어류: 무악류, 연골어류, 경골어류

5장: 어류: 다양성과 적응

어류(fish)는 척추동물 중 종이 가장 풍부한 그룹으로, 북극 빙하에서 열수 분출구까지 다양한 환경에 서식하는 34,000종 이상이 기재되어 있습니다. 어류는 최초로 진화한 척추동물이며, 무악류에서 유악류로의 전환은 척추동물 진화에서 가장 중요한 사건 중 하나였습니다.

세 가지 주요 어류 그룹

특징	무악류(Agnatha, 무악어)	연골어류(Chondrichthyes, 연골어)	경골어류(Osteichthyes, 경골어)
턱	없음	있음	있음
골격	연골	연골	뼈
비늘	없음/소형	방패형 비늘(Placoid, 치아 모양)	원형/빗형 비늘(Cycloid/ctenoid)
부레	없음	없음	있음(대부분)
예시	칠성장어, 먹장어	상어, 가오리, 홍어	연어, 금붕어, 참치
종 수	약 120	약 1,000	약 30,000 이상

무악류(Agnatha): 무악어

칠성장어(Petromyzon marinus)와 먹장어(Myxine glutinosa)는 최초의 척추동물의 살아있는 유물입니다. 칠성장어는 기생성으로, 이빨이 줄지어 선 흡반형 구강 원판을 사용해 숙주 어류의 살을 긁어 먹습니다. 먹장어는 방어 수단으로 다량의 점액을 분비하여 포식자의 아가미를 막을 수 있습니다.

연골어류(Chondrichthyes): 연골 어류

상어와 가오리는 가벼운 연골 골격과 몇 가지 독특한 감각 적응을 갖추고 있습니다:

• 로렌치니 기관(Ampullae of Lorenzini): 먹이의 생체 전기장을 감지하는 전기 수용체
• 측선계(Lateral line system): 압력파와 물의 움직임을 감지
• 방패형 비늘(Placoid scales): 치아 모양 구조물로 저항(drag) 감소
• 상어는 부레가 없어 계속 헤엄치거나 가라앉아야 합니다(또는 바닥에 쉬거나)

백상어(Carcharodon carcharias)는 후각을 통해 100리터의 물 속 혈액 한 방울을 감지할 수 있습니다.

경골어류(Osteichthyes): 경골 어류

부레(Swim Bladder)

중성 부력(neutral buoyancy)을 제공하는 가스 충전 기관으로, 경골어류가 에너지 소비 없이 특정 수심에 머물 수 있게 합니다. 어류는 기적망(rete mirabile, 역류 가스 교환 네트워크)을 통해 가스 양을 조절하거나 공기를 삼킴으로써 부력을 조절합니다.

측선계(Lateral Line System)

몸통 옆면을 따라 이어지는 관으로, 신경절 세포(neuromasts, 유모 세포 다발)가 진동과 압력 변화를 감지합니다 — 효과적으로 “원거리 촉각” 역할을 하며 군집 행동과 포식자 감지에 사용됩니다.

아가미와 삼투 조절(Gills and Osmoregulation)

아가미는 역류 교환(물과 혈액이 반대 방향으로 흘러 O₂ 흡수 최대화)으로 용존 산소를 추출합니다. 경골어류는 대조적인 삼투 조절 과제에 직면합니다:

• 담수어: 지속적으로 물 흡수(저장성 환경); 희석된 소변 생성, 아가미를 통해 이온 적극 흡수
• 해수어: 지속적으로 물 손실(고장성 환경); 바닷물 섭취, 아가미를 통해 염분 배출, 농축된 소변 생성

연어(Oncorhynchus)와 같은 회유성 어류는 두 전략을 번갈아 사용합니다(회유성/소하성, diadromous/anadromous) — 이는 극적인 호르몬 및 세포 변화를 필요로 하는 능력입니다.

핵심 체크리스트

• 골격 유형, 턱 유무, 부레를 기준으로 세 가지 주요 어류 그룹을 비교할 수 있습니다.
• 부레가 경골어류에서 중성 부력을 어떻게 가능하게 하는지 설명할 수 있습니다.
• 담수어와 해수어에서 삼투 조절 전략의 차이를 비교할 수 있습니다.