힘쎈 호랑이의 신체 구조

놀라운 호랑이 ㅣ 눈높이 모형 과학실 7
폴 벡 글, 이충호 옮김 / 대교출판 / 2007년 8월

호랑이가 사냥하는 모습을 한번이라도 본 적이 있다면, 그리고 그 사냥이 성공한다면 누구나 감탄할 것이다. 육중한 무게를 지닌 동물일지라도 앞발을 휘둘러 넘어뜨리고, 목을 물어서 질식시켜 단숨에 죽인다. 인간이 없었다면, 당연히 최고의 포식자라고 생각되는 호랑이. 사자보다 작을지라도, 기습공격의 제왕인 호랑이는 사자까지 이길 정도라니, 과연 호랑이는 적어도 육상에서 동물의 왕이라 불릴 만하다. 

이 호랑이의 사냥에는 다양한 비밀이 숨겨져 있다. 호랑이의 기다란 송곳니는 마치 단도처럼 동물의 살갗을 찢어내고, 송곳니가 없더라도 무는 힘이 매우 강하기 때문에, 목을 물고 있는 것만으로 기관을 눌러서 질식시켜 죽일 수도 있다. 이는 호랑이의 안면에 있는 매우 강한 근육 덕분인데, 사람이 물 수 있는 가장 강한 힘보다 두 배로 강하다고 하니, 얼마나 강한지 짐작이 간다. 

호랑이의 특유의 포효도 호랑이가 가진 구조 덕분에 가능하다. 호랑이의 목 부분에는 설골 구조가 있기 때문에, 이 설골이 매우 유연하여 포효를 할 수가 있다. 대신, 호랑이는 다른 고양이과 동물들이 내는 가르랑거리는 소리를, 이 유연한 설골로 인해 낼 수 없다고 한다. 하지만 호랑이는 그 외에 다양한 소리를 통해 자신의 의사를 표현할 수 있다고 하니, 호랑이 사육사가 되려면 이러한 호랑이의 습성을 잘 알고 있어야 될 듯 싶다. 

호랑이는 시속 65km까지의 속력을 낼 수 있지만, 이것도 매우 가까운 거리에 있을 때 한순간 덮치기 위해 사용한다고 한다. 호랑이는 덩치에 비해 작은 폐를 가지고 있어서, 단거리밖에 달리지 못한다. 치타가 매우 빠른 속도로 달릴 수 있는 이유는, 호랑이의 두 배에 달하는 폐와 특유의 신체 구조를 가지고 있기 때문이다. 

호랑이에게는 세력권이라는 구조가 있다. 이 세력권이 있기 때문에 다른 동물이 커다란 피해를 입지 않고 살 수 있다고 한다. 결국, 자연은 스스로를 보호하기 위해 호랑이에게 세력권이라는 구조를 부여한 것이 아닌건가 싶다. 호랑이 한 마리가 매우 넓은 영역에 걸쳐서 사냥을 하기 때문에, 야생 국립공원에 호랑이를 기르기가 쉽지 않은 이유를 알 것 같다. 

호랑이의 그 뛰어난 신체 구조의 비밀을 알게 되어 기쁘다. 신체 모형과 함께 보기 때문에, 더욱 특별한 독서시간이었다.

우리 몸의 비밀을 밝히다

놀라운 거미 + 우리 몸 세트 - 전2권 - 눈높이 모형 과학실 시리즈
데이비드 조지 고든 지음, 이충호 옮김 / 대교출판 / 2007년 5월

우리 몸은 다양한 신비함을 가지고 있다. 스스로 재생하는 우리 몸을 지탱하는 단단한 뼈와, 온갖 종류의 일들을 할 수 있도록 만드는 근육, 그리고 우리 몸이 정상적으로 활동할 수 있도록 만들어주는 각종 기관들. 이 중 하나라도 쓸모 없는 것이 없으니, 모두 다 소중한 우리 몸인 것이다. 

뼈의 기능은 참으로 놀라웠다. 칼슘으로 이루어진 이 뼈는 그 단단함으로 우리 몸 전체를 지탱하고 있을 뿐만 아니라, 부러졌을 때에도 주변을 둘러싼 혈관과 막의 작용으로 인해 원상복구된다. 깁스를 하는 이유는, 이 상처가 더 빨리 재생되고, 활동 등으로 인해서 뼈가 재생되는 것을 막지 않도록 하기 위해서이다. 뿐만 아니라, 뼈의 골수 세포에서는 백혈구와 적혈구까지 만들어낸다. 우리 몸의 피의 중요한 성분인 혈구까지 만드니, 과연 뼈는 만능이라고 할 수 있겠다. 

심장과 폐도 매우 중요하다. 우리는 심장박동이 엄추거나, 숨을 쉬지 않으면 바로 죽게 된다. 숨을 쉰다는 것은, 외부에서 산소를 가져와 조직 및 세포들이 이 산소를 이용해서 생명 활동을 할 수 있도록 하는 것이다. 폐는, 심장에서 나온 폐동맥이 통하여, 산소를 받아들이고 몸에서 나온 이산화탄소를 바깥으로 내보내도록 한다. 심장은, 이렇게 폐에서 나온 폐정맥의 깨끗한 피를 받아들여 대동맥을 통해 온몸으로 힘차게 피를 돌린다. 

신장의 매커니즘도 참으로 신기하다. 신장은 다양한 작용을 통해서 오줌을 배출하기도 하고, 우리 몸에 중요한 역할을 하는 호르몬을 생성하기도 한다. 이 오줌은, 요소와 약간의 무기염류, 그리고 대부분은 물로 이루어져 있다. 막 싼 오줌은, 살균 처리가 되어있어서 마실 수 있을만큼 깨끗하다고 한다. 하지만, 농축된 것이기 때문에 마시는 것은 권하지 않는다. 이 오줌이 바깥에서 오랫동안 있으면, 세균에 의해 요소가 분해되어 암모니아가 된다. 이로 인해 화장실 특유의 냄새가 나타나게 된다. 

우리 몸은 여러가지 작용을 통해서 활동한다. 진화라는 것은 참으로 대단하다. 필요한 것을 하나씩 갖추다보니, 지금의 내부 시스템이 완성되어있으니 말이다. 우리 몸에 대한 놀라운 발견은 앞으로도 계속되리라 믿는다.

지구과학, 한 권으로 잡자!

완벽하게 개념잡는 소문난 교과서 지구과학 ㅣ 완소 과학 시리즈 2
손영운 지음, 원혜진 그림 / 글담출판 / 2007년 6월

지구과학이란 학문은 매우 재미있는 학문인 것 같다. 지구 내부 뿐만 아니라, 지구 바깥 환경까지 같이 탐구할 수 있는 학문이기에, 그 사실을 확인할 수 있는 방법이 없으므로 그만큼 호기심이 더욱 커지고 궁금해진다. 미지의 세계인 지구 내부나 지구 바깥의 저 먼 우주의 세계와 같이, 우리가 알지 못하는 세계를 탐구하는 학문, 지구과학이 언젠가 빛을 발할 것이다. 

지질학에서의 꽃은 지진파와 암석이라고 할 수 있겠다. 먼저, 암석이나 화산 활동의 분석 등을 통해서 지구 내부 구조를 추리해 보거나 지진 활동을 예측하는 일은 매우 중요한 일이다. 현재 백두산이 휴화산이 아닐지도 모른다는 설이 제기되고 있는데, 그 이유는 백두산이 다른 화산보다 빠른 속도로 성장하고 있기 때문이다. 이 속도라면, 마그마가 산을 뚫고 나와 화산 폭발을 이룰 가능성도 크다. 내가 알고 있는 상식에 의하면, 백두산은 폭발형 화산이 아니므로 직접적인 피해는 가하지 않겠지만, 백두산에 쌓여있는 20억 톤 가량의 천지가 쏟아져내리면, 이북 지역을 완전히 물에 가라앉혀 버릴수도 있다고 한다. 화산 폭발이란 한 번 일어나면 매우 무서운 재앙인 듯 싶다. 

지진파는 어떠할까? 지진파는 지구 내부 구조를 알기 위해서는 매우 중요한 것이다. 지구 내부를 뚫고 들어가는 방법이 없기 때문에, 지진파의 속도 변화를 관측함으로써 지구 내부의 층상 구조를 밝혀낼 수 있었다. 지진파 연구가 좀 더 이루어져서, 외핵은 왜 액체이고, 내핵은 왜 고체인지, 그러한 이유까지도 파악할 수 있는 연구가 이루어지길 바란다. 

구름은 수증기가 상층의 높은 곳에서 응결하면서 발생한다. 이 수증기가 응결시, 복잡한 과정을 거쳐서 일종의 얼음 알갱이가 되는 것이다. 비가 내리는 것에는 두 가지 방법이 있는데, 하나는 처음부터 작은 비가 내리면서, 비의 속도 차이로 인해 빗방울이 서로 합쳐지면서 점점 커지며 내리는 것이고, 다른 하나는 얼음이 내리면서 녹아 내리는 것이라고 한다. 기상학도 좋은 관심 분야가 될 수 있을 것 같다. 

지구과학은, 다양한 학문이 존재하기 때문에 어떤 학문을 하더라도 재미있을 것 같다. 거대한 규모의 움직임이 있지만, 이 움직임은 매우 천천히 일어나므로 잡아내기가 쉽지 않은 듯 하다. 하지만, 개녑잡는 완소 교과서 덕분에 지학과 더 가까워졌다.

개구리의 몸 속을 들여다보다

놀라운 개구리 ㅣ 눈높이 모형 과학실 4
에이미 베켄 지음, 이충호 옮김 / 대교출판 / 2006년 4월

개구리의 몸 속 들여다보기. 개구리의 신체를 여러가지 부분으로 나누어서, 개구리에 대한 설명을 종합적으로 해주는 책이다. 개구리의 뼈부터 개구리의 피부까지, 개구리의 모든 것을 들여다볼 수 있는 알찬 내용이 담겨져 있었다. 

개구리를 분석하자면, 양서류에 속하는 동물로 많은 동물의 먹이가 되며, 어릴 때에는 올챙이의 형태로 물에서 살다가 변태 과정을 거쳐서 하나의 완전한 개체로 변해가는 동물이다 개구리는 단단한 두개골 뼈가 없는 경우가 대부분이고, 10개의 척추를 가지고 있으며 마지막 척추는 여러 개의 뼈가 결합한 미간뼈의 형태를 띄고 있다. 이 미간뼈는 개구리가 뜀뛰기를 할 때 몸을 지탱하는 역할을 하며, 개구리의 기다란 발가락 뼈는 헤엄을 치기 유리하도록 되어 있다. 

개구리는 뇌가 작은 편이며, 대뇌와 소뇌의 비율이 50:50이다. 이는 곧 개구리의 평형 기관이 매우 중요한 역할을 차지함을 알려주며, 대신 지능이 그다지 좋지 않다는 사실도 알 수 있다. 개구리의 눈은 먹은 먹이를 식도로 밀어넣기 위하여 피스톤처럼 운동하는 것도 가능하므로, 가끔씩 개구리가 갑자기 눈이 사라지는 것처럼 보이게 하는 이유도 이것 때문이다. 

어떠한 개구리는 피부에 강력한 독을 가지고 있다고 한다. 이는 먹은 식물의 독성 물질이나 단백질을 내보내는 현상에 의한 것인데, 커다란 동물도 마비나 죽음을 초래할 수 있다고 한다. 하지만 개구리를 다른 먹이를 주어 사육하면, 독성 물질을 흡수하지 못했으므로 피부에서 더 이상 독이 분비되지 않는다고 한다. 

개구리는 스스로를 지키기 위하여 다방면으로 진화했다. 주변 환경에 맞게 몸을 숨기기도 하고, 화려한 색깔을 띄면서도 몸에서 독을 방출하므로 다른 포식자에게 먹히지 않는다. 그 내부를 일일이 해부하면서 본 개구리는, 더욱 놀라웠던 것 같다.

우주, 거대한 신비를 안다

선생님도 모르는 우주 이야기 - 청소년이 꼭 알아야 할 우주 상식 100가지
라이너 괴테 지음, 신혜원 옮김, 손영운 감수 / 글담출판 / 2006년 7월

우리는 우주에 대해서 잘못 알고 있는 사실이 많았다. 물론 고대에는 더 많은 사실들을 착각하고 있었고, 지금도 수많은 천문학자들이 관측을 통하여 진실에 한층 다가가는 중이다. 오로지 약간의 관측과 추리에 의해서만 알아야 하는 우주의 세계. 선생님도 모르는 우주의 비밀을, 이 책을 통해서 깨우친다. 

사람들은 우주에 대해서 외계인 문제에 대해 가장 관심있어 한다. 물론 얼마 전에도 나사에서 외계생명체에 대한 발표를 한다면서 비소를 먹고 사는 박테리아에 대한 발표를 했지만, 드넓은 우주에서 생명체의 가능성이 아예 없는 것은 아니다. 몇년 전 지구와 비슷한 환경을 갖춘 외계 행성을 관측했고, 수증기가 존재한다는 사실도 알아냈으니 고등 생명체에 대한 존재 여부를 확인할 수도 있을 것이다. 

우리는 수많은 별빛들을 바라보고 있다. 하지만, 별을 관측하고 이 별빛들에 대한 사실을 확인하면 매우 혼란스러워진다. 바로 사람이 살아가는 곳의 시간 시스템이 완전히 뒤틀려버리기 때문이다. 몇억년 전의 빛이 지구에 도착하는 것과, 수십년 전의 별빛이 지구에 도착하는 것이 동시에 도착하게 된다면, 우리는 그 두 별이 동시에 존재한다고 생각하기 때문이다. 하지만 수십억년 전에 출발한 빛이 지구에 도착한 그 별은 이미 초신성이 되어 파괴되었을 수도 있고, 그러하기 때문에 눈으로 확인하는 이 별빛에 대한 진실을 파악하려면 미칠 수밖에 없을 것이다. 

현재의 지구가 존재하기 까지 가장 중요한 위치를 차지한 것 중 하나는 바로 밤에 빛나는 달이다. 이 달은 지구가 옆으로 기울어지지 않고 고정할 수 있도록 작용하며, 달에 의한 조석 간만의 차가 지구의 자전 속도를 늦춰주는 것이다. 달이 점점 멀어지는 것으로 미루어보아, 언젠가 달이 매우 멀어졌을 때에는 지구의 자전 속도, 자전축의 변화 등으로 인해 지금과는 전혀 다른 생태계가 만들어질지도 모른다. 

우주는 많은 비밀을 갖추고 있다. 우리가 매우 크다고 생각한 지구는 태양계의 극히 일부고, 이 태양계는 우리 은하의 극히 일부이다. 그리고 우리 은하는 거대한 우주의 수십억개로 반짝거리는 은하중 하나일 뿐이니, 지구와 같은 환경은 얼마든지 존재할 가능성이 있다. 무궁무진한 우주의 세계를, 지금 나의 세대에서 탐사한다는 것은  불가능에 가까워 보이지만, 먼 미래의 인류가 다른 종족과 조우할 수 있기를 바란다.