동물의 길 찾기 : 방위설정과 항법

우리들이 지엽적인 좁은 환경 내에서 길을 찾아가는 것은 문제가 되지 않는다. 틴버겐(Tinbergen)이 연구한 장수말벌처럼 우리는 경계표를 기억하고 우리의 행동을 참고 지점과 관련하여 공간적으로 조직화한다. 이러한 방위 설정은 매우 일반적인 동물 행동이다. 하지만 만일 목적지가 매우 멀리 있다면 어떨까? 어떻게 동물들은 그곳으로 방위를 정하고 그 길을 찾는 것일까?

 

선도하는 동물은 목적지의 경계표지 방법으로 방향을 설정한다

대부분의 경우 동물들은 간단한 방법을 사용함으로써 길을 찾는다. 주변의 구조를 익히고 기억하는 것이다. 둥지, 안전하게 숨을 장소 또는 먹이원을 찾기 위해 경계표를 사용한다. 경계표를 이용하여 항해하는 것을 파일로팅(piloting)이라 한다. 예를 들어, 회색 고래는 계절적으로 베링해와 멕시코군도 연안 사이를 회유한다. 고래들은 북미 서부 해안을 따라가면서 길을 찾는다. 해안선, 산맥, 강, 해류, 바람의 경행 모두 파일로팅의 근거로서 제공될 수 있다. 하지만 파일로팅에 의해 설명될 수 없는 먼 거리의 방위 설정과 이동에 대한 몇 개의 주목할 만한 경우가 있다.

 

회귀동물은 특정지역에 반복하여 되돌아올 수 있다

  동물이 부화한 지역, 구멍 또는 다른 특정 지역으로 돌아오는 능력을 회귀(homing)라 한다. 대부분의 경우 회귀는 알고 있는 환경으로 단순하게 찾아오는 것이지만, 어떤 동물을 좀 더 복잡한 회귀능력을 가지고 있다.

 

  회귀 비둘기를 키워경주시키는 사람들은 그들의 집으로부터 떨어진 비둘기가 이전에 한번도 가보지 못한 오지에 비둘기를 풀어 놓는다. 제일 먼저 집에 도착한 비둘기가 경주에서 승리한다. 출발 방향, 알고 있는 비행 속도, 그리고 비행 거리에 대한 정보는 회귀 비둘기가 집을 향해 방사된 지점에서부터 정확한 방향으로 비행했다는 것을 보여준다.

  과학자들은 회귀비둘기를 항해의 메커니즘을 조사하기 위해 사용해 왔다. 일련의 실험으로 이 비둘기가 항해하는 데 시각적인 근거에 의존한다는 가설을 테스트하였다. 낮과 밤만을 구별할 정도 이상의 어떤 것도 볼 수 없도록 비둘기에게 우윳빛 콘택트렌즈를 끼웠다. 이 비둘기는 여전히 집으로 왔으며 비둘기장 근처의 땅에 내려 앉아 퍼덕거렸다. 따라서 이 비둘기는 주변 풍경의 시각적인 이미지 인식 없이도 항해할 수 있는 능력이 있었음을 알 수 있었다.

  해조는 경계표가 거의 없는 환경에서 매우 먼 거리를 회귀하는 매우 극적인 새이다. 많은 종류의 해조류는 매일 먹이 여행과 그리고 작은 섬에 위치한 둥지로 돌아오는 데 수백 마일 이상의 특징 없는 바다를 비행해야 한다. 희귀에 대한 주목할 만한 예가 바로 알바트로스이다. 어린 알바트로스가 처음 둥지를 떠날 때 이 새는 생식적으로 성숙되기 전인 8년 또는 9년 동안 남쪽 해양을 넓게 비행한다. 이 시기에 알바트로스는 짝을 찾기 위해 비행하여 태어났던 섬으로 되돌아와서 둥지를 짓는다. 첫 번째 짝짓기 계절 이후 이 쌍은 헤어져 각각의 새는 독자적으로 비행을 다시 시작한다. 다음 해 그들은 같은 시기에 같은 둥지로 돌아와 짝을 다시 형성하고 알을 낳는다. 그 이후로 이 새들은 바다에서 많은 시간을 보내며, 매해 알을 낳기 위해 같은 둥지로 돌아온다.

 

회유동물은 장거리를 정확하게 이동한다

 인간은 온대와 아극 지역에서 오랫동안 살아오면서, 동물의 전체 군집, 특히 새들이 계절적으로 사라지거나 또는 다시 나타나는 것을 알고 있었다 - 이것은 이 동물들이 회유하고 있다는 사실이다. 하지만, 19세기 초반이 되기 전까지 이것은 개별적으로 새의 다리에 인식 띠(ring)를 부착하여 이 새들을 조사함으로써 이루어진 회유의 경향이었다. 군집 내에서 개별적으로 새들을 인식하는 것은 같은 새들과 그들의 자손이 매해 같은 산란장소로부터 수백, 심지어 수천 킬로 미터 떨어진 장소에서 발견된다는 것을 설명하는 것을 가능하게 하였다.

 회유동물은 이렇게 먼 거리의 길을 어떻게 찾을 수 있을까? 가설의 하나는 그들의 첫 번째 회유에서 어린 새들은 경험 있는 새들을 따라가며 그들이 다음 해에 비행하기 위한 경계표를 학습한다는 것이다. 하지만 많은 종의 성숙한 새들은 어린 새들이 성숙하여 첫 번째 회유를 위한 준비기간 이전에 산란지를 떠난다. 이러한 어린 새는 실수의 여지없이 정확하게 그들 자신만의 항법을 위한 능력이 있어야 한 한다.