물고기는 왜 공기 중의 산소로 숨쉬지 못할까?

물고기도 호흡을 한다. 호흡을 통해 물속에 녹아있는 산소, 즉 용존산소를 흡수하고 몸속의 이산화탄소를 배출한다. 공기 중의 산소인지, 용존산소인지의 차이만 있을 뿐 호흡의 기본 메커니즘은 사람과 크게 다르지 않은 셈이다.

이렇듯 물고기의 생존에 필수적인 용존산소는 물 1ℓ당 대개 1% 미만에 불과하다. 공기 중의 산소 함량이 약 21%에 달하는 것과 비교하면 매우 미미한 수준이다.

그런데 물고기들은 물속보다 산소량이 훨씬 많은 물 밖에서 왜 숨을 쉬지 못하고 죽게 될까. 과유불급(過猶不及)이라는 말처럼 산소가 너무 많아 오히려 해가 되는 것일까. 이는 인간의 호흡기관과 물고기의 호흡기관이 다르기 때문이다.



인간을 비롯한 육지동물들은 공기 중의 산소를 받아들이기 쉬운 폐호흡을 하는 반면 물고기들은 용존산소의 흡수에 최적화된 아가미 호흡을 하는 것. 이로 인해 아가미 호흡을 하는 물고기들은 공기 중의 산소를 흡수하지 못해 질식사하게 된다. 사람이 물속에서 숨을 쉬지 못하는 이유와 동일하다고 보면 된다.

물론 물속에 산다고 모두 아가미 호흡을 하는 것은 아니다. 포유류인 고래는 인간처럼 폐호흡을 한다. 고래가 주기적으로 수면 위로 올라와 분수공으로 물을 뿜어내는 것도 호흡을 하기 위함이다.

분수공이 곧 사람의 입에 해당하는 숨구멍인 것이다. 또한 양서류인 개구리는 올챙이 때는 아가미호흡을 하다가 개구리가 되면 폐호흡과 피부호흡으로 전환, 육지에서도 살 수 있다.