마지막 문제는 내 튼튼한 다리야. 자세히 보면 앞다리와 뒷다리의 구조가 다르지. 그런데 아주 먼 옛날에는 지금의 다리 모습이 아니었어. 어떤 것이 바뀌었을까?

뼈, 인대, 힘줄이 촘촘하게 이어져 있어

말의 다리는 힘줄, 인대 등 여러 조직이 복합적으로 이루어져 있어요. 말이 땅을 딛고 달릴 때 땅에서 받은 충격은 힘줄을 통해 근육에서 뼈로 전달돼요. 그리고 뼈와 뼈를 연결하는 인대가 관절을 안정적으로 유지해 잘 움직이도록 도와줍니다. 이런 구조 덕분에 말은 1시간에 최대 70km까지 빠르게 달릴 수 있어요.

이렇게 다리의 인대, 힘줄, 관절 등이 촘촘하게 이어진 구조를 ‘고정 장치’라고 부릅니다. 고정 장치는 말의 네 다리에 있는데, 달릴 때뿐 아니라 가만히 서 있을 때도 몸을 안정적으로 지지해 줘요. 고정 장치를 이용하면 다리에 힘을 주지 않아도 뼈와 관절, 인대가 서로 맞물리기 때문에 다리를 고정할 수 있어요. 예를 들어, 무릎을 구부리면 발목이 자동으로 굽고, 무릎을 펴면 발목이 동시에 펴지는 거예요. 고정 장치 덕분에 말은 포식자의 위협을 피해 안전하게 서서 휴식할 수 있어요.

말의 다리는 역할도 조금씩 달라요. 앞다리는 달릴 때 말의 체중을 지탱하고, 뒷다리는 말이 앞으로 잘 나아갈 수 있도록 도움을 줍니다. 말의 종류에 따라 다리 근육에도 차이가 있어요. 경주마는 백색근이 많고, 조랑말은 적색근이 많지요. 적색근에는 미오글로빈이라는 단백질이 많아 산소를 잘 공급할 수 있기 때문입니다.

말의 다리 해부 구조

그런데 근육뿐 아니라 유전자도 말의 빠르기에 영향을 미친다는 것이 밝혀졌어요. 지난해 8월, 프랑스 툴루즈대학교 등 공동 연구팀은 말이 빨라진 이유를 유전자 측면에서 분석해 국제 학술지 ‘사이언스’에 발표했어요. 연구팀은 유전자 ‘GSDMC’ 변이가 약 4750년 전부터 잦아졌다고 설명했어요. 변이된 GSDMC 유전자를 쥐에 넣자, 쥐의 앞다리 힘이 세졌고, 오래 버티는 힘인 지구력도 좋아졌습니다.

말의 발가락도 말이 더 빠르게 달릴 수 있게 진화했어요. 2017년 하버드대학교 연구에 따르면, 말의 조상으로 알려진 히라코테리움은 약 5000만 년 전 앞발에 4개, 뒷발에 3개의 발가락이 있었어요. 그런데 오랜 시간 후 중앙에 있는 세 번째 발가락만 남고 나머지는 사라졌습니다. 연구팀은 “작은 발가락 여러 개보다 하나의 큰 발가락이 압력에 강하다”며 “빨리 달릴 때 몸에 가해지는 충격을 줄이도록 진화한 것”이라고 설명했어요.

▲Ricardalovesmonuments(W)

히라코테리움.

말의 근육 차이

경기도에서 쓰는 과학일기