었던 시절 초기 척추동물은 물을 빨아들인 뒤 그 안에 있는 먹이를 걸러서 먹는 방법으로 생활했다. 이를 ‘여과 섭식*’이라고 한다. 섬모, 강모, 아가미 등을 이용해 먹이를 거르는 게 일반적이다. 턱이 생기기 전까지 어류는 여과 섭식에 의존했다. 여과 섭식으로 먹을 수 있는 먹이는 작고 느린 생물이었을 것이다. 더 잘 먹기 위해서는 더욱 강한 힘으로 물을 빨아들여야 했다. 고생대에 살았던 어류인 갑주어에 이르면 먹는 기능이 이전보다 발달했음을 알 수 있다. 갑주어는 커다란 근육성 인두를 사용해 먹이가 들어 있는 물을 더욱 세게 빨아들일 수 있었다.

시간이 흐르자 입에는 혁신적인 변화가 생겨났다. 입을 위아래로 벌렸다 다물 수 있는 턱을 지닌 유악어류가 등장한 것이다. 턱은 먹이를 물 수 있게 해 주었다. 입안에 들어왔다가도 재빠르게 도망가던 먹이를 붙잡을 수 있게 된 것이다. 이들이 지닌 턱은 여과 섭식과 단순 흡입만으로는 먹을 수 없었던 새로운 먹이를 안겨 주었다. 턱에는 이빨도 나타났는데, 턱이 생기기 시작하면서 동시에 어류의 입 주위에 있던 치판의 작은 돌기에서 이빨이 등장했다. 납작하고 서로 엇갈려 있는 이빨은 이전에 먹을 수 없었던 단단한 먹이도 먹을 수 있게 해 주었다. 이빨을 이용해 먹이를 포획*하는 새로운 방법이 생태계에 등장한 것이다.

물속의 유악어류 중 일부는 땅 위로 진출해 육상 동물의 조상이 되었다. 이후 양서류, 파충류, 수궁류*, 포유류로 이루어지는 진화 과정에서 입은 더욱 향상된 기능을 지니게 되었다. 양서류에서 파충류까지는 먹이 전체를 삼키거나 먹이를 크게 잘라 삼키는 방식으로 섭취*한다. 반면 수궁류에 이르면 크고 작은 어금니가 왕관 모양의 뾰족한 표면을 가지고 있어 이를 이용해 먹이를 잘게 부수거나 자를 수 있었다. 포유류로 진화하면서는 먹는 동안 입안에 들어 있는 음식물이 호흡을 방해하는 것도 극복되었다. 대부분의 양서류와 파충류는 콧구멍에서 코 안쪽까지 이르는 부분인 비도개구가 입의 앞쪽에 있어 입안에 먹이가 가득 차 있는 동안에는 호흡을 일시적으로 중단한다. 그런데 포유류는 산소 공급이 중단되면 금방 질식하기 때문에 비도개구의 위치가 호흡이 중단되지 않도록 바뀌었다.

포유류로 진화하기 전에 나타난 또 하나의 커다란 변이는 ㉠이빨의 교체 현상이다. 성장하면서 섭취하는 먹이의 크기가 커지는 것에 보조를 맞추기 위해 작은 이빨이 커다란 이빨로 교체되어 큰 이빨이 많아지는 것이다. 파충류는 자라면서 작은 이빨이 교대로 좀 더 큰 이빨로 바뀐다. 파충류는 윗니와 아랫니가 교차하는 방식으로 이빨이 계속 바뀌는데, 이렇게 바뀌면 윗니와 아랫니가 정확히 맞물리지 않게 된다. 반면에 포유류는 위아래가 쌍으로 교체되어 윗니와 아랫니가 맞물린다. 이는 먹이를 더 잘게 씹어 소화가 잘 될 수 있도록 도와준다.

 

*섭식 음식을 섭취함.

*포획 짐승이나 물고기를 잡음.

*수궁류 파충류로서 현생 포유동물의 조상격 되는 동물.

*섭취 좋은 요소나 양분 따위를 몸속에 빨아들임.

 

 

[해설]

「입의 진화」

해제

동물들의 입이 시간의 흐름에 따라 진화하는 과정에 대해 설명하고 있는 글이다. 이 글에서는 특히 동물들의 입 진화와 관련해 턱, 이빨 등이 진화한 과정에 주목하고 있다. 초기 척추동물, 유악어류, 양서류, 파충류, 수궁류, 포유류로 이어지는 진화 과정을 제시하고 있으며, 진화의 각 단계 간 차이점에 주목해 동물들의 입이 어떻게 다양해졌는지에 대해 서술하고 있다.

 

SMALL

주제

동물들의 입의 진화 과정

독해 포커스

과정에 따라 동물들의 입이 어떻게 진화되었는지를 설명하고 있는 글이다. 이와 같이 과정에 따라 서술된 글은 단계의 특징을 정확하게 이해하는 것이 중요하다. 초기 척추동물의 여과 섭식 방식, 턱과 이빨을 이용한 먹이 섭취 방법, 양서류·파충류에서 수궁류와 포유류로의 입의 진화, 파충류와 포유류의 이빨 교체 방식의 차이 등을 정확하게 이해해야 하는 글이다.

 

 

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