[동물do감] '물방울 산소호흡기'로 포식자 피해 잠수하는 도마뱀

물속에서 호흡하기 위해 콧잔등에 공기방울을 만들어내는 도마뱀 아놀리스 아쿠아티쿠스. Lindsey Swierk 제공

"세계에서 가장 작은 스쿠버 다이버를 소개합니다." 

포식자를 피하기 위해 물속에 숨는 도마뱀이 콧잔등에 커다란 공기방울을 만들어 수중에서도 숨을 쉬는 것으로 나타났다. 

린지 스워크 미국 뉴욕주립대 빙엄턴대 교수 연구팀은 중앙아메리카 코스타리카 일대에 서식하는 아놀도마뱀종이 수중에서 숨을 쉬기 위해 의도적으로 거품을 내고 공기를 저장하는 공기방울을 만드는 사실을 확인했다고 17일(현지시간) 국제학술지 '생물학 레터스'에 발표했다.

앞서 연구팀은 아놀도마뱀종인 아놀리스 아쿠아티쿠스가 물속에서 16분 가량 잠수하는 것을 관찰했다. 잠수한 도마뱀은 콧잔등 위에 커다란 공기방울을 만들었다. 도마뱀이 숨을 쉬는 것에 맞춰 공기방울은 수축과 팽창을 반복했다.

이 공기방울은 도마뱀의 코끝과 눈 사이의 이마에 만들어졌다. 밑부분은 눈과 귀를 포함한 머리 전체를 덮은 얇은 공기막과 맞닿아 있었다. 마치 스쿠버다이버들이 물속에서 호흡하기 위해 사용하는 장비와 닮은 모습이었다.

연구팀은 공기방울이 단순히 물과 도마뱀의 피부가 만나며 생성되는 것인지, 아니면 물속에서 호흡을 하기 위해 기능적으로 역할하는 것인지 확인하기 위해 실험을 실시했다.

실험에서는 도마뱀 피부 표면에 거품과 공기방울의 생성을 방지하는 물질을 도포했다. 공기방울이 피부 표면에 달라붙지 않는 도마뱀과 자연 상태의 도마뱀을 잠수하게 하고 수중에 머무는 시간을 비교했다. 그 결과 자연 상태의 도마뱀이 공기방울을 형성하지 않는 도마뱀보다 32% 오랜 시간 수중에 머물 수 있는 것으로 확인됐다.

연구팀은 "도마뱀이 물속에서 생성하는 공기방울이 실제로 수중호흡을 위해 기능하고 있다는 사실을 보여준다"고 설명했다. 연구팀은 후속 연구를 통해 이 공기방울이 마치 물고기의 아가미처럼 기능하는지 자세히 검증할 계획이다. 물속에서 숨을 쉬기 위해 기포를 생성하는 곤충들과 비슷한 역할을 하는지 살필 예정이다. 

연구를 이끈 스워크 교수는 "그동안 곤충이 아닌 척추동물이 거품과 공기방울을 이용해 수중에서 호흡하는 방식에 대해선 잘 알려지지 않았다"며 "아놀리스 아쿠아티쿠스 도마뱀의 공기방울을 사용하는 전략은 새로운 생체소재에 대한 영감으로 이어질 수 있다"고 전했다.

<참고 자료>
- doi.org/10.1098/rsbl.2024.0371

[박정연 기자 hesse@donga.com]