글로벌 세계 대백과사전/생물I·동물·인체/동물의 몸과 계통/동물 분포의 성립/사 막

연강수량이 250㎜ 이하이며 일반적으로 고온인 지대를 '사막'이라고 한다. 지구상에는 12개의 중요한 사막이 있는데, 그 전체 면적은 육지면적의 1/10을 차지한다. 이들 사막은 2개의 띠모양으로 지구를 둘러싸고 있다. 즉, 하나는 북반구에, 또 하나는 남반구에 분포하는데, 각각 북회귀선과 남회귀선을 따라 적도에서 15∼40°의 지역에 띠 모양으로 뻗어 있다.

사막 주변에는 연강수량이 250∼500㎜인 건조한 반사막 지대가 있는데, 이 지역을 '스텝'이라고 한다.

환경

사막의 기후 특징은 건조 기후이다. 대부분의 사막이 위치하고 있는 저·중위도 지대에서는 여름과 겨울이 어느 정도 확실히 구별된다. 예를 들면, 남캘리포니아와 북아프리카에서는 겨울에 비가 내리므로 봄이 되면 식물이 꽃을 피우고, 동물들은 새끼를 기른다. 또 중부 멕시코와 같이 대륙성 기후인 곳에서는 여름에 천둥을 동반한 소나기가 내리며 사막에 생명의 꽃이 피는 것은 늦은 여름에서 초가을에 걸쳐서이다. 또 사막의 기후 특징은 고온으로 여름에 기온이 49℃나 올라가는 것은 보통이며, 더욱이 지표의 온도는 이보다 17∼28℃나 더 높다.

적응

사막의 가혹한 조건에도 불구하고 거기에는 의외로 많은 동물이 살고 있다. 타는 듯한 사막의 대낮에는 동물이 하나도 없는 것처럼 보이나, 저녁이 가까워져 서늘해지기 시작하면 동물이 활기를 띠게 된다.

먼저 도마뱀 따위의 파충류가 나타나 은신처에서 나오는 곤충을 잡아먹으며, 다음에는 새가 활동하기 시작한다. 새들은 처음에 나뭇가지에 숨어서 조용히 지저귀다가 조금 지나면 먹이를 찾아 분주하게 돌아다닌다. 이어서 땅다람쥐와 토끼 등의 포유류가 모습을 나타내고 박쥐도 동굴에서 날아 나오는데, 올빼미와 육식 동물은 가장 마지막으로 활동을 시작한다. 그러나 아침이 되면 이와 반대의 순서대로 차례차례 자취를 감추게 된다.

일반적으로 한낮의 무더위를 피해 아침·저녁이나 밤에 활동하는 것이 사막에 사는 동물의 기본적인 행동 양식이다. 그러나 이러한 행동 양식 외에도 이들은 건조와 더위에 견디면서 살아갈 수 있는 여러 가지 구조를 나타낸다. 그 한 가지 예는 다음과 같다. 모래 밑이나 구멍 속은 지표가 건조했을 때는 보다 습기가 있고, 지표면이 뜨거울 때는 보다 서늘하며, 추울 때는 보다 따뜻한데, 예를 들면 모하베 사막에서는 모래의 온도가 66℃일 때 지하 46㎝의 구멍 속은 16℃의 서늘한 온도라고 한다. 이와 같이 지표면보다 지하의 구멍 속이 서늘한 이유는 구멍 속의 공기가 열의 절연체로서 작용하기 때문이며, 또 그 곳에 포유류가 살 경우에는 호흡의 결과로 구멍 속의 공기가 습기를 띠게 되어 때로는 구멍 속의 습기가 외기의 5배에 달하기 때문이다. 그러므로 사막에 사는 동물들은 지하의 구멍에 숨거나 모래 속에 파고들어 더위와 건조를 피하면서 살아가고 있는 것이다.

한편, 이와 같은 여러 가지 동물의 모습에서도 사막의 환경에 적응한 예를 볼 수 있다. 예를 들면, 곤충류의 거저리과에 속하는 종류 중에는 몸뚱이가 옆으로 넓게 퍼진 것이 있는데, 이것은 모래를 헤치고 앞으로 나아가기 위한 것이 아니고, 몸을 옆으로 움직여 모래 속으로 쑤시고 들어가기 위해 적응한 형이다. 또 아시아산 북살무사의 일종은 옆으로 사막을 쓸듯이 도랑을 파면서 모래 속으로 들어가므로 겉에서는 윤곽만이 희미하게 보일 뿐이며, 눈과 코만을 표면에 내밀고 있다가 먹이가 지나가면 습격한다.

한편, 모래 속으로 뛰어들어 마치 물 속을 헤엄치듯이 모래 속에서 활동하는 도마뱀은 다리가 없거나 있어도 매우 짧다. 또 전갈의 커다란 발톱은 구멍파기에 편리하며, 어떤 종류는 이것으로 75cm나 되는 깊은 구멍을 판다. 눈과 코와 귀에 모래가 들어가지 않도록 된 것도 있는데, 도마뱀의 어떤 것은 눈 위에 길게 돌출한 눈썹과 같은 방패가 있고, 또 레이스러너라고 하는 도마뱀류의 눈은 투명한 눈꺼풀로 보호되어 있다. 이 밖에 콧속으로 모래가 들어가지 않도록 코가 위로 구부러진 것도 있고, 미국산의 차크왈라처럼 귀가 막혀 있어서 모래가 들어가지 않게 되어 있는 것도 있다.

일반적으로 육지에 사는 동물은 오줌·대변과 같은 배설물이나 땀을 통하여 체내의 염분·노폐물·수분을 내보내고, 또 호흡을 통하여 수증기를 내보냄으로써 체내의 수분량과 삼투압 등을 조절하는데, 수분을 얻기 힘든 사막에 사는 동물들은 수분의 손실을 최소한으로 방지할 수 있도록 여러 가지로 적응해 있다.

예를 들면, 파충류와 전갈의 어떤 것은 수분 손실을 방지하기 위해 몸이 거의 불침투성의 막으로 덮여 있다. 또 작은 포유류는 호흡으로 인하여 골기가 콧구멍에서 나가기 전에 콧구멍의 공기를 냉각시키므로 수분이 수증기로서 상실되는 것을 방지한다. 한편, 동물은 보통 체내의 물질 대사 결과 생성된 유독한 암모니아를 무독한 요소나 요산의 형태로 바꾸어 물에 녹여 배설하는데, 곤충과 조류 및 대부분의 파충류는 체내에서 암모니아로부터 불용성인 요산의 결정을 만들므로 배설에 의한 수분의 손실을 줄이게 된다.

파충류의 일부와 포유류는 암모니아를 물에 녹는 요소의 형태로 전환시켜 배설하는데, 사막에 사는 동물들은 이 요소의 형태를 가능한 한 농축하여 배설함으로써 수분의 상실을 줄이고 있으며, 더욱이 대변도 굳은 상태로 내보낸다.

또한 사막의 동물은 물을 마시지 않아도 살 수 있도록 적응되어 있다. 예를 들면, 뜀쥐와 캥거루쥐 등은 메마른 먹이에 포함되어 있는 극히 소량의 수분과 체내의 대사 결과로 만들어지는 수분만으로도 살아갈 수 있으며, 절지동물의 어느 것은 그 외피로부터 공기 중의 습기를 흡수하여 살아가고 있다.

포유류

哺乳類

고비 사막에는 야생의 쌍봉낙타가 적은 무리를 이루면서 살고 있다. 이들은 사막에 모래바람이 불 때면 눈에 있는 긴 눈썹과 근육질의 콧구멍을 닫아 모래가 들어가는 것을 막는다.

또 태양열로부터의 체온 상승을 막기 위해 쪼그리고 앉아 체표면적을 최소로 하는 습성이 있다. 또 오줌은 농축하여 배설하므로, 배뇨로써 상실되는 수분은 하루에 1ℓ 이하이며, 체온이 약 40℃가 되기까지는 땀도 나지 않는다. 보통 포유류의 경우는 수분이 혈액으로부터 상실되면 탈수 상태가 되어 죽어버린다. 또 수분이 지나치게 상실된 상태에서 한꺼번에 많은 물을 먹으면 적혈구가 수분을 지나치게 흡수하여 파괴되므로 결국은 죽게 된다.

그러나 낙타의 경우에는 수분이 혈액에서가 아니라 거의 신체 조직에서 상실되므로, 체중의 30%에 해당되는 수분량이 줄어들어도 먹거나 움직일 수가 있으며, 이 감량분을 회복하기 위해 한 번에 120ℓ의 물을 마셔도 아무런 지장이 없다.

단봉낙타는 모두 사육되고 있으며 야생인 것은 없다. 이 종류는 아시아에서 기원하였으며, 발끝이 넓어 사막을 걷는 데 적합하고 입술은 두꺼워서 거친 풀도 먹을 수 있다. 몸빛깔은 담황갈색으로서 주위 환경과 잘 조화되며, 등에 있는 혹 모양의 육봉(肉峯)에는 지방이 저장되어 있어서, 이 지방을 분해하여 물을 만들 수도 있다. 아라비아를 중심으로 하여 인도·북아프리카에 분포하며, 오스트레일리아의 사막에서도 키워져 지금은 야생화하고 있다.

사막에 사는 영양류는 작은 동물처럼 모래 속으로 들어갈 수 없으므로 건조한 환경 속에서 견뎌내야 한다. 이와 같은 환경에 적응한 점에서는 낙타와 비슷하나, 낙타만큼 건조한 조건을 견딜 수는 없어서 튼튼한 다리로 물을 찾아 먼 거리를 이동하는 일이 많다. 한편, 야생의 당나귀는 귀가 길고 수직의 갈기는 짧으며, 또 발굽이 작은 점 등이 말과는 다르다. 이것은 건조에 잘 견디므로 다량의 수분이 상실되어도 죽지 않으며 물을 마셔서 보충할 수 있다.

사막의 구멍 속에 숨어 사는 작은 포유류는 외이도의 뼈 부분이 매우 발달되어 있다. 예를 들면, 오스트레일리아의 사막에 사는 주머니고양이과의 어느 것은 청포(聽胞)가 근연인 다른 동물에 비해 훨씬 커서 소리의 진동이 뼈 부분에서 공명하므로 구멍 속에서도 적의 움직임을 알 수 있고 먹이도 쉽게 잡을 수 있다.

사막에 사는 동물 가운데는 보통 귀가 큰 것이 많은데, 이것은 큰 귀로부터 열을 발산시키고, 또 작은 소리도 놓치지 않고 들을 수 있도록 적응했기 때문이다. 사막 동물 중 큰 귀를 가진 동물로는 북아메리카의 키트여우와 아프리카의 페네크여우를 들 수 있다.

또, 미국 서부에 사는 검은꼬리잭토끼와 사하라 사막의 산토끼 일종은 땅 속에 구멍을 파지 않기 때문에 늘 적을 감시하지 않으면 안 되므로, 밤에는 큰 귀를 곧게 세우고 적의 접근을 알아차려 시속 72㎞의 속력으로 도망을 간다. 한편, 낮에는 얕게 팬 곳이나 낮은 나무 그늘에서 휴식하는데, 이 때도 혈관이 많이 분포해 있는 귀를 항상 곧게 세워서 경계하는 동시에 열을 발산시킨다.

보통 땀샘이 없는 동물은 숨을 가쁘게 쉼으로써 수분을 증발시켜 체온을 내리나, 사막에 사는 캥거루쥐·아프리카쉽쥐·오스트레일리아뒹쥐·모래쥐 등의 설치류는 건조한 환경에 잘 적응하여 땀샘도 없고 숨도 가쁘게 쉬지 않으면서도 매우 경제적으로 물을 사용한다. 이들은 더운 낮에는 거의 활동하지 않고 신선한 밤에만 활동을 한다.

한편, 이집트모래쥐는 물이 마른 개울바닥에 집을 짓는다. 그 곳의 흙에는 습기가 있어서 액즙이 많은 식물이 자라는데, 이 곳의 식물은 다량의 염분을 포함하고 있기 때문에 그 식물을 먹는 이집트모래쥐는 바닷물의 농도보다 4배나 진한 오줌을 배출함으로써 체내의 염분량을 적절히 조절한다. 아메리카의 사막에서는 몇 종류의 산림쥐가 액즙이 많은 선인장의 열매를 먹고 산다. 이들은 선인장에 복잡한 구멍을 내고 그 곳에서 사는데 그 입구는 돌과 가시가 있는 선인장으로 쌓아올려 적으로부터 몸을 보호한다. 땃쥐류는 즙이 많은 선인장을 먹고, 한창 더울 때는 여름잠을 자며 지낸다.

아프리카와 아라비아에는 여우 중에서 가장 작은 페네크여우가 살고 있는데 이들은 몸집에 비해 귀가 매우 크다. 즉, 꼬리를 제외한 몸길이가 40㎝ 가량이며, 이에 비해 귀가 불균형하게 커서 얼굴과 같은 정도의 길이인데, 이와 같이 큰 귀는 청각기의 역할뿐만 아니라 사막과 같은 고온에서는 열을 발산하는 방열기의 역할도 한다. 이페네크여우는 설치류·조류 및 도마뱀·메뚜기·열매 등을 먹고 살며, 추위에 민감하여 북방의 기후에는 적합하지 않다.

조류

鳥類

사막에 사는 조류 중에는 벌레를 먹는 것이 많다. 이들 조류는 땀샘이 없어서 평상시에도 40∼42℃의 높은 체온이 유지되므로 숨을 가쁘게 내쉬어 체온을 내리는데, 이 때 숨 속에는 습기가 포함되어 있어서 같은 크기의 포유류에 비해 상실되는 수분이 많기 때문에 이들 사막의 조류는 대개 물을 마시러 날아올 수 있는 거리 이내에만 산다. 그러나 북아메리카의 슬피우는 비둘기만은 고온에 강하고 탈수에도 견디며 장거리를 날 수 있으므로 물과 멀리 떨어진 곳에서도 살 수 있다.

일반적으로 육지의 새는 바다에 사는 새처럼 신장으로 염분량을 조절하지 못한다. 그러나 염분이 많은 다즙성의 식물을 먹고 사는 중앙 아시아의 팔라스사막링은 농도가 짙은 염분을 배출할 수 있고, 타조도 코에 있는 커다란 샘으로부터 과잉의 염분을 배출할 수 있으며, 또 체온 상승과 탈수에도 강하다.

사막의 새들은 고온과 건조로부터 알을 보호하기가 어려우므로, 종족을 번식시키기가 매우 어렵다. 그러나 켄투러스딱다구리와 플리커딱다구리는 거대한 선인장에 구멍을 뚫어서 이것을 해결하고 있다.

즉, 이들은 선인장에 20㎝ 가량의 터널을 수평으로 파서 그 안쪽에 둥글게 집을 만드는데, 안쪽은 건조한 선인장의 섬유로 되어 있고 또 물이 스며들지 않아서 비교적 서늘하다. 이들 딱다구리가 만들어 놓은 집은 다른 새들이 차례로 이용한다.

푸어윌쏙독새는 새로서는 진기하게 바위구멍에서 겨울잠을 자며, 매년 똑같은 구멍으로 돌아온다. 이 새는 평상시에는 체온이 40∼41℃인데 겨울잠을 자는 동안에는 18∼19℃까지 내려가 마비 상태가 되므로 건드려도 눈을 뜨지 않으며, 심장의 박동 또한 약해진다.

파충류

爬蟲類

사막에 사는 도마뱀이나 뱀은 땀이 나지 않으며, 고체나 또는 그에 가깝게 농축된 요산을 배설함으로써 몸 속으로부터 수분이 상실되는 것을 방지하고 있다. 그러나 사막에 내리쬐는 태양열로 인하여 몸 표면이 뜨거워지면 죽게 되므로 바위틈이나 구멍을 파고 들어가 과열을 피한다. 한편, 이 파충류들은 변온 동물로서 스스로 체온을 조절하지 못하므로, 활동하는 데 있어서 체온이 너무 낮으면 햇빛에 쬐어 몸을 따뜻하게 하고, 반대로 몸이 뜨거워지면 구멍 같은 서늘한 곳으로 들어가 몸을 식힌다.

오스트레일리아왕도마뱀·북아메리카의 힐러몬스타, 구대륙의 사막왕도마뱀은 모두 육식성이다. 사막왕도마뱀은 사막에 사는 유일한 왕도마뱀으로 그 꼬리는 1.5m나 되며 황회색의 몸빛깔은 배경인 모래의 색과 조화를 이룬다.

도마뱀 중 2종류는 새의 알이나 포유류의 새끼 등을 먹으면서 사막에 살고 있는데, 이들 도마뱀은 이빨에서 독이 분비되는 일반 독사와는 달리 독액이 아래턱의 샘에서 분비되므로 이것에 물려도 사람은 죽지 않는다. 또 사막에는 몸뚱이가 가시로 된 비늘로 덮여 있는 도마뱀이 몇 종류가 있는데, 이것은 몸을 지키기 위한 것으로 생각된다. 특히, 아메리카의 뿔도마뱀은 몸빛이 주위의 사막과 조화를 이루고 있으며 위험이 닥치면 두 눈으로부터 새빨간 피를 내뿜는다.

거북류는 사막의 주인이기도 하다. 코끼리거북과 가까운 종류인 호스필드거북은 겨울잠을 잔다. 한편, 유럽 남부에 널리 분포하는 그리스거북은 치사 직전까지 직사 일광을 쬐다가 그늘로 피하며, 또 사하라 남단에 사는 에티오피아거북은 체온이 40.5℃가 넘으면 머리·목·앞발에 침을 발라 몸을 식힌다. 이 밖에 아메리카 사막에 있는 구멍파기거북은 커다란 방광을 지니고 있어서 그 속에 물을 저장한다.

무척추동물

無脊椎動物

사막에는 독특한 무척추동물이 다양하게 살고 있다.

전갈은 전세계에 700종 가량이 있는데, 주로 따뜻한 지방에 널리 분포하며, 초지와 삼림에도 있으나 특히 사막에 많다. 대부분의 전갈은 독을 지니고 있으나 인간에게 위험한 종류는 극히 적다. 독은 꼬리 끝의 침에 있는 2개의 샘에서 분비되는 신경독으로, 이것에 쏘이면 심장근과 호흡근이 마비되어 아이들의 경우에는 사망하게 된다.

겉모습이 투구게를 닮은 투구새우의 일종은 좀처럼 비가 오지 않는 사막의 조건에 훌륭하게 적응한 수생의 갑각류로서, 이것이 낳은 알은 바싹 마른 웅덩이의 땅 속에서 휴면을 한다. 비가 내려 웅덩이에 물이 괴면 휴면하고 있던 알들은 일제히 발육을 시작하여, 물이 다시 마르는 2주일도 안 되는 사이에 성숙하여 다음 알을 낳는다. 1955년 바이시클 드라이 레이크에 25년 만에 비가 내렸는데, 이 때 얕은 호수의 수면에는 이들 갑각류가 일제히 나타났다. 알은 25년 동안이나 휴면하고 있었던 것이다.

사막에는 여러 가지 형의 곤충이 살고 있는데, 현재 판명된 곤충강 32목 가운데 26목의 곤충이 사하라 북서부에 살고 있음이 기록되었다.

사막에서 가장 유명한 곤충은 날메뚜기이다. 날메뚜기는 먹이를 찾아 대군을 이루어 날아다니며, 도중에 내려앉은 곳에서는 푸른 식물을 벌거벗은 땅이 될 때가지 먹어치운 다음에야 멀리 날아간다.

미국 남부에 사는 굳은깍지벌레의 일종은 왁스로 싸인 포낭 속에서 17년 동안이나 활동을 정지하고 건조에 견딜 수 있으며, 습기가 있으면 정상적으로 성장을 계속한다. 장수말벌의 일종은 모래땅에 구멍을 파고 그 속에 알을 묻는데, 이 때 나중에 유충의 먹이가 될 마비시킨 곤충도 넣고 묻어버린다.

사막에는 육식성 곤충도 있다. 예를 들면 광대파리매류는 긴 부리로 먹이가 되는 곤충을 찌르고, 등에류는 낙타와 말의 피를 빨아먹는다.