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"말은 서서 잔다?" 경주마의 모든 것은 과학

경주마

 

KRA 한국마사회가 일반인이 궁금해하는 경주마에 대한 궁금증을 과학적으로 풀어 봤다.경주마는 날씬한 다리로도 균형을 맞춰 초강력 엔진으로 달리고 서서 자기도 한다.

수천년 동안 환경에 잘 적응 할 수 있도록 진화를 해, 야생에서 생존을 위해 적합하게 효율적인 과학적인 신체 구조를 지니게 됐다고 말한다.

▲말이 서서 잘 수 있는 이유

말이 오래 선 자세로 버틸 수 있는 것은 다리 구조상 가능한 것이고 수천 년 동안 진행되어 온 진화의 산물로 볼 수 있다.

말 뒷다리의 관절, 힘줄과 인대는 서 있든 움직이든 에너지를 보존하기에 가장 적합하도록 설계되어 있다. 이러한 다리의 구조는 말이 정지해 있을 때 다리가 근육에 의지하지 않고도 무게를 지탱할 수 있게 한다.

흥미로운 점은 서서도 잘 수 있는 구조로 되어있지만 누워서 잘 수도 있고, 편안히 앉은 자세로 잘 수도 있다는 것. 심지어는 피곤하면 코까지 골면서 자기도 한다.

야생에서는 맹수 등 포식자의 공격에 대비해 민감하고 긴장을 유지하며 유사시 도망갈 준비 태세를 항상 유지한다. 경주마처럼 길들여진 말들은 휴식을 취하면서 깊은 숙면을 취하기도 한다.

▲말의 순환기관의 차별성 - 비장의 역할

말의 순환 기관 중 비장은 많은 적혈구를 공급, 지속적으로 산소 공급을 원활하게 할 수 있어 오래 빨리 달릴 수 있게 해 준다.

첫째 특징은 일정량의 혈액에 함유하고 있는 적혈구의 수가 다른 동물에 비해 2배 정도 많다. 즉, 산소를 운반할 수 있는 운반 트럭이 그만큼 많아 다량의 산소를 신속하게 운반할 수 있다는 것이다.

둘째 특징은 극심한 운동을 할 때 요구되는 다량의 산소를 운반하기 위해서 예비로 적혈구를 보관해 둘 수 있는 창고가 발달해 있다는 것이다. 다른 동물은 혈관이나 심장 속에 있는 적혈구만으로 산소를 운반한다. 그러나 말은 비장이라는 복강 내 장기가 크게 잘 발달되어 있어서 그곳에 평소에는 사용하지 않는 다량의 적혈구를 저장해 두었다가 말이 아주 빨리 달려야 할 때 저장하고 있던 적혈구를 혈류 중으로 방출하여 산소운반을 긴급히 지원한다.

셋째 특징은 적혈구의 수명이 길다는 것이다. 적혈구는 뼈 속의 골수에서 생산되어 혈류 중으로 나와 전신을 순환하면서 산소를 배달하는 고유의 업무를 수행하다가 노쇠하면 간장 또는 비장으로 흡수되어 분해되고, 적혈구의 주요 성분인 헤모글로빈은 수거되어 적혈구를 다시 만들 때 재활용된다.

▲말이 오래 달릴 수 있는 이유

경주마

 

말의 심장의 크기는 보통 어느 동물보다도 커서 장거리를 잘 달리도록 하는데 큰 역할을 한다. 보통 사람의 심장의 17배 크기다.

산소의 운반속도를 좌우하는 것은 심장의 능력이다. 서러브레드 심장의 크기는 중학생의 머리 크기만 하고 중량은 자기 체중의 0.9~1% 정도인 4.5㎏ 내외인데, 비슷한 체중의 말이라도 심장이 큰 말이 있는가 하면 작은 말도 있다.

심장이 크고 심장의 근육이 튼튼하게 잘 발달되어 있으며 규칙적으로 빠르게 박동하는 심장을 가진 말이 그만큼 많은 양의 산소를 빠르게 운반할 수 있어 운동근육이 쉽게 피로하지 않고 빠른 속도로 오래 달릴 수 있는 것이다.

또한 에너지원의 공급이 없어도 스스로 에너지원이 되는 백색근의 존재와 빨리 달리게 해 주는 역할을 하는 적색근 또한 말이 달리기 운동에 효율을 높일 수 있도록 발달되어 있다. 평소 운동으로 백색근, 적색근을 키워주어야 최대한의 능력을 발휘할 수 있다.

▲달리기 운동에 적합한 다리

말의 다리가 속도, 효율, 강도의 복잡한 균형을 맞추기 위해 진화해 온 역사는 또한 공학의 역사이기도 한다.

확실히 보폭을 더 길게 하는 방법 중 하나는 비례적으로 더 길고 더 가는 다리를 자라게 하는 것이다. 말 다리의 설계에서 보이는 이러한 특징 덕분에 중요한 부분들은 훨씬 더 가벼워진다.

뼈는 가볍고 근육은 무겁다. 그래서 말의 경우에는 그러한 설계 때문에 근육이 많이 제거되었다. 말의 엉덩이 관절은 어떤 평면에서든 자유롭게 회전할 수 있는 구상관절이 아니라, 넓적다리뼈를 전후로만 움직이게 하는 비스듬한 실린더형이다.

▲말의 굽

말에게 있어 생명 다음으로 중요한 것은 발굽이다.

발굽의 주성분은 젤라틴으로 달릴 때 지면으로부터의 직접적인 충격을 완화해 주는 역할을 한다. 발굽은 열에 대해 강하며 사람의 손톱과 같이 한달에 약 9mm 정도 자라는데 경주마는 보통 한달에 한번 정도는 굽을 깍고 새신발(편자)을 갈아 신겨야 한다.

말이 전속력으로 달리게 되면 발굽에 작용하는 충격은 말체중의 약 8배 (500kg 일 경우 4톤)정도이다. 그럼에도 불구하고 잘 견뎌 낼 수 있는 것은 다리와 발굽의 구조가 교묘해서 그 충격을 완화시키기 때문이다.

뒷다리의 기능은 달릴 때 추진력을 담당한다. 반면 앞다리의 기능은 체중을 지탱하고 충격을 흡수하여 마체를 지면에서 들어 올려주는 역할을 한다.[BestNocut_R]

이밖에도 눈과 입과의 거리가 먼 이유로서 땅 아래 낮은 위치에 있는 풀을 먹으면서도 눈은 적이나 포식자의의 출현을 알아 볼 수 있도록 눈과 입의 거리가 멀리 떨어져 있다. 이것은 다른 초식 동물과 비슷한 조건을 갖추고 있다.

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