개구리는 도룡용과 함께 양서류이다. 양서류가 무엇인가? 양서류(兩棲類)는 수륙양서(水陸兩棲)라는 의미로써 물에서도 살고 뭍에서도 산다는 의미이다. 다시 말해서 물과 뭍의 양쪽에서 서식하는 부류란 의미이다. 그러다 보니 호흡도 피부호흡과 허파 호흡을 동시에 한다. 아무튼 개구리는 양서류 이므로 공기 중에서나 물속에서나 소리를 들을 수 있어야 한다.
그림 1. 개구리의 고막(앞은 미국황소개구리, 뒤는 참개구리) [en.wikipedia.org,StartFragment /www.sciencedirect.com]
개구리의 귀는 고막이 외부에 노출되어 있다. 그림 1을 보면 고막이 눈 뒤쪽 아래에 있다. 그러므로 개구리는 외이가 없고 중이와 내이만을 갖는다. 아무튼 개구리의 고막이 외부로 노출되어 있으므로 공기중에서나 물속에서나 소리가 직접 고막에 입사하는 소리만 들을 수 있으므로 가청 음압의 역치가 높을 수밖에 없다. 조용한 소리는 듣기가 쉽지 않다는 말이다.
그림 2. 개구리의 귀 구조[www.geol.umd.edu]
공기중에서 소리가 고막에 들어오면, 소위 음향에너지가 고막의 진동에너지로 변환한다. 고막의 진동은 등자뼈로 전달된다. 양서류와 파충류의 이소골은 한 개의 등자뼈만 있기 때문에 등자뼈의 족판을 통해 개구리의 내이로 진동이 바로 전달된다. 내이로 전달된 진동은 림프액을 통하여 바실라 돌기라고 부르는 BP돌기에 있는 유모세포의 섬모를 자극한다. 그러면 유모세포에서 진동신호는 전기신호로 전환된다. 유모세포(hair cell)에서 발생한 전기신호는 청각신경을 통하여 개구리의 뇌로 전달하여 비로소 소리를 지각한다.
물속에서 물을 통해 전달되는 소리는 고막보다는 온몸을 통하여 종파진동으로 받게 되고, 이 종파 진동신호는 내이로 들어와서 AP돌기에 붙어 있는 유모세포의 섬모를 자극하여 BP돌기와 같은 과정으로 물속 소리를 지각한다. 이들 과정은 그림 2에 화살표로 잘 표현되어 있다.
그림 3. 개구리 내이의 AP돌기와 BP돌기의 현미경사진[StartFragment www.researchgate.net/figure/]
그림 3에 AP돌기와 BP돌기의 현미경 사진을 주었다. 사진을 잘 보면 섬모다발이 밝게 보이는데 한 개 한 개 섬모 다발의 아래에는 유모세포가 있다. 결국 모든 곤충류, 양서류, 파충류, 조류, 포유류 할 것 없이 고막이 있는 동물은 섬모가 달린 유모세포에서 진동이 전기신호로 변환된다.
여하튼 개구리 청각의 특징이라면 공기중에서의 소리에 민감하게 반응하는 BP돌기와 수중의 소리에 민감한 AP 돌기가 별도로 구성되어 수륙양서에 최적화된 청각 구조를 갖는다는 점이다.
