심해어는 왜 투명하거나 빛날까? 생존전략의 진화

태양이 닿지 않는 바다, 심해의 환경은 어떨까?

지구의 바다는 생각보다 훨씬 더 깊습니다. 대부분의 사람들이 바닷가나 수족관에서 바라보는 푸르고 맑은 바다만을 떠올리곤 하지만, 실제로는 바닷물의 약 90%는 수심 200미터 이하, 곧 ‘심해’에 해당합니다. 이곳은 단순히 깊기만 한 곳이 아니라, 상상조차 하기 어려운 극한의 조건들이 겹쳐 있는 생존의 한계선이라고 할 수 있습니다.

햇빛은 어디까지 도달할까요?

우리가 흔히 말하는 햇빛은 바닷속 200미터 이상 깊이의 바잣속 으로는 거의 도달하지 않습니다. 이 수심을 지나면 ‘영구적인 어둠’, 즉 완전한 암흑의 세계가 펼쳐지게 되는데요, 이곳을 흔히 ‘심해’ 또는 ‘심해대(zone)’라고 부릅니다. 아무리 눈을 부릅뜨고 살펴보아도 빛은 존재하지 않으며, 이로 인해 심해어들은 시각보다는 다른 감각에 의존하여 살아가게 되었습니다.

고요하지만 무서운 환경, ‘압력’과 ‘온도’

심해의 특징은 어둠만이 아닙니다. 이곳은 압력이 매우 높고, 온도는 극도로 낮으며, 먹이는 거의 존재하지 않는 혹독한 환경입니다. 수심이 깊어질수록 수압은 상승하게 되는데, 예를 들어 수심 1,000미터에서는 지상에서의 기압보다 무려 100배나 높은 압력이 가해집니다. 일반 생물체라면 이 압력에 즉시 으스러져버리지만, 심해어들은 내부에 공기 주머니 대신 젤리처럼 말랑말랑한 조직을 발달시켜, 이런 극한의 압력에 적응해왔습니다.
또한 수온도 문제입니다. 심해는 평균 기온이 0도에서 3도 사이로 매우 낮은데요. 이렇게 낮은 온도에서 생명활동을 유지하려면, 체온 조절에 쓸 에너지 소비를 최소화하는 구조로 진화해야 합니다. 실제로 많은 심해어들이 느리게 움직이고, 최소한의 에너지로 사냥하거나 먹이를 기다리는 ‘정적인 생존 방식’을 택하고 있습니다.

먹이가 없으면 어떻게 살까요?

심해에는 식물도 없고, 플랑크톤도 거의 없습니다. 태양광이 없기 때문에 광합성이 이루어질 수 없으며, 따라서 먹이사슬의 가장 아래인 생산자부터 존재하지 않는 구조입니다. 그렇다면 심해 생물들은 어떻게 살아가는 걸까요?
이들은 주로 ‘바다 눈(marine snow)’이라고 불리는, 상층에서 내려오는 유기물 찌꺼기나 죽은 생물의 사체를 먹이로 삼습니다. 또는, 더 놀랍게도 다른 생물을 유인해서 사냥하거나, 빛을 발산해 짝을 찾고, 생존에 유리한 상황을 만들어냅니다. 이처럼 극한의 생존 환경은 심해어들에게 독특한 생존 전략을 요구했고, 그 결과로 우리가 상상조차 못할 외형과 기능이 발달하게 된 것입니다.

 

투명한 몸으로 사라지다 — 보이지 않는 전략

심해는 캄캄한 어둠의 세계라고 말씀드렸지만, 그렇다고 해서 아무도 보지 않는 곳은 아닙니다.
심해에는 눈에 띄지 않기 위한 치열한 위장 전쟁이 벌어지고 있습니다. 포식자와 피식자가 모두 극도로 예민해진 환경 속에서, 단 한 번의 노출도 생존을 위협할 수 있기 때문입니다. 이런 이유로 일부 심해어는 ‘투명해지는’ 놀라운 방법을 통해 자신을 감추는 진화적 선택을 해왔습니다.

투명한 생명체, 과연 어떻게 가능할까요?

우리가 알고 있는 대부분의 동물은 내부 장기와 피부를 통해 뚜렷한 외형을 가집니다. 그러나 심해어 중 일부는 외형을 거의 구별할 수 없을 만큼 투명합니다. 예를 들어 ‘유령 물고기(ghost fish)’, ‘유리문어(glass octopus)’, ‘투명 뱀장어(leptocephalus)’ 등은 피부와 근육조직이 투명하게 발달되어 있는데요. 이들은 색소세포의 밀도를 낮추거나, 체내에 빛을 흩뜨리지 않는 구조를 지니고 있어, 주변의 물빛에 섞여 완전히 사라져 보이는 효과를 냅니다. 사실상 심해는 빛이 없지만, 일부 생물들은 자체 발광을 하거나 위에서부터 아주 약한 빛이 내려오기도 하기 때문에, 실루엣이 보이는 상황이 생길 수 있습니다. 따라서 투명함은 이러한 약한 빛 아래에서 그림자조차 생기지 않도록 몸을 ‘무색’으로 만들기 위한 전략이라고 볼 수 있습니다.

피할 수 없다면, 보이지 말자

심해에서는 빠르게 도망치는 것이 불가능합니다.
낮은 수온, 부족한 산소, 높은 압력 탓에 생물들은 대부분 느리게 움직일 수밖에 없고, 갑작스러운 방향 전환이나 도주도 거의 불가능합니다. 그러다 보니, 아예 보이지 않도록 진화하는 편이 생존에 유리했던 것입니다.
투명한 생물들은 주변 환경과 시각적으로 동화되는 ‘투명 위장술’을 선택함으로써, 포식자의 시야에서 사라지며 살아남습니다. 심지어 일부 종은 내부 장기까지 반사율을 조절하거나 광학적으로 난반사를 줄이는 피부조직을 갖추고 있어, 과학자들도 실험실에서 관찰하기가 어려울 정도입니다.

투명함이 주는 또 다른 이점

투명한 몸은 단순히 숨어들기 위한 수단에 그치지 않습니다. 이것은 먹이를 덫처럼 유인하는 역할도 할 수 있는데요. 몸 전체는 보이지 않지만, 아주 작은 움직임이나 발광 기관을 통해 주변 생물의 시선을 끌어, 사냥을 유도하는 경우도 있습니다.
또한 투명함은 짝짓기 경쟁에서도 중요한 요소로 작용합니다. 일부 심해 생물은 투명한 몸체 속에서 특정 부분만을 반짝이게 하거나, 짝에게만 보이는 신호를 발산함으로써 불필요한 공격을 피하고, 원하는 상대에게만 접근할 수 있도록 진화해왔습니다.
심해어들의 투명한 몸은 단순한 기이함을 넘어, 환경에 완벽히 적응한 생존의 산물입니다. 우리가 상상하는 외형적인 아름다움은 없을지라도, 그 안에는 생명을 지키기 위한 탁월한 전략이 숨겨져 있습니다.

어둠 속에서 빛을 쏘다 — 발광의 비밀

심해는 인간의 손길이 닿기 어려운 완전한 암흑의 세계입니다. 그런 어둠 속에서 오히려 빛을 내는 생물들이 존재한다는 사실, 믿기 어려우시죠? 이 생명체들은 어둠을 피하기보다는 오히려 어둠을 활용하여 자신의 생존 가능성을 높이는 진화된 능력이 있습니다. 그 것은 바로 ‘생물 발광(Bioluminescence)’이라는 신비로운 능력입니다.

생물 발광이란 무엇인가요?

생물 발광은 생물이 스스로 빛을 만들어내는 능력입니다. 일반적인 빛과 달리, 생물 발광은 화학 반응을 통해 낮은 온도에서 발생하는 냉광(cold light)이며, 대부분 푸른빛 또는 녹색 계열의 단파장 빛을 냅니다. 이는 심해에서 가장 멀리 퍼질 수 있는 파장이기 때문에 선택된 색이기도 하지요. 심해어는 주로 ‘발광 기관(photophore)’이라는 특별한 구조를 통해 이 빛을 방출합니다. 일부 종은 자체적으로 이 빛을 만들고, 또 다른 일부는 발광 박테리아와 공생 관계를 맺어 발광 능력을 확보하기도 합니다.

빛을 무기로 쓰는 법

이들이 빛을 발산하는 방식은 단순히 주위를 밝히기 위한 것이 아닙니다. 심해어는 빛을 전략적으로 사용하여 살아갑니다.
예를 들어, ‘아귀’로 잘 알려진 딥시 앵글러피시(deep-sea anglerfish)는 머리 위에 긴 촉수를 달고 그 끝에서 유혹의 불빛을 반짝이며 먹이를 유인합니다. 빛을 향해 다가온 작은 물고기나 갑각류는 순식간에 입 속으로 사라지게 되지요.
또 어떤 생물은 몸의 아래쪽에 발광 기관을 배치하여 위에서 내려다볼 때 주변과 동일한 밝기처럼 보이게 만듭니다. 이를 ‘카운터 일루미네이션(counter-illumination)’이라고 하며, 투명한 몸이 아닌 ‘빛으로 실루엣을 감추는’ 위장 전략입니다.

깜빡이는 신호의 언어

흥미로운 점은, 빛이 단지 먹이를 위한 미끼나 위장 도구에 그치지 않는다는 것입니다.
일부 심해어는 특정한 깜빡임 패턴으로 소통을 합니다. 마치 모스 부호처럼 짝을 찾거나 자신의 영역을 알리는 신호를 보내는 것이지요. 이렇게 규칙적인 빛의 리듬은 같은 종 사이에서만 해석 가능한 ‘암호 언어’이기도 합니다.
더 나아가, 위협을 느꼈을 때 순식간에 밝은 빛을 발산하여 포식자의 시야를 혼란시키거나 도망칠 틈을 벌이는 방식도 활용됩니다. 이는 마치 갑작스러운 섬광을 이용한 ‘빛의 연막탄’이라 할 수 있습니다.

에너지 낭비? 오히려 생존의 열쇠

사람의 시선으로 보면, 에너지를 소비해 빛을 만드는 일이 심해처럼 자원이 부족한 환경에서는 낭비처럼 느껴질 수 있습니다. 그러나 심해어는 극한의 조건 속에서도 빛을 선택했으며, 그 빛은 단순한 조명이 아니라 먹이, 짝짓기, 자기 보호, 위장, 의사소통 등 생존의 전 영역에 깊이 관여하고 있습니다.
이처럼 생물 발광은 단순한 기이한 현상이 아니라, 심해라는 특수한 생태계 안에서 탄생한 생물학적 언어이며, 생존을 위한 진화의 산물입니다.

 

생존을 넘어선 공존 — 심해 생물들의 은밀한 협력

극한의 환경에서 살아남기 위해서는 단지 혼자 강해지는 것만으로는 부족할 때가 있습니다. 특히 빛도, 먹이도, 에너지조차도 부족한 심해라는 공간에서는 생존을 위한 또 하나의 중요한 전략이 필요했습니다. 그것은 바로 ‘공존’, 다시 말해 서로를 돕고 살아가는 은밀한 협력 관계입니다.

발광 박테리아와의 공생

심해어들 중 상당수는 스스로 빛을 낼 수 없지만, 특별한 방식으로 빛을 활용할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 그 비밀은 바로 ‘발광 박테리아’와의 공생에 있습니다.
예를 들어, ‘하와이안 보브테일 오징어(Hawaiian bobtail squid)’는 몸 안의 작은 주머니에 발광 박테리아를 집어넣고, 이들이 내는 빛을 전략적으로 조절하여 사용합니다.
심지어 이 오징어는 낮에는 박테리아 수를 줄이고, 밤에는 늘리는 식으로 빛의 강도를 조절하며 자신의 위치를 감추거나 드러낼 수 있도록 진화했습니다. 박테리아는 숙주의 몸속에서 영양분과 안정적인 서식처를 제공받고, 심해어는 그 덕분에 어둠 속에서 살아갈 무기를 얻는 셈이지요.
이처럼 서로가 서로에게 필요한 것을 주고받는 관계는 심해 생물계에서는 매우 흔한 생존 방식입니다.

작지만 강한 연합, 종 간 협력의 사례

심해에서는 아예 서로 다른 종끼리 긴밀한 협력을 하기도 합니다.
대표적인 예로는 일부 심해 새우와 물고기 사이의 관계를 들 수 있습니다. 이들은 먹이를 함께 찾아다니거나, 한쪽이 위험을 감지하면 빠르게 신호를 보내 상대가 숨을 수 있도록 돕습니다. 마치 정찰병과 전투병의 역할을 나누는 것처럼, 각각의 능력을 활용해 더 큰 생존 확률을 얻는 방식입니다.
특히 이렇게 협력하는 종들은 서로의 생존 가능성을 높이는 방식으로 진화하며, 홀로 살아가는 개체보다 더 오래, 더 멀리 생존할 수 있습니다.

암컷과 수컷의 공생? 기생처럼 보이는 사랑

심해 생물 중 가장 극단적인 공생 사례는 ‘딥시 앵글러피시(심해 아귀)’의 번식 방식입니다.
수컷은 태어날 때부터 몸집이 매우 작고, 독립적인 생존 능력이 거의 없습니다. 따라서 일생 동안 단 한 가지 목표만을 가지고 살아갑니다. 바로 암컷을 찾아붙는 것이지요. 수컷은 암컷을 발견하면 몸을 물어뜯듯 붙잡고, 점차 자신의 몸 일부를 녹여 암컷의 피부에 융합되기 시작합니다.
이후에는 하나의 생명체처럼 공유된 혈관을 통해 영양분을 얻으며, 암컷이 필요할 때 정자를 제공하는 ‘생식기관’으로 기능합니다. 언뜻 보면 기생처럼 보이지만, 사실상 이것은 극단적으로 진화한 번식 중심의 공생 관계입니다.
이러한 방식은 단 한 번의 번식 기회를 놓치지 않기 위한 전략이며, 광활한 심해 속에서 짝을 찾기 어려운 환경이 만들어낸 독특한 결과물입니다.

적은 자원 속에서 피어난 생태계의 협동

심해는 자원이 부족한 곳이기 때문에, 갈등보다는 서로의 생존을 도우며 살아가는 방식이 훨씬 효율적입니다.
때로는 보이지 않는 협력 관계를 통해 생태계를 구성하고, 때로는 서로의 기능을 빌려 하나의 유기체처럼 움직이는 공생 네트워크가 형성됩니다.
이러한 관계는 단순히 ‘살아남기 위한 도구’가 아니라, 심해라는 세계가 만들어낸 고유한 생존 미학이라 할 수 있습니다.