[ 3 분 과학 ] 한 겨울 얼 지 않 는 ' 새 다리 '… 비밀 은 동맥 과 정맥 - 중앙일보 
 한 겨울 얼 지 않 는 ' 새 다리 '… 비밀 은 동맥 과 정맥 
 중앙일보 2018 . 11 . 18 05 : 00 
 가을 도 막바지 . 나뭇가지 가 앙상 해 지 고 , 길거리 를 걷 는 사람 들 의 옷차림 은 벌써 털 달린 점퍼 입니다 . 철원 등 중부 내륙 지방 엔 영하 의 날씨 로 내려간 곳 도 있 습니다 . 사람 이 야 추우 면 두꺼운 옷 을 입 으면 그만 이 지만 , 동물 은 어떻게 추위 를 이겨 낼까요 . 흔히 보 는 도심 의 비둘기 는 겨울 에 도 가냘픈 맨다리 , 맨 발 로 아스팔트 를 누비 는 데 추운 기색 이 없 어 보 입니다 . 물 속 에 발 을 담그 고 살아가 는 오리 는 또 어찌 겨울 얼음판 에 도 무사 할까요 . 사람 같 으면 잠시 만 맨발 로 겨울 을 누벼도 동상 에 걸릴 텐데 , 비결 이 뭘까요 . 
 새 다리 는 뛰어난 열 교환기 겸 체온 조절기 
 그래서 3 분 과학 이 찾 아 봤 습니다 . 비결 은 새 의 다리 속 에 숨 어 있 었 습니다 . 새 의 다리 는 뛰어난 ‘ 열 교환기 ’ 겸 ‘ 체온 조절기 ’ 였 습니다 . 진화 가 낳 은 신비 의 결과 입니다 . 미국 듀크 대학 동물 학과 에서 1975 년 일찌감치 연구 를 했 더군요 . ‘ 차가운 물 속 에 잠긴 오리 다리 에서 의 열 손실 ( Heat loss from Ducks ’ feet immersed in cold water . ’ 라는 논문 이 그것 입니다 . 물론 그 전 에 도 앞선 학자 들 의 연구 가 있 었 고요 . 
 동맥 과 정맥 이 그물 처럼 얽혀 있 어 
 우선 조류 의 다리 를 해부학 적 으로 살펴볼 필요 가 있 습니다 . 새 다리 속 혈관 은 동맥 과 정맥 이 가깝 게 붙 어 있 습니다 . 특정 부분 에서 는 동맥 과 정맥 이 여러 가닥 으로 나눠져 그물 처럼 얽혀 있 습니다 . 온도 차 가 있 다면 열 을 주 고 받 기 딱 좋 은 구조 인 거 죠 . 겨울철 에 다른 사람 과 악수 하 면서 ‘ 손 이 참 따뜻 하 구나 ’ 하고 느껴 본 적 이 있 지요 ? 이게 바로 열 교환 , 즉 열 을 주 고 받 은 증거 입니다 . ‘ 손 이 차갑 구나 ’ 라고 느끼 면 열 을 빼앗긴 것 , ‘ 손 이 따뜻 하 구나 ’ 라고 느끼 면 열 을 얻 은 겁니다 . 
 악수 도 기능 적 으로 는 일종 의 열 교환 이 다 . 단 맞잡 는 손 에 온도 차 가 있 다면 . 
 밖 에서 체온 뺏기 기 전 에 안 에서 열 교환 
 조류 의 경우 심장 에서 나온 뜨거운 피 가 동맥 을 따라 흘러 내려오 다가 다리 에 와서 는 바로 옆 에 붙 어 있 는 정맥 에 열 을 빼앗 깁니다 . 이렇게 온도 가 내려간 피 는 발 에서부터 정맥 을 따라 올라오 면서 상대 적 으로 온도 가 높 은 동맥 에 열 을 얻 어 심장 으로 들어갑니다 . 새 의 몸 안 에서 뜨거운 피 는 차가워 지 고 , 차가워진 피 는 다시 뜨거워지 는 순환 이 일어난다는 얘기 입니다 . 
 만약 , 다리 속 동맥 과 정맥 이 나란히 붙 어 있 지 않 아 열 교환 이 일어나 지 않 는다면 어찌 될까 생각 해 보 면 이해 가 더 쉬워 집니다 . 뜨거운 피 가 식 지 않 고 다리 를 지나 외부 에 노출 된 발 까지 내려간다면 , 추운 겨울 에 체온 을 엄청나 게 많이 빼앗기 겠 지요 . 또 그렇게 차가워진 피 가 심장 으로 바로 올라간다면 , 체온 이 떨어질 수 밖에 없 겠 지요 . 
 피 흐름 조절 할 수 있 는 밸브 장치 도 있 어 
 더불 어 새 다리 속 동맥 에 는 ‘ 밸브 ’ 가 있 어 피 의 흐름 을 느리 게 또는 빠르 게 조절 할 수 도 있 습니다 . 외부 환경 에 따라 다리 의 온도 바꿀 수 있 다는 얘기 지요 . 듀크 대 논문 은 ‘ 영하 의 날씨 에 도 새 다리 와 발 의 피부 조직 이 얼 지 않 는 것 은 체온 이 0 ℃ 이상 유지 될 수 있 도록 피 의 흐름 이 증가 하 기 때문 이 며 , 실험 을 통해 이 를 관찰 할 수 있 었 다 ’ 고 적 었 습니다 . 
 그래도 ‘ 얼음 과 닿 는 새 의 발바닥 은 어떻게 동상 에 걸리 지 않 을까 ’ 하 는 의문 이 듭니다 . 새 의 다리 와 발 은 상대 적 으로 딱딱 한 조직 으로 돼 있 어 더운 피 가 상대 적 으로 덜 필요 하 다고 합니다 . 발 을 움직이 는 근육 또한 다리 의 위쪽 에 몰려 있 습니다 . 부드러운 조직 , 움직이 는 조직 일수록 에너지 , 즉 열 이 필요 합니다 . 
 잔뜩 움츠린 모습 의 오리 들 이 지만 그래도 차가운 물 위 에 떠 있 다 . [ 연합뉴스 ] 
 새 의 다리 는 진화 의 신비 그 자체 
 새 의 체온 은 종류 마다 다르 긴 하 지만 일반 적 으로 사람 보다 높 은 40 ℃ 정도 입니다 . 아마도 진화 과정 속 에서 다리 속 혈관 들 의 열 교환 등 의 방법 으로 체온 유지 에 뛰어난 새 들 이 살아남 으면서 오늘날 의 모습 을 갖췄 겠 지요 . 
 경희대 동물 생태 학연 구실 의 이진원 박사 는 “ 추운 지방 에 사 는 조류 일수록 다리 속 동 ㆍ정맥의 그물망 이 더 정교 해 열 교환 을 더 잘 할 수 있 다 ” 며 “ 이 외 에 도 발 로 가 는 혈류 조절 과 피하 지방 에서 의 생리학 적 방어 기 작 등 으로 추운 겨울 에 도 잘 견딜 수 있 다 ” 고 말 했 습니다 . 
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