“어? 여기가 심장이라고?” 실제 새의 심장을 해부하며 밝혀진 놀라운 펌프 기능
사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일이 실험이죠.
하늘 높이 힘차게 날아오르는 새들. 저토록 격렬하게 날갯짓을 계속할 수 있는 에너지는 도대체 어디서 나오는 걸까요? 그 비밀은 새들의 작은 몸속에 숨겨진 ‘초고성능 엔진’에 있습니다. 바로 우리 인간의 심장과 같거나, 혹은 그보다 더 정교하게 만들어진 심장이죠.
이번에는 특별히 75분 수업 시간을 활용해 학생들과 함께 진행했던, 새의 심장 (닭 염통) 해부 리포트를 전해드립니다. 이 작은 장기를 통해 생명체가 어떻게 에너지를 온몸에 뿜어내고 있는지, 그 신비에 가까이 다가섰습니다.
직접 만져보고 눈으로 확인하며 교과서만으로는 알 수 없었던 생명의 정교한 설계를 지금 바로 확인해 보세요.
먼저, 심장의 구조를 그려보자
해부를 시작하기 전에, 심장의 기본적인 작동 원리를 머릿속에 넣어둡시다. 동물의 진화 역사를 따라가 보면, 어류는 ‘1심방 1심실’, 양서류는 ‘2심방 1심실’이지만, 조류와 포유류는 가장 진화한 2심방 2심실 구조를 가지고 있습니다.
산소가 가득한 피와 이산화탄소를 나르는 피를 완전히 분리할 수 있는 이 구조 덕분에, 새들은 높은 체온을 유지하며 힘차게 하늘을 날 수 있는 높은 대사량을 지탱할 수 있는 것입니다.
이번 수업에서는 마트에서도 쉽게 구할 수 있는 ‘닭 염통(하츠)’을 교육 재료로 준비했습니다. 2kg 팩 하나에는 130개에서 140개 정도 들어 있어서, 반 학생 전원이 하나씩 직접 만져보며 관찰하기에 딱 좋았습니다.
해부 전에 아래 영상을 보며 심장이 뛰는 모습을 미리 그려본다면, 관찰 포인트를 더욱 명확히 할 수 있습니다.
주방 가위로 심장 내부를 들여다보다
해부라고 하면 ‘메스’를 쓰는 어려운 이미지가 있지만, 중학교 수업에서는 주방 가위가 아주 유용한 도구가 됩니다. 가위 끝을 잘 사용하면 작은 심장의 구조를 손상시키지 않고 안전하게 잘라 열 수 있기 때문이죠.
관찰 순서
1. 심장을 세로로 자르기! 먼저 가위로 심장을 세로로 반으로 잘라 단면을 관찰합니다. 이때 심장이 단순한 근육 덩어리가 아니라, 안에 **방(빈 공간)**이 있다는 것을 내 눈으로 직접 확인하는 것이 첫걸음입니다.
2. 옆에서 칼집을 내어 펼치기 구조를 더 자세히 보기 위해 옆에서 가위를 넣어 전체의 3분의 2 정도까지 칼집을 내어 펼쳐봅니다. 이렇게 하면, 좌심실, 우심실, 그리고 각 심방이 어떻게 배치되어 연결되어 있는지 파노라마처럼 한눈에 보입니다.
놀라운 발견: 작은 우심실과 강력한 좌심실의 힘
실제로 잘라낸 단면을 본 학생들 사이에서는 여기저기서 놀라움의 탄성이 터져 나왔습니다. 새의 심장은 워낙 작아서 심방을 찾는 데는 약간의 요령이 필요했지만, 그보다 모두의 주목을 받은 것은 우심실의 크기였습니다.
좌심실에 비해, 새의 우심실은 놀랄 만큼 얇고 작습니다. “엥, 이게 다야?”라고 의아해할 정도죠. 반면, 온몸으로 피를 보내는 좌심실 벽은 두꺼운, 강인한 근육 덩어리였습니다.
폐라는 바로 옆 장기로 피를 보내는 우심실과, 온몸 구석구석, 때로는 중력을 거슬러 피를 밀어내는 좌심실. 이 근육 두께의 압도적인 차이야말로 효율을 극대화한 생명의 설계도인 것입니다.
피의 흐름을 따라가 보자
마지막으로, 피가 어떤 방향으로 흐르는지 확인하는 실험을 했습니다. 좌심실에 이쑤시개를 조심스럽게 깊숙이 밀어 넣어 봅니다.
그러자, 스윽하고 이쑤시개 끝이 대동맥에서 얼굴을 내밀었습니다!
앞쪽 이쑤시개는 대동맥, 안쪽 이쑤시개는 대정맥
이 순간, 제각각의 조각처럼 보였던 심장이 하나의 완벽한 펌프 시스템으로 연결되어 있다는 것을 실감할 수 있습니다. 도감의 그림만으로는 얻을 수 없는, 실물만이 주는 압도적인 설득력이죠.
작은 닭 염통은 우리가 살기 위해 한순간도 쉬지 않고 뛰는 심장의 소중함을 가르쳐주었습니다. 여러분의 학교에서도 이 ‘생명의 엔지니어링’을 꼭 체험해 보시기 바랍니다.
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