성게, 메뚜기, 불가사리가 그렇게 생긴 이유

생김새의 생물학

모토카와 다쓰오 지음 | 장경환 옮김

김영사 2019년 04월 03일 출간 종이책 : 2019년 03월 11일 출간

작품소개

책소개

“너는 왜 그 모양이니?”
기묘한 동물들의 특별한 형태를 만들어낸
진화 속 물리·화학·수학을 찾아서

왜 어떤 동물은 길쭉하고, 어떤 동물은 둥글까? 불가사리의 팔은 왜 하필 다섯 개일까? 성게는 왜 밤송이처럼 생겼을까? 그리고 껍데기가 딱딱한데 탈피도 하지 않으면서 어떻게 성장할까? 메뚜기는 어떻게 날개를 그렇게 빠르게 진동시킬까? 조개는 무슨 힘으로 껍데기를 꽉 다물까?

90만 부 베스트셀러 《코끼리의 시간, 쥐의 시간: 크기의 생물학》의 모토카와 다쓰오가 ‘생김새의 생물학’으로 돌아왔다. 이번 책에서는 무척추동물과 척추동물을 두루 살피며 동물들이 각자의 생존전략에 따라 몸을 어떤 구조로 디자인해서 살고 있는지 보여준다.

성게, 메뚜기, 불가사리를 비롯한 동물들은 인간 이상으로 오랜 시간동안 자기만의 독자적인 세계를 구축해 왔다. 그들의 몸에는 오랫동안 작용해온 보편적인 물리·화학·수학적인 자연의 법칙이 담겨 있다. 독자들은 이 책을 통해 ‘진화사’라는 깊이와 ‘동물계’라는 너비 속에 자리한 인간의 위치를 생각해보게 될 것이다.

목차

머리말

1. 산호초와 공생의 세계 ― 자포동물문
산호는 어떻게 생겼나 | 자포동물의 특징 1: 자포가 있다 | 자포동물의 특징 2: 2배엽동물 | 헤켈의 뛰어난 의견 | 산호초 | 조초산호 | 산호의 공생 | 갈충조가 얻는 이익 | 영양과 이산화탄소 | 산호가 얻는 이익 | 산호의 점액이 산호초의 생물들을 기른다 | 산호게와 귀신불가사리 | 백화가 산호를 죽인다 | 백화가 일어나는 메커니즘 | 산호초는 푸른 카나리아
♬ 산호의 탱고

2. 곤충 전성기의 비밀 ― 절지동물문
곤충의 몸 디자인 | 곤충의 특징 1: 키틴질 외골격 | 무기질 골격과 유기질 골격 | 각피의 구조 | 상각피·외각피·내각피 | 각피는 베니어 구조 | 퀴논경화 | 곤충의 특징 2: 큰 운동 능력 - 걷기·달리기·날기 | 걷기 | 관절 | 날기 | 날개를 천천히 움직이는 곤충 | 날개를 빠르게 움직이는 곤충 | 흉부 각피는 용수철 | 비상근의 용수철 진자 | 곤충은 작은 날개로도 난다 | 곤충의 큰 도약력 | 곤충의 특징 3: 기관 | 산소 획득과 수분 손실 | 기관에서는 수분이 도망가기 어렵다 | 곤충의 특징 4: 작은 크기 | 곤충의 특징 5: 피자식물과의 공진화 | 다양성이 발생한 이유 | 곤충의 특징 6: 탈피 | 곤충의 진화와 변태 | 유충과 성충 두 시기를 구분한다
♬ 벌레는 난다

3. 소라는 왜 나선형일까? ― 연체동물문
가상의 공통 조상에 기초해서 생각하다 | 일반적인 연체동물의 특징 | 넓적한 동물의 문제점 | 넓적한 껍데기의 문제점 | 넓적한 껍데기를 분할한다 | 껍데기를 입체적으로 쌓아 올린다 | 소라 껍데기는 로그나선 | 왜 로그나선인가 | 완족류도 로그나선 | 껍데기의 구조 | 유기물의 역할 | 껍데기를 벗은 연체동물 | 진화한 두족류, 오징어와 문어 | 고속으로 질주하는 오징어 | 이매패류의 진화 | 먹이 수집 장치로서의 아가미 | 개펄 조개잡이로 여과섭식의 성공을 실감하다 | 아가미의 구조 | 이매패가 껍데기를 열고 닫는 방법 | 제동근 수축의 비밀 | 캐치의 분자 메커니즘 | 모래개펄에서 탈출한 이매패류 | 족사와 족사견인근
♬ 달팽이는 감고 감고

4. 불가사리는 왜 별 모양일까? ― 극피동물문 1
극피동물의 모양 | 극피동물의 진화 | 고착생활에서 자유생활로 | 불가사리는 인간의 친척 | 극피동물의 특징 1: 별 모양 | 움직이지 않는 생물은 방사대칭 | 왜 5방사인가 | 가설 1: 활주로 가설 | 꽃잎이 다섯 장인 꽃이 많다 | 꽃잎은 활주로? | 가설 2: 축구공 가설 | 가설 3: 홀수의 길 가설 | 고착생활을 하지 않는 극피동물
♬ 극피의 Take Five

5. 해삼 천국 ― 극피동물문 2
극피동물의 특징 2: 관족 | 관족의 역할 | 극피동물의 특징 3: 피부 내 골편 | 껍데기와 성장의 문제 | 극피동물의 특징 4: 캐치결합조직 | 성게의 가시 | 근육과 캐치인대의 협동작업 | 성게 껍데기 | 불가사리의 체벽 | 불가사리의 독 | 해삼의 체벽 | 껍데기의 경도 변화 | 해삼이 부드럽게 변할 때 | 경도 변화 메커니즘 | 캐치결합조직의 신경 지배 | 캐치결합조직의 에너지 소비량 | 근육과의 비교 | 극피동물의 특징 5: 저에너지 소비 | 에너지를 그다지 사용하지 않으면 식생활이 변한다 | 해삼 천국 | 극피동물은 조금만 움직인다 | 바다나리는 인대가 근육을 대신한다? | 두 가지 조직을 같은 장소에 두도록 진화하다 | 극피동물에게는 뇌도 심장도 없다 | 중앙집권이 아니라 지방분권이라는 전략
♬ 해삼 천국

6. 멍게와 군체생활 ― 척삭동물문
척삭동물에게는 척삭이 있다 | 척삭의 구조 | 멍게(미삭류)의 몸 디자인 | 미삭류의 특징 1: 동물성 셀룰로오스 | 미삭류의 특징 2: 여과섭식 | 왜 바다에는 여과섭식자가 많은가 | 멍게의 여과섭식 | 미삭류의 특징 3: 군체 | 군체를 만드는 방법 | 군체를 만드는 동물들 | 군체성 동물은 몸의 디자인이 단순하다 | 외골격과 성장의 문제 | 군체는 고착생활에 적합하다 | 군체는 유닛 구조
♬ 군체 행진곡

7. 사지동물과 육상생활 ― 척추동물아문
척주는 민물에서 진화했다 | 육상생활 | 자세 유지와 걷기 | 상륙에 따른 골격계 강화 | 팔다리를 척주에 연결하는 사지대 | 견대와 요대의 차이 | 물고기는 목이 없다 | 보행의 진화 | 포유류 | 인간은 넘어지면서 걷는다 | 먹이 구하기와 소화 | 특히 식물은 만만치 않다 | 육상에서는 먹는 방법을 바꿀 필요가 있다 | 혀의 효용 | 소화관의 분화 | 공생 미생물에 의한 소화 | 반추(되새김질) | 큰 덩치가 베푸는 은혜
♬ 땅에서 사는 건 큰일이야

지은이의 말
옮긴이의 말

출판사 서평

육이 없는데, 이는 포식자가 해삼을 매력적인 먹이로 느끼지 않도록 만든다. 그래서 해삼은 도망칠 걱정도 없다. 성게도 거의 움직이지 못하지만 위험한 장소에서도 긴 시간 동안 식사를 할 수 있도록 하는 방어 체계를 갖춘 채 바닷물이 끊임없이 가져다주는 먹이를 걸러서 먹는다. 곤충은 작기 때문에 뼈가 없이도 몸을 지탱할 수 있고, 날개를 빠르게 윙윙 진동시킬 수 있다. 불가사리는 뇌가 없는데도 역학적인 연계를 통해 수많은 다리(관족)들을 한 방향으로 걸어가게 만드는 방법을 찾았다. 인간의 관점에서 이 동물들은 아웃사이더일지 모르지만, 이들은 자기 가치관에 따라 충분히 잘 살고 있다. 이처럼 완전히 다른 방식으로 살아가는 동물들을 보는 것은 그 자체가 인간중심주의적인 관점을 벗어나는 과정이다. 이뿐 아니라 우리와 달라도 너무 달라서 외계 생명체보다 더 먼 존재로 느껴지기도 했던 동물들이 특이한 방식으로 먹고 움직이며 살아가는 모습을 보는 것은 그 자체로도 큰 즐거움을 준다.

탁월한 비유, 과감하게 단순화한 그림, 보충 설명을 위한 칼럼
‘생물학 하기’의 즐거움으로 친절하게 안내하는 책
저자 모토카와 다쓰오는 과학 교육을 오래 고민하고 실천해온 학자답게 다소 복잡할 수 있는 내용을 탁월한 방식으로 이해하기 쉽게 풀어낸다. 특이 이 책에서 두드러지는 설명 방식은 ‘비유’인데, 기능형태학 책에서 매우 중요한 생물의 형태와 구조를 이해시키기에 좋은 방식이다. 예를 들어, 오징어는 로켓에, 곤충 날개를 움직이는 근육은 가로세로로 교차하는 용수철에, 조개의 제동근은 래칫이라는 톱니바퀴에 비유된다. 동물들이 지닌 다양한 골격은 골조 구조, 벽돌 구조, 막 구조와 같은 건축물의 구조에 빗대어 설명된다. 포유류와 파충류가 걷는 방식이 어떻게 다른지 설명하기 위해서는 일반적인 테이블과 테이블 상판 가장자리에 “L자형으로 구부러진 다리”가 붙은 테이블이 등장한다. 또 형태는 다르나 비슷한 구조를 가진 극피동물을 설명하기 위해 이런 방법을 쓰기도 한다. “이런 상상을 해보자. 불가사리에 물을 주입하여 풍선처럼 부풀린다. … 이렇게 된 것이 성게라고 할 수 있다. … 성게를 위아래로 길쭉하게 잡아 늘여서 옆으로 벌렁 누인 것이 해삼이다.”
이 책에는 이해를 돕기 위한 도판이 60여 컷 실려 있다. 대부분의 그림이 동물 몸의 구조를 파악하는 것을 돕기 위한 모식

작가정보

저자(글) 모토카와 다쓰오

저자 : 모토카와 다쓰오
1948년 일본 미야기 현에서 태어났다. 1971년 도쿄대학교 이학부 생물학과(동물학)를 졸업하고 류큐대학교 조교수, 도쿄공업대학교 생명이공학부 교수를 역임했다. 현재 도쿄공업대학 교 명예교수이다. 2007년 과학기술 분야 문부과학대신 표창, 2014년 일본동물학회 교육상을 받았다. 생물학 지식을 노래로 기억하는 학습법을 제창하고 직접 여러 곡을 작사·작곡하여 음반을 내는 ‘노래하는 생물학자’로도 알려져 있다. 다수의 교과서와 참고서를 집필했고, 자원봉사로 초등학교부터 대학교까지 출장 강의를 다니는 등 교육활동에도 힘쓰고 있다. 저서로는 국내에 소개된 《코끼리의 시간, 쥐의 시간》을 비롯하여 《산호와 산호초 이야기》 《세계 평화는 해삼과 더불어》 《생물학적 문명론》 《노래 생물학》 《생물은 원통형》 등이 있다.

역자 : 장경환
일본 조치대학교에서 신문학 박사 학위를 받고 한국외국어대학교 겸임교수를 역임했다. 역서로 《암과 싸우지 마라》 《당신의 암은 가짜 암이다》 《약이 병이 된다》 등이 있으며, 저서로 《뉴미디어방송》 《방송문화론》 《멀티미디어문화론》이 있다.

번역 장경환