[핵잼 사이언스] 장거리 나는 바닷새의 날개 끝이 검은 이유는?

새의 날개와 몸통, 꼬리 깃털 색상은 여러 가지 이유에 의해 결정된다. 대표적인 이유는 짝짓기다. 공작의 화려한 깃털과 꼬리가 그 대표적 사례다. 주변 환경과 비슷한 깃털 색을 이용해서 포식자의 눈을 피하는 것 역시 쉽게 볼 수 있는 경우다. 그런데 이것과는 전혀 다른 이유로 다른 종류의 새들이 비슷한 날개 색상을 지닌 경우도 있다.

알바트로스나 가넷(gannet) 같은 일부 바닷새는 근연종이 아닌 데도 날개 끝으로 갈수록 검은색으로 변하는 날개를 갖고 있다. 과학자들은 이렇게 어두운색의 날개가 우연히 나타난 것이 아니라 비행 효율을 개선하기 위해 여러 종에서 독립적으로 진화했다고 보고 있다. 벨기에 겐트 대학 스바나 로갈라 박사가 이끄는 연구팀은 이 가설을 검증하기 위해 여러 종의 바다 새를 벨기에에 있는 폰 카르만 유체 역학 연구소(von Karman Institute for Fluid Dynamics)의 특수 풍동에서 테스트했다.

검은색의 날개는 더 많은 태양 에너지를 흡수해서 흰색 깃털로 덥힌 부분보다 더 뜨거워진다. 이는 날개 주변의 공기 역학을 개선해 날개를 공중에 띄우는 힘인 양력과 날개를 잡아당기는 힘인 항력의 비율인 양항비(lift-to-drag ratio·이 값이 클수록 우수한 글라이더)를 높이는 쪽으로 작용한다. 실험 결과에 따르면 단순히 날개 색상의 변화만으로도 장거리 글라이더 비행 효율이 무려 20%나 높아졌다. 따라서 날개를 정지한 상태에서도 상당히 오랜 시간 고도를 유지할 수 있다.

그러나 모든 새가 이런 효과를 누릴 수 있는 것은 아니다. 날개가 충분한 태양에너지를 흡수하기 위해서는 여러 가지 조건이 맞아야 한다. 예를 들어 날개가 작고 단거리를 비행하는 참새 같은 소형 조류는 이런 효과를 거두기 힘들다. 반면 가넷이나 알바트로스처럼 날개가 크고 장거리 글라이더 비행을 선호하는 조류는 태양에너지 흡수에 따른 양항비 개선 효과를 제대로 누릴 수 있다. 모든 새가 비슷한 패턴의 날개 색을 지니지 않은 이유다.

이번 연구는 자연계에 쓸모없는 것은 없다는 사실을 다시 한번 보여준다. 우리가 보기에는 큰 의미가 없어 보이는 깃털색도 사실은 치열한 생존 경쟁에서 살아남기 위한 비장의 무기인 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com