수중생물의 측선(側線, lateral line)

[소연재연]

수중생물의 측선(側線, lateral line)은 물고기와 일부 양서류(올챙이 등)가 가지고 있는 특수한 감각 기관입니다. 눈에 보이지 않는 물속의 진동과 압력 변화를 감지하는 ‘먼 거리 청각’ 또는 ‘유체 역학적 감각’ 시스템이라고 볼 수 있습니다.

측선의 핵심적인 특징과 역할을 쉽게 풀어 설명해 드리겠습니다.

1. 측선은 어디에 있나요?
보통 몸통 양옆에 가늘고 긴 선처럼 보입니다. 대부분 물고기의 옆구리 중간쯤에 한 줄로 나 있으며, 머리 부분에도 여러 갈래로 뻗어 있습니다. 이 선은 비늘 속에 파인 작은 관(도관)들로 이루어져 있고, 그 관들이 피부에 난 작은 구멍(공극)을 통해 바깥과 연결되어 있습니다.

2. 측선은 어떻게 작동하나요?
이 도관 안에는 점액이 차 있고, 그 안에 감각모 세포(hair cells)라는 섬모가 돋아난 신경 세포가 있습니다.

• 물고기 주변에서 물이 움직이거나(조류), 다른 생물이 헤엄쳐서 생긴 미세한 압력파가 측선 구멍을 통해 도관 안의 점액을 밀어냅니다.

• 점액이 밀리면 그 안에 있는 섬모가 휘어지고, 이 기계적 자극이 신경 신호로 바뀌어 뇌로 전달됩니다.

3. 측선의 주요 기능 (무슨 역할을 하나요?)

• 먹이 탐지 및 포식 회피: 눈이 보이지 않는 어두운 심해나 탁한 물에서도 주변 물고기나 플랑크톤이 움직여 만드는 진동을 감지해 먹이를 찾고, 반대로 적이 다가오는 것을 알아챕니다.

• 무리 지어 헤엄치기(군집 행동): 청어나 정어리처럼 떼를 지어 다니는 물고기는 측선으로 옆에 있는 개체의 움직임을 실시간으로 감지해 서로 부딪히지 않고 일정한 간격과 방향을 유지합니다.

• 장애물 인지 (근접 감각): 가까운 거리에서 바위나 수초에 부딪히지 않도록 몸 주변의 수압 변화를 측정합니다.

• 수직 이동 감지: 깊이에 따른 수압의 미세한 변화를 감지해 자신이 수심 몇 미터에 있는지 짐작하는 데도 도움을 줍니다.

4. 사람의 귀와 닮은 점
흥미롭게도 측선과 사람의 속귀(내이)는 발생학적으로 같은 조직(청반)에서 만들어집니다. 즉, 측선은 물속이라는 환경에 맞게 진화한 물속의 귀라고 생각하면 됩니다. 사람의 귀는 공기 중 소리의 압력파를 감지하지만, 측선은 물속의 흐름과 저주파 진동에 특화되어 있습니다.

5. 측선이 없는 생물도 있나요?
대부분의 경골어류(참치, 연어 등)와 상어, 가오리 같은 연골어류는 측선이 잘 발달되어 있습니다. 하지만 복어나 말뚝망둥어처럼 정적인 생활을 하거나 깊은 바다의 일부 물고기는 측선이 퇴화되기도 했습니다.