척삭의 기능과 신경

척삭의 또 다른 기능

 중추신경 기능 외에도 척삭은 또 다른 기능을 가지고 있다. 어린 척삭동물이나 척추동물의 배아는 아주 연약하기에 조금만 충격이 가해져도 찌그러지거나 뭉개질 수 있다. 따라서 척삭은 자동차의 뼈대와 같은 역할을 하기도 한다. 기둥 역할을 말하는 것이다. 척삭의 내부는 젤리와 같은 성분의 고체가 가득 차서 충격에 저항할 수 있다. 

 보호하는 작용 외에 척삭은 움직임을 제공하는 역할을 하기도 한다. 후구동물의 몸의 측면(lateral)을 보면 근절(myomere)이라고 하는 체절이 존재한다. 이 근절을 통해서 척삭동물은 몸을 좌우로 움직일 수 있다.

근절(Myomere) 출처-https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lamprey_larva_labelled.png

척삭동물의 신경계

 우리가 우리의 몸을 움직일 수 있는(손가락을 까딱이는것부터 달리는 것까지)이유는 우리의 몸에 존재하는 신경계 덕분이다. 우리의 머리에 있는 두뇌에 중추신경이 달려있고, 그 중추신경을 따라 온 몸에 신경이 분포해있다. 척삭이 이 중추신경을 받치고 있다.

중추신경의 모습 출처-https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Central_nervous_system.svg

 신경계는 배아가 발달해가는 과정에서 척삭과 함께 발달하게 된다. 신경계는 자동차의 전기 시스템과 비슷한 역할을 한다. 자동차 운전기사는 전기 신호를 이용해서 자동차를 조종한다. 기어를 움직이거나, 엔진을 작동시키거나, 최근 자동차들은 내비게이션과 블랙박스에도 전기 신호를 이용해서 신호를 보낸다. 재미있는 점은 우리 몸, 그리고 척삭동물의 몸의  신경은 자동차처럼 전기 신호나 화학신호로 '메시지'를 두뇌, 혹은 근육에 전달한다. 즉, 전기 신호가 있어서 우리가 움직일 수 있는 것이다. 

 다만 자동차와 척삭동물의 전기 신호는 차이점이 있다. 자동차의 경우는 전기 신호를 일방통행으로 보내면 된다. 그러니까, 자동차 메인 엔진에서 기어, 내비게이션으로 전기 신호를 '보내기만'하면 된다. 이에 반해 척삭동물의 신호는 '쌍방통행'이다. 즉, 한쪽  길을 통해서 뇌에서 근육으로 신호를 보내기도 하고, 반대로 근육에서 뇌로 신호를 보내기도 한다. 이 두 길은 모두 중추신경과 연결되어 있다. 뇌->중추신경->근육 혹은 근육->중추신경->뇌 이런 식으로 말이다.

 그러면 어떤 신호가 오고 갈까? 뇌에서는 움직임이라는 신호를 근육에 보낸다. 동물들이 뛰거나, 걷거나, 기타 움직일 수 있는 이유는 모두 이 덕분이다. 동시에 등이나 목을 잘못 다치면 하반신 마비 혹은 전신 마비에 걸려서 몸을 움직일 수 없는 이유 또한 여기에 있다. 중추신경이 손상되어서 신호를 근육으로 전달할 수 없기 때문이다.

달리는 치타. 치타가 달릴 수 있는 것도 치타의 두뇌에서 근육으로 달리라는 신호를 보내기 때문이다. 출처-https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cheetah_chase.jpg

  반대로 근육에서는 두뇌로 촉각 신호를 전달한다. 우리 몸에 무엇인가가 닿을 때, 덥거나 추울 때, 뭔가에 찔릴 때 등등을 우리가 느낄 수 있는 것은 모두 근육이 이를 감지하여서 두뇌로 신호를 보내기 때문이다. 만일 근육이 이 역할을 하지 않으면 우리는 촉각이라는 감각을 느끼지 못할 것이고 심할 경우 목숨이 위험할 수도 있다. 당신의 등 뒤에 칼이 꽂혔는데 통증은커녕 칼이 꽂힌 것도 느껴지지 않아서 몰랐다고 생각해보라! 거기다가(여기는 책에 없는 내용이나 추가) 원시적인 척삭동물들은 물속에서 생활하였는데, 물속에서 포식자가 등 뒤에서 접근할 때 다가오면서 물살을 일으키면 그 신호를 우리의 원시적인 조상들이 감지하고 피할 수 있었을 것이다.

 

중추신경이 일을 대신할 때

 이런 경우가 있다. 만약 당신이 모르고 뜨거운 것에 손을 대거나 혹은 무의식적으로 뭔가에 찔렸다고 생각해보자. 그러면 당신의 몸은 자동으로 움찔하면서 피할 것이다. 이런 일이 일어나는 것도 신경계의 형태와 연관이 있다. 뜨거운 것이 몸에 닿거나(불이라던가, 뜨겁게 달구어진 철이라던가) 무엇인가가 몸을 찌르는 것은 몸을 다치게 한다. '위험한 행동'인것이다. 그래서 이런 상황에서는 중추신경이 근육이 보내는 신호를 두뇌로 보내지 않고 바로 움직이는 신호를 근육에 보낸다. 그 신호를 뇌에 전달하고 다시 뇌에서 신호를 보내는 것보다 중추신경에서 바로 움직이는 것이 더 빠르기 때문이다. 따라서 두뇌에서는 무슨 일이 일어났는지는 모르는 상태에서 근육이 움직인 것이다. 물론 움직인 직후에 신호가 뇌에 전달이 되어서 무엇 때문에 움직였는지를 알 수는 있다.

 

꼬리

 척삭동물에게는 꼬리가 있다. 척삭동물의 꼬리는 항문(anus) 너머로 발달한 형태이며, 척삭이 끝까지 길게 늘어진 형태이다. 이 꼬리에도 역시 근절이 있어서 근절을 통해서 움직일 수 있다. 꼬리는 물에 사는 척삭동물은 가동성을 내는 역할을 하고 땅 위에서 사는 척삭동물에게는 몸의 중심을 맞추는 역할을 하거나 기타 여러 가지 역할을 수행하다.

 

척삭동물의 5가지 특징

여기까지 척삭동물의 기본적인 특징을 알아보았다. 척삭동물은 인두궁(Pharynx)을 가지고 있으며 내주(endostyle)라는 기관을 가지고 있으며, 이는 척삭동물의 성장, 생식과 관련이 있는 호르몬을 분비하는 감상선으로 발전하게 된다. 그리고 두뇌에서 나오는 척수와 신경계, 그리고 꼬리를 가지고 있다. 여기에 더해서 척삭동물의 한 분파인 척추동물은 뼈(bone)를 가지고 있다.