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척추동물은 척삭동물 집안의 한 식구

척추동물의 계급, 즉 분류범주는 아문(subphylum)이며, 척추동물아문(Vertebrata)은, 동물계(Animalia), 척삭동물문(Chordata)이라는 상위의 계급에 포함된다. 척삭동물문이라는 명칭은 그리스어의 끈(Chorde)에서 유래했다. 모든 척삭동물은 일생의 어느 한 지점에 다음과 같은 네 가지 특성을 가진다.

1. 척삭 : 소화관의 등쪽에 막대 모양의 척삭이 있다. 평생 척삭을 가지기도 하나, 발생과정 중에 퇴화 혹은 완전히 소멸되기도 한다.
2. 등쪽의 속이 빈 신경관 :척삭의 등쪽에는 중추신경계가 있고 앞쪽 끝 부분이 뇌로 발달한다.
3. 인두주머니(인두열) : 소화관의 앞쪽인 인두 벽에는 아가미틈(gill slit)이 있으며, 육상 동물의 경우에는 발생 초기에 나타난다.
4. 꼬리 : 항문 뒤까지 확장된 근육성의 꼬리를 가지며, 사람의 꼬리는 출생 전에 사라진다.

이러한 특징을 가진 척삭동물문에는 척추동물아문 외에, 멍게류(우렁쉥이류)와 같은 미삭동물아문(Urochordata)과 창고기류와 같은 두삭동물아문(Cephalochordata)이 있으며 이들은 모두 무척추동물이다. 척삭동물문에 속하는 종류는 바다, 민물, 육상 및 공중에서 생활한다. 이들의 분류에는 두개골(머리뼈), 척추뼈, 턱, 허파, 사지, 양막, 신체덮개(피부의 변형상태), 체온유지 방법, 심장의 방의 개수 등, 많은 특성이 이용된다.

척삭동물 집안의 다른 형제들, 미삭동물과 두삭동물

그렇다면, 척추를 가지고 있는 사람의 계급은 무엇일까? 사람은 동물계, 척삭동물문, 척추동물아문에 속하는데, 겉보기에 멍게와는 아주 많이 다른 동물로 생각된다. 그런데 멍게는 사람과 같은 척삭동물문에 속한다. 즉, 우리가 즐겨먹는 멍게와 해삼 중에서는, 사람과 같은 척삭동물문에 속하는 멍게류가 극피동물문에 속하는 해삼보다 더 가깝고, 더욱이 사람과 멍게 사이가 멍게와 해삼 사이보다 오히려 더 가깝다고도 할 수 있다. 위에서 설명한대로 척추동물아문과 가까운 종류로는 미삭동물아문과 두삭동물아문을 들 수 있으며 다음과 같은 특징을 가진다.

1. 미삭동물아문(Urochordata)

이 동물군에는 멍게(우렁쉥이)류가 속하는데, 피낭류라고도 불리며, 길이는 1cm에서 수cm에 이른다. 바다의 조간대에서 심해까지에서 발견되며, 단독생활을 하거나 군체를 이룬다. 부유생활을 하는 것도 있지만 대부분 성체가 되면 고착생활을 한다. 이들의 유생은 좌우대칭형 유영자로서, 척삭동물의 특징을 가지지만, 고착하여 성체가 되면 체강이 없어지고, 소화기 뒤쪽이 퇴화하며, 배설기, 척삭 및 신경관도 퇴화한다. 해수로부터 먹이를 여과해서 얻으며 인두에 들어온 해수로부터 용존 산소를 얻는다. 현생의 미삭동물은 해초강(Ascidiacea), 탈리아강(Thaliacea) 및 유형강(Larvacea) 에 속하는 7목 약 1,200종 이상이 알려져 있다.

2. 두삭동물아문(Cephalochordata)

몸의 양끝이 뾰족해서 물고기 모양이며 창고기(lancelet)라고 불리며, 대부분 새끼손가락 보다 작다. 해변가 모래진흙 속에 살며, 얕은 퇴적물에 파고들어 대부분의 시간을 보낸다. 척삭이나 체절성의 근육을 사용해서 유영한다. 복잡한 뇌는 없지만 등쪽의 신경관의 앞부분이 확장되어 있다. 적혈구는 없지만 폐쇄순환계를 가지며, 용해된 산소와 이산화탄소는 얇은 표피층을 통해서 확산된다. 구강의 벽에 있는 섬모들이 움직여 물이 들어오게 하며, 인두벽 아가미틈에 나 있는 200개 정도의 섬모가 먹이를 붙잡으며, 피낭류처럼 먹이를 여과해서 먹는다. 배설기는 원시적이고, 심장이 없으며, 체표에 섬모가 나 있다. 창고기목(Amphioxi) 만이 알려져 있고, 약 28종이 알려져 있다.

척추동물아문(Vertebrata)에는 어떤 종류가 있나?

척추동물은 척삭동물문 중 가장 많은 동물을 포함하며, 척추동물아문(Vertebrata)의 Vertebra는 라틴어로 ‘joint'(관절, 연결)를 의미한다. 위의 두 아문과는 척삭(notochord)이라는 공통된 특징을 가지지만, 척주(vertebral column)를 가진다는 점에서 뚜렷이 구분된다. 척추동물은 2개의 그룹, 즉 물고기류인 어상강(Pisces)과 양서류, 파충류, 조류 및 포유류를 포함하는 사지상강(Tetrapoda)으로 나뉘며, 9개의 강(class)에 속하는 약 48,170종이 현생종으로 알려져 있다.

1. 어상강(Pisces)

대부분 몸이 비늘로 싸여 있으나, 턱이 없고 입이 원형인 원구류(먹장어강, 두갑강)는 비늘이 없는 점액성 피부를 가진다. 현생 원구류는 등, 꼬리 또는 항문 뒤에 홑지느러미를 가지지만, 연골어류와 경골어류에서는 가슴과 배에 쌍을 이루는 짝지느러미를 가진다. 원구류와 연골어류의 골격은 연골성이고 경골어류는 연골성 경골과 막성 경골을 가진다. 아가미를 가지며 부레를 가지기도 한다. 심장은 1심방 1심실, 배설기는 중신형이다. 콧구멍은 원구류에서 1개, 그 밖의 어류에서는 1쌍이며 후각에 관여한다. 미각은 구강, 안면, 수염, 가슴지느러미 등에서 감지한다. 피부의 측선(lateral line)은 물 흐름의 방향, 세기 및 압력을 감지한다. 다음의 5개 강(class)으로 구분되나 학자에 따라서는 먹장어강(Myxini)과 두갑강(Cephalaspidomorphi)을 합쳐서 무악어강(Agnatha)으로 분류하기도 한다. 현생종으로 약 24,618종이 알려져 있고, 이것은 척추동물 전체 종수의 약 51.1 %를 차지한다.

먹장어강(Myxini)

턱이 없고, 입은 원형이다. 한 개의 반고리관이 있고, 눈은 보이지 않는다. 경골이 없다. 1-16개의 아가미구멍(외새공)이 있으며 짝지느러미는 없다. 먹장어, 꾀장어 등이 알려져 있다.

두갑강(Cephalaspidomorphi)

턱이 없고, 입은 원형이며, 각질의 이빨이 난 구반(빨판)을 사용해서 숙주에 부착한다. 2개의 반고리관, 2개의 눈이 있다. 중추골격은 척삭으로 되어 있고 약간의 척추골이 있다. 화석종인 갑주어류(멸종), 현생종인 칠성장어 등 약 41종이 알려져 있다.

판피어강(Placodermi)

최초의 턱을 가진 4억년 전의 어류로서, 경골성 골격과 짝지느러미가 있고 구개골이 부분적으로 경골화되어 있다. Remigolepis (멸종).

연골어강(Chondrichthyes)

턱을 가지며, 내부골격은 연골성이다. 부레가 없고, 꼬리지느러미는 부정형, 창자 안에는 나선형의 판막(나선판)이 있다. 수컷의 배지느러미의 안쪽이 변형되어 교미기(교접각)로 되었다. 2아강 9목으로 구성되며, 상어류, 홍어 등 약 850종의 현생종이 알려져 있다.

경골어강(Osteichthyes)

턱을 가지며, 경골화된 골격을 가진다. 보통 부레가 있으며, 창자에 나선판이 없다. 아가미에 한 개의 경골성 새개(아가미뚜껑)가 덮고 있다. 두 개의 아강으로 나뉘는데, 그 중 육기아강(Sarcopterygii)에는 절멸되었다고 알려졌다가 1938년에 남아프리카 동부지역에서 발견된 Ceolacanth 및 폐어류 3속을 포함한다. 조기아강(Actinopterygii)에는 대부분의 물고기가 포함되며, 2하강 42목 약 23,681종의 현생종이 알려져 있다.

2. 사지상강(Tetrapoda)

쌍을 이루는 앞·뒷다리로 이동 및 운동한다. 아가미로 호흡하는 것도 있지만 주로 허파로 호흡한다. 대부분 육상생활을 하며 수중생활을 하는 것도 있다. 다음의 4개의 강(class)으로 분류된다.

양서강(Amphibia)

양서류라는 이름은 육지와 물 양쪽에서 활동하는 데서 붙여졌다. 대부분 축축하고 비늘이 없는 얇은 피부를 통해서 호흡하지만, 어떤 종의 성체는 주머니 모양의 폐를 통해서 산소를 얻는다. 대부분의 종의 유생은 물에서 활동하지만 성체는 육지와 물, 양쪽에서 활동한다. 도롱뇽 중에는 유생단계의 형태에서 변화하지 않거나 또는 육지로 이동하지 않은 채 성적으로 성숙하는 것도 있으며(유형성숙), 이와는 대조적으로 육지에서 번식하고 유생단계를 거치지 않는 개구리와 도롱뇽도 있다.

현생의 양서류는 순추아강의 무미목(개구리, 두꺼비 등), 공추아강의 유미목(=도롱뇽목, 도롱뇽 등)과 무족목(무족영원류) 등, 2아강 3목 약 3,000-4,000종이 알려져 있다. 산성비와 많은 양의 자외선 B 또는 기생충 감염으로 최근 그 수가 현저히 감소되었다. 멸망한 무리로서 4목이 있다.

파충강(Reptilia)

몸 표면은 각질의 표피성 비늘로 덮여있으며 골질의 표피성판으로 덮여 있는 것도 있다. 피부에는 샘이 거의 없다. 뱀류에는 다리가 없으나 보통 2쌍의 다리를 가지며 발에는 5개의 발가락이 있다, 내골격은 경골로 되어 있고, 갈비뼈는 가슴뼈와 함께 완전한 흉곽을 이룬다. 머리뼈에 한 개의 후두돌기(occipital condyle)를 가진다. 4개의 다리, 등뼈, 견대(shoulder girdle), 요대(pelvic girdle)가 육상의 사지동물로 생활하기에 알맞게 발달되어 있다. 폐호흡을 하고 아가미는 없으나 발생초기에 아가미궁이 나타난다. 심장은 대부분 2심방과 불완전하게 나뉜 2심실로 되어 있으나, 악어류에서는 심실이 완전하게 나뉘어 있다. 신장은 성체에서 후신이 발달하며, 뇌의 등쪽에 시엽이 있고 12쌍의 뇌신경이 있다. 체내수정을 하며, 알은 가죽이나 석회질처럼 단단한 껍질로 싸여 있고 발생 중에 배막(양막, 장막, 난황난, 요막)이 생긴다.

현생의 파충류로는 무궁아강의 거북목(거북, 자라, 남생이), 인용아강의 훼두목(뉴질랜드의 Sphenodon punctatum), 뱀목(도마뱀, 장지뱀, 카멜레온, 유혈목이, 능구렁이, 살모사 등), 및 조용아강의 악어목(악어류) 등, 3아강 4목 약 6,000종이 알려져 있다. 멸망한 무리로서 8목이 있다.

조강(Aves)

몸은 머리, 목, 몸통, 꼬리의 네 부분으로 구분된다. 몸 표면은 표피성의 깃털로 덮여 있고, 다리에 비늘이 있다. 앞다리는 나는데 적응했고 발에 보통 4개의 발가락이 있다. 피부는 얇고 땀샘이 없으며, 귓바퀴는 흔적적이다. 골격은 완전하게 골화되었고, 뼈 속은 비어 있다. 갈비뼈는 작고 가슴뼈는 잘 발달하여 용골돌기(keel)를 가지지만, 없는 경우도 있다. 뇌가 발달했고 12쌍의 뇌신경을 가진다. 심장은 2심방 2심실, 오른쪽 동맥궁이 남아 있다. 온혈성이며, 적혈구에 핵이 있다. 허파에 공기주머니가 연결되어 내장이나 뼈 속에 뻗어 있다. 기관과 기관지 연접부위에 울음관(syrinx)이 있다. 신장은 후신형이며, 방광이 없다. 암컷에는 왼쪽 난소와 수란관만이 발달되어 있다. 체내수정을 하며 난생이고 알은 단단한 석회질 껍질로 싸여 있다. 발생 중에 배막이 나타난다.

이전의 연구에서는 파충류와 조류가 독립적인 분류군으로 생각되어 왔으나, 근래에는 화석 증거에 의하여 조류가 파충강 조용아강 용반목 수각아목에서 유래했을 가능성이 매우 높은 것으로 추측되고 있어, 조류가 악어류(파충강 조용아강 악어목)와 매우 가까운 사이로 생각되고 있다. 현생의 조류로는 신조아강의 23목 약 9,702종이 알려져 있다. 멸망한 무리로서 5목(시조새 등)이 있다.

포유강(Mammalia)

포유류라는 뜻은 글자 그대로 젖을 먹이는 동물이라는 뜻이며 Mammalia라는 명칭은 라틴어의 mamma(=breast, 유방)에서 유래했다. 몸은 머리, 목, 몸통, 꼬리의 네 부분으로 구분되며, 온혈동물이고, 몸 표면은 털로 덮여 있다. 피부에는 땀샘, 지방샘(피지선), 젖샘이 있고 네 다리는 운동방식에 따라 다양하게 적응하였다. 양 턱에 이빨이 있고, 앞니, 송곳니, 앞어금니, 어금니로 분화하였다. 움직일 수 있는 눈꺼풀과 육질의 바깥귀가 있다. 귀에는 달팽이관이 발달했다. 심장은 2심방 2심실로 되어 있고, 왼쪽 동맥궁이 남아 있다. 대부분 적혈구에 핵이 없다. 호흡계에는 허파와 성대가 있다. 가슴과 배 사이에 근육성의 횡격막이 있다. 신장은 후신형이고, 요도는 보통 방광에 열린다. 비뇨생식공과 항문은 따로따로 열려 있다(단공류 제외). 뇌는 고도로 발달했고 12쌍의 뇌신경을 가진다. 체내수정을 하며, 발생중 배막이 생긴다. 수정란은 알을 낳는 단공류를 제외하고는 자궁에서 발생한다. 어린 새끼를 미숙한 상태로 출산하여 육아주머니에서 양육하는 유대류를 제외하고는 태반이 형성된다. 어린 새끼는 젖샘에서 분비되는 젖으로 양육된다.

현생의 포유류는 원수아강의 단공목(가시두더지, 오리너구리 등), 진수아강 후수하강 유대상목(주머니두더지, 주머니쥐, 캥거루 등)의 7목, 진수아강 정수하강(단공목과 유대상목을 제외한 전 포유류)의 18목, 총 2아강 26목 약 4,629종이 알려져 있다. 멸망한 무리로서 17목이 있다.

* 위의 내용은 주로 동물분류학(노분조, 미삭동물아문과 두삭동물아문; 김익수, 어상강; 윤명희, 사지상강, 2005, 동물분류학회 편저, 집현사)의 내용에 의거하여 기술하였다.