발톱을 생각해 봅시다.
밭톱은 네 발 달린 동물들에게서 종종 볼 수 있죠.
발톱은 자연계에서 가장 다용도로 쓰이는 도구중 하나 입니다.
곰은 방어를 하는데 뿐만 아니라 땅을 파는데 발톱을 사용합니다.
독수리의 바늘과 같은 발톱은 먹잇감의 두개골을 뚫을 수 있습니다.
그리고 사자는 쉽게 움직이려고 큰 발톱을 숨길 수 있습니다.
사냥하기 위해 내놓기 전까지는요.
영장류인 조상들도 예전에는
이러한 인상적인 몸의 일부를 무기로써 맘껏 사용했습니다.
발톱이 손톱으로 진화하기 전까지는요.
어떤 진화과정 때문에 발톱이 손톱으로 변하게 되었을까요?
그리고 손톱은 날카로운 발톱이 할 수 없는 일들을 하게 되었을까요?
손톱이 처음 화석에 나타났을 때는 5580만년 전이라고 합니다.
발톱은 이미 2억 6천만년 넘게
포유류와 파충류의 조상들에게 존재했습니다.
발톱과 손톱의 출현에 있어 시간 차이가 있음에도 불구하고
이러한 적응은 모두 진화의 일부분입니다.
손톱과 발톱은 모두 케라틴으로 만들어졌습니다.
질기고 섬유질인 단백질로 뿔, 비늘, 발굽 그리고 머리카락에도 있습니다.
이 단백질은 케라틴 조직의 분열로 만들어집니다.
풍부한 혈관과 영양분이 공급되어
이 단백질 공장은 끊임없이 케라틴을 만들어냅니다.
각질 생성세포 불리는 세포안에 꽉 들어차게 됩니다.
이러한 고밀도의 세포들이 손톰과 발톱의 상징인 강임함을 만들어냅니다.
손톱은 발톱에서 진화하였기에
둘 모두 같은 방식으로 각질생성세포를 만들어냅니다.
그 세포조직에서 세포들이 자라게 되고,
이 세포들은 죽은 피부에서 생성되어 물에 잘 견디는 겉면으로 굳어집니다.
손톱과 발톱의 근본적인 차이는
그 모양에 있습니다.
이는 동물의 손과 발의 마지막 마디의 뼈 모양에 따른 것입니다.
발톱의 경우, 각질생성세포는 발톱 뼈의 좁은 면을 따라 자라나며,
마지막 마디의 바깥 쪽으로 방사모양으로 뻗어나가면서
원뿔 모양의 구조를 만들어냅니다.
반면에 손톱을 가진 동물들은 훨씬 더 넓은 손가락 마디를 가지고 있으며,
각질생성세포는 넓은 뼈의 상단 표면만을 덮고 있습니다.
손톱은 단순히 영장류가 더 넓고 더 능숙한 손가락으로 진화하는
과정 중에 부작용으로 만들어졌을 가능성이 있습니다.
하지만 우리가 영장류 조상들의 서식지에 대해 알고 있는 것을 보면
손톱만이 가질 수 있는 강력한 이점이 있을 가능성이 더 큽니다.
숲속 높이 우거진 곳에 살고 있는 영장류들에게
넓은 손가락 뼈와 확장된 손가락 면은
좁은 가지를 잡기에 이상적입니다.
그리고 손톱은 그 잡는 힘을 훨씬 더 향상시켰습니다.
단단하게 눌러야 하는 표면을 제공함으로써,
영장류들은 손가락 접촉 면적을 늘려 나무와 더 많이 접촉할 수 있습니다.
또한, 손톱은 나무 등을 오르면서 압력의 변화를 감지할 수 있는
손가락의 닿는 면적을 늘림으로써 손가락의 민감도를 향상시켰습니다.
이러한 민감성과 능숙도가 손재주가 결합되어
우리 조상들은 곤충을 잡아채고, 열매와 씨앗을 집어 내고,
좁은 가지를 단단히 움켜잡는데 필요한 정교한 움직임을 발달시킬 수 있었죠.
손톱의 진화와 마주볼 수 있는 엄지손가락과 발가락의 진화는
밀접하게 연관되어 있습니다.
그리고 우리 조상들이 나무에서 내려왔을 때,
이 유연한 손은 복잡한 도구를 만들고 휘두를 수 있게 해주었습니다.
넓은 손가락이 발톱을 뽐나게 할 수 있다 하더라도,
영장류들의 일상적인 행동에 뾰족한 손톱은 불편함을 주었습니다.
발톱은 뚫고, 구멍을 만들고, 걸기에는 이상적일 수 있지만,
그 점 때문에 붙잡기가 어렵고 잠재적으로 위험할 수 있습니다.
하지만, 발톱과 손톱 모두 예상치 못한 방법으로 사용되기도 하죠.
해우는 먹이를 잡기 위해 손톱을 사용하는데,
과학자들은 코끼리 발톱이 땅의 진동을 감지해
청각 능력을 높인다고 생각하고 있습니다.
한편, 마다가스카르의 다람쥐원숭이 같은 몇몇 영장류들은
좀 더 진화된 발톱을 가지고 있습니다.
이런 좀 더 긴 발톱기관으로 나뭇가지와 줄기를 두드리고
박쥐와 유사한 귀로 들으면서 나무의 빈 공간을 찾습니다.
빈 곳을 찾으면 그곳을 파내어
바늘처럼 생긴 가운데 손가락으로 유충을 파냅니다.
우리는 동물의 왕국에서 손톱과 발톱이 사용되는
놀라운 방법들 중의 일부만을 살펴 보았을 뿐입니다.
그러나 이러한 적응 기제 중 어느 것이 더 나을까요?
이건 못(nail) 박을 수 없는 답일 것입니다.