고래 노래 연구 과학자들

고래 노래 연구 과학자들

고래 노래의 미스터리를 풀어낸 과학자들

고래 노래는 그 신비로움과 매혹적인 소리로 인해 오랫동안 많은 이들의 호기심을 자아냈습니다. 특히 혹등고래를 포함한 수염고래가 어떻게 수중에서 노래를 부르는지에 대한 질문은 50여년 전 고래 노래가 처음 발견된 이래로 과학자들에게 오랫동안 미스터리로 남아있었습니다. 하지만 최근 Nature 저널에 게재된 연구에 따르면, 이 미스터리를 해결하기 위한 새로운 단서가 제시되었습니다. 돌고래와 범고래와 같은 이빨고래는 코에 소리 기관을 발달시켜 소리를 내지만, 수염고래는 목에 있는 후두(성대)를 사용하여 소리를 낸다는 것이 연구결과로 밝혀졌습니다. 수염고래의 후두는 다른 포유류와 다르게 U자 모양을 이루는 길고 단단한 원통형 연골을 가지고 있습니다. 이러한 구조적 적응은 수염고래가 표면으로 올라갈 때 큰 양의 공기를 들이마시고 내쉴 수 있게 해줍니다. 해양 포유류의 호흡기관에서 진화된 비강 및 구강 마개는 물로부터 기도를 보호하면서 숨을 쉬고 먹을 수 있게 합니다. 또한 연구자들은 공기주머니가 수염고래가 소리를 내면서 공기를 재활용할 수 있도록 진화했다고 밝혔습니다. 이러한 발견은 고래 노래의 신비를 이해하는 데 중요한 역할을 할 것으로 보입니다.

고래 노래의 신비, 과학자들이 해결

고래가 어떻게 소리를 내는지에 대해 밝혀내는 것은 과학자들이 인간이 만든 해양 소음 공해가 바다의 거인들에게 어떤 영향을 미치는지 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다. 수석 연구자인 남부 덴마크 대학의 생물 음향학 교수 Coen Elemans는 야생 동물의 기록을 문서화하는 것 외에도, 과학자들이 2018년과 2019년 사이에 죽은 세이고래, 혹등고래, 밍크고래를 획득하여 실험실에서 상세하게 연구할 수 있었다고 말했습니다. 이와 같은 수준의 분석은 이전에는 한 번도 수행된 적이 없다고 Elemans는 말했습니다. 과학자들은 또한 근육 수축이 소리 생성에 미치는 영향과 같은 실험실에서 측정할 수 없는 측면을 시뮬레이션하는 고래의 성대 컴퓨터 모델을 만들었습니다. 이 시뮬레이션을 통해 연구자들은 수염 고래의 성대가 완전히 새로운 메커니즘을 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 이 특수 구조 중 하나는 공기가 폐에서 밀려나올 때 진동하는 지방 쿠션이 있었습니다. 이를 통해 고래는 수중에서 저주파 소리를 만들어 먼 거리에 걸쳐 의사소통할 수 있었습니다. 바다는 어둡기 때문에 소리는 고래가 서로를 찾고 짝을 찾는 주요 수단이었습니다. Elemans는 이 연구가 "정말 상징적인 동물 전체 그룹에 대한" 퍼즐을 풀고 있다고 말했습니다. "그들은 이 행성을 배회했던 가장 큰 동물과 같습니다. 그들은 매우 똑똑하고 목소리가 뛰어나며 매우 사교적입니다. 그리고 이제 우리는 그 동물들이 어떻게 물 위에서 서로 성공적으로 의사소통할 수 있었는지 알아냈습니다. 그리고 이것은 아마도 4천만년 전에 진화했고 오늘날의 고래들이 성공할 수 있게 해주었습니다."라고 그는 설명했습니다.

 

인간의 방해로 고래의 의사소통에 제한

Elemans는 고래의 "멋진" 소리 메커니즘이 동시에 고래를 "제한"한다고 말했습니다. 연구팀은 수염고래가 수면에서 최대 수심 100m까지만 저주파 소리를 낼 수 있다는 사실을 밝혀냈습니다. 그 이유는 고래가 울음소리를 내기 위해서는 최대 소리 주파수가 300Hz인 공기가 필요하며, 바다 표면에서 너무 멀리 떨어져 있을 수 없기 때문입니다. 이 깊이와 주파수는 대부분의 인간이 만든 선박에서 발생하는 소음과 겹치며, 현재 바다 표면 근처에서 30~300Hz의 소음이 주로 발생합니다. 이는 대부분의 보트 소음이 수염고래 사이의 울음소리를 가려서 의사소통할 수 있는 거리를 줄인다는 것을 의미합니다. Elemans는 "우리는 우리가 만드는 소음, 소음의 유형, 소음을 발생하는 시기, 발생 장소를 정말로 바꿔야 합니다. 그리고 우리는 이 연구가 우리가 만드는 소음을 완화하는 데 도움이 되기를 바랍니다."라고 말했습니다. 런던 국립역사박물관의 연구원이자 진화생물학자인 제임스 룰은 이번 연구를 "획기적"이라며 "고래가 복잡한 수중 노래를 만들어내는 새로운 방법"을 제안했다고 말했습니다. 또한 그는 고래가 낼 수 있는 소리의 주파수가 제한되어 있다는 사실이 "인간이 만들어낸 바다의 소음 공해가 해양 포유류의 삶을 방해하는 문제가 날로 증가하고 있기 때문에 중요하다."고 강조했습니다. 스미소니언 국립 자연사 박물관의 피터 벅 박사후 연구원인 엘렌 쿰스는 “상업 포경이 종식되면서 많은 수염고래 개체수가 증가하기 시작했다”고 말했습니다. 그러나 "이 멋진 동물들이 이제 인간이 만든 다음 도전에 직면하고 있는 것처럼 보이며 이는 시끄러운 문제입니다."