바이오로깅으로 밝혀낸 야생 동물들의 삶의 방식,
그리고 그 모습을 지켜보는 한 젊은 연구자의 유쾌한 기록!
대체 동물들은 어디로, 뭘 하러 갈까?
지금껏 몰랐던 야생동물의 사생활이 한 젊은 연구자의 애정어린 시선으로 펼쳐진다!

야생 동물 연구는 늘 대상 동물을 관찰하는 것부터 시작한다. 하지만 관찰만으로는 어떻게 해도 뛰어넘을 수 없는 벽이 있다. 쌍안경 너머로 관찰하던 사슴이 관찰자의 존재를 알아차리고 수풀 사이로 후다닥 달려가 사라져 버리면, 조사자는 속수무책이 될 수밖에 없다. 이런 관찰의 한계를 보충하기 위해 개발된 방법이 바로 ‘바이오로깅(bio-logging)이다. 바이오로깅은 동물의 몸에 센서나 비디오카메라같은 다양한 기기를 부착해 인간의 눈을 대신해 해당 동물의 행동을 조사하는 최신 조사 방법이다. 저자는 바이오로깅이 무엇이고, 어떻게 시작되었는지 그 시작부터 찬찬히 짚어가며 자신이 바이오로깅이라는 도구를 통해 야생동물들의 사생활을 관찰한 이야기를 시종일관 유머러스하게 들려준다.

바이오로깅은 융합의 과학이다!
보편성을 중시하는 물리학 + 다양성의 학문인 생태학

새는 왜 계절에 따라 이동할까? 앨버트로스는 어디로 날아가는 걸까? 바이칼바다표범들은 얼마나 깊이 잠수할까? 다랑어는 정말 태평양을 횡단할까? 저자는 누구나 한 번쯤은 동물들을 보며 궁금해 했을 법한 이 질문들에 대한 답을 하나씩 해 나간다. 더 나아가, 단순한 사실을 발견하고, 증명하는 것에 그치지 않고 ‘애초에 앨버트로스와 바다표범은 왜 그렇게 말도 안 되는 일을 해야만 하는 것인지’ 더 나아가 ‘어떻게 새는 날 수 있으며, 바다표범은 어떤 메커니즘으로 잠수가 가능한지’ 질문을 던진다.
이 질문은 모두 ‘동물이 어떻게 환경에 적응하며 진화해 왔느냐’라는 생물학의 본질을 건드린다. 단순히 동물들의 일상을 조사하는 관찰자 입장을 넘어서 생명에 대한 근원적인 질문을 던지는 것, 왜 그런 행동을 하는지에 관한 메커니즘과 진화의 의의를 밝혀내는 것이 저자가 이 책에서 말하고자 하는 핵심이다.
이러한 근본적인 질문을 파고들다 보면 야생동물들의 믿을 수 없는 운동 능력의 배경은 중력이나 에너지 보존 법칙과 같은 간단한 물리학 이론이다. 따라서 저자는 다양성을 중시하는 생태학과 연관이 없어 보이는 사실들 속에서도 보편적인 일반 법칙을 도출해내는 물리학이라는 두 학문을 바이오로깅이라는 도구를 통해 솜씨좋게 엮어낸다. 이 책을 읽는 독자들은 바이오로깅으로 밝혀내는 동물들의 생태를 저자와 함께 따라가다보면 덤으로 물리학까지 이해할 수 있다.

관찰대상에 대한 울고 웃는 뜨거운 열정으로 가득찬 생생한 현지 조사기!
개복치가 헤엄치고, 알바트로스가 날고,
바다표범이 잠수하는 자연의 생태 그대로 담았다!

생물 근원의 질문에 답하고 있는 책이지만, 이 책은 정말 하나도 어렵지가 않다. 어려운 수식이나 복잡한 이론이 아닌 저자가 직접 고민하고, 실험하고, 경험한 이야기를 듣는 기분이다. 얼음 위에서 뒤뚱뒤뚱 걷는 사랑스러운 아델리펭귄부터 시작하여 무섭게 생긴 그린란드상어, 몸 길이보다 몸 둘레가 더 큰 바이칼바다표범까지. 모두 저자가 직접 연구하고, 체험한 결과들이 글 여기저기 묻어나온다. 또한 저자의 유머감각과 기발한 실험들을 읽고 있자니 자신도 모르게 터져나오는 웃음을 참기 힘들다.

바이오로깅은 미래에서 온 쌍안경 같은 것이다. 인간의 눈이 지닌 잠재 능력을 훌쩍 뛰어넘는 관찰을 가능케 만드는 마법 같은 쌍안경. 연구의 본질적인 방식을 바꾸지 않고도 관찰, 기술, 고찰이라는 착실한 과정을 거쳐 자연계의 진실에 도달하게 만들어 주는 발명품이다. 디지털 기술의 급속한 발전이라는 순풍을 받으며 바이오로깅은 바로 지금, 엄청난 기세로 전 세계에 퍼지고 있다. 그리고 바이오로깅 기술의 보급과 함께 종래 조사 방식으로는 알아낼 수 없었던 야생 동물들의 행동이 하나둘씩 밝혀지고 있다.
-----p.26

그러니까 이 책의 목적을 한마디로 표현하자면 이거다.
“바이오로깅으로 알아낸 야생 동물들의 다이내믹한 움직임을 소개하고, 그 배경에 있는 메커니즘과 진화의 의의를 밝혀내는 것.”
이런 분야를 뭐라고 하지? 행동생태학? 동물행동학? 분명 이런 학문임에는 틀림이 없지만 너무 막연하고 딱딱하니 마음대로 이름을 붙여 버리자.
‘펭귄 물리학’ 아, 깔끔하지 않은가.
-----p.28

저 멀리에서 검은 점 몇 개가 움직이는 모습이 보였다. ‘어라’ 싶어 자세히 바라보니 그것은
빙원 너머 혹은 빙산 뒤에서 무리지어 솟아 나왔다. 검은 점들은 어느새 다음 전장으로 이동하는 병사들처럼 일사불란하게 대열을 맞춰 관측선 쪽을 향해 다가왔다. 아델리펭귄이었다! 나는 다급히 선실로 달려가 카메라와 쌍안경을 거머쥐고 다시 갑판으로 달려 나갔다. 그사이에도 짧은 시간 동안 펭귄의 수는 늘고 대열은 더더욱 질서정연한 모습이 갖춰지고 있었다. 두근거리는 마음으로 카메라를 들어 뷰파인더 너머를 살펴보니, 어느 펭귄은 터벅터벅 걷고 또 어떤 펭귄은 배밀이로 미끄러지며 대열의 폭을 조금씩 좁혀 갔다. 그렇게 아델리펭귄 무리는 결국 열차처럼 하나의 직선을 이루었다. 펭귄 열차는 시간이 멈춘 듯 거대한 빙산을 배경으로 스르륵스르륵 내 눈앞을 가로지르고, 내가 우왕좌왕하는 사이 멀어져서 이윽고는 빙원 저편으로 사라져 갔다. 내가 둘째가라면 서러울 펭귄의 팬이 된 것은 바로 그 순간이다.
-----p.77


바로 이것이 재미있는 포인트이다. 확실히 아동용 도감의 ‘바다 동물의 신비’ 코너 같은 곳에는 “다랑어는 시속 70킬로미터, 청새치는 시속 100킬로미터 이상, 가다랑어는 시속 60킬로미터”와 같은 내용이 적혀져 있다. 고속 유영에 알맞은 이런 어류들은 마치 고속도로를 달리는 자동차와 같은 속도로 드넓은 바다를 슝슝 헤엄치는 것처럼 여겨졌다. 그러나 내가 바이오로깅으로 측정한 다양한 어류의 유영 속도를 해석한 결과 이것은 말도 안 되는 오해라는 것을 알 수 있었다. 순항 시 평균 시속은, 놀라지 마시라. 어느 어류도 8킬로미터를 넘지 못했다.
-----p.94

보통 어류학자들은 정어리를 바다표범과 비교하지 않고, 조류학자들은 펭귄을 바다거북과 비교하지 않는다. 하지만 나는 그런 투박한 비교를 매우 좋아한다. 다양한 동물들을 대략적으로 비교하면 다른 두 종의 분류군에 속한 동물들의 몸 생김새와 생리 기관의 근본적인 차이가 어떤 행동으로 나타나는지에 대한 보편 법칙을 찾아낼 수 있을 거라 보기 때문이다. 그리고 이것이 바로 바이오로깅의 자랑거리이기도 하다. 바이오로깅의 가장 큰 이점은 외모는 물론 생리, 생태까지 제각기 다른 동물들에게 공통된 기록계를 부착해 행동을 정량화할 수 있다는 점이다. 본래 하나의 판 위에 올릴 수 없었던 다양한 동물들을 하나의 판 위에 올릴 수 있게 된 것이다.
-----p.119

많은 동물 개체의 행동을 동시에 측정하며 상호 관계 혹은 사회성을 밝혀내는 것이 가까운 미래에 바이오로깅이 지향하는 원대한 목표이다. 새나 어류가 편대를 꾸려 이동하는 것은 왜일까? 편대에 리더는 존재할까? 집단으로 생활하는 동물들은 서로 정보를 공유할까? 타자를 돕기도 할까? 혹은 속이기도 할까? 인간 사회를 볼 때와 같은 시점으로 동물의 집단을 살펴보면서 겉으로 드러나지 않지만 늘 존재하는 보편적인 생물의 진리를 밝혀내는 것. 그것이 가까운 미래에 실현될 ‘집단 바이오로깅’이다.
-----p.207

또 다른 강연회에서는 초등학교 4학년쯤 되는 아이에게서 이런 질문을 받았다. “펭귄은 왜 잠수하나요?” 이거야 쉽지. 바닷속에 사는 물고기와 크릴새우를 잡아먹기 위해서랍니다. 이렇게 대답하면 대답 끝. 하지만 강연회가 끝난 뒤에 나는 정말 그렇게 쉽게 대답해도 되었던 것일까 한참을 생각했다. 어쩌면 아이가 질문했던 의도는 다른 것인지도 몰랐다. 펭귄은 새다. 그럼 다른 새들이 그렇듯이 하늘을 날면 될 것을 왜 펭귄만 바다에 잠수하는 삶을 선택했는가? 어쩌면 그런 질문을 하고 싶었던 것인지도 모르지 않는가.
-----p.212

고래의 바이오로깅 조사는 보통 일이 아니다. 고래는 바다표범이나 펭귄과는 달리 바다 위로 올라올 일이 없기 때문에 땅 위에서 포획하는 일이 불가능하고, 너무 거대하기 때문에 다랑어처럼 낚아 올리는 일 역시 불가능하다. 그래서 고래 연구자들은 바다 위에서 배를 타고 고래를 뒤쫓아 호흡을 위해 수면으로 올라온 고래의 등에 적절한 타이밍을 노려 기록계를 찰싹 붙일 수밖에 없다.
방금 찰싹이라고 하지 않았는가. 기록계 부착에 쓰는 것은 화장실의 흡착용 빨판과도 닮은 반구형 빨판이어서 정말 말 그대로 찰싹 달라붙는다. 고래의 피부는 고무장화처럼 번들번들하기 때문에 빨판이 특히 잘 달라붙는다. 누가 고안했는지는 몰라도 아이디어상 감이라고 생각한다.
-----p.232~233

동물계 잠수 챔피언은 현재 2,000미터가 넘는 잠수 기록을 보유한 향유고래이다. 단, 코끼리바다표범도 그에 가까운 잠수 기록이 있다. 훗날 이들의 기록을 뒤엎을 가능성이 있는 것은 아직 많은 수수께끼에 둘러싸인 부리고래과 고래이다.
왜 그렇게 깊게 잠수하는가? 그것은 오랜 세월에 먹이와의 걸친 흥정 결과였다. 먹이인 물고기나 오징어에게 햇볕이 닿아 플랑크톤이 많이 자란 얕은 심도는 매력적인 곳. 하지만 자신들을 잡아먹는 바다표범이나 고래의 사정 거리에는 들어가고 싶지 않을 것 아닌가. 한편 바다표범이나 고래는 물고기나 오징어를 앞지를 만큼 깊게 잠수해 그들을 잡으려 한다. 이런 대치의 결과로 일부 바다표범과 고래에게서 걸출한 잠수 능력이 발달했다.
-----p.250

바이칼바다표범은 포동포동하게 살이 찐 모습이 대단히 익살스럽다. 바다표범이란 동물이 대체로 동글동글하기는 하지만, 그래도 바이칼바다표범의 살이 찐 모양새는 상식의 틀을 한참 벗어나 있다. 둥근 공에 손발이 붙어 있는 것 같은 상식을 파괴하는 모습에 틀림없이 흠칫할 것이다. 내가 처음 야생 바이칼바다표범의 체형을 측정했을 때, 몸길이보다 몸통 둘레가 훨씬 더 긴 것을 안 순간 나도 모르게 웃음이 터졌다. 전 세계 포유류 중에서도 그런 역전 현상이 발생하는 것은 바이칼바다표범 정도이리라.
-----p.252~253

바라노프에게서 한 통의 메일이 도착했다. 마키타에게 부착했던 기록계가 발견되었다고 했다. 뱃놀이를 하던 관광객이 호수면에 떠오른 기록계를 우연히 발견해 보내 주었다고 했다. ‘잠깐 기다려!’ 하며 나는 연구실 의자에서 벌떡 일어섰다. 바이칼 호는 이노카시라井の頭恩賜 공원 연못(도쿄의 도립공원으로 약 43,000m² 크기의 연못)이 아니다. 규슈만 한 면적(약 35,640km²)을 가진 거대한 호수인 데다 주변에는 울창한 원시림이 들어차 있고, 그 군데군데에는 전기도 통하지 않는 촌락만 띄엄띄엄 자리해 있다. ‘뱃놀이’를 하던 ‘관광객’이 ‘우연히 발견하는 일’ 같은 게 있을 수가 없는 것이다! 그러나 정말 그런 일이 일어났으니 기적이라고 밖에는 말할 방법이 없다. 분명 우리는 기록계에 “이것을 발견하신 분께는 5,000루블을 드리겠습니다.”라는 메시지를 바라노프의 연락처와 함께 러시아어로 적어 두었다. 하지만 그것은 일종의 주문呪文이었지, 실제로 이런 일이 가능할 거라 믿은 것은 아니었다.
-----p.263~264

생각건대 생태학에는 본질을 정확하게 파악할 수 있는 부분이 너무 적어 법칙이라고 부를 만한 법칙이 거의 없다. 얼핏 옳은 듯 보이는 법칙도 환경에 따라, 생물 종에 따라, 계절에 따라 마치 고양이 눈동자가 바뀌듯이 휙휙 변해 버린다. 이에 비하면 물리학 법칙은 우주의 법칙이다. 대상이 로켓인 ‘입실론’이든 목성의 위성인 ‘에우로파’이든, 혹은 바이칼바다표범인 ‘마키타’이든 누구에게나 동등하게 적용된다. 그러므로 물리라는 도마 위에 놓인 ‘바이오로깅이 얻어 낸 행동 데이터’는 조리법에 따라 전혀 새로운 것으로 다시 태어날 잠재적인 가능성을 가진다.
-----p.269

문득 그 사이에서 아주 크고 흰 새 한 마리가 눈에 띄었다. 다른 앨버트로스들과 마찬가지로 활공 중이긴 했는데, 초등학생 소풍에 혼자 잘못 낀 고등학생처럼 유독 튀었다. 거대한 날개를 양옆으로 펼쳐 고정한 채 능숙하게 자연의 힘만을 활용해 유유히 활공을 이어 가는, 그야말로 ‘하늘의 제왕’다운 관록을 보여 주었다. 그 아름다운 용안은 어떤 모습이실까 생각하며 쌍안경을 들여다보다가 나도 모르게 헛웃음을 터뜨리고 말았다. 병아리를 꼭 닮은 멍청하고 익살스러운 얼굴을 한 ‘하늘의 제왕’이라니!
-----p.275~276

일설에는 새가 비행기와 같다고 한다. 새의 날개는 기능적으로 비행기 날개와 마찬가지이며, 동일한 유체 역학적 메커니즘을 바탕으로 부양력을 발생시킨다고 한다. 오호, 일리 있는 말인지도 모른다. 하늘을 나는 앨버트로스만 보아도 분명 활공하는 글라이더와의 공통점은 명확해 보인다. 그러나 벌새처럼 공중의 한 지점에서 정지할 수 있는 비행기가 존재할까? 나리타 공항 상공에서 착륙 차례를 기다리는 점보제트기가 제자리에서 공중 정지한 채 시간을 보내는 일이 있던가? 굳이 비교하자면 벌새는 비행기가 아닌 헬리콥터에 비교되어야 할 것이다. 그럼 제비는 어디에 비교할 수 있을까? 제비만큼 재빠르고 자유자재로 선회가 가능한 비행기는 어디에도 존재하지 않는다. 미국 공군의 최신예 전투기가 떼로 출격하더라도 제비의 기동성을 이길 수는 없을 것이다. 현실의 새들에게서 보이는 다양한 비행스타일을 단순히 항공 역학적인 시각만으로 설명할 수는 없을 것이다.
-----p.279~280

시작하며 …… 23

1장 건너다 - 펭귄이 가르쳐준 회유의 수수께끼

동물들은 어디로, 무엇을 하러 가지? …… 35
회색슴새의 끝나지 않는 여름 …… 40
앨버트로스의 46일간 지구 일주 …… 43
참다랑어의 태평양 횡단 …… 47
다랑어는 빠르다 …… 51
백상아리의 100일간의 인도양 횡단 …… 54
혹등고래의 계절이동 …… 57
어떻게 측정할까? …… 60
아르고스, 가장 주요한 동물 추적 시스템 …… 61
지오로케이터, 기록계의 혁명 …… 65
팝업태그, 어류를 위한 스마트 기기 …… 68
회유 패턴의 법칙 …… 72
남극의 아델리펭귄 …… 74
펭귄 열차 등장 …… 77
세계의 끝, 후쿠로우라 …… 78
지오로케이터 장착은 신중하게 …… 82

2장 헤엄치다 - 상어에게 배우는 유영의 기교

펭귄은 어디로, 무엇을 하러 가지? …… 84
다랑어는 시속 100킬로미터로 헤엄치지 않는다 …… 91
어딘가 섬뜩한 그린란드상어 …… 96
세상에서 가장 느린 물고기 …… 100
상어야, 왜 그렇게 느리냐? …… 103
세상에서 가장 빠른 물고기 …… 106
카르카로클레스 메갈로돈의 유영 속도 …… 110
‘다랑어의 속도는 시속 80킬로미터’ 의 진실 …… 114
펭귄, 바다표범, 고래도 참전 …… 118
모두가 연비를 신경 쓴다 …… 123
유영 속도의 법칙 …… 126
개복치라는 비상식 …… 128
정치망 어획은 엔터테인먼트 …… 132
부레가 없는데 물에 뜨는 건 왜일까? …… 136
뜻밖의 유영 메커니즘 …… 140

3장 기록하다 - 바이오로깅의 선구자들

바하마의 비극 …… 147
생리학의 거인 숄랜더 …… 154
바다표범의 잠수 …… 160
주방용 타이머를 사용한 심도 기록계 …… 162
펭귄의 생태학 …… 166
전대미문의 아이디어 …… 168
바다표범의 생태 …… 171
초정밀 기계 고안 …… 176
장시간 기록을 향한 도전 …… 179
아날로그에서 디지털로 …… 181
선구자들의 법칙 …… 185
그 동물, 한 번 더 잡을 수 있을까? …… 188
바이칼바다표범 조사의 시작 …… 191
바다표범 회수 장치가 뭐지? …… 193
동물은 재포획하지 않아도 된다 …… 196
세 번째 실패 …… 199
핵심은 전기 저항치 …… 200
바이오로깅의 미래 …… 202

4장 잠수하다 - 잠수의 핵심은 바다표범이 알고 있다

펭귄은 왜 잠수하나요? …… 211
다이빙 챔피언, 웨델바다표범 …… 215
잠수 머신, 코끼리바다표범 …… 219
향유고래는 뇌유로 잠수한다? …… 222
어떻게 2,000미터나 잠수할 수 있을까? …… 228
베일에 싸인 민부리고래 군단 …… 232
전례를 깨부순 바다거북의 10시간 잠수 …… 237
잠수 능력을 결정하는 세 가지 포인트 …… 239
산소는 남김없이 씁시다 …… 244
연비 올리기는 큰일 …… 247
잠수하는 동물의 법칙 …… 250
둥글둥글 살찐 바이칼바다표범 …… 252
영법이 다른 세 마리의 바다표범 …… 255
뜨고 가라앉는 원인이 비만도? …… 257
바다표범에게 추를 달다 …… 259
기적의 데이터 …… 263
행동 기록계를 체지방 기록계로 …… 266
왜 바이칼바다표범은 뚱뚱한가? …… 270

5장 날다 - 앨버트로스가 보여 주는 비상의 진실

외딴 섬에서의 다채로운 비행 풍경 …… 275
종횡무진의 기동성 …… 281
히말라야를 넘는 스파르타식 비행 …… 286
힘들수록 더욱 냉정하게 …… 289
작은 몸에 장착된 거대 엔진 …… 292
새와 비행기는 같을까? …… 297
연속 활공의 미스터리 …… 301
앨버트로스라는 진자 운동 …… 305
새는 비행기가 아니다 …… 307
앞전 와류라는 이상한 소용돌이 …… 310
하늘을 나는 새들의 법칙 …… 314
비행 속도는 모름 …… 316
프랑스의, 프랑스에 의한, 프랑스를 위한 …… 318
세계 최고의 동물 천국 …… 324
가마우지는 내 친구 …… 327
우연에 더해진 우연 …… 330
일본에서 나를 기다리던 것 …… 335
마치며 …… 339