걸리버 여행기의 소인국 방문기에 대한 고찰

잡담

걸리버 여행기라는 동화(?) 다들 알고 계시죠?
거기에 나오는 이야기 중 한 가지에 대해서 잠시나마 이야기해보죠..^^

걸리버 여행기에 보면 소인국에 갔을 때에 걸리버가 소인들보다 키가 12배 크므로 음식량을 소인기준으로 12의 세제곱인분, 즉 1728인분을 준다고 나와 있답니다.
이렇게 음식을 주는 것이 타당한 것일까요???

우리 사람은 세포로 되어있고, 또 일정한 체온을 유지하죠…^^
우리 세포는 일정한 부피마다 거의 비슷한 정도의 에너지를 소비해서 생명활동을 하고 있습니다. 그래서 몸집이 커지면 배도 빨리 고파지죠..^^
그리고 우리 몸의 체온이 일정할 경우에 우리 몸에서 외부로 빼앗기는 열에너지는 표면적에 비례하게 됩니다. 이에 대해서는 특별히 설명하지 않아도 되겠죠???

그런데 가만히 생각해보면 세포의 크기가 두 배로 늘어나면 표면적은 둘의 제곱인 네 배, 전체 부피는 세제곱인 여덟 배로 늘어난답니다. 결국 세포가 두 배로 커지면 에너지는 8배 소비하는 반면, 열은 네 배밖에 방출할 수 없게 되죠. 그렇게 되면 우리 세포(혹은 우리 몸)는 더 많은 열을 방출하기 위해서 무언가를 해야 할 것입니다.(부채질 같은 것이요..^^)
그리고 세포(혹은 우리 몸)의 크기가 어느 정도 이상으로 커지게 되면 몸 내부에서 발생하는 열을 몸 밖으로 방출할 수 없는 상황에 다다르게 되겠죠.
우리 주위의 생명체들이 어느 정도 이상 커지지 않는 것은 이렇게 열의 방출과 관련이 있습니다.
물론 작아져도 문제가 되죠. 크기가 작아질수록 부피는 작아지는데, 표면적은 그것보다 더 느리게 작아지므로 빼앗기는 열이 너무 많아져서 생명을 유지하기가 매우 어려워집니다.

다시 걸리버 여행기 이야기로 돌아가 보면 걸리버가 먹어야 하는 음식물은 실질적으로는 표면적으로 방출되는 열량에 따른 계산인 12의 제곱 배, 즉 144인분만큼의 음식이 필요하겠죠. 소인들이 주는 음식을 다 먹는다면 걸리버는 머지 않아 뚱보가 됐겠어요..^^;

현재까지 연구된 것에 의하면 육상에서는 코끼리가, 해상에서는 흰수염고래가 가장 클 수 있는 한계치에 거의 근접한 포유류랍니다.
또 어떤 쥐 종류가 1.4cm정도의 크기를 갖는다고 합니다. 너무 작죠??? 이 쥐는 크기에 비해 빠져나가는 열량이 너무 많아서 쉬지 않고 먹지 않으면 굶어죽는다고 합니다. 과학자들은 이 쥐를 존재할 수 있는 가장 작은 포유류라고 생각하고 있습니다.

또 이러한 원리 때문에 큰 동물일수록 대체적으로 체온이 낮고, 작은 동물일수록 체온이 높답니다. (항상 그런 것은 아니에요..^^)

체온이 낮으면 신진대사가 느리게 진행되므로 같은 부피당 발생하는 열이 줄어들고, 작은 동물은 체온을 높여서 같은 부피당 발생하는 열을 늘어나게 하고, 긴급상황시에 체온이 쉽게 떨어지는 것을 막는다고 합니다. (대신 음식을 많이 먹어야겠죠. ^^)

그리고 중요한 것 한 가지 더 이야기하자면….
파충류나 양서류 같은 종류가 다른 동물은 에너지 소비 단위가 틀려지므로 더 커질 수도, 작아질 수도 있겠지요..

아마 생물학적으로 난장이의 모습을 생각해보면 재미있을 것 같습니다. ㅎㅎㅎ