외골격
外骨格/Exoskeleton
1. 정의
동물체의 겉면에 있는, 몸을 보호하기 위하여 딱딱해진 골격. 연체동물의 껍데기, 절지동물의 키틴질의 표층 따위와 뱀이나 물고기의 피부 비늘 따위. 비슷한 말로 겉뼈대, 피부 골격이 있다. 실제로 절지동물 등의 외골격은 우리 몸에 있는 뼈와 비슷한 역할을 한다. 척추동물의 몸은 척추를 기반으로한 뼈라는 기둥으로 몸의 형태를 유지하지만(이걸 내골격이라 한다.), 외골격을 갖춘 생물은 속이 말랑말랑한 살로 채워져있는 대신 외골격이 기둥으로써의 역할을 하며 형태를 유지 시켜주는 것이다.
몸 내부에 뼈는 없지만, 대신 뼈가 온 몸을 감싸 내장과 지방, 근육 등을 보호하는 형태이다. 지방과 근육이 내부에 있어 충격으로 부터 자신을 보호하며, 바깥쪽은 단단한 외피로 감싸져 있어 일정 이하의 물리적인 힘에는 부서지지 않는 탁월한 장점이 있다. 신체 보호 기능은 내골격인 척추동물에 비하면 매우 뛰어나다.
그러나 생물이 커져감에 따라 이 골격을 탈피를 통해 벗어내야만 하며, 외골격이 충격으로 파손될 경우 복구가 매우 어렵다는 문제점이 존재한다. 또한 몸 크기가 커지면 체중을 버티기 위해 갑각이 두터워져야 하는데, 무게는 길이의 세제곱으로 늘어나므로 육상에서는 조금만 커져도 자체 무게를 버텨낼수 없어 크기에 한계가 있다. 지상 최대의 현생 외골격 무척추 동물은 야자집게(코코넛 크랩)으로 40cm에 블과하다. 바다 같은 물 속에서는 체중을 지탱할 부담은 줄어드는데, 커질수록 탈피가 어려워지므로 역시 한계는 존재한다. 그 예시로 바닷가재의 경우, 일반적으로 수명이 다할 때는 우리가 일반적으로 생각하는 노화 때문이 아니라, 탈피에 실패하는것 때문에 죽게 된다고 한다.
2. 픽션에서
보통 인간이 아닌 존재들에게서 볼 수 있다. 아라크니드부터 시작해서 타이라니드, 저그, 에일리언 같은 그 디자인의 기원이 곤충에서 온 종족들은 거의 반드시 외골격 구조를 갖춘다.[1]
이런 외계 종족의 외골격은 보통 키틴질 어쩌고 하는 묘사가 붙으며, 그 강도가 현실의 게 껍떼기와는 차원을 달리 하여 총알 따위는 괜찮아 튕겨냈다 수준의 강도를 보여준다.[2] 그래서 웬만한 경화기로는 흠집도 낼 수 없는 것으로 나온다. 실제로 천산갑이나 아르마딜로는 약한 권총탄을 튕겨내기도 한다. 껍질을 날카롭게 깎으면 면도날로도 쓸 수 있다.[3]
픽션에서는 종종 곤충들이 거대화되어 사람을 습격하거나 하는 내용이 등장하고는 하는데, 실제로 곤충들이 거대해질 경우 곤충의 외골격만으로는 늘어난 무게를 버티지 못해 무너져 버린다. 산소 농도가 지금보다 훨씬 높았던 석탄기에도 절지동물들은 고작(?) 2m를 넘지 못했다.
즉 SF 영화에 나오는 것 같은 집채만한 외계인, 거대 변형 곤충은 지구 생물의 갑각 구성 성분(탄산칼슘+단백질)과 단백질 근육 구조 기준으로는 불가능하다. 티타늄 같은 가볍고 강한 금속이나 카본 FRP 같은 복합 소재 외골격에 경량 무기 섬유질 근육, 형상기억 합금 관절과 유압이나 공기압 작동 구조라면 몸집이 꽤 커질 수도 있겠는데, 지구 기준으로는 그런 건 생물이 아니고 로봇이다.
나가노 마모루의 FSS에 나오는 악마 형상의 외계 생물 S.A.T.A.N은 외골격에 6개의 손가락을 지닌 것으로 묘사된다. 이는 나가노의 창작은 아니고, 아서 클라크의 SF 유년기의 끝 에 나오는 외계인에서 가져온 설정이다.
3. 참고
[1] 근데 저그랑 타이라니드의 몇몇 개체들은 내골격도 있고, 타이라니드는 외골격과 내골격을 가지고 있다.[2] 실제 게나 바닷가재 같은 절지동물의 껍데기는 언젠가 탈피를 해야 한다는 문제점 때문에 그렇게 단단하지 않다. 탈피가 필요 없이 계속 자라는 조개류의 외골격(패각)은 단백질과 탄산칼슘으로 갑각류와 주 구성 성분이 같지만, 훨씬 조직이 치밀하며 더 두텁기 때문에 매우 단단하다.[3] 실제로 한 남성이 자기집 앞마당을 돌아다니는 아르마딜로를 죽이겠다고 총을 쐈는데 '''총알이 껍질에 튕겨져 나가면서 근처에서 쉬고계시던 어머니의 허리에 적중하는 대참사가 난적이 있었다'''.