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곤충을 포함한 절지동물은 전 세계 어디에서나 볼 수 있는 아주 다양한 생명체들입니다. 그런데 왜 이 생명체들은 대부분 작은 크기를 가지고 있을까요? 그리고 과거에는 더 컸던 것으로 알려져 있는데, 왜 지금은 작아졌을까요?
절지동물이 작은 이유
절지동물과 곤충은 외골격을 가진 동물입니다. 외골격은 몸의 바깥쪽을 감싸고 있는 단단한 껍질로, 그들의 몸을 보호하고 지탱하는 역할을 해요. 하지만 외골격에는 한 가지 한계가 있어요. 크기가 커지면 외골격이 그만큼 무거워지기 때문에 몸을 자유롭게 움직이는 것이 점점 더 어려워져요. 작은 크기일 때는 가벼운 외골격으로도 충분히 몸을 지탱할 수 있지만, 커지면 외골격이 너무 무거워져서 오히려 불편해지는 거죠.
또한, 절지동물은 우리처럼 폐로 호흡하는 것이 아니라 몸 곳곳에 있는 작은 구멍을 통해 공기를 직접 흡수하는 방식으로 호흡을 합니다. 이러한 호흡 방식은 작은 몸에서 잘 작동하지만, 몸이 커지면 공기가 몸 전체에 고르게 퍼지기가 어려워져서 큰 크기에서는 호흡 효율이 떨어집니다. 이런 이유로 절지동물은 작은 크기를 유지하는 것이 유리해요.
과거에 절지동물이 컸던 이유
사실, 약 3억 년 전의 지구에서는 곤충을 포함한 절지동물들이 지금보다 훨씬 컸습니다. 그 당시에는 날개를 펼쳤을 때 70cm에 이르는 거대한 잠자리도 존재했어요! 과거의 절지동물이 컸던 이유는 바로 지구의 산소 농도와 관련이 있어요.
그 당시 대기의 산소 농도는 지금보다 훨씬 높았어요. 높은 산소 농도로 절지동물이 공기를 쉽게 흡수할 수 있었기 때문에, 몸이 커도 문제가 없었어요. 하지만 시간이 지나면서 지구의 산소 농도가 점차 낮아졌고, 절지동물들이 큰 몸을 유지하기 어려워졌습니다. 결과적으로 지금은 우리가 알고 있는 작은 크기로 진화하게 된 것이죠.
작아서 생존에 유리한가?
절지동물이 작은 크기를 유지하는 것은 생존에 여러 가지로 유리합니다. 첫째, 작은 몸은 숨기기 쉽기 때문에 포식자로부터 자신을 보호하기 쉬워요. 작은 틈새나 구멍에 숨어서 큰 동물들에게 잡히지 않을 수 있죠.
둘째, 작은 크기는 다양한 환경에서 적응하기 쉽다는 장점이 있어요. 물속, 땅속, 나뭇잎 사이 등 어디든 작은 몸으로 쉽게 들어갈 수 있어 다양한 서식지에서 살아갈 수 있습니다. 또한, 적은 양의 먹이로도 생존할 수 있기 때문에 먹이 경쟁에서도 유리할 수 있어요.
앞으로 절지동물이 커질 수 있을까?
절지동물이 다시 커질 가능성은 낮아요. 지금의 지구 환경, 특히 산소 농도는 절지동물이 큰 몸을 유지하기에 적합하지 않기 때문이에요. 물론, 과거처럼 지구의 산소 농도가 다시 높아진다면 이론적으로 절지동물이 커질 가능성도 있겠지만, 현재의 과학적 예측으로는 그런 일이 일어날 가능성은 매우 적습니다.
또한, 작은 크기는 생존에 유리한 점이 많기 때문에 지금처럼 다양한 환경에서 성공적으로 살아가고 있는 절지동물들이 굳이 다시 커질 필요는 없을 것으로 보여요.