포유류의 번식 전략


공룡의 번식과 관련해 메가랍토르님께서 이런 질문을 하셨습니다. 댓글로 주절주절 달기는 했지만, 짤막하게 정리를 해보고자 합니다. 사실 이런 생존, 번식 전략과 관련한 내용은 어부님께서 깔끔하게 잘 정리해주시는데, 부득불 제가 미흡하지만 정리해볼까 합니다.

그런데 말입니다.. 예전부터 이해안가는게 있었습니다만.. 마이아사우라의 둥지에 30여개의 알이 발견되었다던데.. 오늘날 포유류도 적게 번식하지만.. 강한 모성애로 새끼들이 살아남는것을 보면.. 왜 그리 많은 알을 낳았는지 궁금하네요;; 더욱히 하드로사우루스과라서 초고속 성장을 보였을텐데.. 아니면 악어와 비슷한 이치인가요?

포유류는 유양막류(Amniota) 공통조상으로부터 분기되어 다양한 번식 방법을 진화시키며, 현재에 이르렀습니다. 당연히 초기 포유류는 - 포유류형 파충류 포함 - 난생이었고, 점차 발달된 유선으로 양분을 공급하여 양육하는 방식으로 이어졌습니다. 현생 단공류인 오리너구리나 가시두더지가 그런 것처럼 어느 시점에서 발달된 유선으로 분비되는 젖이 새끼에게 풍부한 양분을 공급했을 겁니다. 물론, 단공류처럼 젖꼭지는 발달하지 않았을 것이고, 분비되는 젖을 핥아 먹는 형태였을 가능성이 높겠지요. 포유류의 대략적인 분기는 이렇습니다.

단공류는 현존하는 유일한 난생 포유류 무리입니다. 이들은 평균 2-3개 정도의 가죽질 알을 낳았고, 자궁에서 약 30일 가량 머문 뒤, 몸밖으로 나와 10일 정도 품어 부화시킨다고 합니다. 새에 비해 체내에 머무는 시간이 길고, 부화 시간이 짧은 것이 특징입니다. 부화된 후에는 어미의 유선에서 분비되는 젖을 핥아 먹는 방식입니다.

유대류는 자궁에서 비교적 짧은 시간 동안 성장한 후 몸밖으로 나와 주머니에서 긴 시간 생장하는 방식입니다. oppossum은 15일정도 후 출산해 60~70일 정도 주머니에서 자라며, Red Kangaroo는 30일 정도 후 출산해 180일 정도 주머니에서 자란다고 합니다. 새끼는 주머니에 있는 젖꼭지를 물고 영양분을 공급 받으며, 조산되어 머리와 앞다리만 발달한 채 태어납니다.

태반류는 탯줄을 통해 충분한 영양을 공급 받은 후 완전한 상태로 출산하는 방식입니다. 태반류는 단공류나 유대류와 달리 탯줄이 발달했고, 이를 통해 어미에게 모든 것을 공급 받습니다.

그렇다면 각각의 방식은 어떤 장단점이 있을까요? 일반적으로 파충류나 조류의 난생은 충분한 난황이 있는 알을 낳은 후 충분한 기간동안 흙으로 덮거나 품어 온도를 유지, 부화시키는 방식입니다. 부화 가능성이 높은 새는 상대적으로 적은 알을 낳지만, 그렇지 못한 파충류는 더 많은 알을 낳습니다. 이는 어찌보면 당연한 생존 전략입니다. 알을 낳는 것은 탯줄을 통해 양분을 공급하는 방식보다 적은 자원으로 많은 알을 낳을 수 있습니다. 그러나 상대적으로 새끼가 태어나 생존하는데 있어 어려움이 있습니다. 그렇기에 다다익선이라 할 수 있습니다.

단공류는 새나 파충류처럼 알을 낳지만 오랜 시간동안 체내에서 발생 단계를 거친 후 짧은 기간 품어 부화시킵니다. 그리고 젖을 통해 새끼에게 영양분을 공급하여 새끼의 생존을 높입니다. 상대적으로 적은 알을 낳지만, 빠르게 알을 낳은 후 다시 임신 가능 상태가 되기에 태반류에 비해 많은 새끼를 낳을 수 있는 전략입니다.

태반류는 새끼를 자궁에서 완전히 발생시켜 출산하는 방식입니다. 이는 새끼의 생존 가능성을 높이는 장점이 있지만, 상대적으로 어미의 자원 손실이 큰 방식입니다. 그렇기에 새끼에게 할당해야 하는 자원 - 충분한 기간의 보살핌 포함 - 이 크기에 번식에 실패했을 때의 손실이 큰 방식입니다. 또한, 착상과 발생을 위해 어미의 면역 시스템으로부터 배 자체를 보호하는 방식입니다. 이를 획득한 무리가 바로 태반류라 할 수 있습니다.

유대류는 단공류와 태반류와는 다른 전략을 구사합니다. 단공류처럼 짧은 기간 자궁에서 발생시키고, 태반류처럼 주머니 속에서 온전하게 키우는 방식입니다. 그러나 유대류는 어미의 면역 시스템이 가동되어 공격 당하기 전에 '추방' 당하는 형태입니다. 그렇기에 탯줄이 없고, 난막으로 둘러 쌓여 - 난막을 통한 확산으로 어미 태반으로부터 양분을 공급 받습니다. - 임신 초기 어미의 면역 시스템으로부터 보호됩니다. 필요한 머리 - 젖을 빨기 위한 - 와 앞다리 - 주머니로 들어가기 위한 - 를 빠르게 발생 시킨 후 몸밖으로 나와 주머니에서 오랜 기간 자랍니다. 주머니에 들어가자마자 젖꼭지를 물게 되는데, 이는 태반류의 탯줄과 같은 역할을 하는 셈입니다. 유대류의 번식 전략도 훌륭한 편입니다. 기본적으로 작은 새끼를 낳기에 실패했을 때의 손실이 적은 편이며, 주머니에서 새끼가 자라는 동안 수태 가능한 상태로 돌아갑니다.

어떤 방식이든 - 알을 낳는 것 포함 - 장단점이 있으며, 그 환경에 적응한 결과라 할 수 있습니다. 마지막으로 메가랍토르님께서 질문하신 마이아사우라와 관련한 것입니다. 분명히 마이아사우라의 둥지가 발견된 것은 사실이지만, 마이아사우라가 알을 품었다는 증거는 없습니다. 어느 정도 돌보는 일은 있었겠지만, 돌보는 방식이 현생 조류와 같았을지 악어와 같았을지는 모르겠습니다. 많은 알을 낳는다는 것은 완전하게 돌보는 방식은 아니지 않았을까란 생각입니다.

주절주절 글이 길어지고 다소 횡설수설합니다. ㅠ.ㅠ 이해해주세요. 혹시라도 어부님께서 이글을 보신다면 부연 설명해주시면 하는 바람이 있답니다. :)

by 꼬깔 | 2009/04/22 10:47 | SCIENTIA | 트랙백(2) | 덧글(32)

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Commented by 회색사과 at 2009/04/22 11:24
음 단공류가 현존하는 유일한 난생 포유류 라 하셨는데

고 다음 문단에 단공류가 유대류와 달리 탯줄이 발달하여 탯줄로 영양을 공급받는다는 부분이 있는데요~

제가 이해를 잘 못하는건가요? 난생에 탯줄.. 언듯 이해가 잘 안되요

[생물배운지가 너무 오래됬나봐요...]
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 11:29
회색사과님// 에구구... 오타네요. ㅠ.ㅠ 지적 감사합니다. 흑... 당연히 탯줄 영양 공급은 태반류입니다.
Commented by 회색사과 at 2009/04/22 11:42
망상는걸 좋아하는 저는

오타이려나? 라고 생각 하기 전에

뭔가 풍선에 셀로판 테이프 붙여놓고 바늘통과시키기 처럼

알에 탯줄이 꽂혀있는걸까? 라고 상상해버렸어요 ( -_)
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 13:29
회색사과님// 헉... 셀로판 테이프 붙이고 바늘 통과하기!! :)
Commented by R쟈쟈 at 2009/04/22 11:48
좋은 글 잘 읽었습니다 ㅇㅅㅇ...
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 13:29
R쟈쟈님// :)
Commented by 새벽안개 at 2009/04/22 13:42
제가 평소에 궁금했던 포유류 진화 과정에서 핵심적인 문제를 해설해 주셨군요.

알을 몸속에서 부화시켜 태반을 통해 영양을 공급받는 방식은 정말 포유류 진화의 놀라운 성과라고 할수 있습니다. 그런에 이런 형태의 영양 공급 방식이 개발되기 전에 출시된 모델이 알을 낳는 단공류와 콩알 만하고 불완전한 새끼를 낳는 유대류가 아닌가 하는 생각을 했습니다.
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 15:59
새벽안개님// :)
Commented by 새벽안개 at 2009/04/22 14:16
포유류 이외에도 새끼 낳는 척추동물이 몇가지 더 있지요. 여러 분지에서 새끼 낳는 방법이 진화된 것을 보면 알도둑이 많은 세상에서 새끼를 낳는 방식이 경쟁력이 있는가 봅니다.

연골어류 : 가오리 (놀랍게도 모체로부터 영양을 공급받는다고 합니다.)
경골어류 : 망상어
태생송사리 : 새끼 낳는 열대어
고대파충류 : 이크티오 사우르스
태생파충류 : 살모사
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 16:01
새벽안개님// 그런데 이 부분을 좀 명료하게 할 필요가 있긴 합니다. 진정한 의미의 태생과 난태생의 구분이 필요하니 말입니다. 즉, 탯줄을 통한 영양공급 방식이냐 아니냐의 차이인데, 일부 상어와 가오리 등이 실제 탯줄이 있다고 하더라고요. 그리고 작년엔가 판피어의 배아 - 어미와 탯줄로 연결된 - 가 발견되기도 했지요. 이미 탯줄을 통한 태생은 고생대 초기로 거슬러 올라갈 수 있을 듯합니다.
Commented by 새벽안개 at 2009/04/22 16:15
각각의 경우가 태반을 통한 영양공급이냐 단순부화냐 이런 것도 중요하겠지만 제가 하고 싶은 이야기는 이런 새끼 낳는 방식이 '독립적 분지'에서 '여러번' 반복적으로 진화되었다는 이야기 입니다.
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 16:59
새벽안개님// 확실히 알도둑놈들이 많은 세상에서 새끼로 낳는 것은 매력적인 번식 방법임에 틀림 없어 보입니다. 어쨌든 무언가 선택압이 있으니 태생이든, 난태생이든 알을 낳지 않는 방식을 진화시켰겠지요? :) 눈이 몇 차례 독립적으로 진화한 것과 비견될 듯합니다.
Commented by 구이 at 2009/04/22 15:04
답글을 달 수가 없구려......OTL......
새벽안개님 덧글에서 망상어, 새끼 낳는 열대어, 이크티오사우루스류, 살모사는
뱃속에서 알을 키워 부화시킨 후, 새끼를 낳는 '난태생' 동물들입니다....;;
가오리는 모르겠군요....근연의 상어가 난태생이 있기는 하오나....;;
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 16:02
구이님// :) 그런데 이 부분은 그리 간단하지는 않은 듯합니다. 상어의 30%는 진정한 의미의 태생을 한다고도 하니 말입니다. 종마다 다른 듯합니다.
Commented by 구이 at 2009/04/22 15:06
근데 유대류는 새끼를 무지 많이 낳는데 살아남는건, 일부라더라구요....
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 16:02
구이님// 기본적으로 태생이 아닌 난생과 난태생은 어렸을 때 살아남는 비율이 적을 수밖에 없지 않겠습니까?
Commented by 트로오돈 at 2009/04/22 18:43
어포섬처럼 많은 새끼를 낳는다면 그렇겠지만 캥거루처럼 적은 새끼를 낳는건 안 그런듯 싶기도 하고;;
Commented by 사카키코지로 at 2009/04/22 18:30
포유류 최강의 번식 전략 = 야동
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 23:10
사카키코지로님/ :)
Commented by 트로오돈 at 2009/04/22 18:42
주워듣기로는 멸종된 곤드와나테리드도 난생이었다는 소문이;; 그리고 인간이 태반류인 관계로 태반류 이외의 포유류는 버러지 취급당하는 무개념 이론이 나와버렸죠 ㅎ;;
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 23:11
트로오돈님// 곤드와나테리드요? 혹시 Australosphenodon을 말씀하시는 겁니까? 기억은 가물하지만 단공류가 바로 그 그룹으로 압니다.
Commented by 박코술 at 2009/04/22 18:52
짧디만 종합선물세트인 글이구만요.
모처럼 되새겨보기도 하고...
어쨌든 새로 생겼거나 과도기의 무리가 아닌 이상은 저마다의 체계를 발달시켜서리
나름의 장단점이 있갔디요. 다만 예기치 못한 환경이 닥쳤을 때 누가 유리한가의 차이가 있을 뿐.
결론은, 우물이 마를 경우에 대비해 또 다른 우물을 준비하는 것! 즉, 다양성, 혹은 가변성.
"인간은 태어날 때 빈 그릇이다. 그러기에 그 무엇도 담을 수 있다."
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 23:11
박코스님// :) 어쨌든, 상황에 맞춰서 맞춤식으로 살아가는 겁네다. :)
Commented by byontae at 2009/04/22 19:29
난태생의 경우에는 곤충인 체체파리에서도 발견되는 방식이지요. 게다가 체체파리는 한번에 하나의 새끼 밖에 출산하지 않으니 포유류의 전략과 비슷하지 않은가 싶습니다. 난태생의 번식 방법은 독립적으로 굉장히 여러번 나타난것 같아요.
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 23:13
byontae님// 확실히 곤충에서도 나타나는 형태로군요. :) 그 부서운 체체파리... ㅠ.ㅠ 그리고 진딧물인가는 어미 몸속에서 어미를 먹으면서 태어난다고 들었습니다. ㅠ.ㅠ 무서워...
Commented by 카놀리니 at 2009/04/22 20:46
결론적으로 단공류나 유대류의 새끼를 발생시키는 법이 태반류보다는 유리하다는거군요 모체에게도 손해가 덜 가며 새로운 개체에게도 손해가 덜 가니까 말이죠
Commented by 꼬깔 at 2009/04/22 23:13
카놀리니님// 나름대로의 장단점이 있는 듯합니다. :)
Commented by 트로오돈 at 2009/04/22 23:14
아 아까 깜빡하고 못 한 얘기인데 말이죠... 물티투베르쿨라테스(Multituberculates)의 경우는 단공류와 유대류 중 어느 쪽에 더 가까운 새끼를 낳았을까요? 유대류와 비슷했다고들 하던데;;
Commented by 꼬깔 at 2009/04/24 01:54
트로오돈님// 저도 유대류에 가깝다고 들었습니다.
Commented by Epik high 메가랍토르 at 2009/04/24 00:05
아.. 쪽팔리는 제덧글..
Commented by 꼬깔 at 2009/04/24 01:54
메가랍토르님// 쪽팔리다니요? 절대 그렇지 않은걸요?
Commented by Epik high 메가랍토르 at 2009/04/24 18:26
전 그럽니다. ㄷㄷㄷ

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