태생

3. 생식 방식

일반적으로 동물은 알의 형태로 새로운 개체를 형성하지만, 알을 그대로 체외로 배출하는 대신 어미의 체내에서 부화시켜 새끼의 형태로 낳는 경우가 있다. 이때, 알이 가진 영양분으로 새끼가 성장하여 태어나는 것을 난태생이라고 한다. 반면, 알에서 태어난 새끼가 어미의 몸과 어떤 형태로든 연결되어 모체로부터 영양 등을 공급받으며 성장하고, 충분히 발육한 후에 태어나는 것을 '''태생'''(胎生)이라고 한다. 난생, 난태생, 태생 사이에는 다양한 중간 단계가 연속적으로 존재하며, 이들을 명확하게 구분하기는 어렵다.

일반적으로 태생은 부모에 의한 자녀 보호 형태 중에서는 비교적 꼼꼼한 쪽에 속한다고 여겨진다. 그러나 진딧물이나 물벼룩처럼 새끼를 보호하지 않고 다량의 자손을 생산하는 경우도 태생에 해당하므로, 태생이 반드시 새끼 보호와 밀접하게 관련되어 있다고 단정할 수는 없다. 새끼는 부모로부터 영양을 공급받을 뿐만 아니라 체내에 보호됨으로써 포식자로부터 안전하게 지켜진다. 또한, 큰 알을 낳는 경우에는 산란 전까지 모든 영양분을 모아야 하지만, 태생의 경우 부모가 자신의 영양을 보충하면서 장기간에 걸쳐 조금씩 새끼에게 영양을 공급할 수 있으므로 부담이 적다. 반면, 어미는 새끼를 체내에서 기르는 기간 동안 부담이 커진다. 따라서 큰 새끼를 낳을수록 한 번에 낳는 새끼 수는 적다. 예를 들어 체체파리나 대부분의 영장류, 소처럼 번데기가 되기 직전의 유충을 낳거나 한 번에 한 마리의 새끼를 낳는 경우가 이에 해당한다.

3. 1. 동물의 생식 방식 분류

• '''조직영양태생''': 수정란은 암컷의 난관에서 발달하지만, 난식 또는 형제식(일부 상어나 알프스 도롱뇽에서 볼 수 있는 자궁 내 포식)을 통해 영양분을 얻는다.
• '''혈관영양태생''': 태반을 통해 암컷이 영양분을 제공한다. Gastrotheca ovifera 개구리는 특수한 아가미를 통해, 석룡 ''Pseudemoia entrecasteauxii''와 대부분의 포유류는 혈관영양태생을 보인다.
• '''태반 태생''': 가장 고도로 발달된 태생 형태이다. 태반 포유류(인류 포함)가 가장 잘 알려진 예이며, 일부 전갈 종^[3]과 바퀴벌레^[4][5], 특정 속의 상어와 뱀, 그리고 일부 천산갑 종에서도 나타난다.
• '''난태생''': 덜 발달된 태생 형태로, 대부분의 살무사와 난태생 경골어류(포에실리과)에서 나타난다. 그러나 이 용어는 정의가 모호하고 일관성이 없어 쓸모없어질 수 있다.^[2]

3. 2. 태생의 종류

• '''조직영양태생''': 수정란은 암컷의 난관에서 발달하지만, 난식 또는 일부 상어나 알프스 도롱뇽(''Salamandra atra'')에서 볼 수 있는 자궁 내 포식(알이나 형제 배아를 먹는 방식)을 통해 영양분을 얻는다.
• '''혈관영양태생''': 종종 어떤 형태의 태반을 통해 암컷이 영양분을 제공한다. ''Gastrotheca ovifera'' 개구리의 경우, 배아는 특수한 아가미를 통해 어미로부터 영양분을 공급받는다. 석룡 ''Pseudemoia entrecasteauxii''와 대부분의 포유류는 혈관영양태생을 보인다.

• '''태반 태생''': 가장 고도로 발달된 태생 형태이다. 태반 포유류(인류 포함)가 가장 잘 알려진 예이지만, 일부 전갈 종^[3]과 바퀴벌레^[4][5], 특정 속의 상어와 뱀, 그리고 일부 천산갑 종에서도 발견된다.

4. 태생의 진화

일반적으로 태생과 태생 영양은 난생과 난황 영양(난황을 통해 공급되는 영양분)의 조상 상태에서 진화한 것으로 여겨진다.^[9] 태생으로 이어지는 진화 단계에 대한 전통적인 가설은 선형 모델인데, 이 모델에 따르면 수정이 내부적으로 이루어진 경우 알은 어미의 생식계에서 점진적으로 더 오랜 기간 동안 보유되었을 수 있다. 알 보유가 지속되면서, 난황 영양 태생, 즉 난황으로 영양분을 공급받지만 배아의 전체 발달 과정이 어미의 생식계 내에서 일어난 후 새끼들이 부화하면서 어미가 출산하는 형태가 점차적으로 발달했을 수 있다. 다음 단계는 초기 태생 영양으로, 난황 공급이 점차 감소하고 어미의 생식계에서 공급되는 영양분으로 보충되는 것이다.^[10]

태생은 종의 생태와 생활 전략에 따라 어미에게 더 힘들고 신체적, 에너지적으로 더 큰 부담이 될 수 있지만, 척추동물에서만 150회 이상 수렴 진화했을 정도로 다양한 이점을 제공한다.^[11]

태생은 기생충과 포식자로부터 좋은 보호를 제공하고, 역경 속에서 신뢰성과 경제성 문제를 해결하는 데 유연성을 제공한다. 영양 알에서부터 어려운 시기에 또는 어미가 출산하기에 너무 많은 경우 부분적으로 발달된 배아의 흡수에 이르기까지 다양한 변형이 존재한다. 태생의 가장 중요한 장점 중 하나는 체온 조절과 삼투 조절과 같은 배아의 다양한 형태의 생리적 지지와 보호이다. 발달 중인 자손은 어미의 몸 안에 남아 있기 때문에, 어미는 이동하는 배양기가 되어 발달 중인 새끼를 과도한 열, 추위, 가뭄 또는 홍수로부터 보호한다. 이는 기후 변화가 과도하거나 이동 사건으로 인해 개체군이 불리한 온도 또는 습도에 노출될 때 대처할 수 있는 강력한 선택지를 제공한다.

동물은 보통 알의 형태로 새로운 개체를 형성하지만, 알을 그대로 체외로 배출하는 것이 아니라 어미의 체내에서 부화시켜 새끼의 형태로 낳는 경우가 있다. 이때, 알이 가진 영양으로 새끼가 성장하여 태어나는 것을 난태생이라고 한다. 반면, 알에서 태어난 새끼가 어떤 형태로든 어미의 몸과 연결되어 모체로부터 영양 등의 공급을 받으며 성장하고, 충분히 발육한 후에 태어나는 것을 '''태생'''(胎生)이라고 한다. 난생, 난태생, 태생 사이에는 연속적인 다양한 중간 단계가 있으며, 각각을 명확하게 정의하기는 어렵다.

태생은 부모에 의한 자녀 보호 형태 중 꼼꼼한 쪽에 속한다고 여겨지지만, 진딧물이나 물벼룩처럼 새끼 보호와 밀접하게 관련되어 있다고 한정할 수는 없다. 새끼는 부모로부터 영양 공급을 받을 뿐만 아니라, 체내에 넣어 가지고 다님으로써 포식자로부터 보호받는다. 또한, 큰 알을 낳는 경우에는 부모는 산란하기 전까지 모든 영양을 모아야 하지만, 부모가 자신의 영양을 보충할 때 장기간에 걸쳐 조금씩 모으면 되기 때문에 부담이 적다. 반대로, 어미에게는 새끼를 체내에서 기르는 기간의 부담이 커진다. 그 때문에, 큰 새끼를 낳을수록 한 번에 낳는 새끼 수가 적다. 예를 들어 번데기가 되기 직전의 유충을 낳는 체체파리나 많은 영장류, 소 등의 한 번에 낳는 새끼 수는 원칙적으로 1마리이다.

4. 1. 한랭 기후 가설

5. 태생의 퇴화

거르호노투스속 도마뱀에서 난태생에서 태생으로의 진화가 최대 8번 발생했을 수 있다는 연구 결과가 보고되었다. 일부 연구에서는 난태생에서 태생으로 다시 진화했을 가능성도 제시되었다. 이러한 연구들은 뱀목에서 출산 방식이 불안정한 형질이며, 태생이 서늘한 기후와 강하게 연관되어 있다는 "한랭 기후 가설"을 뒷받침한다.

그러나 다른 연구자들은 출산 방식의 불안정성 개념에 대해 반론을 제기한다. 이들은 선조 상태 재구성 분석이 사용된 계통 발생 정보에 의존하며, 계통 발생 오류에 취약한 최대가능도 나무의 사용은 난태생에서 태생으로의 발생 횟수를 과대평가할 수 있다고 지적한다. 또한, 난태생으로 다시 돌아가기 위해서는 난각 섬유를 합성하고 분비하는 자궁샘의 재발달, 난각 두께로 인한 산란 시기의 회복 등 복잡한 형태학적, 행동적 변화가 필요하다고 주장한다. 태생 진화 과정에서 난태생 유전자의 기능이 저하되거나 상실되면, 이러한 유전자가 다시 진화해야만 역전이 가능해지는데, 이는 난태생 생식 방식의 복잡성을 고려할 때 매우 어렵기 때문에 출산 방식이 단순하게 불안정하다는 주장은 설득력이 떨어진다고 비판한다.

6. 분류군

포유류 외에도 곤충(진딧물, 체체파리 등), 절지동물 중 전갈 일부, 유조동물새각류, 경골어류(붕어 등), 연골어류 중 상어 일부 등 다양한 분류군에서 태생이 나타난다. 태생은 생물의 역사에서 여러 번 독립적으로 진화했다.^[3][4][5]

7. 태아와 자궁 (포유류 중심)

태생 동물에서는 알이 어미의 몸 밖으로 나오지 않고 체내수정을 통해 수정되어 태아가 된다. 포유류와 같이 자궁 내에 태반을 형성하여 어미와 태아 사이에 물질 교환이 이루어지는 경우가 있다.

자궁은 어미의 몸속에서 태아를 기르는 주머니 모양 또는 관 모양의 기관으로, 보통 난관의 일부로부터 형성된다. 자궁 안에서 태아가 자라고 있는 상태를 임신이라고 한다. 수정란이 자궁에 들어가면 임신이 시작되며, 이는 아이의 출산으로 끝나거나 태아의 성장 실패 등으로 유산되는 경우도 있다. 임신 시작부터 출산까지의 기간은 임신 기간이라고 하며, 동물의 종류에 따라 일정하다.

8. 종자식물의 경우

종자식물의 종자에는 어린 식물체가 들어 있으며, 수정란이 식물의 형태가 될 때까지 영양을 공급하여 기르는 점에서는 태생과 비슷하다.

맹그로브를 구성하는 홍수림과 식물은 가지에 달린 열매에서 굵은 배축(뿌리가 아님)이 뻗어, 마침내 배축 끝에 새싹이 생긴 상태로 열매에서 떨어진다. 이것을 '''태생종자'''(영어로는 viviparous seedling이라고 하므로, 태생유묘라고 부르는 것이 옳다는 생각도 있다)라고 한다. 태생종자는 간조 때에는 진흙이나 모래에 박히기도 하지만, 만조 등 수면에 떨어진 경우에는 진흙이나 모래에 박히지 않고 퍼져 나간다.

참조

_[1] 서적 Les stratégies de reproduction des animaux Eds Dunod Sciences
_[2] 서적 Classification of the Reproductive Patterns of Amniotes https://www.research[...]
_[3] 서적 Encyclopedia of Entomology https://books.google[...] Springer Reference
_[4] 서적 The Other Insect Societies Belknap Press
_[5] 웹사이트 Mom Genes: This cockroach species' live births are in its DNA http://www.livescien[...] Purch 2016-01-26
_[6] 학술지 Invasive implantation and intimate placental associations in a placentotrophic African lizard, ''Trachylepis ivensi'' (scincidae)
_[7] 학술지 Genotypic sex determination enabled adaptive radiations of extinct marine reptiles
_[8] 학술지 Sex determination: Viviparous lizard selects sex of embryos
_[9] 학술지 Ancestral state reconstructions require biological evidence to test evolutionary hypotheses: A case study examining the evolution of reproductive mode in squamate reptiles
_[10] 학술지 Convergent evolution of viviparity, matrotrophy, and specializations for fetal nutrition in reptiles and other vertebrates
_[11] 학술지 Evolution of vertebrate viviparity and specializations for fetal nutrition: A quantitative and qualitative analysis
_[12] 학술지 Evolution of viviparity: a phylogenetic test of the cold-climate hypothesis in phrynosomatid lizards
_[13] 웹사이트 デジタル大辞泉「胎生」（たいしょう） - goo辞書 http://dictionary.go[...]