함께 움직이면 덜 힘들다…무리 지어 이동하는 물고기의 비밀 [와우! 과학]

‘뭉치면 살고 흩어지면 죽는다’라는 격언은 자연계에서도 그대로 통한다. 포식자의 공격에 항상 노출된 초식동물은 큰 무리를 이뤄 사자 같은 육식동물의 공격에 대비한다. 여럿이 모여 있으면 여러 개의 눈과 귀로 사방을 관찰하는 것과 같기 때문에 적의 공격을 더 빨리 알아챌 수 있다. 또 무리를 지어 함께 방어하면 자기보다 더 강한 적도 이겨낼 수 있다.

같은 원리가 물속에서도 통하기 때문에 물고기 역시 거대한 무리를 이뤄 자신을 방어한다. 그런데 무리를 지어 이동하는 물고기 가운데는 지상의 동물과 달리 방어 이외의 이유로 무리를 짓는 경우가 있다. 바로 물의 저항을 최소화해 헤엄치는데 들어가는 에너지를 줄이는 것이다.

하버드 대학 연구팀은 몸길이 10~15㎝ 정도의 소형 열대 민물고기인 자이언트 다니오(giant danios, 학명 Devario aeqipinnatus)가 거센 물살 속에서 대형을 유지해 헤엄치는 데 필요한 에너지를 크게 줄인다는 사실을 발견했다. 무리 지어 이동할 경우 뒤에 따라오는 물고기는 물의 흐름을 타고 이동하면 에너지를 상대적으로 적게 소모할 수 있다. 마치 철새가 V자 형태로 비행하면 에너지가 덜 드는 것과 같은 원리인데, 물의 밀도가 공기보다 크기 때문에 물의 흐름이 빠른 강에서 더 큰 효과를 볼 수 있다.

연구팀은 고속 카메라로 물고기의 움직임을 상세히 분석하고 물고기가 얼마나 많은 산소를 소모하는지 호흡계로 측정해 무리 지어 이동할 때와 혼자 이동할 때 에너지 소비량 차이를 비교했다. 그 결과 자이언트 다니오는 급류에서 함께 움직일 때 최대 79%의 에너지를 절감할 수 있었다. 생각보다 훨씬 큰 차이일 뿐 아니라 야생에서는 생존을 좌우할 정도로 큰 에너지 차이라고 할 수 있다.

물론 그렇다고 해서 모든 물고기가 서로 모여서 이동하진 않는다. 전염병이나 먹이 부족처럼 너무 많이 모이는 경우의 단점도 존재하기 때문이다. 다만 이번 연구는 자연계에서 거친 물살을 거슬러 올라가기 힘든 작은 물고기일수록 모여서 이동하면 유리한 이유를 보여준다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com