인간을 포함한 대부분의 동물이 가진 붉은 피는 산소를 운반하기 위한 헤모글로빈에서 유래하고 있으며, 이러한 색소는 호흡색소라고 불립니다. 인간과는 완전히 다른 메커니즘으로 몸에 산소를 도입하고 있는 동물이나, 원래 색소를 가지지 않고 투명한 피를 가지는 동물 등 신비한 피를 가지는 5종류의 동물을 HowStuffWorks가 정리했습니다.
5 Animals Whose Blood Isn't Red | HowStuffWorks
https://animals.howstuffworks.com/animal-facts/5-animals-whose-blood-isnt-red.htm
5 Animals Whose Blood Isn’t Red
Not all animals have red blood flowing through their veins. Meet some our blue-blooded, green-blooded and, yes, transparent-blooded fellow creatures.
animals.howstuffworks.com
◆1: green-blooded skink
그리스어로 녹색의 피라는 의미의 명칭을 가지는 Prasinohaema속의 도마뱀은 그 이름대로 라임그린의 피를 가지고 있습니다.
뉴기니에 서식하는 이 도마뱀은 혀와 근육, 뼈까지 초록색을 띠고 있지만 인간과 마찬가지로 피에는 헤모글로빈이 풍부하게 포함되어 있습니다. 그럼에도 불구하고 피가 붉지 않은 이유는 녹색 색깔의 노폐물인 빌리베르딘(Biliverdin)이 많이 함유되어 있기 때문입니다.
인간이든 도마뱀이든 적혈구가 노화되어 부서지면 빌리베르진이 생성되는데 유해물질이므로 일반적으로 혈액에서 여과되어 제거됩니다. 한편 이 도마뱀의 피에는 인간이라면 죽어버리는 수준의 빌리베르진이 포함되어 있기 때문에 헤모글로빈의 적색이 덮어 쓰여 피가 녹색으로 보인다고 합니다.
2018년에 발표된 연구에서는 녹색 피를 가진 도마뱀 6종이 확인되었고, 각각의 종은 서로 밀접한 관계가 없는 원연종인 것으로 밝혀졌습니다. 녹색의 피라는 특이한 특성을 가진 도마뱀이 6종이나 독자적인 진화를 이루었다는 것은 어떠한 메리트가 있다는 것을 시사하는데 구체적으로 어떤 메리트인지는 불분명합니다. 한 가설은 이 특별한 피가 체내 기생충을 죽이는 데 도움이 된다고 합니다.
◆2：남극빙어
지금까지 16종류가 확인된 남극빙어과의 생선 대부분은 수온이 마이너스 1.9도까지 내려가는 남극 부근의 차가운 해역에 서식하고 있습니다.
진수라면 얼어버리는 극한 환경에서는 적혈구 비율이 높으면 혈액농도가 위험할 수준으로 높아져 순환하기 어려워집니다. 그 때문에 한류역에 서식하는 물고기는 난류역의 물고기에 비해 적혈구의 비율이 적어진다는 것. 그 극단적인 예가 남극빙어로 혈액 중에 헤모글로빈이 전혀 없습니다.
1928년에 남극빙어를 처음 발견한 생물학자인 디트레프 루스타드는 해부한 코오리우오의 피가 무색 투명한 것을 보고 매우 놀랐다고 합니다.
유일한 헤모글로빈이 없는 척추동물인 남극빙어가 살아가는 데는 차가운 바다의 물이 관련되어 있습니다. 물에 포함된 용존산소는 수온이 낮을수록 많아지므로 남극빙어가 서식하는 차가운 바다의 물에는 따뜻한 바다보다 풍부하게 산소가 녹아 있습니다. 그 덕분에 남극빙어는 섭취한 산소를 일부러 헤모글로빈과 결합시키지 않고 직접 혈액에 녹여 몸의 구석구석으로 보낼 수 있습니다.
◆3: 문어
남극빙어 이외의 척추동물은 헤모글로빈을 가지고 있는데 무척추동물의 대부분은 헤모시아닌이라는 다른 단백질을 사용하여 산소를 운반합니다.
헤모글로빈은 철원자를 함유하고 있는 반면, 헤모시아닌은 구리를 함유하고 있으며, 그 결과 산소를 축적하면 피가 파랗게 보입니다. 혈액 중의 헤모시아닌을 이용하는 무척추동물에는 새우나 게 등의 갑각류, 거미나 전갈 등 절지동물, 조개류와 오징어, 문어 등의 연체동물이 포함됩니다. 특히 문어와 오징어는 심장을 3개나 사용해 헤모시아닌을 포함한 혈액을 체내로 순환시키고 있습니다.
산소가 부족한 심해환경에서는 헤모글로빈보다 헤모시아닌이 귀중한 산소의 운반에 적합합니다. 또한 혈액의 염분농도를 조절하고 주변 해수의 농도와 일치시키는 데 도움이 됩니다.
하지만 단점도 있습니다. 국소적인 해역의 pH가 약간 변화한 것만으로도 산소와 결합하는 헤모시아닌의 기능이 저하되어 버릴 우려가 있기 때문에 문어는 산성도의 변화에 적응하기 어려운 것이 연구에서 밝혀졌습니다.
◆4 : 투구게
이름이 게의 동료처럼 보이지만 투구게는 거미에 가까운 생물로 거미와 마찬가지로 헤모시아닌을 포함한 푸른 피를 가지고 있습니다.
투구게의 푸른 혈액을 특별하게 만드는 것은 아메바 세포라는 움직이는 세포입니다. 이 아메바 세포가 박테리아를 발견하면 빠르게 응고하는 젤을 분비하여 박테리아를 감싸줍니다. 이 기능으로 백혈구가 없는 투구게는 몸에 침입한 병원균이 몸에 퍼지는 것을 방지할 수 있습니다.
전문가들 사이에서는 '투구게 변형세포 용해물(LAL)'이라는 아메바 세포의 성분은 하늘로부터의 선물이라고 평가합니다. 주사와 링거 같은 의약품은 인간에게 사용하기 전에 투구게 피를 사용한 오염 테스트를 통과해야 합니다. 박테리아가 생성하는 독소에 반응하여 빠르게 굳어지는 투구게의 피로 인류는 안전하게 백신을 사용할 수 있는 것입니다.
한편 이 검사를 실시하려면 살아있는 투구게에서 피를 빼야 합니다. 따라서 전문가들은 투구게의 살아있는 혈액을 대체하는 시약의 개발을 서두르고 있습니다.
◆5 : 완족동물
바다에 사는 완족동물은 외형은 조개류와 비슷하지만 별개로 2장의 껍질 중 1장은 복부에, 다른 1장은 등 쪽에 있습니다. 다양한 해역에 서식하고 수중의 미생물이나 유기물을 여과해 먹고 있는 완족동물은 캄브리아기부터 거의 모습을 바꾸지 않은 살아있는 화석입니다.
현대의 완족동물은 헤모글로빈이나 헤모시아닌이 아니라 헤메리트린(hemerythrin)이라는 다른 단백질로 산소를 운반합니다. 헤모글로빈과 마찬가지로 헤메리트린은 철원자를 포함하지만 분자 내부의 배열이 다릅니다. 색도 다르고 헤메리트린을 포함한 혈액은 탈산소 상태에서는 무색이나 얇은 노란색으로, 산소가 흡수되면 보라색이나 핑크색이 됩니다.
그 밖에도 성구동물이라는 지렁이 같은 해양생물도 이러한 혈액을 가지고 있습니다.
물에 서식하는 지렁이 같은 생물로는 다모류도 들 수 있습니다. 다모류 중에는 녹색 피를 가진 종도 있는데 도마뱀과 달리 헤모글로빈 대신에 클로로크루오린(chlorocruorin)이라는 단백질로 산소를 운반합니다. 클로로크루오린은 철원자로 산소와 결합한다는 점에서 헤모글로빈과 비슷하며 짙으면 빨갛게 보이지만 얇으면 선명한 녹색으로 보인다고 합니다.
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