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1. 분류 및 진화사
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| 백상아리속 상어들의 이빨 화석. 가장 맨 오른쪽이 현생 백상아리다. | |
백상아리의 톱니는 해양포유류의 두꺼운 피하지방층을 쉽게 분쇄할 수 있도록 진화하며 점점 커졌다.
마이오세 백상아리는 메갈로돈과 같은 오토두스과(Otodontidae)의 상어들, 그리고 향유고래류들과 공존하였다. 대형 상어들과 중대형 향유고래들은 중대형 수염고래류 같은 크고 느린 해양포유류를 주로 포식한 반면, 백상아리들은 기각류, 돌고래류 같은 작고 빠른 해양 포유류와 케토테리움과(Cetotheriidae) 같은 작은 중형 수염고래들을 주로 포식했다. 이 덕분에 플라이오세 후기에 대형 상어들과 중대형 향유고래들은 영양공급에 불리해서 멸종할 수 밖에 없었지만, 백상아리들은 영양공급에 유리해서 생존할 수 있었다.
예전에 메갈로돈의 후손이라는 추측이 있었지만 둘의 이빨 모습도 다르고 백상아리의 조상은 허벨백상아리로 밝혀지면서 메갈로돈의 후손이라는 추측은 사장되었다.
2. 생김새 및 특징
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이들의 턱은 주식인 해양포유류의 살점, 피하지방층을 자를 수 있도록 발달한 편인데, 부정교합 구조로 입을 위아래로 크게 벌릴 수 있다. 이빨은 가로 5cm에 세로 7cm로, 약 3백개의 이빨이 7줄로 배열되어 있다. 앞줄의 이빨이 부러지면, 뒷줄의 이빨이 그 앞줄에 배열되는 방식으로 이빨이 재생된다. 또한, 치아에 불소 성분이 있어 충치를 억제할 수도 있다고 한다.
| 아프리카비단뱀 | 15kg |
| 사바나왕도마뱀 | 25kg |
| 인간[1] | 68kg |
| 금강앵무 | 76kg |
| 핏 불 테리어 | 106kg |
| 저먼 셰퍼드 | 108kg |
| 아프리카들개 | 143kg |
| 로트와일러 | 149kg |
| 태즈메이니아데블 | 179kg |
| 늑대 | 184kg |
| 도사견 | 252kg |
| 대서양수염상어 | 294kg |
| 백상아리 | 303kg |
| 사자[2] | 313kg |
| 황소상어 | 448kg |
| 호랑이 | 450kg |
| 점박이하이에나 | 453kg |
| 악어거북[3] | 455kg |
| 훔볼트오징어[4] | 510kg |
| 고릴라 | 700kg |
| 하마[5] | 816kg |
| 바다악어 | 1.7t |
| 나일악어 | 2.3t |
| 티라노사우루스 | 4 ~ 6t |
| 데이노수쿠스 | 2 ~ 10t |
| 메갈로돈[6] | 11 ~ 18t |
| 백상아리의 측정된 치악력을 비례로 추정한 수치 | |||||
| 종 | 길이 | 무게 | 비례 | 앞쪽 턱의 힘 | 뒤쪽 턱의 힘 |
| 백상아리 | 2.5m | 240kg | 1배(기준) | 1, 601N | 3, 131N |
| 백상아리 | 3.3m | 423kg | 1.46배 | 2, 341N | 4, 577N |
| 백상아리 | 6.4m | 3.324t | 5.82배 | 9, 320N | 18, 216N |
치악력 자체는 상당하지만, 다른 상어들과 비교하면 체급에 비해 치악력 실측치가 비교적 약하다고 한다. 청상아리 같은 포식자들의 이빨은 송곳처럼 찌르는 이빨인만큼 찌르는 데 유리한 턱의 교합력과 송곳니의 경도가 발달한 반면, 백상아리의 이빨은 톱처럼 자르는 이빨인만큼 자르는 데 유리한 턱의 교합 구조와 톱니의 예리도가 발달했는데, 그 날카로움으로 인해 아메리카 대륙의 원주민들도 이들의 이빨을 무기로 사용한다고 한다.
백상아리의 비늘은 각질층으로 되었기에 유선형적인 몸 구조와 더불어 해류의 저항을 상쇄할 수 있도록 한다. 덕분에 빨판상어 같은 예외를 제외하면 웬만한 생물은 몸에 달라붙기 어렵다. 외골격은 콜라겐으로 구성되어 있으며, 이로 인해 강한 면역력과 상처 치유 능력을 보유하였다. 체내가 보일만큼 큰 외상을 입어도 사망하지 않고 재생해낼 수 있는데, 실제로 어떤 개체는 배와의 추돌 사고로 인해 체내가 보일만큼 큰 외상을 입어도 사망하지 않고 깔끔하게 재생해냈다. 내골격은 연골로 되어 있는데, 연골은 경골에 비해 더 유연하고 수압을 더 잘 견딜 수 있다. 근육도 발달되었기에 빠르게 먼 거리를 유영을 할 수 있고, 깊은 바다 속에서도 문제 없이 헤엄칠 수 있다.[7]
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| 백상아리의 로렌치니 팽대부와 눈 | |
부레는 없지만, 간에 스쿠알란 성분이 있어서 간을 통해 부력을 낼 수 있다. 간의 무게는 몸무게의 1/4 정도로, 백상아리는 해양포유류를 포식하고 지방을 모두 간과 기각에 비축한다. 기각류, 돌고래류 같은 소형 해양포유류의 지방을 간에 비축하면 한달을 버틸 수 있고, 고래 같은 대형 해양 포유류의 지방을 간에 비축하면, 그보다 더 오래 버틸 수도 있다. 참고로 연골어류의 창자에는 나선판이 있어서 먹이를 소화하는 데 긴 시간을 소요하는데, 백상아리의 창자도 예외는 아니다.
정말 의외로 정면에서 입을 다문 백상아리를 보면 은근히 뀨스럽게 생겼다. 입꼬리가 다른 상어들과 달리 살짝 올라간 것처럼 보여서 미소 짓는 이미지로 보이기도 한다.
3. 크기
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| 백상아리와 인간의 크기 비교 | |
공식적인 기록 상에서 가장 큰 박제된 개체는 몸길이가 최대 5.83m에 몸무게는 최대 2t 정도로 추정된 암컷이다. 다만 비공식적으로는 몸길이 추정치가 최대 6m가 넘는 개체들도 있다고 여겨진다.
4. 번식과 성장
성장하는 기간은 수컷의 경우 26년 정도, 암컷의 경우 33년 정도의 시간이 걸리는데, 생식 주기는 3년 정도에서 더 길어질 수 있다. 최대 수명은 자세히 알려지진 않았지만, 인간과 엇비슷한 수준인 70년 이상을 살 수 있을지도 모른다는 연구 결과가 있다.#짝짓기를 할 때 수컷은 암컷의 가슴지느러미를 물고 구애하며, 수컷이 지닌 2개의 기각을 암컷의 생식기에 삽입하는 통상적인 상어 방식의 짝짓기를 한다.
생식 방식은 악상어목 계통 답게 난태생으로 암컷은 자궁에 알을 낳고 부화시킨다. 11개월간 임신하고 임신할 때 10마리에서 14마리까지 새끼를 낳을 수 있다. 다른 난태생 악상어목에 속한 상어들 같이 처음 부화한 새끼들은 난황을 먹고 자라다가 좀 크면 어미가 무정란을 낳아 새끼들에게 먹인다. 다만 다른 악상어목에 속한 상어들과 차별되는 점은, 무정란 외에도 지방이 풍부한 젖을 자궁에 분비해 새끼들에게 먹여서 성장을 촉진시킨다.# 이렇게 새끼들은 어미의 뱃속에서부터 1.2m 정도 자란 후 태어나서는 연안에서 생선류를 먹으며, 1년에 25cm 정도씩 자라며, 성장할 수록 더 먼 바다로 향한다.
치어 시절에는 연안에서 서식하는 만큼 해엄치지 않아도 착저하여, 호흡이 가능하다.영상 7초 부터 그러나 성어 시절에는 몸집이 커지면서, 산소 소비량이 많아 헤엄을 처서 물 흐름을 줘야 호흡이 원활하여 잠자는 중에도 입을 벌리고 헤엄을 처서 호흡한다.#
5. 서식지
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치어 시절엔 연안에 주로 서식하며, 성어가 될 수록 대양쪽으로 진출하고, 외양성 어류이기에 영역이 아주 넓으며, 먼 거리를 이동하기도 한다. 보통 수면과 약 200m 사이 수심을 오고 가며, 현재 확인된 바로는 약 1,000m 가량 까지 깊게 잠수하는 모습이 관찰되고 있어, 혼합층과 수온약층 대를 오가며 서식중이다. 낮에는 주로 이동하기 위해서 중심해수층·심해수층에 서식하고, 밤~새벽에는 사냥하기 위해서 표해수층에 서식한다. 다만 번식철인 봄에서 초여름까지는 낮에도 사냥하기 위해서 표해수층에 서식하기도 한다.
냉대 지역과 심해에서 서식할 수 있는 것은 악상어과 상어들이 모두 내온성 정온동물이기 때문이다. 심장 내부의 정맥혈을 아가미 쪽 외부의 동맥혈에 보내 순환시키는 방법으로, 체온을 24°C로 일정하게 유지한다. 덕분에 수온보다 높은 체온 유지와 빠른 신진대사가 가능하여, 수온에 영향없이 빠른 움직임을 보여주니다.
백상아리가 자주 출몰하는 곳은 미국의 캘리포니아 연안과 하와이 제도, 멕시코 연안 및, 오스트레일리아, 남아프리카공화국 등이 있다.
대한민국의 바다에도 나타나는 데 산란하기 위해서 동중국해·남중국해에서 서해로 북상하기 때문이다.[8] 다만 최근에는 서해 뿐만 아니라 동해나 남해에도 나타난다.
6. 먹이와 사냥
백상아리는 해양 생태계의 최상위 포식자로서 기회주의적인 사냥꾼이다. 살아있는 먹이를 선호하지만 사체를 마다하지는 않으며, 경우에 따라 일종의 클랜(Clan)을 형성하기도 하는데, 체급으로 인해 암컷이 우위에 있으며 수컷들은 그보다 서열이 낮다.}}} ||
치어와 성어 둘 다 주로 자신보다 작은 경골어류들이 떼를 지어 모여있을 때 잡아먹는 것을 선호한다.[9] 하지만 자신보다 작은 상어를 포함한 다른 연골어류를 포식하기도 한다. 고래상어를 포식한 경우도 있지만, 체급 차이를 고려할 때에 실질적으로 사냥을 했다기보다는 사체를 먹었을 경우일 가능성이 높다. 가끔씩 청새치 등 새치류를 노리는 경우가 있지만 새치류는 백상아리가 사냥하기에 위험할 수 있어서 자주 노리는 먹이가 아니다.
- 두족류
치어는 자신보다 작은 문어, 오징어, 갑오징어 등의 두족류를 사냥한다. 성어는 훔볼트오징어와 같은 더 거대한 종도 잡아먹을 수 있는 듯한데, 실제로 몇몇 백상아리의 모습을 보면 대형 두족류의 저항에 의한 상처들이 있다고 한다.
- 해양 포유류
- 기각류(鰭腳類)
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주로 물개, 바다사자, 바다표범 등을 시냥한다. 남아프리카공화국의 팔스 만(False Bay) 한정으로, 물개를 사냥할 때 '폴라리스 브리칭(polaris breaching)'이라는 사냥 기법을 사용하는데, 탄도 미사일처럼 물 밖으로 뛰어오르는 것을 뜻한다. 이곳은 물개가 번식하는 섬 근처에 해저 바닥이 깊게 파인 곳이 있어, 백상아리들은 이곳에 도사리고 있다가 물개 무리가 지나가면 수직으로 솟구쳐 올라 3m 이상 물 밖으로 빠르게 뛰어올라와서 습격한다.[11] 브리칭을 할 때에는 기각류의 저항에 의한 코 부상을 방지하기 위해 입을 열고 눈 부상을 방지하기 위해 안구를 좀비처럼 흰자위로 뒤집는데, 실제로 몇몇 개체들을 보면 물개들의 저항에 의한 상처가 있다. 만약 공격이 빗나갔을 경우에는 되도록 빨리 목표를 다시 포착해서 추격전을 벌이는데, 속도는 백상아리가 더 빠르지만 물개가 선회기동에서 더 능하기 때문에 성공할 때도, 실패할 때도 있다.[12][13]
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반면 다른 장소에서 사냥할 때에는 더 완만한 각도로 솟아오르며, 완전히 수면 위로 뛰어로는 일도 훨씬 더 적다.[15] 특히, 남아공의 플레텐버그 만(Plettenberg Bay)나 미국 동해안과 같이 얕은 모래바닥인 경우에서는 아예 기습을 포기하고 수평 추격전에 의존하는 경우도 있다.[16]경우에 따라서는 코끼리물범의 아성체, 암컷을 노리고, 사냥 성공률은 낮지만 이들보다 더 큰 성체 수컷을 노리기도 한다. 수컷 코끼리물범을 사냥할 때에는 측선에서 습격하여 뒷지느러미를 절개해서 출혈을 일으키고 과다출혈로 빈사상태에 있을 때 수중으로 눌러서 익사시키고 포식한다.
* 고래
먼 바다에서 중소형 이빨고래류를 사냥하는데, 대표적으로 돌고래, 흰돌고래, 상괭이, 부리고래 등이 이에 해당된다. 다만 겨울에는 먼 바다에서 회유할 때를 노리고 무리에서 낙오된 어리거나 상처를 입은 혹등고래 등의 수염고래류를 사냥한다. 수염고래를 사냥할 때에는 측선에서 습격하여 꼬리지느러미를 절개해서 출혈을 일으키고 과다출혈로 빈사상태에 있을 때 수중으로 눌러서 익사시키고 포식한다.[17]
* 고래
먼 바다에서 중소형 이빨고래류를 사냥하는데, 대표적으로 돌고래, 흰돌고래, 상괭이, 부리고래 등이 이에 해당된다. 다만 겨울에는 먼 바다에서 회유할 때를 노리고 무리에서 낙오된 어리거나 상처를 입은 혹등고래 등의 수염고래류를 사냥한다. 수염고래를 사냥할 때에는 측선에서 습격하여 꼬리지느러미를 절개해서 출혈을 일으키고 과다출혈로 빈사상태에 있을 때 수중으로 눌러서 익사시키고 포식한다.[17]
7. 경쟁과 천적
| 백상아리를 사냥하는 범고래 |
범고래와는 같은 먹잇감을 공유하는 동시에 천적 관계이기도 하며, 이들의 생태적 관계는 해양 생태계에 큰 영향을 끼친다. 실제로 범고래에 의해 백상아리들이 많이 포식당한 지역에서는 백상아리들과 경쟁 관계에 있는 어류 및 이들의 먹이가 급증하기도 하였다.
사실 범고래가 백상아리를 사냥하는 일은 흔하지 않지만[20] 백상아리를 위협할만한 거의 유일한 동물임에는 틀림이 없다. 일반적으로 매체에서는 "약하지만 영리한 범고래들이 강하지만 멍청한 백상아리를 지략으로 제압한다"라는 식으로 설명하는데, 실제로는 백상아리도 어류라고 믿기지 않을 정도로 영리한 동물이기 때문에 지능차이가 있다고는 해도 흔히 생각하는 수준의 큰 차이라고 볼 수는 없다. 오히려 범고래가 가지는 결정적 이점은 백상아리보다 압도적으로 크다는 것으로, 다 자란 암컷 백상아리들이 약 2톤 정도만 나가는 데 비해 범고래는 종종 5~6톤을 찍는다.[21] 따라서 지략의 승리라기보다는 무력의 승리에 가깝다. 실제 사냥영상을 보면 특별한 전략이 있다기보다는 범고래가 빠르게 가속해서 백상아리의 옆구리를 박치기로 들이받으면 그대로 백상아리가 기절하며, 범고래가 백상아리의 간만 빼어먹는 식이다.
캘리포니아에서는 범고래가 백상아리의 사냥터에 나타나면 백상아리들이 사냥터를 옮긴다는 연구 결과도 나와 이를 토대로 범고래가 백상아리를 생각보다 자주 사냥할 거란 주장도 있다. 단, 이 연구에서 백상아리들이 피해 다닌 범고래들은 상어가 아니라 다른 포유류를 주로 사냥하는 개체군이었기 때문에[22] 백상아리들이 잡아먹히지 않도록 피신한 것인지, 아니면 더 큰 경쟁자를 피한 것인지는 명확하지 않다.그리고 애초에 백상아리는 범고래보다 더 큰 고래도 죽일수 있기때문에 쇠약해진 범고래나 어떤 변수로 인해 부모와 떨어진 새끼 범고래의 경우 백상아리의 공격으로부터 면역이라는 보장은 없다.
[1] 건장한 성인 남성 기준이다.[2] 젊은 숫사자다.[3] 체중 200파운드가 넘는 굉장히 커다란 성체였다.[4] 측정 도중 측정기가 파손되는 바람에 측정되던 중 나온 최댓값이다.[5] 성체 암컷 기준, 수컷에게는 접근하지 못해 측정에 실패했다.[6] 지구 역사상 가장 강력한 무는 힘을 가졌던 생물이다.[7] 실제로 평균적으로는 시속 2km 정도, 최대로는 시속 10km 정도의 속도로도 순항할 수 있다. 순항할 때는 입을 열고 다니며 아가미를 통해 호흡하는데, 이는 잠들 때에도 마찬가지다.[8] 서해는 수심이 얕고 수온이 높아서 산란하는 데 적합하며, 돌고래 류의 먹이도 풍부하다.[9] 예를 들어 멸치, 청어, 정어리, 전갱이, 방어, 꽁치, 고등어, 다랑어, 연어 등이 있다.[10] 백상아리가 팔스 만(False Bay)에서 물개를 사냥하는 방식[11] 이 때의 충격은 교통 사고의 충격과 같다고 한다. 작은 먹잇감이 저 기습에 걸리면 즉사하고 큰 먹잇감 역시 저 기습에 걸리면 치명상을 입고 과다출혈로 익사한다. 그러나 큰 사냥감을 사냥할 때에는 부상을 방지하기 위해 브리칭을 주로 하지는 않는다.[12] 이럴 때 물개는 선회력을 최대한 사용해 백상아리의 후미에 붙으려고 하고, 백상아리에게는 이를 떨쳐낸 뒤 다시 물개의 뒤쪽에서 쇄도해 들어가는 게 관건이다.[13] 참고로 팔스 만에서 백상아리의 사냥 성공률은 평균 50%이며, 노련한 개체들이나 밤~새벽의 탁한 물에서는 최대 80%까지 찍고 낮의 맑은 물에서도 40%는 성공하기 때문에 상위포식자들 중에서는 가장 높은 사냥 성공률 중 하나를 자랑한다. 이 정도 사냥 성공률을 보이는 상위포식자들은 범고래, 치타, 아프리카들개 정도밖에 없으며 백상아리는 그 중에서도 높은 편이다.[14] 플레텐버그 만(Plettenberg Bay)에서 물개를 사냥하는 백상아리[15] 아예 없는 경우는 아니어서 캘리포니아에서도 기록된 적이 있기는 하다.[16] 이런 지형에서는 기각류가 먼저 무리를 지어 쫓아내는 경우도 존재한다.[17] 다만 수염고래는 아성체에서 성체까지 백상아리보다 크기 때문에 사냥 성공률이 다른 고래류 사냥 성공률에 비해 낮은 편이다. 고래의 꼬리는 수중에서 거구를 헤엄칠 수 있도록 할 만큼 강하고 수염고래의 꼬리는 수상에서 10m가 넘는 거구를 헤엄쳐 오를 수 있을 정도다. 백상아리가 수염고래의 꼬리에 맞는다면 치명타를 입을 수도 있다.[18] 아프리카 남부에 사는 아프리카펭귄이 식단에 포함된다.[19] 뱀상어만큼은 아니지만 바다거북이 식단에 포함된다.[20] 모든 기록을 통틀어서 약 10여건 정도 있는데, 범고래의 사냥이 직접 관찰된 것만 해도 수백건이 있다는 걸 감안하면 적은 수치이다. 기록된 경우들도 거의 대부분은 지난 7년 안에, 그것도 거의 모두가 남아프리카 앞바다에서 한정으로 기록되었다.[21] 게다가 기록된 경우들 중 범고래에게 죽임을 당한 백상아리들은 한두 개체 빼고 어린 아성체였거나 아직 다 성장하지 않은 개체들이었기 때문에 이보다도 크기 차이가 더 심하게 나, 심한 경우에는 범고래가 20배나 더 큰 경우도 있었다.[22] 범고래는 세대간 물려지는 문화와 전통을 지닌 동물이기 때문에 각 개체군마다 각자 다른 종류의 사냥감을 먹고, 각자 다르고 바꿔쓰지 않는 사냥 기술을 동원해 사냥하며, 각 개체군 사이에서는 정보 교류나 번식이 거의 일어나지 않는다. 이 때문에 범고래의 개체군 단위의 환경 변화 적응력은 상대적으로 덜 영리한 다른 육식동물들에 비해서도 오히려 떨어지며, 또 한편으로는 이러한 유전적, 체형적 그리고 생태적 차이가 계속 벌어짐에 따라 사실상 개체군마다 서로 다른 종분화 단계로 접어드는 종이다.