포유류학

포유류를 연구하는 생물학문

포유류  (mammals)

포유강에 속하는 척추동물의 총칭. 중생대 트라이아스기 후기에 파충류에서 분화하였고, 공룡의 멸종으로 생긴 생태적 지위를 획득하여 신생대에 번성하였다. 지능이 높고 털을 가진 항온동물로 현재 4500여 종이 있다. 종래의 계통분류는 대부분 두골과 이의 형태를 바탕으로 하였으나 최근 중요한 화석이 계속 발견되어 골격의 연구결과, 분류가 크게 개정되고 있다.

  

1. 특징

포유류는 태생(胎生)으로, 항온성 획득과 경제적 번식법을 통해 진화된 척추동물이다. 배(胚)는 태반이 생성된 자궁 안에서 발육한다. 암컷은 소수의 새끼를 낳아 젖샘에서 분비되는 젖을 먹여 기르고 외적으로부터 보호하며 생존에 필요한 지식을 가르친다. 파충류에는 신피질(新皮質)이 대뇌 앞부분에 한정되어 있었으나, 포유류에서는 대뇌의 대부분을 차지한다. 신피질은 기억·사고 등 정신작용의 중추로, 포유류는 파충류보다 기억력과 학습에 뛰어나다. 대뇌의 활발한 움직임을 위해 혈액의 적당한 온도유지가 필요하고, 항온성을 유지하려면 체열생산과 체온조절이 필요하다. 체열을 발생시키기 위해서는 충분한 산소와 영양공급이 필요하다. 따라서 포유류는 호흡기·순환기·소화기 등이 잘 갖추어져 있다. 폐는 가동성(可動性) 흉곽으로 둘러싸여 복강 안에 있고, 표면적이 매우 넓어 활발한 호흡운동을 통하여 대량의 산소를 혈액에 공급할 수 있다. 심장은 2심방과 완전히 구분지어진 2심실로 되어 폐에서 돌아온 동맥혈이 좌심실에서 정맥혈과 섞이지 않는다. 파충류에서 정맥혈과 섞인 동맥혈을 장이나 뒷다리로 보내던 우측의 대동맥궁(大動脈弓)이 포유류에서는 없어지고 좌측의 대동맥궁만 있다. 소화기관의 경우 이는 튼튼한 치골(하악골)·상악골·전악골에만 나고, 치근부가 깊은 치조(齒槽)로 이루어져 음식물을 강하게 씹을 수 있다. 이는 음식물을 자르는 문치(門齒), 무기가 되는 견치(犬齒), 음식물을 부수는 구치(臼齒)로 분화된다. 위(胃)에는 몇 개의 통로가 있으며 장(腸)은 4부분으로 분화되고 대부분 맹장이 있어서 음식물을 잘 소화한다. 음식물을 대량 섭취할 때는 넓은 범위를 보행할 필요가 있어 포유류는 몸통을 지면에서 떼어 민첩하게 보행·주행이 가능하도록 골격이 변화되었다. 즉 몸통 바깥쪽으로 뻗은 상완골(上腕骨)과 대퇴골(大腿骨)이 저마다 뒤쪽·앞쪽으로 회전하며 팔다리를 앞뒤로 움직이기 쉽게 변하였다. 체온조절은 보온과 몸의 냉각을 위해 필요하다. 보온을 위해 피부에 털이 나고, 털이 모여 모피를 구성한다. 한랭한 지역에 사는 종(種)은 털이 두껍고, 털과 털 사이에 많은 공기를 보유하여 단열효과를 높이고 있다. 털 밑에 피지선이 있어 털이 젖어 보온력이 떨어지는 것을 막는다. 털은 파충류의 비늘과 비늘 사이에 새롭게 형성된 것으로, 조류의 날개처럼 비늘이 변형된 게 아니다. 털은 젖샘과 함께 포유류가 최초로 획득한 중요한 기관이다. 열의 발산을 통한 체온조절은 땀샘에서 땀을 분비시켜 행하는 경우가 많다. 이러한 방식으로 포유류는 기온과 거의 무관하게 체내 환경을 34∼39℃로 유지한다. 이 밖에 포유류에는 몇 가지 중요한 특징이 있다. 파충류의 아래턱은 여러 뼈로 이루어져 두개(頭蓋) 관절이 관절골(關節骨)과 방골(方骨) 사이에 있지만, 포유류의 아래턱은 튼튼한 치골(齒骨)만으로 직접 두개의 인골(鱗骨)과 연결된다. 포유류는 턱 관절이 관절골과 방골 사이에 있던 단계 및 치골·인골 사이에서 이중의 관절을 가진 단계를 거쳐 포유류 특유의 치골·인골간 관절을 획득하였다. 턱 관절에서 떨어진 관절골과 방골은 연결되어 중이(中耳) 속으로 이동해(망치뼈·다듬이뼈로 변형) 등뼈와 연결되어 3개의 이소골(中耳小骨)이 되고, 고막의 진동을 확대시켜 내이(內耳)로 전달하게 되었다. 그 밖에 내이는 코르티기관, 외이는 집음기(集音器)로 이개(耳介)가 발달하여 포유류는 파충류보다 청각이 매우 예민하다. 감각기관은 모두 잘 발달하였지만, 특히 후각이 예민하여 특수한 땀샘에서 분비된 액을 동종 개체간의 연락에 이용하는 종류가 많다. 경추(頸椎)는 대부분 7개, 지골(指骨) 수는 파충류보다 줄었지만 튼튼해지고, 고래류 등을 제외하면 첫째 발가락 2개, 그 밖의 발가락은 모두 3개이다. 성숙한 적혈구는 다른 척추동물과 달리 무핵(無核)으로 작으며 수가 많아 다량의 산소를 운반하는 데 알맞다. 단공류를 제외하고는 모두 태생이다.

 

 

2. 형태와 기능

포유류는 지구상의 거의 모든 곳에 살며, 형태의 적응 방산(放散)이 뚜렷하다. 크기는 몸길이 4.5㎝, 몸무게 1.5∼2.9g인 뒤쥐류로부터 몸길이 30m, 몸무게 100t 넘는 흰긴수염 고래까지 있다. 체형은 앞 뒷발에 각각 발톱을 갖춘 5가락을 갖고 사족보행(四足鎧行) 하는 뒤쥐로부터, 발가락이 하나밖에 없는 발굽을 갖춘 말, 앞다리가 날개로 변한 박쥐, 앞다리가 지느러미로 되어 뒷다리를 잃은 고래 등 변화가 많다.

 

- 외부형태

육상포유류의 형태적 특징은 다음과 같다. 몸은 머리·목·몸통·꼬리로 나뉘고, 몸통에 앞다리와 뒷다리가 있다. 머리에는 귀·눈·입·코가 있다. 몸은 표피와 진피로 된 피부로 덮이고, 표피는 땀샘·피지선·젖샘·털·발톱 등이 있다. 비늘은 퇴화하였지만, 식충류(食蟲類)나 설치류는 발·꼬리에 남아 있다. 털은 가시(棘)로 주로 봄에 털갈이 하며, 털빛깔은 털에 함유된 갈색의 멜라닌 색소와 기실(氣室)의 공기에 의해 정해지고, 몸의 은폐색 역할을 하는 것이 많다. 땀샘은 특수화된 피지선 등이 모인 것으로, 그 위치에 따라 안하선(眼下毛)·중족선(中足毛)·제간선(蹄間毛)·항문선(肛門毛) 등이라 한다. 발톱은 갈고리형이 기본이고, 원숭이류 등은 발톱이 평평하며, 기제류(奇蹄類)와 우제류(偶蹄類) 등은 발굽으로 변하였다.

 

- 골격

단공류(單孔類)에서 늑골은 경추도 있으나 대체로 흉추(胸椎)로 한정되고, 선추(仙椎)는 2∼6개 유착해 1개의 선골(仙骨)이 되므로 척추는 머리·가슴·허리·선추·미추(尾椎)로 확실히 나눠진다. 경추는 해우류(海牛類)나 나무늘보 같은 일부를 제외하면 보통 7개이고 두골(頭骨)은 2개의 후두과(後頭顆)에서 경추로 연결되어 상하로 움직인다. 견대(肩帶)는 단공류 말고는 견갑골과 쇄골만으로 이루어진다. 요대(腰帶)는 선골과 결합하여 골반을 형성한다. 앞다리는 상완(上腕)·전완(前腕；요골·척골)·수근골(手根骨)·중수골(中手骨)·지골(指骨)로 되어 있고, 뒷다리는 대퇴골(大腿骨)·하퇴골(下腿骨)·족근골(足根骨)·중족골(中足骨)·지골(指骨)로 이루어졌다. 수근골·족근골 아랫부분은 앞발과 뒷발이 되어, 바닥을 모두 땅에 대고 걷는 것을 척행성(蹠行性), 지골만 땅에 대는 것을 지행성(指行性), 중간 것을 반척행성(半蹠行性), 또 발굽만으로 걷는 것을 제행성(蹄行性)이라 한다.

 

- 소화계

구강에는 육질의 혀(단공류는 별도), 이하선(耳下毛)·악(顎)하선·설(舌)하선 등의 침샘과 이가 있다. 이는 치조에 자리잡은 치근부와 에나멜질로 싸인 치관부로 나뉘어, 유치와 영구치 2쌍이 난다. 이 형태는 먹이에 따라 달라, 풀을 주식으로 하는 것은 구치의 치관부가 길고 치근부가 짧다. 또한 구치열이 길고(따라서 얼굴이 길다) 견치가 퇴화하여 문치와의 사이에 이가 없는 부분(치극)이 있다. 육식·잡식성은 구치의 치관부가 짧은 단치로, 치열이 짧고(얼굴이 짧다) 대부분 견치가 크며 치극이 없다. 소화관은 식도·위·소장(십이지장)·대장(결장, 직장)으로 나뉘며, 소장과 대장 사이에 보통 1개의 맹장이 있다. 풀·나뭇잎을 주식으로 하는 종류의 위는 점차 여러 개로 분리되어, 낙타·사슴·소 등은 음식물을 되새김질한다. 소장에 400만개의 융모(絨毛)가 있어 표면적이 넓고 소화시킨 음식물 흡수에 적합하다.

 

- 비뇨생식계

신장은 후신(後腎)으로 약 100만 개의 신소체(腎小體)와 헨레루프가 있어 1차뇨의 수분 대부분을 흡수하고, 소변을 배출한다. 포유류가 건조지대에 진출한 것은 이러한 우수한 신장에 의한 점이 크다. 정관(精管)·난관(卵管)·뇨관(尿管)은 직장과 달리 밖으로 열리고, 총배출강은 대부분 없다. 음경은 1개 밖에 없으며, 고등한 것은 정자가 복강에서 나와 음낭으로 들어간다. 암컷의 난관 일부는 자궁과 질(膣)이 되며, 유대류(有袋類)는 좌우 1쌍이지만 진수하강(眞獸下綱)은 질이 1개밖에 없고 자궁도 여러 가지 기능을 한다.

 

- 호흡계.순환계,신경계

기관(氣管)은 좌우의 기관지에서 작은 기관지로 나뉘어 폐포(肺胞)로 끝난다. 폐포의 표면적 즉 총호흡 면적은 100∼250㎡에 이른다. 기관 앞쪽 후두에는 성대가 있어 발성기관으로서 중요한 역할을 한다. 순환계는 폐순환과 체순환이 완전히 구분된다. 신경계는 대뇌가 크고, 진화된 것은 표면에 주름잡힌 진피질(眞皮質)의 면적이 커졌으며, 진수류는 좌우 반구(半球)가 뇌량(腦梁)으로 연결되는 게 특징이다.

 

 

3. 생태

포유류의 ＜생활권＞은 육지에서 바다, 열대에서 한대까지 모든 환경에 이른다. 한대와 온대에 사는 것 가운데에는 순록·박쥐같이 계절에 따라 이동을 하거나 박쥐·곰 등 같이 동면(冬眠)으로 겨울을 나는 것이 있다. 계절적 이동은 건계와 우계가 뚜렷한 열대 사바나의 초식동물에서도 볼 수 있다. 육식동물·설치류·토끼류와 일부 우제류는 일정한 영역 안에서 ＜세력권＞을 갖는다. 세력권 주위에 땀샘의 분비액이나 소변으로 냄새를 풍기고 발톱으로 나무·돌 등에 표시를 하거나, 소리를 내어 동종 또는 동성을 다른 개체나 무리의 침입으로부터 보호한다. 세력권은 먹이 채집, 피난소·둥지 역할을 한다. 활동은 진원류·다람쥐류같이 색채 감각이 있는 종은 주행성(晝行性)이고, 밝은 곳에서 잘 보지 못하는 안경원숭이·하늘다람쥐·박쥐 등은 야행성이지만 대부분 이 둘의 중간이다. 식성은 충식(蟲食)·육식·식물식·잡식 등으로 구분된다. 식물식은 큰박쥐 같은 과실식(果實食), 기린 같은 엽식(葉食), 얼룩말 같은 초식으로 구별된다.