얼룩말 줄무늬 숨겨진 놀라운 비밀

얼룩말 무늬는 왜 저렇게 생겼을까? 생존을 위한 선택이었을까 아니면 초원 위의 패션니스타가 되길 원했을까

 

초원에 사는 동물들은 서식하는 환경과 비슷한 색. 즉, 보호색을 띄는 것이 일반적이다. 사자와 표범과 같은 천적들에게 최대한 몸을 숨겨야 하기 때문이다. 생존의 법칙에 따라 진화하는 것이 순리이다. 포식자도 아닌 얼룩말이 넓은 초원에서 저런 무늬를 가지고 생활하는 건 너무 틔는 형상이다. 얼룩말은 진정 초원 위의 패션니스타가 되기를 원했을까?

 

학자들은 1870년대부터 현재까지 약140년 동안 연구하며 얼룩말이 저런 줄무늬를 가진 이유에 대해서 나름의 가설들을 내놓았다. 가설들은 학자들을 통해 거듭되었으며 2019년 최종적으로 그 과학적 증거를 제시하며 마무리 되었다.

 

가설1. 얼룩말의 색과 패턴은 보호색이다.

 

얼룩말은 무리를 지어 다니며 생활하는 동물이다. 얼룩말이 모여 있으면 포식자들이 얼룩말의 크기를 제대로 가늠할 수 없다. 그리고 무늬가 착시현상을 일으켜 얼룩말의 앞뒤를 제대로 구분할 수가 없어 무턱대고 공격하기가 쉽지 않다고 한다.

 

군함을 얼룩무늬로 치장해 적으로부터 앞뒤를 헷갈리게 만들었다. 군사기술이 발달하지 않아 군함의 예상경로를 예측해 어뢰를 발사 했는데, 앞뒤가 헷갈려 어뢰발사에 혼선을 주기 위해 얼룩무늬로 위장을 한 것이다.

 

보호색 가설에 대한 반박으로, 포식자들은 먹잇감을 눈으로 보기도 하지만 시각보다는 후각이 더 발달하여, 냄새를 맡고 찾아온 포식자들에게 줄무늬가 눈에 더 잘 띌 수 있다는 것.

 

가설2. 줄무늬가 착시현상을 일으켜 체체파리가 잘 앉지 못한다.

 

아프리카에 수면병으로 수많은 동물들이 죽었는데, 그 수면병의 매개체가 체체파리인 것이다. 그런데 이상하게도 얼룩말은 수면병에 잘 걸리지 않았다.

 

체체파리와 얼룩무늬는 어떤 관련이 있는 것일까? 과학자들은 단색말과 얼룩말을 대상으로 체체파리 풀어서 이런 연구를 수행했다. 단색말에 비해 얼룩말에 달라붙은 체체파리가 훨씬 적었다. 체체파리가 얼룩말의 툭수한 무늬가 체체파리의 시각을 혼란 시켜 착지를 방해했다는 것.

 

 

그것을 뒷받침하기 위한 근거로 단색말에 얼룩무늬 커버를 실험한 결과 체체파리가 잘 달라붙지 못한 것이다. 이것이 2014년까지 학계에서 가장 유력했던 체체파리 학설이다.

 

난 이런 생각도 해봤다. 이 체체파리 학설이 사실이면 여름에 얼룩무늬 반팔티를 입고 외출하면 파리가 좀 들 붙을까? ^^

 

가설3. 줄무늬의 굵기와 선명도는 서식지의 온도와 관련이 있다.

 

2015년 사이언스 발표. 체체파리의 가설을 뒤집는 논문이 발표되었다. 과학자들은 얼룩말이 서식하는 16개 지점에서 얼룩말의 줄무늬 패턴을 정량화 했는데 기온, 표식자의 유무, 흡혈파리 등 29가지 환경요소를 고려하여 줄무늬와 연관성을 조사했다. 그 결과 가장 큰 상관 관계는 기온이었다. 기온이 낮은 지역에서는 얼룩말의 무늬가 더 적고 희미한데 반해 기온이 높은 곳에는 무늬가 굵고 선명했다.

 

기온에 따라 줄무늬의 굵기와 선명도의 차이가 나타나는 것은 분명한데, 상관관계를 뒷받침해줄 과학적 근거가 부족했다.

 

가설4. 줄무늬 사이의 온도차이로 공기흐름 발생. 체온조절 가능

 

2019년 얼룩말 줄무늬가 온도 조절에 영향을 미치는 과학적 근처를 찾았다. 동물 연구가 앨리슨 콥은 15분 간격으로 얼룩말의 온도를 측정했다. 그리고 죽은 얼룩말의 가죽도 함께 온도를 측정했다.

 

검은 털과 흰색 털의 온도 차이를 측정했다. 살아있는 얼룩말의 경우, 검은 줄의 온도가 흰줄보다 15도가량 높았고 시간이 지나면서 온도가 떨어지며 안정화 되었다.

 

반면 죽은 얼룩말의 가죽에서는 온도차가 16도 이상이었으며 시간이 지나도 온도는 계속 올라갔다. 살아있는 얼룩말과 죽어있는 얼룩말은 분명 같은 무늬임에도 온도차이가 났다는 것은 살아있는 얼룩말이 체온을 조절하는 메커니즘을 가지고 있다는 분명한 증거가 되는 셈이다. 어떻게?

 

얼룩말의 흰색 털은 평평하게 유지되는 되지만, 검은색 털은 세우거나 눕힐 수가 있다는 것을 발견한 것이다. 평소에는 검은 털을 눕혀 열을 가두고 있다가 날이 더워지면 이 검은 털을 세워서 땀은 증발시킨다고 한다.

 

즉, 햇볕이 뜨거운 더운 날에는 검은 부분과 힌 부분에 온도차이가 발생하는데 이 온도차이는 얼룩말의 표면에 미세한 난기류를 형성시키고, 이 난기류를 통해 땀의 증발을 가속화시키며 몸의 온도를 낮춘다는 것이다. 이렇게 얼룩말의 독특한 무늬는 자신만의 매커니즘으로 체온조절을 하고 있다는 뜻이 된다.

 

체체파리 혹은 흡혈파리가 얼룩말에 잘 앉지 못하는 가설 중 하나가 무늬로 인한 시각 착각이었는데, 털주변에 난기류 혹은 이런 소용돌이로 인해 파리가 앉지 못할 수도 있을 것 같다는 생각이 들었다.

 

아프리카의 무더운 날씨에서 체온을 낮게 유지할 수 있다는 것은 포식자로부터 더 멀리 지치지 않고 도망갈 수 있다는 것이고, 먹이를 구하기 위해 더 먼 거리를 쉬지 않고 이동할 수 있다는 말이다. 이런 체온조절 능력으로 얼룩말들이 독특한 무늬를 가지고 오늘날까지 살아남을 수 있었던 강력한 이유가 될 수 있다.