문어의 색 변화: 고성능 위장의 비밀

  목차

1. 생존을 위한 색의 기술 
2. 색을 바꾸는 피부 구조 
3. 두족류만의 정밀 위장 
4. 색 변화에 드는 칼로리 
5. 위장, 선택의 결과 

 

1. 생존을 위한 색의 기술

문어는 자유자재로 피부색을 바꾸는 능력으로 잘 알려져 있다. 이 기능은 단순한 위장이 아니라 생존, 사냥, 심지어 의사소통까지 아우르는 전략적 수단이다. 포식자를 피하고 먹잇감에게 들키지 않기 위해 문어는 눈 깜짝할 사이에 몸 전체의 색과 질감을 변화시킨다.

 

사실 이러한 색 변화의 구조와 메커니즘은 비교적 잘 알려져 있다. 그러나 그 과정에서 실제로 얼마나 많은 에너지가 소모되는지는 최근에 들어서야 구체적으로 밝혀지기 시작했다.

 

2. 색을 바꾸는 피부 구조

문어는 피부에 크로마토포어(chromatophore)라는 색소주머니를 가지고 있다. 이 주머니는 작고 탄력 있는 색소 기관으로 각각의 크로마토포어는 노란색, 빨간색, 갈색 같은 특정 색소를 담고 있다. 이 주머니 주변에는 근육섬유가 연결되어 있는데, 이 근육들이 수축하면 색소주머니가 넓게 퍼지면서 피부 표면에 색이 드러난다.

 

이보다 더 깊은 층에는 이리도포어(iridophore)와 류코포어(leucophore) 같은 세포가 있는데, 이들은 빛을 반사하거나 산란시켜 메탈릭한 색감이나 배경색과 어울리는 은색·하얀색 효과를 낸다. 이 세포들 덕분에 문어는 단순히 밝고 어두운 정도를 넘어, 배경과 거의 동일한 색과 질감까지 흉내 낼 수 있다.

 

또한, 문어의 신경계는 이 색변화 시스템과 직접 연결되어 있어서 시각 자극에 반응해 거의 실시간으로 색과 패턴을 바꿀 수 있다.

  

3. 두족류만의 정밀 위장

아그리한섬 동쪽 , 다이버에게 들킨 문어가 달아나며 순식간에 색을 바꾼다.

By NOAA's National Ocean Service, Public Domain, wikimedia commons.

 

이러한 색 변화 능력은 문어만의 전유물은 아니다. 카멜레온, 개구리, 물고기 같은 동물들도 피부색을 바꾸는 능력을 가지고 있다. 다만 이들은 주로 호르몬의 작용을 통해 서서히 색소 세포의 구조가 변하는 방식을 사용한다.

 

이에 비해서 문어는 수천 개의 색소 기관을 신경계로 직접 제어하며, 이를 순간적으로 개별 조절할 수 있다. 이처럼 빠르고 정밀한 조절 능력은 다른 동물에겐 거의 없는 특징이다.

 

문어는 빛의 각도, 주변 물체의 질감, 그리고 위협의 종류에 따라 복잡한 위장 패턴을 실시간으로 조합해낸다. 어떤 종은 피부의 돌기와 주름까지 조절하여 입체적인 위장 효과를 만들기도 한다.

 

4. 색 변화에 드는 칼로리

워싱턴주의 왈라왈라대학교(Walla Walla University)의 해양생물학자 커트 온단크(Kirt Onthank)의 연구에 따르면, 문어는 색을 바꿀 때 상당한 에너지를 소모한다. 연구진은 루비문어(Octopus rubescens)의 피부 샘플을 채취해 크로마토포어(chromatophore)가 확장되고 수축할 때의 산소 소비량을 측정했다.

 

그 결과, 문어는 색을 완전히 바꾸는 데 시간당 약 219마이크로몰의 산소를 소비하며, 이는 문어가 휴식 중 사용하는 전체 에너지와 거의 같은 수준이었다. 이를 인간의 피부 면적으로 환산하면, 하루 약 390칼로리를 추가로 소모하는 셈이며, 이는 23분간 달리기를 한 것과 맞먹는 양이다.

 

단순한 색 변화가 이처럼 높은 대사 비용을 요구한다는 점은 문어의 색 변화가 단지 신기한 기능이 아니라 고비용·고정밀 전략임을 시사한다.

 

5. 위장, 선택의 결과

문어의 색 변화는 결국 선택의 결과다. 생존경쟁이 치열한 환경에서 문어는 빠르고 정밀한 위장을 택한 대신 높은 에너지 소비라는 대가를 감수했다. 단순한 생리 반응이 아니라, 복잡한 신경계와 근육 조절을 동반한 행동 전략으로 진화한 것이다.

 

문어의 피부는 주변을 흉내 내는 스크린이 아니라 끊임없이 계산하고 반응하는 생체 인터페이스다. 이번 연구는 그 능력 뒤에 숨은 비용을 수치화함으로써 이 독특한 생물의 진화적 선택을 더 깊이 이해할 수 있는 단서를 제공한다.