2025년 새해는 을사년 푸른 뱀띠 해
뱀은 도마뱀에서 여러 번 ‘수렴진화’
지구상 4000여종…적응 능력 뛰어나
줄어든 소화기관 먹이 포식 뒤 늘려
꾸준한 변신에 에너지도 효율적 사용
2025년 을사년 푸른 뱀의 해를 맞아 부산 해운대해수욕장 백사장에는 뱀 모양의 새해 상징조형물이 설치됐다.
새해 2025년은 을사년(乙巳年) 뱀띠해다. 뱀띠해는 12년마다 돌아오고, 을사년은 60년마다 돌아온다. 을사늑약이 체결돼 을씨년스러웠던 1905년 을사년은 120년 전이다.
요즘 탄핵정국을 맞아 일부 계엄 세력과 연관성 때문에 무속(巫俗)에 곱지 않는 시선이 쏟아지지만, 십이지(十二支)를 꼽는 것은 무속이라기보다 민속(民俗)이라고 봐야 한다.
열두 띠는 중국을 비롯한 동아시아 문화권에서 천문학과 자연 순환의 리듬을 바탕으로 형성됐다. 하늘의 별자리와 연관돼 있고, 농업 사회에서 계절 변화나 시간을 나타내는 실용적인 체계로 사용되기도 했다.
도시에서 뱀을 보기 어렵지만, 농촌 사회에서는 비교적 자주 접하는 동물이다. 우리 조상의 삶과 역사에도 뱀은 함께했다.
사람에게 도움을 주기도 한다
사람이 뱀을 무서워하는 것은 유전적으로 타고난 것이다. 뱀에 대한 공포가 우리 유전자에 새겨져 있다는 얘기다.
2008년 미국 버지니아주립대 연구팀의 실험에서 뱀을 경험하지 않은 세 살배기 어린이도 다른 동물 사진과 달리 뱀 사진에 매우 민감한 반응을 보였다.
원숭이도 뱀을 무서워하기는 마찬가지다. 최근 일본 나고야 대학 연구팀은 원숭이가 뱀을 빠르게 감지하고 피하는 것은 시각적 단서로 뱀 비늘이 존재하기 때문이라는 연구 결과를 ‘사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)’ 저널에 발표했다.
뱀과 비슷한 모양의 도롱뇽에 대해서는 민감하게 반응하지 않던 원숭이가 도롱뇽에 비늘을 덮은 이미지를 보여주자 뱀보다 더 빠르게 반응했다는 것이다. 연구팀은 “진화 과정에서 우리의 영장류 조상이 뱀의 특징인 비늘을 식별하는 시각 시스템을 진화시켰기 때문일 수 있다”고 설명했다.
하지만 뱀은 사람에게 도움을 주기도 한다. 우선 뱀은 쥐를 없애준다. 쥐는 예부터 사람들이 저장해놓은 곡물을 훔쳐 먹었다. 쥐는 페스트 같은 전염병을 옮기기도 하고, 기둥을 갉는 등 건물에 피해를 주기도 한다. 만일 뱀이 없었다면 쥐로 인한 피해가 커질 수 있다.
뱀은 생태계 먹이사슬에서 포식자로서, 때로는 더 큰 포식자의 먹이가 되는 등 중요한 역할을 한다. 생태계를 지탱하고 생물다양성을 유지함으로써 사람을 이롭게 한다.
뱀독은 사람에게 치명적이기도 하지만, 때로 치료제로도 사용된다. 뱀독은 진통제로, 혈액 응고제로 활용될 수 있다. 최근에는 암세포를 죽이는 데 뱀독의 활용 가능성을 연구하기도 한다. 킹코브라의 독은 다 자란 코끼리도 사망에 이르게 할 수 있다. 킹코브라 독에 든 단백질인 오하닌은 기존 마취제인 몰핀보다 20배 효과가 있는 것으로 알려졌다. 가격은 리터 당 4만 달러가 넘는다.
비단뱀의 경우 성장 속도가 빠르고 사료 효율도 높아 기후변화 등으로 식량이 부족해질 경우 미래의 단백질 공급원이 될 수도 있다.
뱀은 쥐를 포식해 사람에게 도움을 주기도 한다.
소행성 충돌 대멸종, 뱀에겐 기회였다
지구 상에는 4000여 종에 이르는 뱀이 존재한다. 뱀은 1억5000만 년 전 작은 도마뱀에서 진화했다. 다리는 없어지고 땅을 기어다니게 됐지만, 먹이를 찾아 추적하는 매우 정교한 화학탐지 시스템을 갖추게 됐다. 큰 동물을 삼킬 수 있는 유연한 두개골도 얻게 됐다.
하지만 뱀이 도마뱀에서 진화한 다음 다양한 뱀으로 나뉘는 식으로 진화한 것은 아니다. 다양한 도마뱀이 각기 다른 시기에 여러 차례 다른 뱀 종류로 진화했고, 거기서 다시 다양한 뱀으로 진화했다. 조상은 다르지만 결과적으로 뱀이라는 비슷한 형태와 습성을 지닌 동물 그룹이 탄생한 것이다. 이른바 수렴진화(convergent evolution)다.
수렴진화란 서로 다른 조상으로부터 출발했지만, 비슷한 환경 압력이나 생태적 역할 때문에 유사한 형태나 특징을 갖게 되는 진화 현상을 말한다. 포유류인 고래가 연골어류인 상어와 비슷한 모양을 갖는 것도 수렴진화의 또 다른 예다.
지난해 2월 사이언스(Science) 저널에 실린 논문에서 미국 미시간대학 연구팀은 “뱀은 도마뱀보다 최대 3배 더 빠른 속도로 진화했으며, 먹이, 운동, 감각 처리와 관련된 특성에 엄청난 변화가 있었다”고 설명했다. 이러한 진화 속도 덕분에 다른 도마뱀이 이용할 수 없었던 새로운 기회(먹이)를 활용할 수 있었다는 것이다.
뱀의 두드러진 특성은 생태적 다양성이다. 담수와 바다에서도 살고, 육지에서는 상상할 수 있는 거의 모든 서식지에서 살아간다. 도마뱀보다 훨씬 잘 적응하고 있다. 치명적인 독을 쏘는 코브라, 먹이를 조이는 거대한 비단뱀, 사막 전갈을 사냥하는 삽 모양의 주둥이를 가진 굴을 파는 뱀, 땅 위 높은 곳에서 달팽이와 개구리 알을 잡아먹는 ‘구이터’라고 불리는 가느다란 나무뱀, 물고기 알과 뱀장어를 찾기 위해 산호초 틈새를 파헤치는 노 모양의 꼬리바다뱀 등도 있다.
한편, 약 6600만년 전 공룡을 비롯해 지구 생물의 75%를 멸종시킨 소행성 충돌이 현대 뱀에게는 경쟁자를 제거해줘 종(種) 분화를 촉발했다는 연구 결과도 있다. 소행성 충돌에서 살아남은 몇몇 종에서 다양화하기 시작했다는 것이다.
영국 배스대학교 연구팀은 지난 2021년 9월 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 발표한 논문에서 “현대 뱀의 조상을 거슬러 올라가면 6천600만년 전 소행성 충돌에서 살아남은 소수 종에 닿는다”면서 “땅속에서 생활할 수 있고 먹이 없이 상당 기간 버틸 수 있는 점이 소행성 충돌의 파괴적 영향을 피해 생존하는 데 도움이 됐을 것”이라고 분석했다. 연구팀은 공룡이나 백악기의 다른 뱀 등 경쟁자가 사라진 뒤 살아남은 뱀이 환경이 바뀐 새 서식지에서 종을 분화하며 새로운 먹이를 확보하고 다른 대륙으로도 퍼져 나갔다고 밝혔다.
뱀 다리는 언제 사라졌을까
뱀의 조상들은 지금의 도마뱀과 비슷했고, 다리도 당연히 있었다. 뱀은 땅속으로 파고 들어가거나 좁은 틈새를 지나다니는 데 적응하면서 다리가 퇴화했다.
중생대 백악기(1억3500만 년 전~6600만 년 전) 혹은 쥐라기(1억8000만 년 전~1억3500만 년 전)에 다리가 부분적으로 퇴화한 뱀 조상이 등장하기 시작했다. 브라질에서는 1억2000만 년 전에 돌아다녔던 네 다리를 가진 뱀 화석이 발견됐다. 하지만 이 화석을 두고 일부에서는 뱀이 아니라 도마뱀이라고 지적하기도 했다.
나자시 리오네그리나(Najash rionegrina) 화석. 2003년 아르헨티나에서 발견된 이 화석은 9200만 년 전에 살던 뱀 조상의 화석으로 뒷 다리 흔적이 남아있다.
아르헨티나와 중동 예루살렘 인근에서 발견된 9200만 년 전 혹은 9800만 년 전 뱀 화석에서는 거의 퇴화해 볼품이 없어진 뒷다리를 볼 수 있다. 다리가 없는 뱀 화석 가운데 가장 오래된 것은 8500만 년 전 것으로 아르헨티나 파타고니아 고원에서 발견됐다.
이처럼 뱀 다리가 퇴화한 것은 ‘ZRS 조절’ 유전자 부위에 돌연변이가 생긴 탓으로 학자들은 보고 있다. 2016년 미국 국립로렌스버클리연구소 팀이 쥐의 DNA를 뱀 DNA로 교체한 결과, 쥐의 몸통은 제대로 발달했지만, 다리가 제대로 발달하지 않았다. 뱀 종류 중에서도 비단뱀이나 보아뱀 같은 경우는 제대로 발달하지는 않지만, 뒷다리 흔적이 있다. 반면 더 진화된 뱀 종류는 유전자에 ZRS 부위도 없고, 뒷다리 흔적도 아예 없다.
지난해 6월 중국 연구팀은 25종의 뱀 유전자를 분석한 결과, 사지 발달을 제어하는 데 도움이 되는 PTCH1이라는 유전자의 세 부분에서 누락된 DNA를 발견했다는 내용의 논문을 ‘셀(Cell)’ 저널에 발표했다. 이 돌연변이가 뱀에서 다리가 사라지는 데 적어도 부분적으로 책임이 있을 것으로 연구팀은 추정했다. 연구팀은 뱀 유전자 속에는 도마뱀에서 진화한 뱀이 땅속에서 생활하다가 다시 땅위로 올라와서 적응한 것으로 보인다고 설명했다.
커다란 먹잇감 삼킬 수 있는 이유
뱀은 변온동물이다. 온도가 높아지면 체온이 올라가고, 온도가 낮아지면 체온이 낮아진다. 온도가 떨어지고 먹잇감이 부족한 겨울에는 잠을 잔다.
가늘고 길게 생긴 뱀은 자기 몸에 비해 큰 먹잇감도 그대로 삼킨다. 큰 먹이를 삼킬 때는 위턱과 아래턱을 탈골을 시킨다. 또 아래턱도 두 개로 벌어진다.
뱀은 아래턱이 두 개의 뼈로 이뤄져 있고, 두 뼈가 탄력성 있는 인대로 연결돼 있어 큰 먹이를 삼킬 때는 아래턱이 벌어질 수 있다. 턱뼈가 상하좌우 독립적으로 움직일 수 있어 자기 몸보다 굵은 먹이를 삼킬 수 있다.
뱀은 가늘고 길기 때문에 체내 장기도 특이하다. 포유류 등 다른 동물에서는 좌우대칭인 장기도 몸의 모양에 따라 앞뒤로 배치돼 있다. 폐의 경우 포유류는 두 개가 좌우대칭이지만, 뱀은 비대칭이다. 하나는 크지만 다른 하나는 거의 눈에 띄지 않을 정도로 작다.
살모사나 비단뱀 등은 적외선을 감지하는 기관을 갖고 있어서 쥐 같은 온혈동물 먹잇감이 몸에서 내는 열을 감지한다. 뱀은 또 냄새를 맡으며 먹잇감을 추적하기도 한다. 뱀이 혀를 계속해서 날름거리는 것도 공기나 토양 입자를 잡아들이기 위한 행동이다. 혀는 입천장에 있는 야콥슨기관(Jacobson’s Organ)으로 입자를 보내 화학물질을 분석, 근처에 먹잇감이 있는지 확인한다.
뱀은 땅을 기어 다니기 때문에 땅의 진동에 민감하게 반응한다. 먹잇감이나 적이 접근하는 것을 진동으로 파악할 수 있다.
2.5m까지 독 내뱉는 코브라
먹잇감을 물어 마비시키거나 죽이는 뱀독은 송곳니를 통해 분비된다. 뱀독은 같은 종이라도 서식지나 나이에 따라 성분이 달라진다. 뱀독은 단백질로 구성돼 있는데, 신경계통이나 혈액 순환계통에 작용하는 것도 있고, 세포에 직접 작용하는 종류도 있다. 여러 종류의 뱀독이 섞여 있기도 하다. 뱀독은 먹잇감을 소화하는 것을 돕는 역할도 한다.
킹코브라의 독은 성인 코끼리 한 마리도 사망에 이르게 할 수 있다. 킹코브라 독에 든 단백질인 오하닌은 기존 마취제인 몰핀보다 20배 효과가 있다.
독사의 독은 대개 사냥감을 죽이거나 마비시켜 잡아먹는 데 이용된다. 하지만 독니에서 독을 물총처럼 쏘는 ‘스피팅(spitting)’ 코브라는 자신에게 접근하는 공격자를 퇴치하기 위한 방어용 목적으로 맹독을 진화시켜 온 것으로 밝혀졌다.
영국 뱅거대학교 연구팀은 지난 2021년 1월 사이언스(Science)에 발표한 논문에서 ‘독물총 코브라’로도 불리는 스피팅 코브라의 맹독이 사냥용에서 방어용으로 바뀌는 과정을 분석한 연구 결과를 제시했다.
연구팀은 스피팅 코브라가 내뿜는 맹독이 가까이 다가오는 상대방의 눈을 겨냥해 최대 2.5ｍ까지 날아가 곧바로 참기 어려운 고통이나 실명을 유발하는 것은 사냥용이 아니라 방어용이라는 점을 보여주는 것이라고 지적했다.
연구팀은 직립보행을 하며 두 손을 자유롭게 사용하는 인류가 다가오지 못하게 독을 내뿜는 유전적 특성을 가지게 됐을 수도 있다는 설명도 덧붙였다.
먹이 삼킨 후 신진대사 40배 급증
지난 8월 미국 콜로라도대학(CU Boulder) 레슬리 레인완드 교수팀은 ‘미 국립과학원 회보(PNAS)’ 저널에 발표한 논문에서 비단뱀이 거대한 먹이를 삼킨 후 소화를 위해 24시간 동안 심장이 25% 커지고 심박수가 두 배 증가하면서 신진대사 속도가 40배 빨라지는 것으로 나타났다고 밝혔다.
비단뱀은 1년 동안이나 굶다가 갑자기 자기 몸무게보다 더 큰 먹이를 삼키기도 하는데, 먹이를 포식한 후에 신진대사 속도가 급격히 빨라진다는 것이다.
연구팀은 “비단뱀이 단 24시간 만에 자기 심장을 근본적으로 개조해 훨씬 부드럽고 훨씬 에너지 효율이 높게 만들 수 있다는 것을 보여준다”면서 “비단뱀의 이런 심장 메커니즘을 밝혀내면 심장 질환 치료에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.
뱀 종류 중에는 먹이를 섭취하지 않을 때는 위장과 장기를 최소한의 활동 상태로 유지하고, 먹이를 섭취한 후 소화기관을 급격히 활성화하기도 한다. 먹이를 섭취하면 위장은 단백질을 분해하는 효소와 위산을 대량으로 분비하고, 간, 췌장 등 장기와 소장도 활동이 증가한다. 소화기관의 크기와 혈류도 일시적으로 증가한다.
뱀이 몇 달씩 먹지 않고도 생존은 물론 성장까지 하는 것은 대사율을 최고 72%까지 낮추는 능력 때문이라는 연구 결과도 있다. 미국 아칸소대학 연구팀은 지난 2007년 9월에 발표한 연구 논문에서 “구렁이와 볼비단뱀 등 세 종류의 뱀 62마리를 6개월간 굶기면서 관찰했는데 모든 뱀이 대사율을 낮췄고, 일부는 72%까지 낮춘 것으로 나타났다”고 밝혔다.
‘푸른 뱀의 해’인 을사년(乙巳年)을 맞아 서울 상암동 월드컵공원에 억새로 만든 조형물이 설치됐다.
뱀처럼 기업도 환경에 적응해야 생존
앞에서 보았듯이 뱀은 독특한 진화와 생리적 특징, 그리고 습성을 통해 환경에 적응하고 생존해온 동물이다. 기업은 이러한 특징들에서 교훈을 얻을 수도 있다.
먼저 뱀의 뛰어난 적응력이다. 뱀은 다리를 잃었지만, 대신 유연한 척추와 독특한 이동방식을 얻었다. 기업도 시대 흐름에 따라 변화하고 적응해야 생존할 수 있다. 사업 모델이나 기술, 조직 구조를 유연하게 변화시키는 능력이 필요하다.
뱀은 주기적인 변화와 혁신을 추구한다. 뱀은 성장을 위해 주기적으로 탈피를 한다. 이는 새로운 환경에 적응하고 오래된 것을 버리는 과정이다. 기업도 오래된 시스템이나 프로세스를 혁신하고, 새로운 기술과 아이디어를 도입해야 한다.
뱀은 최소 자원으로 최대 효율을 추구한다. 먹이를 먹기 전에는 소화기관이든, 심장이든 최소한의 크기로만 유지하다가 포식한 후 소화기관도 키우고, 심장도 키운다. 자원을 효율적으로 사용하고 낭비를 줄이는 것이다.
뱀은 환경의 신호를 빠르게 포착한다. 뱀은 공격과 방어를 위해 열 감지 기관과 혀로 주변 환경의 변화를 민감하게 감지한다. 기업도 마찬가지다. 시장과 소비자의 니즈 변화를 신속히 파악하는 것이 중요하다. 데이터 분석, 시장 조사, 고객 피드백 등을 통해 기민하게 반응해야 한다.
뱀은 힘을 함부로 자랑하지 않는다. 독이라는 강력한 무기가 있지만, 자신을 방어할 때나 먹이를 사냥할 때처럼 꼭 필요한 경우에만 사용한다. 자신을 방어하기 위해 숨지만, 위험이 닥치면 적극적으로 반격한다. 기업도 경쟁에서 항상 공격적일 필요는 없다. 때로는 시장 변화를 기다리며 방어적 태도를 유지하는 것이 더 나은 전략이 될 수 있다. 기업도 강력한 자원(기술, 브랜드 파워 등)을 전략적으로 필요할 때만 활용하고, 평소에는 남용하지 않는 균형이 필요하다는 것이다.
결국 뱀처럼 환경 변화에 유연하게 대응하고 자원을 효율적으로 활용한다면, 이를 비즈니스 전략에 창의적으로 적용한다면 기업도 경쟁력을 유지할 수 있고, ESG에서 말하는 지속가능성을 강화할 수도 있을 것이다.
강찬수 환경신데믹연구소장
2025년 새해는 을사년 푸른 뱀띠 해
뱀은 도마뱀에서 여러 번 ‘수렴진화’
지구상 4000여종…적응 능력 뛰어나
줄어든 소화기관 먹이 포식 뒤 늘려
꾸준한 변신에 에너지도 효율적 사용
2025년 을사년 푸른 뱀의 해를 맞아 부산 해운대해수욕장 백사장에는 뱀 모양의 새해 상징조형물이 설치됐다.
새해 2025년은 을사년(乙巳年) 뱀띠해다. 뱀띠해는 12년마다 돌아오고, 을사년은 60년마다 돌아온다. 을사늑약이 체결돼 을씨년스러웠던 1905년 을사년은 120년 전이다.
요즘 탄핵정국을 맞아 일부 계엄 세력과 연관성 때문에 무속(巫俗)에 곱지 않는 시선이 쏟아지지만, 십이지(十二支)를 꼽는 것은 무속이라기보다 민속(民俗)이라고 봐야 한다.
열두 띠는 중국을 비롯한 동아시아 문화권에서 천문학과 자연 순환의 리듬을 바탕으로 형성됐다. 하늘의 별자리와 연관돼 있고, 농업 사회에서 계절 변화나 시간을 나타내는 실용적인 체계로 사용되기도 했다.
도시에서 뱀을 보기 어렵지만, 농촌 사회에서는 비교적 자주 접하는 동물이다. 우리 조상의 삶과 역사에도 뱀은 함께했다.
사람에게 도움을 주기도 한다
사람이 뱀을 무서워하는 것은 유전적으로 타고난 것이다. 뱀에 대한 공포가 우리 유전자에 새겨져 있다는 얘기다.
2008년 미국 버지니아주립대 연구팀의 실험에서 뱀을 경험하지 않은 세 살배기 어린이도 다른 동물 사진과 달리 뱀 사진에 매우 민감한 반응을 보였다.
원숭이도 뱀을 무서워하기는 마찬가지다. 최근 일본 나고야 대학 연구팀은 원숭이가 뱀을 빠르게 감지하고 피하는 것은 시각적 단서로 뱀 비늘이 존재하기 때문이라는 연구 결과를 ‘사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)’ 저널에 발표했다.
뱀과 비슷한 모양의 도롱뇽에 대해서는 민감하게 반응하지 않던 원숭이가 도롱뇽에 비늘을 덮은 이미지를 보여주자 뱀보다 더 빠르게 반응했다는 것이다. 연구팀은 “진화 과정에서 우리의 영장류 조상이 뱀의 특징인 비늘을 식별하는 시각 시스템을 진화시켰기 때문일 수 있다”고 설명했다.
하지만 뱀은 사람에게 도움을 주기도 한다. 우선 뱀은 쥐를 없애준다. 쥐는 예부터 사람들이 저장해놓은 곡물을 훔쳐 먹었다. 쥐는 페스트 같은 전염병을 옮기기도 하고, 기둥을 갉는 등 건물에 피해를 주기도 한다. 만일 뱀이 없었다면 쥐로 인한 피해가 커질 수 있다.
뱀은 생태계 먹이사슬에서 포식자로서, 때로는 더 큰 포식자의 먹이가 되는 등 중요한 역할을 한다. 생태계를 지탱하고 생물다양성을 유지함으로써 사람을 이롭게 한다.
뱀독은 사람에게 치명적이기도 하지만, 때로 치료제로도 사용된다. 뱀독은 진통제로, 혈액 응고제로 활용될 수 있다. 최근에는 암세포를 죽이는 데 뱀독의 활용 가능성을 연구하기도 한다. 킹코브라의 독은 다 자란 코끼리도 사망에 이르게 할 수 있다. 킹코브라 독에 든 단백질인 오하닌은 기존 마취제인 몰핀보다 20배 효과가 있는 것으로 알려졌다. 가격은 리터 당 4만 달러가 넘는다.
비단뱀의 경우 성장 속도가 빠르고 사료 효율도 높아 기후변화 등으로 식량이 부족해질 경우 미래의 단백질 공급원이 될 수도 있다.
뱀은 쥐를 포식해 사람에게 도움을 주기도 한다.
소행성 충돌 대멸종, 뱀에겐 기회였다
지구 상에는 4000여 종에 이르는 뱀이 존재한다. 뱀은 1억5000만 년 전 작은 도마뱀에서 진화했다. 다리는 없어지고 땅을 기어다니게 됐지만, 먹이를 찾아 추적하는 매우 정교한 화학탐지 시스템을 갖추게 됐다. 큰 동물을 삼킬 수 있는 유연한 두개골도 얻게 됐다.
하지만 뱀이 도마뱀에서 진화한 다음 다양한 뱀으로 나뉘는 식으로 진화한 것은 아니다. 다양한 도마뱀이 각기 다른 시기에 여러 차례 다른 뱀 종류로 진화했고, 거기서 다시 다양한 뱀으로 진화했다. 조상은 다르지만 결과적으로 뱀이라는 비슷한 형태와 습성을 지닌 동물 그룹이 탄생한 것이다. 이른바 수렴진화(convergent evolution)다.
수렴진화란 서로 다른 조상으로부터 출발했지만, 비슷한 환경 압력이나 생태적 역할 때문에 유사한 형태나 특징을 갖게 되는 진화 현상을 말한다. 포유류인 고래가 연골어류인 상어와 비슷한 모양을 갖는 것도 수렴진화의 또 다른 예다.
지난해 2월 사이언스(Science) 저널에 실린 논문에서 미국 미시간대학 연구팀은 “뱀은 도마뱀보다 최대 3배 더 빠른 속도로 진화했으며, 먹이, 운동, 감각 처리와 관련된 특성에 엄청난 변화가 있었다”고 설명했다. 이러한 진화 속도 덕분에 다른 도마뱀이 이용할 수 없었던 새로운 기회(먹이)를 활용할 수 있었다는 것이다.
뱀의 두드러진 특성은 생태적 다양성이다. 담수와 바다에서도 살고, 육지에서는 상상할 수 있는 거의 모든 서식지에서 살아간다. 도마뱀보다 훨씬 잘 적응하고 있다. 치명적인 독을 쏘는 코브라, 먹이를 조이는 거대한 비단뱀, 사막 전갈을 사냥하는 삽 모양의 주둥이를 가진 굴을 파는 뱀, 땅 위 높은 곳에서 달팽이와 개구리 알을 잡아먹는 ‘구이터’라고 불리는 가느다란 나무뱀, 물고기 알과 뱀장어를 찾기 위해 산호초 틈새를 파헤치는 노 모양의 꼬리바다뱀 등도 있다.
한편, 약 6600만년 전 공룡을 비롯해 지구 생물의 75%를 멸종시킨 소행성 충돌이 현대 뱀에게는 경쟁자를 제거해줘 종(種) 분화를 촉발했다는 연구 결과도 있다. 소행성 충돌에서 살아남은 몇몇 종에서 다양화하기 시작했다는 것이다.
영국 배스대학교 연구팀은 지난 2021년 9월 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 발표한 논문에서 “현대 뱀의 조상을 거슬러 올라가면 6천600만년 전 소행성 충돌에서 살아남은 소수 종에 닿는다”면서 “땅속에서 생활할 수 있고 먹이 없이 상당 기간 버틸 수 있는 점이 소행성 충돌의 파괴적 영향을 피해 생존하는 데 도움이 됐을 것”이라고 분석했다. 연구팀은 공룡이나 백악기의 다른 뱀 등 경쟁자가 사라진 뒤 살아남은 뱀이 환경이 바뀐 새 서식지에서 종을 분화하며 새로운 먹이를 확보하고 다른 대륙으로도 퍼져 나갔다고 밝혔다.
뱀 다리는 언제 사라졌을까
뱀의 조상들은 지금의 도마뱀과 비슷했고, 다리도 당연히 있었다. 뱀은 땅속으로 파고 들어가거나 좁은 틈새를 지나다니는 데 적응하면서 다리가 퇴화했다.
중생대 백악기(1억3500만 년 전~6600만 년 전) 혹은 쥐라기(1억8000만 년 전~1억3500만 년 전)에 다리가 부분적으로 퇴화한 뱀 조상이 등장하기 시작했다. 브라질에서는 1억2000만 년 전에 돌아다녔던 네 다리를 가진 뱀 화석이 발견됐다. 하지만 이 화석을 두고 일부에서는 뱀이 아니라 도마뱀이라고 지적하기도 했다.
나자시 리오네그리나(Najash rionegrina) 화석. 2003년 아르헨티나에서 발견된 이 화석은 9200만 년 전에 살던 뱀 조상의 화석으로 뒷 다리 흔적이 남아있다.
아르헨티나와 중동 예루살렘 인근에서 발견된 9200만 년 전 혹은 9800만 년 전 뱀 화석에서는 거의 퇴화해 볼품이 없어진 뒷다리를 볼 수 있다. 다리가 없는 뱀 화석 가운데 가장 오래된 것은 8500만 년 전 것으로 아르헨티나 파타고니아 고원에서 발견됐다.
이처럼 뱀 다리가 퇴화한 것은 ‘ZRS 조절’ 유전자 부위에 돌연변이가 생긴 탓으로 학자들은 보고 있다. 2016년 미국 국립로렌스버클리연구소 팀이 쥐의 DNA를 뱀 DNA로 교체한 결과, 쥐의 몸통은 제대로 발달했지만, 다리가 제대로 발달하지 않았다. 뱀 종류 중에서도 비단뱀이나 보아뱀 같은 경우는 제대로 발달하지는 않지만, 뒷다리 흔적이 있다. 반면 더 진화된 뱀 종류는 유전자에 ZRS 부위도 없고, 뒷다리 흔적도 아예 없다.
지난해 6월 중국 연구팀은 25종의 뱀 유전자를 분석한 결과, 사지 발달을 제어하는 데 도움이 되는 PTCH1이라는 유전자의 세 부분에서 누락된 DNA를 발견했다는 내용의 논문을 ‘셀(Cell)’ 저널에 발표했다. 이 돌연변이가 뱀에서 다리가 사라지는 데 적어도 부분적으로 책임이 있을 것으로 연구팀은 추정했다. 연구팀은 뱀 유전자 속에는 도마뱀에서 진화한 뱀이 땅속에서 생활하다가 다시 땅위로 올라와서 적응한 것으로 보인다고 설명했다.
커다란 먹잇감 삼킬 수 있는 이유
뱀은 변온동물이다. 온도가 높아지면 체온이 올라가고, 온도가 낮아지면 체온이 낮아진다. 온도가 떨어지고 먹잇감이 부족한 겨울에는 잠을 잔다.
가늘고 길게 생긴 뱀은 자기 몸에 비해 큰 먹잇감도 그대로 삼킨다. 큰 먹이를 삼킬 때는 위턱과 아래턱을 탈골을 시킨다. 또 아래턱도 두 개로 벌어진다.
뱀은 아래턱이 두 개의 뼈로 이뤄져 있고, 두 뼈가 탄력성 있는 인대로 연결돼 있어 큰 먹이를 삼킬 때는 아래턱이 벌어질 수 있다. 턱뼈가 상하좌우 독립적으로 움직일 수 있어 자기 몸보다 굵은 먹이를 삼킬 수 있다.
뱀은 가늘고 길기 때문에 체내 장기도 특이하다. 포유류 등 다른 동물에서는 좌우대칭인 장기도 몸의 모양에 따라 앞뒤로 배치돼 있다. 폐의 경우 포유류는 두 개가 좌우대칭이지만, 뱀은 비대칭이다. 하나는 크지만 다른 하나는 거의 눈에 띄지 않을 정도로 작다.
살모사나 비단뱀 등은 적외선을 감지하는 기관을 갖고 있어서 쥐 같은 온혈동물 먹잇감이 몸에서 내는 열을 감지한다. 뱀은 또 냄새를 맡으며 먹잇감을 추적하기도 한다. 뱀이 혀를 계속해서 날름거리는 것도 공기나 토양 입자를 잡아들이기 위한 행동이다. 혀는 입천장에 있는 야콥슨기관(Jacobson’s Organ)으로 입자를 보내 화학물질을 분석, 근처에 먹잇감이 있는지 확인한다.
뱀은 땅을 기어 다니기 때문에 땅의 진동에 민감하게 반응한다. 먹잇감이나 적이 접근하는 것을 진동으로 파악할 수 있다.
2.5m까지 독 내뱉는 코브라
먹잇감을 물어 마비시키거나 죽이는 뱀독은 송곳니를 통해 분비된다. 뱀독은 같은 종이라도 서식지나 나이에 따라 성분이 달라진다. 뱀독은 단백질로 구성돼 있는데, 신경계통이나 혈액 순환계통에 작용하는 것도 있고, 세포에 직접 작용하는 종류도 있다. 여러 종류의 뱀독이 섞여 있기도 하다. 뱀독은 먹잇감을 소화하는 것을 돕는 역할도 한다.
킹코브라의 독은 성인 코끼리 한 마리도 사망에 이르게 할 수 있다. 킹코브라 독에 든 단백질인 오하닌은 기존 마취제인 몰핀보다 20배 효과가 있다.
독사의 독은 대개 사냥감을 죽이거나 마비시켜 잡아먹는 데 이용된다. 하지만 독니에서 독을 물총처럼 쏘는 ‘스피팅(spitting)’ 코브라는 자신에게 접근하는 공격자를 퇴치하기 위한 방어용 목적으로 맹독을 진화시켜 온 것으로 밝혀졌다.
영국 뱅거대학교 연구팀은 지난 2021년 1월 사이언스(Science)에 발표한 논문에서 ‘독물총 코브라’로도 불리는 스피팅 코브라의 맹독이 사냥용에서 방어용으로 바뀌는 과정을 분석한 연구 결과를 제시했다.
연구팀은 스피팅 코브라가 내뿜는 맹독이 가까이 다가오는 상대방의 눈을 겨냥해 최대 2.5ｍ까지 날아가 곧바로 참기 어려운 고통이나 실명을 유발하는 것은 사냥용이 아니라 방어용이라는 점을 보여주는 것이라고 지적했다.
연구팀은 직립보행을 하며 두 손을 자유롭게 사용하는 인류가 다가오지 못하게 독을 내뿜는 유전적 특성을 가지게 됐을 수도 있다는 설명도 덧붙였다.
먹이 삼킨 후 신진대사 40배 급증
지난 8월 미국 콜로라도대학(CU Boulder) 레슬리 레인완드 교수팀은 ‘미 국립과학원 회보(PNAS)’ 저널에 발표한 논문에서 비단뱀이 거대한 먹이를 삼킨 후 소화를 위해 24시간 동안 심장이 25% 커지고 심박수가 두 배 증가하면서 신진대사 속도가 40배 빨라지는 것으로 나타났다고 밝혔다.
비단뱀은 1년 동안이나 굶다가 갑자기 자기 몸무게보다 더 큰 먹이를 삼키기도 하는데, 먹이를 포식한 후에 신진대사 속도가 급격히 빨라진다는 것이다.
연구팀은 “비단뱀이 단 24시간 만에 자기 심장을 근본적으로 개조해 훨씬 부드럽고 훨씬 에너지 효율이 높게 만들 수 있다는 것을 보여준다”면서 “비단뱀의 이런 심장 메커니즘을 밝혀내면 심장 질환 치료에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.
뱀 종류 중에는 먹이를 섭취하지 않을 때는 위장과 장기를 최소한의 활동 상태로 유지하고, 먹이를 섭취한 후 소화기관을 급격히 활성화하기도 한다. 먹이를 섭취하면 위장은 단백질을 분해하는 효소와 위산을 대량으로 분비하고, 간, 췌장 등 장기와 소장도 활동이 증가한다. 소화기관의 크기와 혈류도 일시적으로 증가한다.
뱀이 몇 달씩 먹지 않고도 생존은 물론 성장까지 하는 것은 대사율을 최고 72%까지 낮추는 능력 때문이라는 연구 결과도 있다. 미국 아칸소대학 연구팀은 지난 2007년 9월에 발표한 연구 논문에서 “구렁이와 볼비단뱀 등 세 종류의 뱀 62마리를 6개월간 굶기면서 관찰했는데 모든 뱀이 대사율을 낮췄고, 일부는 72%까지 낮춘 것으로 나타났다”고 밝혔다.
‘푸른 뱀의 해’인 을사년(乙巳年)을 맞아 서울 상암동 월드컵공원에 억새로 만든 조형물이 설치됐다.
뱀처럼 기업도 환경에 적응해야 생존
앞에서 보았듯이 뱀은 독특한 진화와 생리적 특징, 그리고 습성을 통해 환경에 적응하고 생존해온 동물이다. 기업은 이러한 특징들에서 교훈을 얻을 수도 있다.
먼저 뱀의 뛰어난 적응력이다. 뱀은 다리를 잃었지만, 대신 유연한 척추와 독특한 이동방식을 얻었다. 기업도 시대 흐름에 따라 변화하고 적응해야 생존할 수 있다. 사업 모델이나 기술, 조직 구조를 유연하게 변화시키는 능력이 필요하다.
뱀은 주기적인 변화와 혁신을 추구한다. 뱀은 성장을 위해 주기적으로 탈피를 한다. 이는 새로운 환경에 적응하고 오래된 것을 버리는 과정이다. 기업도 오래된 시스템이나 프로세스를 혁신하고, 새로운 기술과 아이디어를 도입해야 한다.
뱀은 최소 자원으로 최대 효율을 추구한다. 먹이를 먹기 전에는 소화기관이든, 심장이든 최소한의 크기로만 유지하다가 포식한 후 소화기관도 키우고, 심장도 키운다. 자원을 효율적으로 사용하고 낭비를 줄이는 것이다.
뱀은 환경의 신호를 빠르게 포착한다. 뱀은 공격과 방어를 위해 열 감지 기관과 혀로 주변 환경의 변화를 민감하게 감지한다. 기업도 마찬가지다. 시장과 소비자의 니즈 변화를 신속히 파악하는 것이 중요하다. 데이터 분석, 시장 조사, 고객 피드백 등을 통해 기민하게 반응해야 한다.
뱀은 힘을 함부로 자랑하지 않는다. 독이라는 강력한 무기가 있지만, 자신을 방어할 때나 먹이를 사냥할 때처럼 꼭 필요한 경우에만 사용한다. 자신을 방어하기 위해 숨지만, 위험이 닥치면 적극적으로 반격한다. 기업도 경쟁에서 항상 공격적일 필요는 없다. 때로는 시장 변화를 기다리며 방어적 태도를 유지하는 것이 더 나은 전략이 될 수 있다. 기업도 강력한 자원(기술, 브랜드 파워 등)을 전략적으로 필요할 때만 활용하고, 평소에는 남용하지 않는 균형이 필요하다는 것이다.
결국 뱀처럼 환경 변화에 유연하게 대응하고 자원을 효율적으로 활용한다면, 이를 비즈니스 전략에 창의적으로 적용한다면 기업도 경쟁력을 유지할 수 있고, ESG에서 말하는 지속가능성을 강화할 수도 있을 것이다.
강찬수 환경신데믹연구소장