"공연 돌고래를 자연 속에서도 관람하려고 하는가", 역사적 돌고래 야생방사에 오점

이미 부착한 위성추적장치와 사진촬영 통한 지느러미 식별법으로 충분

제주 바다로 돌아간 남방큰돌고래 제돌이와 춘삼이 등지느러미에 동결낙인 방법으로 일련번호를 새긴 것을 두고 논란이 일고 있다. 행동연구와 생태관광을 위해 필요하다는 주장과 불필요한 흔적을 남기는 것이란 주장이 맞선다. 후자의 견해를 최예용 환경련 바다위원회 부위원장으로부터 들어 본다. 물바람숲은 이와 관련한 토론과 논쟁을 환영한다.

» 지난 7월 18일 오후 제주시 구좌읍 김녕리 목지곶 해안 인근 가두리에서 열린 남방큰돌고래 제돌이와 춘삼이 방사행사에서 제돌이(지느러미 표식 1번)가 가두리 곁에서 헤엄치고 있다. 제주/강재훈 선임기자 khan@hani.co.kr

2013년 7월18일 오후 국내 주요 신문과 방송사들은 ‘제돌이, 춘삼이 그리운 제주 앞바다로’, ‘고향바다로 간 제돌이-다시 찾은 자유’ 등의 제목으로 일제히 돌고래 제돌과 춘삼의 자연방사 소식을 전했습니다.
　
일부 신문은 “제돌이와 춘삼이 등 지느러미에 새긴 일련번호는 야생으로 돌아가 돌고래 무리에 합류한 뒤에도 연구자와 일반인들이 쉽게 확인할 수 있도록 한 것”, “드라이아이스와 알코올을 이용해 고통없이 일련번호를 새겼으며 세계적으로 널리 사용되는 방법” 이라는 설명과 함께 제돌이시민위원회(이하 시민위원회)가 제공한 등지느러미에 1번 글자가 선명한 제돌이의 사진을 실었습니다.
　
이날은 한국 환경운동 역사에서 매우 중요한 날로 기록되고 기억될 것입니다. 공연용으로 불법포획된 남방큰돌고래 제돌이와 춘삼이가 3주 앞서 선상의 가두리 그물을 빠져나간 삼팔이를 따라서 고향인 제주바다로 돌아갔기 때문입니다. 굳이 따진다면 삼팔이의 귀향은 ‘사람들로부터 자력 탈출’이고 제돌이와 춘삼이의 귀향은 ‘인간에 의한 자연방사’라고 할 수 있습니다.
　
사람들은 자신들이 직접 한 일을 중심으로 기억하고 기념하기 때문에 춘삼이가 그물을 빠져나간 6월26일은 그리 중요하지 않게 취급되겠지만 사실 이날이 한국과 아시아 최초의 공연 돌고래 자연복귀일입니다.

» 7월 18일 제돌이와 춘삼이가 고향으로 돌아가던 날, 제주 현지에 가지 못한 환경운동연합과 바다위원회 활동가와 회원들이 장맛비 속에 광화문에 모여 이들의 귀향을 축하했습니다. 사진=최예용

　
최초의 야생해양동물 자연방사, 공연 돌고래의 최초 자연방사, 환경단체와 동물단체의 주도로 야생 해양동물을 인간의 품에서 자연으로 돌려보낸 첫 사례, 행정부(해경, 당시 국토해양부), 자치단체(서울시), 사법부(제주법원과 검찰) 등의 정부기관과 민간환경단체가(환경운동연합 바다위원회, 핫핑크돌핀스, 동물자유연대, 카라) 공동으로 포획된 야생동물을 자연으로 복귀시킨 세계적으로도 드문 사례 등등의 평가가 전혀 과장된 것이 아닙니다.
　
이 과정에서 환경단체들은 서울 광화문과 서울동물원 그리고 제주 현지에서 여러 차례의 기자회견과 집회, 일인시위 등을 통해 돌고래 자연방사를 요구했습니다. 이러한 요구에 2011년 당시 오세훈 서울시장은 ‘수용불가’ 입장을 표명했지만, 시민단체 출신의 박원순 서울시장은 자연방사 결단을 내리면서 전문가와 시민단체들로 구성된 시민위원회에 자연방사에 필요한 일들을 결정하도록 했습니다.
　
동물단체들은 제돌이가 제주로 갈 때 배편으로 이동하면 20시간 넘게 걸려 동물복지원칙에 어긋난다며 회원들의 거금을 항공운송비용으로 부담했습니다. ‘복순’과 ‘태산’의 서울행에 아시아나 항공사가 저가로 화물기를 제공했으며 어떤 기업은 방사 훈련에 필요한 활어먹이를 후원해 주었습니다.
　
신문과 방송이 앞다투어 이 문제를 적극적으로 다뤄주었고 시민들은 70%가 넘는 높은 지지율로 제돌이의 자연복귀를 찬성해 주었습니다. ‘비용이 너무 많이 든다’, ‘돌고래 공연을 보고 싶다’는 등의 의견이 있긴 했습니다.
　
그러나 2013년 제돌이, 춘삼이, 삼팔이 등 돌고래 세 마리의 자연방사는 대부분의 국민이 뜻을 모아 실현한 획기적인 사회적 사건이었고, 환경운동을 생각하는 시민들에게는 1997년 동강 살리기운동 이후 오랜만에 맛본 국민적 환경운동의 성공사례라고 평가할 수 있습니다.

» 등지느러미 낙인에 항의하는 제돌이 퍼포먼스. 사진= 최예용

　
이 글에서는 제돌이 자연방사 과정에서 발생한 ‘동결낙인’이라는 대단히 유감스런 문제를 살펴보고자 합니다. 시민위원회는 반대의견이 제기되었음에도 회의안건으로 다뤄 진지하게 토론 한번 해보지도 않고 제돌이와 춘삼이의 등지느러미에 ‘낙인’을 찍어 영원히 인간의 흔적을 남겼습니다. ‘연구자와 일반인들이 쉽게 확인할 수 있도록 하자’는 목적에서 말입니다.
　
사실 방사 후 모니터링을 수월하게 한다는 취지라지만 시민위원회는 제돌이에게 이미 위성추적장치를 달았습니다(사실, 이 장치를 달기 위해 등지느러미를 뚫는 과정은 지켜보기 힘들어서 이 방법도 바람직한 방법인지 의문이 듭니다. 그러나 방사 후 살아 있는지, 어느 곳으로 이동하고 있는지를 추적하는 위성추적방식은 가장 정확한 정보를 제공해줍니다).
　
그리고 등지느러미의 모양만으로 개체식별이 가능한 가장 자연적이고 생태적인 식별방법이 개발되어 있어 등번호 낙인은 반드시 필요한 일이라고 할 수 없습니다.
　

» 위의 사진 두 장은 돌고래의 등지느러미 모양으로 개체를 구분하는 식별방식입니다. 제돌이는 이러한 방식으로 2004년 이전에 찍힌 사진판독으로 제주 앞바다에서 살던 개체라는 것이 확인되었습니다. 사진=고래연구소

제돌이의 방사 적응훈련의 핵심은 공연 돌고래로서 그동안 사람들이 주는 먹이와 훈련에 길들어진 사람과의 관계로부터 멀어지기, 즉 야생성 회복입니다. 시민위원회는 그 점을 처음부터 분명히 했습니다.
　
때문에 서울동물원에서도 제주 가두리 그물에서도 아무나 오지 못하도록 철저히 통제했습니다. 활어를 먹이로 줄 때도 사람 모습이 보이지 않도록 멀리서 던져줄 정도로 신경을 썼습니다.
　
그런데 느닷없이 제돌이와 춘삼이의 등지느러미에 번호낙인이 찍혔습니다. 이는 인간의 흔적을 영원히 남겨 공연 돌고래를 자연 속에서도 관람하겠다는 잠재적 의도의 발로라고 하지 않을 수 없습니다.
　
야생동물을 보는 인간의 한계였습니다. 낙인제안에 대해 처음 갸우뚱하던 동물단체 대표들마저 전문가들의 ‘아프지 않고 안전하다’는 말에 찬성으로 돌아섰습니다.

하지만 환경단체를 대표한 위원 세 명은 반대의사를 분명히 했습니다. 시민위원회 위원장은 찬반논쟁 내내 가만히 있다가 제주 성산에서 김녕으로 육상이송하기로 한 전날에 ‘시간이 없으니 다수가 찬성하므로 낙인을 찍겠다’고 이메일로 통보했습니다. 정식으로 시민위원회 회의를 열어 이 문제를 논의하자는 제안마저 무시했습니다.
　

» 6월26일 제돌이 등지느러미에 낙인을 찍는 시민위원회 전문가들. 사진=환경운동연합 바다위원회

2012년 4월 1차 시민위원회가 열린 이후 16개월 동안 12번의 회의가 열렸지만 한 번도 안건이 무시되거나 다수결로 처리된 적이 없는 시민위원회였기에 ‘동결낙인 다수결 이메일 처리’는 성공적인 돌고래 자연방사의 의미를 퇴색하게 하는 아쉬운 대목이 아닐 수 없습니다.
　
‘동결낙인’에 대해 해외자료를 찾아봤습니다. 2008년에 발간된 ‘해양 포유동물 백과사전’은 고래류의 인식방법을 자연표식, 일시적 표식, 흉터 및 낙인 등 세 가지로 구분하고 있어, ‘동결낙인’은 세 번째에 해당합니다. 이 자료가 소개하는 동결낙인은 다음과 같습니다.

동물의 몸통이나 등지느러미에 5~8㎝ 크기의 금속을 이용한 번호를 10~20초 동안 찍는 방법으로 큰돌고래 등 작은 크기의 고래류에 광범위하게 안전하고 성공적으로 사용되어 왔다. 하얀 표식은 낙인 뒤 2~3일 내에 분명하게 보인다. 동결낙인 표식은 시간이 감에 따라 사라진다. 따라서 야외에서는 잘 인식되지 않는데, 화질이 좋은 사진촬영을 통한 번호 인식은 몇 년 동안 가능하다. 낙인번호가 사라지는 현상은 해당동물의 나이와 관계가 높은데, 어린 개체의 낙인은 빨리 그리고 거의 보이지 않을 정도로 흐려지고, 11세 또는 그 이상의 나이 든 성체는 좀 더 선명하게 남아있다.”

1990년대 중반부터 나름 오랫동안 고래보호운동을 해오면서 교류해온 해외의 고래보호 전문가들의 의견을 구했더니 ‘오랫동안 사용해온 방법’이라며 찬성하는 사람도 있고 ‘철학의 문제’라며 우려하는 의견도 있었습니다.

» 6월26일 제돌이 등지느러미에 찍힌 1번 낙인, 사진=환경운동연합 바다위원회

　
‘동결낙인’이라는 말을 처음 들었을 때 ‘아니 이게 무슨 소리지?’, ‘낙인이라니? 옛날에 노예나 동물에게 찍었던 그 낙인?“이라는 생각에 전율했던 느낌은 자료를 찾아보고 국내외 여러 사람들의 의견을 듣는 과정에서도 사라지지 않았습니다. 오히려 ’이건 아니지, 이건 아냐‘라는 생각이 더욱 분명해졌습니다.
　
저는 환경운동연합과 바다위원회를 대표하여 시민위원회를 참여해 왔는데 7월10일 열린 시민위원회의를 마지막으로 사퇴했습니다. 제돌이에게 낙인을 찍어 버리고 문제가 없다는 식으로 강변하는 시민위원회에 더는 참여하기 힘들다고 판단했습니다.
　
낙인 찍으며 하는 자연방사는 제가 결코 받아들일 수 없고 그런 행위를 하는 모임의 일원일 수 없기 때문입니다. 환경단체가 주도하고 시민단체 출신 시장의 결단으로 진행되고 있는 시민위원회이기에 사퇴라는 방식이 적절한지 고민했지만 잘못된 것은 잘못되었다고 분명히 지적해야 했고 낙인 찍기가 다시는 반복되지 않도록 하기 위한 행동이었습니다.
　

» 6월26일 춘삼이 등지느러미에 낙인을 찍는 시민위원회 전문가들, 사진=환경운동연합 바다위원회

제돌이 방사 후 시민위원회 최재천 위원장은 동결낙인에 대해 한겨레와의 인터뷰에서 “극단적인 자연주의가 위험할 수 있다는 얘기를 하고 싶다. 자칫 자연에 관한 연구도 하지 말라는 얘기처럼 들려 상당히 어려웠다. (중략) 과학자들은 끊임없이 동물에게 피해를 주지 않는 방법을 개발중이다. 동결낙인이 아니라 동결표지라고 하면 좋겠다. 이 방법은 지금 현재 가장 피해가 적고 효율적인 방법이다.”라고 말했습니다.
　
앞서 지적했던 대로 시민위원회는 방사 후 모니터링을 위해 사전합의를 통해 위성추적장치를 달았습니다. 그리고 가장 생태적인 방식인 등지느러미 자연형태의 사진인식 방식이 존재합니다.
　
그런데도 등번호 낙인을 “현재 가장 피해가 적고 효율적인 방법”이라고 주장하면서 “과학자들이 끊임없이 동물에게 피해를 주지 않는 방법을 개발중”이라고 주장하는 건 이해하기 어렵습니다.
　
동결낙인을 찬성한 다른 전문가는 말합니다. “많이 알아야 잘 보존할 수 있습니다. 연구가 훨씬 용이하게 진행되면 남방큰돌고래의 생태에 대해 더 잘 알 수 있습니다. 또한 1번, 2번이 선명한 제돌이와 춘삼이를 바다에서 본 사람들은 ’돌고래 보호‘의 메시지를 더 잘 이해하게 됩니다.”

» 6월26일 춘삼이 등지느러미에 찍힌 2번 낙인, 사진=환경운동연합 바다위원회

　
과연 그럴까요? 동물행동학 전문가들이 주장하는 자연에 대한 연구가 등지느러미 사진인식 방법이 가능하고 위성추적장치까지 장착한 제돌이와 춘삼이에게 낙인을 찍는 것이라니….
　
서울대공원과 제주퍼시픽랜드의 돌고래쇼장에서 조련사를 등에 태우고 내달리던 제돌이의 모습, 조련사들이 주는 먹이를 받아먹으려 튀어오르는 춘삼이의 애처로운 모습과 등에 선명한 1과 2번 등번호 낙인이 찍힌 채 제주바다를 헤엄치는 그들의 모습이 겹쳐 떠오릅니다.
　
제돌이 자연방사과정의 동결낙인 논쟁을 겪으며 한가지 좋은(?) 점도 있었습니다. 제가 ‘극단적 자연주의’ 입장에 선 사람으로 평가받은 일입니다.
　
사실 도시에서 나서 자란 제가 직업적 환경운동을 30년 가까이 해오면서 ‘나에게 근본적 생태주의적 관점이 있는가’라는 회의적인 물음을 던져보곤 했습니다. 성명서를 쓰고 기자회견을 하고 국회를 찾아가 법과 제도를 만들고 피해자를 만나는 일상적 환경운동방식은 생태적 감수성을 느끼게 해주는데 한계가 있습니다.
　
때문에 바다위원회의 현장활동은 제가 자연속에서 환경운동을 하는 사람이라는 점을 늘 일깨워줍니다. 제돌이, 춘삼이를 귀향시키는 과정은 저의 삶이 아스팔트 위에서 왔다갔다 하는 환경운동가만은 아니라고 말해주었습니다.
　
그리고 이번엔 나아가 ‘극단적 자연주의’라는 말도 듣게 해주었습니다. 인간중심의 사고를 철저히 배제하려는 사고를 ’근본적 자연주의‘라고들 하는데 그런 비슷한 입장에 설 기회를 갖게 해주었습니다. 제돌아 춘삼아, 잘 가…. 그리고… 미안해….

» 6월26일 춘삼이 등지느러미에 찍힌 2번 낙인, 사진=환경운동연합 바다위원회

　
제돌이와 춘삼이가 자연으로 돌아간 지 5일 뒤 대한민국 고래보호운동의 역사에 기록될 또 하나의 경사가 있었습니다. 7월23일 상괭이 누리와 마루 두 마리가 자연으로 돌아간 것입니다.
　
상괭이는 쇠돌고래과에 속하는 고래로 크기가 사람보다 약간 작은 편인데 육지 가까운 바다에서 주로 삽니다. 상괭이는 돌고래와 다르며, 돌고래처럼 입이 길쭉하지 않고 짧은 게 특징이죠.
　
누리와 마루는 부산아쿠아리움에 있다가 방사 얼마 전에 그물에 혼획된 현장인 경남 거제 해안의 가두리로 옮겨져 방사 적응훈련을 받았고 7월23일 남해바다로 돌아갔습니다.
　
고래연구소는 이들 중 한마리에게 위성추적장치를 붙여 자연복귀 후의 이동경로를 모니터링하고 있습니다. 상괭이는 등지느러미가 없는 신체적 특징 때문에 몸통에 천을 입히고 위성추적장치를 달았더군요.
　
상괭이는 서해안과 남해에 주로 서식하지만 등지느러미가 없고 물위로 튀어 오르는 행동을 하지 않아 사람들의 눈에 쉽게 띄지 않습니다. 국제자연보호연맹은 상괭이를 멸종위기보호종으로 지정했습니다.
　
삼팔이, 제돌이, 춘삼이의 뒤를 이어 인간에 잡혀 수족관신세를 졌다가 자연으로 돌아간 네번째와 다섯번째 귀향고래로 기록된 누리와 마루가 가족의 품으로 무사히 돌아갔기를 기원합니다.
　
최예용/ 환경운동연합 바다위원회 부위원장

동물들의 기발한 여름나기…체온 조절 위한 오랜 적응과 진화

'코끼리는 귀와 성긴 털로, 새는 부리로, 그리고 사람은 땀으로'

더위를 이기는 것은 동물에게 종종 생사가 걸린 문제이다. 오랜 진화 과정에서 동물은 적절한 체온을 유지하기 위한 행동과 몸의 구조를 만들어냈다. 쇠똥구리에서 코끼리까지, 그리고 사람도 여기에서 예외가 아니다.
　
◇ 경단에 올라 증발열로 식혀
　

» 배설물 경단 위에 오른 남아프피카 사바나 쇠똥구리의 적외선 사진. 푸른색이 낮은 온도, 붉은색은 높은 온도를 가리킨다. 사진=요켄 스몰카

남아프리카 사바나의 한낮 더위는 상상을 초월한다. 땡볕에 고스란히 노출된 흙 온도는 57도까지 오른다. 여기서도 쇠똥구리는 부지런히 초식동물의 배설물을 둥글게 뭉친 경단을 굴린다.

변온동물인 이 딱정벌레는 어떻게 익어버리지 않을까. 스웨덴 룬트대학의 동물행동학자는 현장 실험을 통해 배설물 경단 굴리기 자체에 비밀이 숨겨져 있음을 알아냈다.
　

지면 온도가 50도 이하이면 쇠똥구리는 부지런히 경단만 굴렸다. 하지만 온도가 높아질수록 쇠똥구리는 경단 위로 올라가 보내는 시간이 많아져, 지면 온도가 60도일 때 경단 위에서 70%의 시간을 보냈다.
　

경단 위에 올라가서는 앞다리로 반복해 입 주변을 쓰다듬었다. ‘방향 잡기 춤’으로 알려져 있지만, 자세히 보니 앞다리로 게워낸 액체를 머리에 발라 그 증발열로 몸을 식히는 행동이었다.
　

지면에 앞다리를 딛고 물구나무를 선 자세로 경단을 굴리는 쇠똥구리에게 앞다리는 가장 쉽게 지열로 달궈진다. 적외선 카메라로 촬영해 보니, 경단을 한 번 굴릴 때마다 앞다리의 온도는 10도씩 올라갔다. 그러나 경단 위에 올라가면 10초 안에 7도가 떨어졌다.
　

경단이 온도를 떨어뜨린 데는 이유가 있었다. 지름 3~4㎝에 지나지 않지만 경단은 땅바닥에 견주면 고도가 높아 공기가 더 잘 흐른다. 따라서 경단 위로 올라서는 것만으로도 쇠똥구리는 ‘시원한 바람’을 느낄 수 있다.

무엇보다 갓 배설된 똥으로 빚은 경단에는 습기가 많아 증발열 때문에 경단의 온도는 주변보다 훨씬 낮은 31.8도에 지나지 않았다. 상대적으로 온도가 낮은 경단은 쇠똥구리가 일하는 경단 아래 모래의 온도도 1.5도 떨어뜨렸다.
　

결국 쇠똥구리에게 똥 경단은 먹이이자 알을 낳는 번식지에 더해 ‘움직이는 에어컨’ 구실까지 하는 것이다. 뜨거운 햇볕이 내리쪼이는 그늘 한 점 없는 사바나의 평원에서 굴려가는 먹이 자체가 온도를 낮춰준다는 얼개는 기발하다. 이 연구는 <커런트 바이올로지>에 실렸다.
　
◇ 코끼리는 털로 열 식힌다, 컴퓨터처럼
　

» 아프리카코끼리의 성긴 털. 열을 방출하는 기능을 갖고 있다. 사진=코너 미르볼드

덩치가 큰 동물은 체온조절이 골칫거리다. 단위 무게당 표면적이 작아 열을 방출하기가 불리하기 때문이다. 자칫하면 뇌나 내장이 손상되는 치명적 사태가 온다. 그래서 코끼리는 커다란 귀를 펄럭이며 대개 물가에서 멀리 떠나지 않는다.

특히 코끼리의 귀는 에어컨의 방열기 구실을 하는데, 표면적이 넓은 귀에 혈관이 많이 나 있어 이곳에서 피의 온도를 식힌다. 체온이 높을수록 귀로 보내는 혈액량이 늘어나고 귀를 부채처럼 자주 펄럭인다.
　

하지만 귀만으로 코끼리가 적절한 체온을 유지할 수 있을지는 학계의 논란거리였다. 최근 미국 프린스턴대 연구자들은 코끼리의 몸에 성글게 돋아난 털의 기능에 주목했다. 열을 방출하는 핵심 기관인 귀에도 돋아난 성긴 털은 보온이 아닌 냉각 기능을 하며 체온을 상당히 낮추는 구실을 한다는 사실이 드러났다.
　

일반적으로 동물의 털은 공기의 흐름을 막아 체온을 유지하는 단열층을 형성한다. 그런데 털의 밀도가 성겨지면서 차츰 그런 기능이 줄어들어 어느 한계에 이르면 더는 단열 기능을 하지 않고 오히려 냉각 기능으로 전환된다.

성긴 털의 윗부분의 공기 흐름은 털 아래보다 빠르기 때문에 털 자체가 열을 바깥으로 뿜어내는 통로 구실을 하게 된다는 것이다. 컴퓨터에서 과도한 열을 식히는데 쓰는 ‘핀-휜 형 방열판’도 코끼리의 성긴 털처럼 뾰족한 침이 다닥다닥 붙은 모습이다.
　

» 아프리카코끼리. 혈관이 밀집한 귀를 펄럭여 열을 식힌다. 사진=무하마드 카림, 위키미디어 코먼스

연구진은 코끼리의 털이 평균 5% 이상의 열 조절 능력이 있으며, 특히 체온 조절이 절실한 풍속이 낮은 때에 그 효과는 23%에 이른다고 밝혔다. 피부 ㎡당 털이 30만 개보다 적을 때 털은 단열에서 방열로 기능을 바꾸는데, 코끼리의 털은 ㎡당 1500개 정도이다.

선인장의 성긴 가시도 코끼리 털처럼 냉각기능을 한다는 사실도 흥미롭다. 연구결과는 미국 과학공공도서관이 발행하는 온라인 공개 학술지 <플로스 원>에 실렸다.

(■ 자세한 내용은 '코끼리 털은 냉각장치로 밝혀져' 기사 참조)
　
◇ 새들의 부리는 방열기
　
» 세계에서 가장 부리가 큰 토코큰부리새. 혈관이 겉에서도 보일 정도로 밀집해 있어 혈액을 식힌다. 사진=새라와 레인, 위키미디어 코먼스

새는 비행을 하기 때문에 몸의 대사량이 많고 체온도 높다. 무더위 때 체온을 식히는 게 급선무이지만 몸이 깃털로 덮여있어 열을 내보내기가 쉽지 않고, 또 입을 열어 헐떡이다간 수분이 많이 빠져나가 건조한 곳에선 그럴 수도 없다.
　

다행히 부리가 열을 내보내는 방열판 구실을 한다. 부리는 새의 몸에서 깃털로 덮이지 않은 드문 부위인데다 계속 자라기 때문에 혈관이 밀집해 있어 체온을 식히기엔 맞춤한 기관이다.
　

브라질의 연구자들은 세계에서 가장 큰 부리를 가진 토코큰부리새의 부리가 몸속 열의 60%까지 방출한다는 사실을 밝혔다. 이 새가 몸길이의 3분의 1이 부리일 만큼 큰 부리를 지닌 이유를 놓고 짝짓기 상대를 유혹하려는 용도라거나 열매를 먹기 위한 것이라는 설명이 분분했지만, 적어도 중요한 기능 하나가 밝혀진 것이다.
　

실험 결과 이 새의 부리는 몸 표면적의 절반가량을 차지하는데, 혈관이 겉에서 보일 정도로 잘 발달해 휴식 때 내는 열의 4배를 방출하는 능력을 지닌다. 특히 비행 때 급격히 오르는 체온을 식히는 일이 중요하다.

이 새는 몸길이가 64㎝나 되는데, 30도이던 체온이 비행 10분 만에 37도로 솟아올랐다. 연구자는 “열을 내보내는 창문으로 코끼리에게 귀가 있다면 큰부리새에겐 부리가 있다”고 설명했다. 이 연구는 <사이언스>에 게재됐다.

» 울참새의 적외선 사진. 혈관이 몰려있는 부리가 주변보다 10도쯤 높다. 사진=러셀 그린버그 외, <진화>

최근의 연구에서는 울참새 등 작은 새의 부리도 열 방출에 중요한 구실을 하는 사실이 밝혀졌다.

(■ 자세한 내용은 '새들이 더위를 이기는 뾰족한 방법, 부리' 기사 참조)
　
◇ 잊히는 사람의 특권, 땀 흘리기
　

» 땀 흘리는 사람. 사진=한겨레 사진 디비

넥타이를 풀고 반소매 셔츠를 입는 시원한 복장(쿨맵시)을 하면 에어컨 설정온도를 2도쯤 높여도 쾌적하다고 정부가 적극 권장한다. 이를 뒷받침하는 국립환경과학원의 실험 데이터를 자세히 살펴보면 흥미로운 대목이 나온다.

실내온도가 25도일 때는 일반복장보다 쿨맵시를 한 사람의 피부 온도가 훨씬 낮게 나오는데, 온도가 27도로 오르면 그 차이가 거의 없어지고 기존 복장을 입은 어떤 이는 오히려 피부 온도가 더 낮다. 땀이 나면서 체온이 떨어지기 때문이다.
　

비슷한 다른 연구에서도 이런 사례를 쉽게 찾을 수 있다. 에어컨을 트는 시원한 사무실에서는 쿨맵시의 효과가 나지만 온도가 올라가면 ‘땀의 힘’이 두드러지는 것이다. 여름엔 땀을 부채나 선풍기로 식히고 손수건으로 찍어내며 사는 걸 당연하게 생각하던 시절도 있었다. 사실, 그것은 인간이 진화하면서 획득한 썩 괜찮은 냉각 방식이다.
　

포유류 가운데 땀을 흘리는 동물은 꽤 있지만 사람처럼 대량의 땀을 흘려 몸을 식히는 동물은 사람과 말뿐이다. 피부의 땀 1㎖가 수증기로 증발할 때 빼앗아 가는 열은 580㎈에 이른다.

피부 근처로 혈액을 많이 보내 증발열로 식힌 뒤 몸속으로 돌려보내는 방식으로 체온을 낮춘다. 사람은 하루에 최고 8~14ℓ까지 땀을 흘릴 수 있다.
　

게다가 땀에는 ‘덤시딘’이란 항균물질이 들어있으며 땀과 함께 분비되는 페로몬이 미묘한 메시지 전달 기능도 있음이 최근 드러나고 있다. 여름엔 어느 정도 땀을 흘리는 것도 나쁠 것 없다.
(■ 자세한 내용은 '여름철 땀은 내몸 안 천연 에어컨' 기사 참조)

■ 기사가 인용한 논문 원문 정보:

Jochen Smolka et. al., Dung beetles use their dung ball as a mobile thermal refuge, Current Biology Vol 22 No 20

Myhrvold CL, Stone HA, Bou-Zeid E (2012) What Is the Use of Elephant Hair? PLoS ONE 7(10): e47018. doi:10.1371/journal.pone.0047018

Glenn J. Tattersall et al., Heat Exchange from the Toucan Bill Reveals a Controllable Vascular Thermal Radiator Science 325, 468 (2009); DOI: 10.1126/science.1175553

Greenberg R, Cadena V, Danner RM, Tattersall G (2012) Heat Loss May Explain Bill Size Differences between Birds Occupying Different Habitats. PLoS ONE 7(7): e40933. doi:10.1371/journal.pone.0040933

조홍섭 환경전문기자 ecothink@hani.co.kr

휘발성 화학물질, 균근 네트워크, 제3의 음향 신호 등으로 소통 밝혀져

동료에 위험 알리고, 천적 불러…곁에 좋은 이웃 있는지도 미리 알아채

» 식물은 발이 없지만 다양한 방어수단을 갖췄다. 진딧물의 습격에 대해 방출하는 화학물질을 바꿔 천적을 부른다. 사진=안드레아스 아이클러, 위키미디어 코먼스

식물은 초식 곤충의 습격을 받으면 휘발성 화학물질을 방출해 주위에 경보를 발령한다. 잔디를 깎을 때 나는 상큼한 냄새가 바로 이 물질이다. 그런데 식물의 소통방식이 이제껏 알던 것보다 훨씬 다양하고 우리의 상상을 넘어선다는 사실이 밝혀지고 있다.
　

진딧물이 날아와 수액을 빨아먹기 시작했다고 치자. 식물은 방출하던 화학물질 성분을 재빨리 초식 곤충이 싫어하는 성분으로 바꾼다. 이 화학물질은 진딧물에 기생하는 말벌을 끌어들이는 구실도 한다. 말하자면 공격을 당한 식물이 포식곤충에게 “도와줘요!”하고 외치는 꼴이다.
　

그런데 핀란드 연구자들은 참새 목의 작은 새들도 도움을 청하는 식물의 화학신호를 알아챈다는 사실을 실험을 통해 확인했다. 새들은 식물에 붙어있는 곤충 애벌레를 귀신같이 찾아내는데, 잎에 벌레가 갉아먹은 흔적이나 시든 잎 등 시각적 단서를 이용하는 것으로 알려졌다.

» 새들은 애벌레(A)나 그것이 갉아먹은 잎(B)의 시각적 화학적 단서로 먹이를 찾는다. 핀란드 연구진이 실험을 위해 만든 인공 애벌레(C)와 벌레가 쪼은 모습(D). 사진=엘리나 맨틸래 외, <플로스 원>

그러나 시각적 단서를 완전히 차단한 나무 안쪽에서 애벌레가 식물을 먹도록 했는데도 새들은 벌레를 정확히 찾아냈다. 식물이 초식 곤충의 공격을 당했을 때 내는 화학물질을 단서로 보이지 않는 곳의 벌레를 찾은 것이다.

물론 나무가 낸 이 화학물질이 새들만을 위한 신호는 아니고 기생 말벌과 포식성 진드기도 유인하는 것이지만, 식물이 무척추동물뿐 아니라 척추동물까지 끌어들이는 소통이 가능하다는 것이 이 연구로 드러났다.

» 뿌리와 균사가 형성하는 균근이 식물의 땅속 의사소통의 통로가 되는지를 실험한 영국 연구진의 실험 얼개. 그림=바비코바 외, <에콜로지 레터스>

식물은 잎뿐 아니라 뿌리를 통해서도 화학물질을 분비해 다른 식물과 곤충에게 신호를 보낸다. 그런데 단지 뿌리가 아닌 곰팡이의 균사를 통신망으로 활용한다는 사실이 최근 밝혀졌다.
　

곰팡이와 식물의 공생은 매우 널리 퍼져있는데, 가장 대표적인 것이 식물 뿌리와 곰팡이의 균사가 땅속에서 얽혀 균근을 이루는 것이다. 곰팡이는 유기물을 분해한 영양분을 제공하고 질병과 기생충도 막아준다. 식물은 곰팡이에게 광합성으로 만든 탄수화물로 보답한다.
　

영국 과학자들은 실험을 통해 균근이 영양분뿐 아니라 경고 신호를 전달하는 통로 구실도 한다는 사실을 밝혔다. 진딧물의 공격을 받은 식물의 신호물질이 균근을 통해 이웃 식물에 전달된다는 사실을 확인한 것이다.

» 식물이 내뿜은 도움 요청 화학신호를 받은 기생 말벌이 매미나방 애벌레 몸속에 알을 낳고 있다. 사진=스콧 바우어, 미국농림부, 위키미디어 코먼스

공기를 통한 화학물질 전달을 차단한 콩에 진딧물을 넣자 균근으로 연결된 콩은 진딧물에 대항하는 화학물질을 분비했지만, 균근을 차단한 식물은 아무런 대응도 하지 않았다.
　
대부분의 식물은 땅속에서 균근으로 연결돼 있어 이런 네트워크를 통한 신호 전달은 큰 의미를 갖는다. 진딧물은 한 번 끼면 급속히 번창하기 때문에 감염을 예방하는 것이 식물에 큰 이득이 된다. 또 곰팡이도 자신에게 한 몫이 돌아올 탄수화물을 진딧물에게 빼앗기기는 싫을 것이다. ‘균근 통신망’은 이런 상호 이익을 선택하는 과정에서 진화했을 것으로 연구자들은 추정했다.
　

이 발견을 유기농에 응용할 수도 있다. 작물 사이사이에 진딧물에 아주 민감한 식물을 심어놓는다면, 이 식물은 일종의 조기경보 장치로 작동해 다른 식물이 진딧물을 퇴치하는 화학물질을 분비하도록 해 줄 것이다. 진딧물이 번진 뒤 허둥지둥 약을 칠 필요가 없어진다.

» 바실. 고추 씨의 발아를 돕는 것으로 드러났다. 사진=크리스천 바우어, 위키미디어 코먼스

유럽의 농부들은 고추밭에 바질을 함께 심는다. 토양의 습기를 지켜주는 천연 멀칭 기능을 한다는 것이다. 바질은 허브의 일종으로 다량의 휘발성 물질을 내보내 잡초를 억제하고 천연 살충제 구실도 하는 것으로 알려져 있다.

이런 농부의 지혜가 옳았음이 호주의 생물학자가 수행한 정밀한 실험에서 밝혀졌다. 바질과 함께 심은 고추의 발아율은 그렇지 않은 고추보다 높았고, 반대로 또 다른 허브인 회향과 함께 심은 고추의 발아율은 떨어졌다.

고추는 누가 좋은 이웃이고 누가 나쁜 이웃인지 안다는 것인데, 눈길을 끄는 것은 이제까지 식물 사이의 소통을 매개하는 수단이던 빛, 화학물질, 물리적 접촉이 아닌 제 3의 신호를 통해 안다는 사실이다. 이러한 감각이 중요한 까닭은 곁에 누가 있는지 씨앗 때부터 알아내 싹틀지 말지, 빨리 자랄지 말지를 미리 정하는 것이 나중에 대응하는 것보다 훨씬 유리하기 때문이다.

연구자들은 이 새로운 매체가 음향 신호일 가능성을 제시했다. 우리 귀에는 들리지 않지만 세포내 생화학적 과정에서 발생하는 소리로서 세포 골격을 이루는 여러 부위가 "나노 기계적 진동"을 일으켜 만든다는 것이다.

식물이 우리가 몰랐던 미세한 음향 소통을 할 가능성을 제시한 것인데, 그래서 음악을 들려주면 식물이 열매를 잘 맺는지도 모를 일이다.

■ 기사가 인용한 논문 원문 정보:

Maentylae E, Alessio GA, Blande JD, Heijari J, Holopainen JK, et al. (2008) From Plants to Birds: Higher Avian Predation Rates in Trees Responding to Insect Herbivory. PLoS ONE 3(7): e2832. doi:10.1371/journal.pone.0002832

Zdenka Babikova et. al., Underground signals carried through common mycelial networks warn neighbouring plants of aphid attack, Ecology Letters (2013) 16: 835.843

Gagliano and Renton: Love thy neighbour: facilitation through an alternative signalling modality in plants. BMC Ecology 2013 13:19. doi:10.1186/1472-6785-13-19

조홍섭 환경전문기자 ecothink@hani.co.kr