육식 동물
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1. 개요
육식동물은 넓은 의미에서 동물성 먹이를 섭취하는 모든 동물을 지칭하며, 좁게는 식육목에 속하는 포유류를 의미한다. 육식동물은 사냥, 청소 등을 통해 먹이를 얻으며 발달된 감각, 이빨, 발톱 등을 가지고 있다. 이들은 먹이 사슬에서 2차 소비자 이상의 최상위 포식자이며, 지방 이용에 특화된 소화 기관을 가진다. 육식의 진화는 원생 누대부터 시작되어 다양한 시대를 거쳐 왔으며, 캄브리아기 대폭발 시기에는 아노말로카리스가 최초의 최상위 포식자로 등장했다. 육식동물은 먹이 획득 과정에서 탐색 및 포획 능력을 발달시키며, 생물 농축을 통해 오염 물질의 피해를 입기도 한다. 인간은 육식동물을 식용하기도 하며, 심해에도 육식성으로 진화한 동물들이 존재한다.
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| 육식 동물 | |
|---|---|
| 육식 동물 | |
 | |
| 정의 | |
| 설명 | 주로 또는 독점적으로 동물 조직을 먹는 생물 |
2. 용어 및 정의
육식동물이라는 용어는 포유류의 식육목(Carnivora)을 지칭하는 데 사용되기도 하지만, 이는 기술적으로 '육식동물류'라고 부르며, 목의 이름과 식단의 이름이 유사하여 혼란을 일으킬 수 있다. 식육목에 속하는 많은 종이 육식을 하지만, 전부는 아니다. 예를 들어, 고양이과 동물들은 대부분 절대 육식동물이지만, 곰과의 경우 북극곰은 거의 전적으로 육식을 하는 반면, 다른 대부분의 곰 종은 잡식성이며, 자이언트 판다는 거의 전적으로 초식성이다.
식단에서의 육식성은 식육목만의 특징은 아니다. 육식을 많이 하는 포유류 중 식육목에 속하지 않는 경우도 많다. 예를 들어, 모든 고래류는 다른 동물을 먹지만, 이들은 초식성인 유제류에 속한다.
자연 상태에서 영양 요구량을 오로지 동물성 고기 섭취에 의존하는 동물을 절대 육식동물(극육식동물, true carnivore)이라고 부른다. 이들은 동물의 살에서만 발견되는 특정 영양소를 필요로 하며, 식물성 물질을 소량 섭취할 수는 있지만 이를 완전히 소화하는 데 필요한 생리학적 능력이 부족하다. 일부 절대 육식 포유류는 위장을 불편하게 할 때 구토제로 식물을 섭취하기도 한다. 예를 들어, 야생 고양이과 동물들은 높은 단백질 요구량을 가지며 레티놀, 아르기닌, 타우린, 아라키돈산과 같은 필수 영양소를 스스로 합성할 수 없어 반드시 동물의 살을 통해 섭취해야 한다. 사육 환경에서는 이론적으로 식물과 합성 물질로 만든 가공식품으로도 필요한 영양소를 공급받을 수 있다.[1][2]
동물성 먹이 외에 다른 먹이도 섭취하는 동물은 중간 육식동물(mesocarnivore) 또는 선택적 육식동물(facultative carnivore), 혹은 잡식동물이라고 부른다. 이들 사이의 명확한 구분 기준은 없다. 먹이 사슬의 최상위에 있는 육식 동물(성체가 다른 동물에게 잡아먹히지 않는 동물)은 절대 육식동물이든 선택적 육식동물이든 관계없이 최상위 포식자라고 불린다.
육식동물은 먹이의 종류에 따라 더 세분화되기도 한다. 주로 곤충과 같은 육상 절지동물을 먹는 동물은 곤충 식성 동물(insectivore), 주로 연체 동물을 먹는 동물은 벌레 식성 동물(vermivore), 주로 물고기를 먹는 동물은 어식 동물(piscivore)이라고 한다.
또한 식단에서 고기가 차지하는 비율에 따라 분류될 수도 있다.
- 초육식 동물(Hypercarnivore): 식단의 70% 이상이 고기
- 중육식 동물(Mesocarnivore): 식단의 30–70%가 고기
- 저육식 동물(Hypocarnivore): 식단의 30% 미만이 고기 (나머지는 과일, 식물, 균류 등)
잡식 동물 역시 동물성과 비동물성 식품을 모두 섭취하며, '선택적 육식 동물'과 '잡식 동물'을 구분하는 명확한 식물 대 동물 비율 기준은 없다.
일반적으로 육식동물은 살아있는 동물을 먹는 동물을 의미하며, 더 좁게는 살아있는 동물을 죽여서 먹는 포식자(predator)를 가리킨다. 두더지, 개미핥기, 수달, 펠리칸 등도 육식동물에 포함된다. 먹이 사슬에서는 2차 소비자 이상의 위치를 차지한다.
육식동물은 초식 동물이 먹는 식물에 비해 소화 흡수가 용이한 고기, 내장, 뼈 등을 섭취하므로 위나 장과 같은 소화 기관의 구조는 비교적 단순하다. 하지만 음식에 지방이 많이 포함되어 있어 담즙 분비 등 지방 이용에 필요한 기능은 발달해 있다. 영양소 측면에서는 자신과 비슷한 생물을 먹기 때문에 비교적 균형 잡힌 영양을 섭취할 수 있으며, 사냥감의 고기나 혈액에 포함된 염분으로 필요한 염분을 충당한다.[4] 육식에 치우친 식단은 단백질과 지방 섭취가 많아 당분 섭취가 부족해질 수 있는데, 고양이와 같은 육식동물은 당 신생 효소 활성이 높아 단백질에서 분해된 아미노산으로부터 필요한 당분을 체내에서 생성할 수 있다.[5]
동물계 외에도 식충식물(주로 곤충 섭취)이나 식충 곰팡이(주로 선충, 아메바 같은 미세 무척추동물 섭취)처럼 육식을 하는 생물이 존재한다.
3. 육식동물의 특징
육식동물은 일반적으로 사냥에 필요한 힘, 속도, 예민한 감각 등을 지니고 있다. 또한 먹이를 잡고 살점을 찢는 데 유리한 날카로운 이빨과 발톱이 발달한 경우가 많다.[4] 하지만 모든 육식동물이 직접 사냥하는 것은 아니며, 일부는 죽은 동물을 먹는 청소동물로서, 사냥에 필요한 신체적 특징이 부족하기도 하다. 대부분의 사냥하는 육식동물도 기회가 되면 청소를 통해 먹이를 얻는다.
많은 포유류 포식자는 먹이와의 거리를 정확히 파악하기 위해 얼굴 앞쪽을 향한 눈을 가지고 있어 깊이 지각 능력이 뛰어나다. 반면, 파충류나 양서류 포식자는 눈이 머리 옆쪽에 달린 경우가 많다.
육식동물은 초식 동물과 달리 식물 세포벽의 주성분인 질긴 셀룰로스를 분해할 필요가 없기 때문에, 소화 기관, 특히 장의 길이가 비교적 짧고 구조가 단순하다.[4] 이는 소화 흡수가 용이한 고기, 내장, 뼈 등을 주로 섭취하기 때문이다.
영양학적으로 육식동물의 식단은 단백질과 지방에 치우치는 경향이 있다. 이 때문에 3대 영양소 중 하나인 당분 섭취가 부족해질 수 있다. 고양이와 같은 일부 육식동물은 아미노산 등을 이용해 체내에서 필요한 당분을 스스로 만들어내는 당 신생 능력이 발달했다.[5] 또한, 먹잇감의 살코기나 혈액에 포함된 염분만으로도 필요한 염분을 충분히 섭취할 수 있다.[4]
4. 육식의 진화
포식(다른 살아있는 생물체를 먹는 행위)은 일반적으로 알려진 육식 동물의 등장보다 훨씬 이전에 시작되었다. 이는 수억 년, 어쩌면 수십억 년 전 다른 세포를 삼켜서 소화하는 단세포 생물에서 비롯되었으며, 이후 다른 유기체를 분해하는 데 특화된 세포를 가진 다세포 생물로 진화했다. 포식자 내부에서 살아남은 먹이 생물의 불완전한 소화는 공생, 특히 내부공생을 통해 진핵생물이나 녹조류, 홍조류 같은 자가영양생물을 탄생시킨 공생생물발생으로 이어졌을 가능성도 있다.
가장 초기의 포식자는 다른 작은 세포를 삼키는 미생물이었으며, 세포내 소화를 통해 먹이를 처리했다. 화석 기록이 부족하지만, 이러한 최초의 포식자는 약 10억 년 전에서 27억 년 전 사이에 존재했을 것으로 추정된다. 약 27억 년 전 진핵 세포의 출현, 약 20억 년 전 다세포 생물의 출현, 그리고 약 6억 년에서 20억 년 전(아마도 약 10억 년 전) 사이의 운동성 포식자의 등장은 모두 초기 포식 행동과 관련이 있다. 실제로 매우 오래된 화석 유해에서는 작은 포식 종에 의한 천공 등의 흔적이 발견되기도 한다.
선캄브리아 시대의 에디아카라 생물군은 대부분 바닥에 서식하는 여과 섭식자나 초식 동물이었는데, 이들이 에디아카라기 말기에 갑자기 사라진 이유 중 하나로 단단한 골격과 구강 구조를 가진 새로운 동물들의 포식 증가가 지목된다.[3] 해저 미생물 매트의 감소는 캄브리아기 기질 혁명으로 이어졌고, 이는 동물들 사이의 활발한 포식을 증가시켜 캄브리아기 대폭발 동안 급격한 유전적 분화를 촉발한 다양한 진화적 군비 경쟁을 일으켰을 가능성이 있다. 캄브리아기에는 방사선 치형류 절지동물인 ''아노말로카리스''와 같은 최초의 최상위 포식자가 등장하여 바다를 지배했다. 캄브리아기-오르도비스기 대멸종 이후, 거대 육식 동물의 자리는 ''카메라세라스''와 같은 앵무조개 두족류와 오르도비스기, 실루리아기 동안 ''자켈롭테루스''와 같은 바다전갈이 차지했다.
최초의 척추동물 육식 동물은 턱어류의 진화 이후 나타났는데, 특히 거대한 ''덩클레오스테우스''와 같은 갑주어 판피류가 대표적이다. 데본기 바다에서 판피류가 우세해지자 다른 물고기들은 다른 생태적 지위로 밀려났고, 경골어류의 한 갈래인 육기어류는 초기 육상 식물이 형성한 담수 습지의 지배적인 포식자가 되었다. 이들 중 일부는 공기 호흡에 더 잘 적응하여 결국 양서류 사지동물로 진화했다. 이 초기 사지동물들은 크고 반수생 생활을 하는 어식성 동물이자 하천가의 매복 포식자로서, 육상 동물인 절지동물(주로 거미류와 다족류)을 사냥했다. 특히 한 그룹인 사슬척추류는 다른 사지동물까지 사냥하는 육상 최상위 포식자가 되었다.
석탄기 동안 습지 주변에서 사슬척추류가 지배적인 위치를 차지하자, 다른 양서류들은 물에서 더 멀리 떨어져 살 수 있는 적응을 갖춘 양막류로 진화하게 되었다. 이 양막류들은 곤충을 먹는 것에서 비교적 쉽게 육식으로 전환했으며, 일부는 석탄 숲의 풍부한 잎을 이용하는 초식으로 분화하기도 했다. 초식은 섬유소와 리그닌이 풍부한 식물 재료를 소화하기 위한 복잡한 적응이 필요했다. 석탄기 우림 붕괴 이후, 단궁류와 파충류 양막류는 이후 페름기 동안 육상 최고의 동물로서 빠르게 지배력을 확보했다. 일부 과학자들은 ''디메트로돈''과 같은 스페나코돈류 단궁류가 "자신보다 훨씬 큰 먹이를 먹을 수 있게 해주는 곡선형의 톱니 모양 이빨을 개발한 최초의 육상 척추동물"이라고 주장한다.
중생대에는 ''티라노사우루스''와 같은 일부 수각류 공룡들이 대표적인 육식 동물로 군림했다. 수각류가 가장 큰 육식 동물이었지만, 여러 육식성 포유류 그룹도 이미 존재했다. 고비코노돈과, 트라이코노돈과의 ''유굴라토르'', 델타테로이돈과와 ''키몰레스테스'' 등이 대표적이다. ''레페노마무스'', ''유굴라토르'', ''키몰레스테스'' 등은 당시 포유류 중 가장 큰 편에 속했으며, 심지어 공룡을 공격할 수도 있었다.
초기-중기 신생대에는 포유류가 지배적인 포식자 형태였다. 하이에노돈트, 옥시에나, 엔텔로돈, 프톨레마이디다, 아르토키온, 메소니키아 등 다양한 진수류 육식동물이 북반구 대륙과 아프리카에 퍼져 있었다. 남아메리카에서는 스파라소돈트가, 오스트레일리아에서는 다시유로모르피아나 틸라코레오니드 같은 여러 유대류 포식자가 번성했다. 미오세 이후 현재까지는 식육목 포유류가 지배적인 육식 포유류로 자리 잡았다.
개에서 ''델타테리디움''에 이르기까지 대부분의 육식 포유류는 카르나시알(육치), 긴 송곳니, 유사한 치아 교체 패턴 등 여러 공통된 치아 적응을 보인다. 예외적으로 틸라코레오니드는 다른 포유류와 매우 다른 이중절치 치열을 가졌고, 유트리코노돈트는 고비코노돈트나 ''유글레이터''처럼 세 개의 돌기가 있는 구조지만 카르나시알과 유사하게 기능하는 이빨을 가졌다.
고생대의 아노말로카리스와 같은 절지동물부터 오늘날의 늑대와 같은 포유류에 이르기까지, 지구 역사에는 다양한 육식동물이 등장했다. 이들 중 상당수는 사냥을 하는 포식자인 동시에 죽은 동물을 먹는 스캐빈저였으며, 다른 동물의 먹이를 빼앗는 약탈자이기도 했다[6]. 예를 들어, 사자는 뛰어난 사냥꾼이지만 기회가 되면 적극적으로 치타의 먹이를 빼앗기도 한다.
5. 먹이 획득 및 생태
육식동물이 먹이를 얻는 것은 쉽지 않다. 먹이가 되는 동물은 대부분 도망치거나 숨고, 방어하며 때로는 반격하기도 한다. 따라서 육식동물은 먹이를 찾고 잡는 뛰어난 능력을 발달시켜야 했다. 반대로 잡아먹히는 동물 역시 살아남기 위해 도망, 방어, 반격 능력을 계속 발전시킨다. 이는 마치 레드 퀸 가설처럼 포식자와 피식자 사이의 끊임없는 경쟁 관계를 보여준다.[6]
육식동물은 다양한 방법으로 먹이를 사냥한다. 먹이를 끈질기게 추적하는 방식과 한 곳에 숨어 기다리는 잠복형 방식이 대표적이며, 이 외에도 여러 중간 형태의 사냥법이 존재한다. 먹이가 되는 대상은 상황에 따라 달라지는데, 예를 들어 사자가 코끼리 새끼를 노리거나[7], 갈라파고스 제도의 갈라파고스매가 어린 바다이구아나를 사냥하는 것처럼[7], 같은 종류라도 성체, 새끼, 늙거나 병든 개체 등 다양하다.
모든 육식동물이 직접 사냥하는 것은 아니다. 다른 동물이 사냥하고 남긴 사체나 병들어 죽은 동물의 사체를 먹는 청소 동물(스캐빈저)도 있다.[6] 사자처럼 뛰어난 사냥꾼도 기회가 되면 치타의 먹이를 빼앗는 것처럼, 많은 육식동물은 사냥꾼이면서 동시에 청소 동물이나 약탈자의 역할을 하기도 한다.[6] 청소 동물은 사냥의 수고를 덜 수 있지만, 먹을 것을 찾기 위해 넓은 지역을 돌아다녀야 한다.
육식동물은 먹이 동물을 포식함으로써 그 동물이 몸에 축적한 영양소를 얻는다. 뼈나 내장까지 먹으면서 다양한 영양소를 흡수할 수 있지만, 동시에 문제점도 발생한다. 먹이 동물의 몸에 쌓인 소변이나 땀으로 배설되기 어려운 지용성 오염 물질까지 함께 섭취하게 되기 때문이다. 이로 인해 먹이 사슬 상위 단계로 갈수록 유해 물질이 더 높은 농도로 축적되는 생물 농축 현상이 나타나며, 이는 육식동물에게 더 심각한 피해를 줄 수 있다. 실제로 일부 지역에서는 공해로 인한 생물 농축 때문에 야생 육식 동물이 멸종 위기에 처하기도 한다.
한편, 일부 동물은 먹이로부터 특수한 능력을 얻기도 한다. 예를 들어, 어떤 민달팽이류는 자포동물을 먹고 그 독침(자포)을 자신의 몸에 저장하여 방어 수단으로 사용한다. 낭설류 군소는 녹조류에 속하는 해조류의 엽록체를 소화하지 않고 몸에 흡수하여 광합성을 통해 영양분을 얻는다. 곤충 중에서도 멧누에나방과의 나비 유충은 먹이 식물에서 얻은 독소 덕분에 새에게 잘 잡아먹히지 않는다.
6. 인간과의 관계
육식 동물의 간에는 비타민 A가 매우 많이 들어있다. 잡식 동물인 사람이 육식 동물의 간을 먹으면 적은 양으로도 비타민 A 과다증에 걸릴 위험이 크다. 따라서 보통 육식 동물의 간은 먹지 않는 것이 좋다. 예를 들어, 북극곰의 간을 많이 먹으면 비타민 A 과다증을 일으킬 수 있다는 사실이 잘 알려져 있다.
식문화에 따라 동물의 내장을 먹기도 하는데, 육식 동물의 내장 섭취는 주의가 필요하다. 특히 먹이 사슬 상위에 있는 육식 동물의 내장에는 오염 물질이 농축되어 있을 수 있다. 예를 들어 최상위 포식자인 참치와 같은 생선의 내장을 먹을 때도 비슷한 주의가 필요하다.
육식 동물은 활동량이 많아 고기에 힘줄이 많고 특유의 냄새가 날 수 있다고 알려져 있다. 하지만 조리를 잘 하면 냄새를 줄일 수 있다. 특히 조류나 파충류 육식 동물의 고기는 맛이 비교적 담백하다는 평가도 있다. 다만, 육식 동물은 기생충을 가지고 있을 가능성이 높으므로, 먹을 경우에는 반드시 열을 가해 충분히 익혀 먹어야 안전하다.
7. 심해 육식동물
바다에는 여과 섭식을 하는 동물군이 많이 존재하지만, 그중에서 심해를 생식 구역으로 하는 것들 중 육식성으로 변화한 것들이 보인다. 예를 들어 멍게류에서는 입수공이 크게 벌어져서 더 큰 먹이를 잡을 수 있게 된 큰입멍게 등이 있으며, 해면동물에서는 골편이 밖으로 돌출되어 소형 동물을 걸어 먹는 육식성 해면이라고 불리는 것이 있다. 이들은 심해에서는 부유물이 적기 때문에 먹이의 범위를 넓힌 것으로 생각된다.
참조
[1]
뉴스
Cats may get health benefits from vegan diet, study suggests
https://www.theguard[...]
2023-09-13
[2]
웹사이트
Crocodiles in Zimbabwe fed vegetarian diet to make better handbags
https://www.telegrap[...]
2014-04-08
[3]
논문
An ecological theory for the sudden origin of multicellular life in the Late Precambrian
[4]
서적
塩の秘密
[5]
웹사이트
https://www1.hills.c[...]
2020-03-00 #날짜 형식 변경 및 추정
[6]
간행물
Making a scavenger—the meat-thieving traits that have stood the test of time
Trinity College Dublin
2017
[7]
방송
プラネットアース
NHK
[8]
백과사전
Nutrient Requirements: Carnivores
[9]
백과사전
Mammals: carnivores
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