<사진. 기록계를 부착한 백상아리
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

참치 및 백상아리의 헤엄치는 속도 및 회유 규모는 해생 포유류에 필적

국립극지연구소 연구팀은 참치류 및 백상아리 등 체온이 높은 어류는 유영속도 및 회유거리가 보통의 어류 수준을 초과하고 있으며, 오히려 펭귄 및 고래 등 항온동물에 가깝다는 것을 밝혀내었다. 높은 체온을 유지하기 위해서는 많은 에너지가 필요하다. 따라서 참치류 및 백상아리는 보통의 어류보다 많은 먹이를 먹지 않으면 생존할 수 없다. 그럼에도 불구하고 높은 체온이 진화한 것은 높은 체온 덕택으로 헤엄을 빠르게 할 수 있으며, 그것이 지구규모의 대회유를 가능케 하고, 계절적인 환경변화에 유연하게 대응할 수 있기 때문이라는 것을 알아내었다.

거의 대부분의 어류는 변온동물이며 체온은 주위 수온과 같다. 그런데 참치류 및 일부 상어는 주위 온도보다 5`15도 정도 높은 체온을 유지하고 있다. 어떻게 이러한 이상한 진화가 일어나는지는 생물학상 큰 수수께끼 중 하나이었다. 자연도태를 거쳐 진화하였기 때문에 높은 체온으로 생존상 큰 장점이 있지만, 그 장점은 어떤 것인가? 유력한 가설은 높은 체온이 근육의 출력을 높이는 효과가 있기 때문에 높은 체온을 가진 어류는 그렇지 않은 어류에 비해 빠른 유영속도를 유지할 수 있다. 그러나 이 가설은 지금까지 한 번도 검증되지 않았다.

바이오로깅기술을 사용하여 측정한 어류 46종의 평균 유영속도를 비교한 결과, 체온이 높은 어류는 같은 크기의 보통 어류와 비교하여 2.7배 빠른 속도로 헤엄친다는 것을 알았다. 참치는 빠르다는 일반적인 이미지가 있지만, 그것을 과학적으로 증명한 최초의 연구 성과이다. 또한 연간 회유거리를 비교한 결과, 체온이 높이 어류는 동일한 크기의 보통 어류와 비교하여 2.5배 회유거리가 길다는 것을 알았다. 그리고 유영속도가 빠른 어류일수록 회유거리가 긴 경향이 있다는 것을 발견하였다.

본 연구에 의해 체온이 높은 어류는 빠른 유영속도를 유지할 수 있으며, 그것이 지구 규모의 대규모 회유를 가능케 한다는 것을 밝혀내었다. 대규모 회유가 가능하다면, 계절적인 환경변화(먹이의 증감 등)에 유연하게 대응할 수 있기 때문에 생존에 유리하게 작용한다고 생각된다. 이러한 장점이 높은 에너지 요구량이라는 단점을 극복했을 때 높은 체온을 가진 불가사의한 어류가 진화한 것이라고 시사되었다.

또한 본 연구에서는 체온이 높은 어류는 유영속도 및 회유거리가 펭귄, 바다표범, 고래 등 항온동물에 가깝다는 것을 알았다. 즉 높은 체온을 가진 동물일수록 빠른 유영 및 장거리를 회유한다는 본 연구의 발견은 어류, 조류, 포유류 등의 분류군을 넘어 폭넓게 적용 가능한 자연법칙이라고 말할 수 있다.

■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr