동물은 몸 속 어디에 자신의 성장에 대한 정보를 저장하고 있을까. 어류의 경우 이러한 기록은 비늘, 이석(otolith), 혹은 등뼈 등에 나타난다. 이 중 나이를 판단하는 데 가장 일반적으로 사용되는 것이 이석이다. 이석(耳石)은 물고기의 두개골에 위치한 뼈의 일종으로 사람의 귀뼈에 해당한다. 탄산석회로 이루어졌으며 물 속 소리의 진동을 뇌로 전달하고 몸의 균형을 잡는 역할을 한다. 이석의 단면을 현미경으로 관찰하면 여기에도 식물의 나이테와 비슷하게 고리모양의 띠가 나타난다. 수온의 변화에 따라 봄과 여름철에는 어류가 활발히 성장하고 가을과 겨울에는 상대적으로 성장이 느려져 두 시기에 만들어진 조직구조가 다르다. 이 차이가 나이테로 보이는 것이다. 비늘의 경우도 원리는 동일하다. 그러나 비늘은 어류의 나이와 정확히 일치하지 않는 경우도 있어 비늘보다는 이석이 더 널리 이용된다.
동물의 몸 중에서 나이를 판단할 수 있는 구조는 내부의 대사활동 같은 생명활동을 반영해야 한다. 또한 대사활동 결과 생긴 산물이 다시 재흡수되거나 시간에 따라 그 구조가 변해서도 안된다. 이런 면에서 조개의 패각(껍질)은 훌륭한 기록장이라고 할 수 있다. 모든 종에 적용되지는 않지만 패각의 표면을 자세히 들여다보거나 손으로 쓸어보면 반들반들한 부분과 거친 부분이 반복된다. 성장이 활발한 시기에 형성된 부분이 부드럽고 그렇지 않은 시기에 형성된 부분이 거친 것이다. 이것을 단면으로 잘라 관찰하면 연륜을 뚜렷이 볼 수 있다.
인간 못지않게 수명이 긴 거북의 나이는 어떻게 알 수 있을까. 거북도 나이테를 지니고 있다. 보통 등딱지라고 하는 각질판에 성장륜(growth layer)이 기록된다. 이 또한 서식환경, 온도, 강수량, 일사량, 먹이의 종류와 섭취할 수 있는 먹이의 양에 따라 성장속도가 달라져 생긴다. 한 개의 나이테가 정확히 1년에 해당하지는 않으므로 정확한 나이를 산출하기는 힘들지만 대략의 나이는 추정할 수 있다. 단 물에서 주로 사는 수생종은 대개 정기적으로 각질판을 탈피하기 때문에 몇 년이 지나면 초기의 성장륜이 희미해지고 나중에는 없어져 버려 연령추정을 확실히 할 수 없다. 각질판을 가지고 있는 거북은 자신의 유구한 역사를 증명하는 기록장을 지니고 있는 셈이다.
치아는 최고의 연륜 정보
동물의 건강상태나 나이를 한눈에 알아보려면 치아를 조사한다. 이빨이 몇 개나 났으며 마모정도가 어떤지에 따라 대략적인 나이와 건강상태를 추측할 수 있다. 치아에도 나이테가 들어 있다. 치아의 어디에 나이테가 숨어 있는 것일까. 치아를 횡적으로 잘라 단면을 보면 상아질과 백악질이 성장하면서 생긴 나이테가 보인다.
치아의 구조를 간략히 살펴보자. 이빨의 겉면을 싸고 있는 것이 법랑질 또는 사기질이라고 하는 에나멜층이다. 이는 석회화된 조직으로 인체조직 중 제일 단단하다. 법랑질 안쪽에 위치하고 있는 것이 상아질(dentin)이다. 치아를 가장 많이 형성하고 있는 조직으로 법랑질 다음으로 단단한 석회조직이다. 상아질의 안쪽은 치수강(pulp cavity)으로 신경, 혈관 등이 자리하고 있는 빈 공간이다. 잇몸의 아래쪽 맨 바깥은 백악질(cementum)이라고 하는 조직이 둘러싸고 있다. 백악질의 내면은 상아질에 단단하게 접착되고 외면은 치근막에 연결돼 치아를 턱뼈에 고정시키는 역할을 한다.
성장을 하면서 상아질과 백악질은 안쪽으로 점차 자라나 치수강을 메워나간다. 이 중 상아질과 백악질은 일생 동안 성장을 하게 되는데 이 과정에서 성장륜이 나타나는 것이다. 성장륜은 치아를 종적으로 혹은 횡적으로 잘라 그 단면을 염색하여 현미경으로 보면 관찰할 수 있다.
이빨의 나이테를 잘 볼 수 있는 것은 이빨고래이다. 고래는 먹이를 섭취하는 방법에 따라 이빨고래와 수염고래로 나눌 수 있는데 이빨고래의 치아에 나이테가 나타난다. 바닷물 속에서 생활하므로 계절에 따른 수온변화에 따라 한 해에 한 개씩의 성장륜이 생긴다. 수염고래는 이빨대신 고래수염(baleen)이라고 하는 뻣뻣한 섬모를 가지고 있다. 이빨로 먹이를 씹는 대신 수염판(baleen plate)으로 물을 여과해 물 속의 먹이를 걸러 먹는다. 이빨이 없으므로 이들의 나이는 다른 방법으로 알아낸다. 이어플러그(ear plug)에 있는 층상구조가 나이를 말해준다. 보통 한 쌍의 밝은층과 어두운층이 1년을 나타낸다.
이빨고래를 포함한 대부분의 포유동물이 이빨에 나이테를 가지고 있다. 계절변화에 따른 성장속도의 차이에 따라 나이테가 나타나므로 특히 겨울잠을 자는 동물의 경우 성장륜은 한 해에 하나씩 생기게 된다. 그러나 성장륜이 나이와 정확히 일치하지 않는 동물도 있다. 이는 환경변화와 같은 외적요인의 변화 사이클이 자신의 내부에서 일어나는 사이클과 일치하지 않기 때문이다
동물의 나이테는 무언가요?
