동물의 기관 형성과 기관계에 대하여

 

조직의 배열을 통해 기관이 형성되다

매우 단순한 구조를 가진 해면동물을 제외한 모든 동물들은 기관을 가지고 있습니다. 기관이란 몇 가지 조직으로 구성되어 있어 특수 기능을 수행하기에 적합합니다. 예를 들어 심장은 대부분이 근육으로 구성되어 있지만 상피조직, 결합조직, 신경조직도 가지고 있습니다. 심장의 각 방에 배열되어 있는 상피조직은 혈액의 유출을 방지하고 혈액이 최소한의 마찰로 흐를 수 있도록 매끈한 표면을 제공합니다. 결합조직은 심장을 탄력 있게 해 주고 심장 근육 벽이나 판막을 강화해 줍니다. 신경세포는 심장 근육이 리듬 있는 수축을 하도록 합니다. 

 

위(stomach)는 주로 세 가지 조직으로 구성되며 이들이 여러 층으로 배열되어 있습니다. 위의 내벽은 두꺼운 원주상피로 싸여있어 이 곳에서 점액과 소화액을 분비합니다. 상피층 주변을 둘러싸고 있는 것이 결합조직으로 신경과 혈관이 분포되어있습니다. 또 음식물을 잘 섞어서 소화관으로 이동시키기 위해 결합조직을 싸고 있는 세 개 층의 민무늬 근육 조직이 있고 이는 다시 결합조직으로 둘러싸여 있습니다.

 

기관은 조직에 비해 더 고도화된 구조를 지니며 기관을 구성하는 조직들이 단독으로는 할 수 없는 기능들을 수행할 수 있습니다. 기관의 기능은 조직의 협동작용으로 이루어지는데 협동 작용은 동물구조의 모든 단계에서 나타나는 기본적인 현상입니다. 

 

기관계의 협동으로 이루어지는 동물의 신체

기관계는 기관보다 높은 단계의 구성 체계로 함께 기능을 하는 기관들로 이루어져 있습니다. 척추동물에는 12가지의 중요한 기관계가 있습니다. 

 

소화계부터 살펴보자면, 우선 음식을 섭취하면 음식은 작은 분자로 분해됩니다. 음식물은 입으로 들어가 식도를 거쳐 위로 내려갑니다. 소화는 주로 위와 작은 창자에서 이루어지는데 영양 물질과 수분의 일부가 혈류를 통해 작은 창자 벽에 흡수되고 큰창자는 여분의 수분을 흡수하고 소화되지 않는 물질은 대변이 되어 항문을 통해 몸 밖으로 내보냅니다. 

 

호흡계는 외부환경과 가스 교환을 하는 기관들로 혈액과 함께 산소를 공급하고 이산화탄소나 세포 대사 결과 생성된 노폐물을 제거합니다. 공기는 코와 입을 통하여 출입하고 인두를 지나 기관으로 들어갑니다. 기관은 하나의 큰 관으로 두 갈래의 기관지로 갈라져서 허파로 들어갑니다. 허파에서 산소가 혈액으로 확산되고 이산화탄소는 허파 꽈리로 확산되어 가스 교환이 이루어집니다.

 

심장혈관계는 혈액을 내보내는 심장과 이룰 수송하는 혈관들로 구성됩니다. 혈액은 영양분과 산소를 신체의 각 세포에 공급하여 허파를 통해 이산화탄소를 내보내고 체세포에서 배출된 노폐물을 배설기관인 콩판으로 내보냅니다.

 

림프계와 면역계는 서로 밀접한 관계를 갖습니다. 림프계는 림프절과 연결된 가느다란 관들로 이루어진 망상 구조로 되어 있으며 심장혈관계의 기능을 보충하면서 심장혈관계와 함께 순환계를 이룹니다. 림프관을 순환하는 림프는 조직 사이에 스며들기도 하고 혈관을 통해 다시 회수되어 림프액과 합해진 혈액의 양은 항상 일정하게 유지됩니다. 림프는 림프구와 대식세포 등 백혈구로 채워진 림프절을 통해 나옵니다. 백혈구는 면역계의 성분으로 이물질, 감염성 세균, 암세포 등의 침략으로부터 신체를 보호해줍니다. 림프구와 림프구가 분비하는 특수한 단백질인 항체는 혈액과 림프를 통해 전달됩니다. 

 

노폐물을 처리하는 장치인 배설계를 살펴봅시다. 콩팥은 세포 대사에 의해 생성된 질소를 포함한 노폐물을 혈액에서 제거해 줍니다. 오줌에 들어있는 노폐물들은 요관을 거쳐 방광에 일시 저장되었다가 요도를 거쳐 체외로 배출됩니다. 콩팥을 혈액의 삼투압을 조절하는 중요한 기능도 가지고 있습니다. 

 

많은 기관에서 호르몬이라고 하는 화학물질을 만드는데 이 화학물질은 각 기관계의 활동을 조절합니다. 호르몬을 생성하는 기관을 내분비샘이라 하며 내분비계를 형성합니다. 내분비샘에서 만들어진 호르몬이 혈액으로 분비되며 혈액은 호르몬을 몸 전체로 운반합니다. 호르몬은 특정 세포들의 소화, 대사, 성장, 생식, 심박동률 그리고 수분 평형 등과 같은 작용에 영향을 줍니다. 내분비계의 기관들은 두 가지의 기능을 수행하는 것도 있습니다. 

 

생식 세포를 만드는 정소와 난소를 생식계라고 합니다. 다른 모든 기관계는 개체의 생존을 위해 없어서는 안 되는 반면에 생식계는 없어도 생존에 지장이 없습니다. 생식계는 개체의 생존보다는 종의 생존을 위해 필요합니다. 

 

신경계는 내분비계와 함께 신체의 활동을 조절하는 기능을 합니다. 뇌는 눈과 같은 감각기관으로부터 정보를 받아들이고 이에 반응하여 척수나 신경을 통해 근육이나 분비샘으로 신호를 보내게 됩니다. 신경계는 또한 신체 내부의 정보에도 반응을 나타냅니다.

 

근육계는 신체의 모든 뼈대 근육으로 구성됩니다. 뼈대 근육은 단단한 뼈나 물렁뼈에 연결되어 있어서 신체의 각 부분들을 움직일 수 있습니다. 우리는 근육을 움직여 환경에 조화롭게 대처하거나 얼굴 표정을 변화시킬 수 있습니다. 

 

뼈대계는 신체를 지지해줄 뿐 아니라 보호하는 기능도 갖고 있습니다. 머리뼈는 뇌를 보호하며 갈비뼈로 둘러싸여 있는 공간은 허파와 심장을 보호합니다. 피부계는 피부와 그 유도체인 털과 손톱으로 구성되는데 주기능은 인체 내부가 기계적인 상해나 감염, 과도한 열이나 냉각 또는 건조되는 것을 막아주어 우리 몸을 보호합니다.