(펌글)동물들의 겨울나기를 읽고..(출처:홀씨)

[둥굴레]

책책책방에 올렸던 내용인데 잘 안보시는듯

해서 여기에도  올려요.

 동물들의 겨울나기를 읽고..

베른트 하인리히 지음

9 상모솔새의 겨울에너지

1월 중순 어느날 아침, 나는 앨더 스트림 북쪽의 붉은가문비와 발삼전나무 숲 속에서 상모솔새를 찾고 있다. 상모솔새의 소리는 인간의 청역으로는 거의 들을 수 없을 만큼 가늘고, 온 신경을 집중하지 않으면 듣기는커녕 볼 수도 없는 새다. 나무의 씨앗이나 나무의 눈을 잘라 먹지도 않고, 나무껍질 속에 있는 굼뱅이를 잡을 수 있는 것도 아니다. 그런데 체온 유지를 위한 왕성한 물질대사에 열료를 공급하고 있다. 그들은 가지 끈에서 맴돌고 울창한 가문비나무 숲을 쉴 새 없이 뛰어 다니며 우리 눈엔 보이지 않는 먹이를 쪼아 먹는다.

*상모솔새의 작은 부리는 잔가지 끝에서 벌레를 집어먹기에 적당하다. 하지만 한 겨울에 곤충들이 왜 그곳에 나와 있을 것이며, 체온 유지를 위해 제 몸무게의 세 배쯤은 먹어야 하는 상모솔새가 짧은 겨울 해가 지기 전에 과연 그만큼의 벌레를 찾을 수 있을까? 상모솔새는 낮 동안에 1~2시간만 먹이를 먹지 못해도 굶주림과 몸이 얼어 죽고 만다. 그런데도 밤이 15시간,20시간씩 계속되는 이 겨울 숲을 떠나지 않는다. 밤에는 먹이를 찾지 않고, 낮에 먹이를 감추거나 모아두는 모습을 본 적도 없는데. 밤사이의 사망률이 지금의 10배 쯤으로 늘어나지 않는 이유는 무엇일까? 겨울의 상모솔새가 뭘 먹고사는지는 오랜 수수께끼였고, 벌레를 먹고사는 이 새들이 겨울에 관연 어떤 먹이를 찾을 수 있는지 알아내려는 노력은 주로 추축에 머물러왔다. 학자들은 해부학적 지식과 습성을 근거로 톡토기를 주로 먹을 것이라고 단정했다.

가장 원시적인 곤충의 일종인 톡토기는 흔히 ‘눈톡토기’라는 이름으로 통하고, 뉴잉글랜드의 숲에서도 눈 위에 흩어진 톡토기를 볼 수 있다. 작고 짤막한 다리로 천천히 기어다녀서 마치 정지해 있는 점처럼 보이지만, 자세히 보면 벼룩처럼 튀어 올라 휙 날아가는 것도 있다. 그래서 이름도 톡토기가 된 것이다. 벼룩처럼 다리를 이용해 점프를 하는 것이 아니라 튼튼한 꼬리를 배 밑면에 접어 넣었다가 펼치면서 아래를 치는 스프링 같은 힘이 이 폭발적인 도약의 추진력이다. 눈톡토기는 외딴곳에 느닷없이 나타나고,

눈이 녹기 시작한지 몇 시간 안 돼 나타날 때도 있다. 어디서 와서 어디로 가는지 아는 사람이 없다.

*눈에 보이는 톡토기 한테 상모솔새가 관심을 보이는 것을 한번도 본 적이 없다. 유럽에서는 톡토기가 그들의 주된 겨울 먹이라고 보고되기도 했다.

상모솔새는 잔가지 끝에서 맴돌며 진드기, 진딧물, 그리고 다른 새의 눈에는 보이지 않고. 확대경으로 만 찾을 수 있는 찍어먹는 유일한 새다. 새들이 무엇을 먹는가를 아는 것은 새의 생존이라는 미스터리를 이해하는데 중요한 근간을 이루는 기본이다. 상모솔새가 무엇을 먹는지 알아내기 위해 가장 직접적인 방법을 동원했다 상모솔새의 위장 속 내용물을 조사한 것이다.

상모솔새의 위장이 가득 차 있을 해질녘 엽총으로 쏘아 잡아 많은 정보를 찾기 위해 우선 체온부터 쟀다. 새의 체온은 놀랍게도 44도, 다른 새의 체온에 비해 2~3도가 높았다. 그리고 위장을 갈라 무엇이 들었는지 보았다. 놀랍게도 문헌속에 톡토기는 단 한 마리도 들어있지 않았다. 반쯤 소화되어 거의 껍데기만 남은 내용물은 자벌레류의 유충 39마리였다. 자벌레류는 거의 대부분의 종이 번데기 상태로 눈 아래 설하대나 땅 속 깊은 곳에서 추위를 피해 안전하게 겨울을 난다고 알려져 있고, 나무위에서 유충을 발견했다는 보고는 없었다. 나는 네명의 학생과 숲으로 유충사냥을 나갔다. 몸둥이로 나무를 힘껏 두드려 떨어뜨려서 유충 13마리와 작은 거미 두 마리를 얻었다. 유충은 겨울을 나뭇가지 같은 한데서 보내는 게 틀림없었지만. 상모솔새의 먹이가 된다는 것은 이제껏 알려지지 않은 사실이다. 상모솔새는 사탕단풍나무의 숲에서 먹이를 쪼아 먹으며 보냈다. 도무지 지칠 줄 모르고 쉴 새 없이 먹이를 찾았다. 1분에 평균 45회 뛰고 날았는데, 눈에 띄는 속도의 변화는 없었다.

*상모솔새의 뇌가 전체 몸무게에서 차지하는 비울은 무려 6.8퍼센트이다. (인간은 1.9퍼센트)새의 몸집을 생각하면 뉴런에 막대한 투자를 했다는 것을 알 수 있다 인간의 경우 몸 전체의 1.9퍼센트의 뇌가 에너지 소비량의 20퍼센트를 차지한다고 한다. 상모솔새의 뇌로 빠져나가는 에너지 소비는 우리의 세 배에 달할수 있는데, 이제 에너지원이 유충이라는 것을 알게 되므로 생존에 얽힌 비밀을 풀 연결고리를 발견한 것이다.

10 동면하는 새들

새가 동면한다는 생각은 가을에 연못 위를 스치듯 나는 물 찬 제비가 얼음 밑 진흙 속에 들어가 겨울을 보낸다는 믿음에서 시작했다.

*새도 휴면 상태에 들어간다는 것이 노벨상 수상자인 ‘ 콘라트 로렌츠’를 비롯한 여러 권위 있는 학자들에 의해 밝혀졌다. ‘메커티’는 거의 죽은 것처럼 보이는 굴뚝칼새를 따뜻한 방에 옮겨놓자 금세 깨어나는 것을 보았다. “ 그때의 경험 이후 조류의 휴면에 관심을 갖게 되었고, 이 주제와 관련해서 많은 참고 자료를 모으는 계기가 되었다” 무리의 대부분이 사라진 겨울에 빈 나무 구멍이나, 굴뚝, 바위틈에서 발견한 휴면상태의 칼새와 다른 ‘제비’들에 대한 기록도 포함되어 있다.

*유럽쏙독새 또는 쏙독새류는 날벌레만 잡아 먹고산다고 했다. 에이거가 알고 지내던 인디언 소년에게 이새가 겨울이 오면 어디로 가냐고 물었을 때 저위 바위틈이라고 대답했다. 과연 외딴굴 화강암위에 죽은 듯이 보이는 쏙독새가 있었다. 그 새을 집어 들자 손 안에서 몸을 움직이더니 의식을 찾아 날아가 버렸다. *예이거의 계산에 따르면 그 새는 85일간 혼수상태 같은 휴면에 빠져있었고, 그 시기는 코로라도 사막에서 날벌레를 거의 찾을 수 없는 시기였다. 그 85일 가운데 닷새 동안 찾아가 배설강에 온도를 측정하였는데 그 때 마다 대기의 온도와 비슷했다. 보통 죽은 동물의 경우가 그렇다. 청진기를 동원해도 심장박동 소리를 감지 할 수 없고, 숨을 쉬느라 가슴이 오르내리지도 않았다. 거의 뜨고 있는 듯 보이는 오른쪽 눈에 손전등을 비춰도 반응이 없었다. 이런 노력 끝에 내린 결론은 “새의 물질대사가 극단적으로 낮은 상태라는 것, 동면중인 포유류의 물질대사와 정확히 일치하지는 않더라도 그 비슷한 상태라는 증거이다. 그 새가 겨울마다 같은 장소로 돌아오는지 알기위해 알루미늄 고리를 발목에 채웠다 반갑게도 그 새는 겨울에 다시 그곳을 찾아왔다. 휴면 상태의 쏙독새의 체온이 본질적으로 대기온도와 똑같아진다는 것을 재차 확인해주었고, 휴면상태의 새는 비록 몇 시간이 걸리기는 하지만 체온과 대기온도가 6도 까지 낮아져도 자발적으로 깨어날 수 있다.

새장 속의 쏙독새는 밤이면 규칙적으로 휴면에 들어가지만, 한 번에 나흘 이상 그 상태로 보내지는 않는다. 몸집이 작을수록 몸이 빠르게 식는 것은 물리적인 현상이고. 그런 만큼 차가운 상태를 유지하는 게 에너지 소비차원에서 이익이다.

*에너지 절약이라는 휴면의 개념은 ‘욘 스테엔’이 박새와 되새류를 잡아다 물질대사를 관찰하면서 알려졌다. 이새들은 밤이면 몸을 둥글게 감아 머리를 등날개에 파묻어 열 손실을 줄임과 동시에 체온을 낮춤으로써 열의 생산량도 줄였다. 그러나 먹을 것이 풍부한 밤에는 정상체온을 유지했고, 깊은 잠에 빠져있는 동안에도 중간중간 몸을 떠는 모습을 자주 볼 수 있었다. 겨울새들이 활용하는 에너지 보존 전략이다.

*모든 항온동물처럼 대기온도가 낮으면 물질대사의 속도는 열 손실의 증가율을 상쇄하기 위해 일정하게 올라갔다. 새들이 밤사이 정상체온을 유지하기위해 에너지 비축분 중에서 어느 정도의 칼로리를 소모해야 하는지, 지방은 단위 무게당 칼로리 함량이 탄수화물(당분이나 글리코겐) 두 배 이상이다. 장거리 이동이나 잠자는 새가 밤새 몸을 떠는 것처럼 오래 지속되는 활동에 소모되는 칼로리 원으로 지방을 능가하는 것은 없다.

*북미쇠박새의 체지방은 저녁에 7퍼센트이던 것이 아침에 3퍼센트로 떨어졌다. 낮에 열심히 먹어 지방을 축척한 뒤 밤에는 그 것을 연소해 발생시킨 열로 체온을 유지한다는 뜻이다. 이새는 씨앗을 먹는 새들과 달리 정상 체온인 42도에서 체온을 30~32도로 낮춤으로써 지방 비축분의 실질적인 효용을 늘렸다.

열손실을 줄일 전략으로 비슷한 몸집의 다른 새들보다 훨씬 chacha한 깃털을 갖고 있다.

*금관상모솔새도 북미쇠박새처럼 낮 동안 체지방을 늘려 오전 8시에 0.25그램이던 것이 오후5시가 되면 0.60그램으로 증가했다. 몸집으로 치면 매일 북미쇠박새의 두 배에 달하는 지방을 저장하는 셈이다.

*북미쇠박새는 겨울에 잠을 잘 보금자리를 만들지 않지만, 장소선정에 대단한 융통성을 보인다.

*검은머리쇠박새는 비좁은 바위틈이면 구멍이든 넝쿨줄기 같은 울창한 수풀이든 가리지 않는다.

*시베리아박새는 눈속에 20센티미터 길이의 터널을 파고 밥을 난다.

체내에서 열을 발생시키는 곤충역시 몸집이 작은 온열척추 동물과 같은 문제에 직면해 있다.

*박각시나방 성충은 야행성으로 나는 동안 벌새와 같은 수준으로 체온을 조절한다.

*작은 올배미나방은 포식자인 박쥐를 피하기위해 겨울에도 활동을 하는데. 너비가 28센티나 되는 날개 근육은 놀라울 정도로 내한성이 강해 기온이 0도까지 떨어져도 몸을 떨어 체온을 높일 수 있고, 기온이 0도까지 떨어지면 치명적인 온도까지 체온이 떨어지는 것을 막기 위해 몸을 떨지 않고 그 대신 보온해줄 나뭇잎이나 눈 밑으로 들어가 몸을 피한다.

검은턱벌새, 리볼리큰벌새는 에너지위기에 처했을 때만 휴면에 들어간다. 납작꼬리벌새는 밤에 기온이 떨어져 에너지위기가 발생하면 둥지에 알을 품고 있을 때도 휴면에 들어갈 수 있다.

*캘리포니아에사는 안나벌새는 밤마다 휴면에 들어가기보다 낮 동안에 몸의 질량을 16퍼센트 이상 늘림으로서 매일 에너지 저장고를 늘려가는 방식으로 사용량을 조절한다.

상모솔새에게도 온기를 나눌 동료들로 가득한 노란머리박새의 둥지 같은 미시 환경을 찾는 것이 난국을 돌파하는 방법이다.

11 얼어붙은 호수바닥의 거북이

늑대 거북은 공기호흡을 하는 파충류이면서도 공기를 마시기 위해 물 위로 올라오는 일 없이 1년에 6개월을 얼어붙은 호수 밑바닥의 진흙 속에 파묻혀 지낸다. 이 거북이 들은 알을 낳기 위한 목적을 제외하면 좀처럼 물 속에 세계를 떠나지 않는다. 6월초가 되면 암컷은 알을 낳기위해 해가 잘 드는 자갈밭을 선택해 뒷발로 구멍을 파서 껍질이 흰 가죽처럼 보이는 알을 12개쯤 낳고 알을 흙으로 덮은 뒤 느리게 연못으로 돌아간다. 9월 초쯤 되면 알에서 깨어난 새끼들이 흙을 뚫고 나와 숲으로 가로질러 연못 속 진흙 바닥속에 몸을 묻고 봄을 기다린다.

*갈라파고스거북은 150년을 살고, 장수거북은 무게가 680킬로그램까지 나가기도 한다.

*거북이는 2억 년 전 트라이아스기 때부터 존재해 왔으면서도 거의 변하지 않았다. 1억년이 훨씬 넘는 시간을 공룡과 함께 지구상에 존재해 왔고, 사막, 바다, 그리고 추운 기후에 적응해 왔다.

거북이의 잠수 기간은 환경으로부터 산소를 빨아들이는 능력과 신체 조직이 산소 결핍을 견디는 능력에 달렸다. 첫 얼음은 맑고 투명해 아직까진 햇빛이 통과하므로, 그 빛을 받은 수중식물이 광합성을 해서 소량이나마 산소를 발생, 산소는 물에 녹아 연못 안에 갇힌다.

낮은 수온은 여러 유기체에 유리한데, 찬물이 더운 물에 비해 더 많은 산소를 흡수해 보존한다.

*물속에 사는 대부분의 동물은 아가미를 갖고 있다. 하지만 물속에 생활하는 완전한 수생곤충조차 아가미를 가지고 있는 성충은 하나도 찾을 수가 없다. 이것은 물 속 생활을 위해 특수한 조정이 추가되어 진화되었을 것이다.

*큰물방개와 수생곤충들은 몸에 공기를 달고 다닌다. 올챙이와 작은 물고기를 잡아먹는 육식성 큰물방개는 날개 밑에 공기방울을 하나 숨기고 다니는데 물에 닿으면 산소가 그 안으로 녹아 들어온다.

*물땡땡이와 송장헤엄치게는 배 표면에 복갑이라고 하는 얇은 공기막이 덮여있어 물속에서 은빛으로 반짝이는데. 이 공기막도 기관계와 연결되어 공기막에서 산소를 사용하면 물속의 산소가 농도에 변화에 따라 저절로 흘러 들어와 대체된다. 그렇기 때문에 얼음이 수면을 덮더라도 활동을 할 수 있다.

*동면하는 거북이들이 머리와 다리를 갑각에서 빼내 강바닥에 쭉 뻗고 있는 것을 보면 이렇게 피부를 최대한 노출해 몰에 용해된 산소를 빨아들이는 것 인지도 모른다.

12 얼음물 속에 갇힌 설치류들

*비버는 나뭇가지를 잘라 쌓아 연못바닥까지 닿고 윗부분만 수면위로 솟는다. 두께 30센티미터에 단단한 벽은 혹독한 추위도 안전하고 따뜻하게 지켜준다. 비버는 잠수하는 동안 심장박동이 떨어지고 잠수 시간을 늘리기 위해 에너지 소비를 줄인다. 약 15분 잠수할 수 있다.

*섬유소를 소화시키는 장 속 박테리아를 활용하거나, 갓 분비한 배설물을 먹음으로써 섬유소가 풍부한 먹이을 재활용한다. 가을엔 체지방도 축적. 겨울이 되면 체온이 큰 폭으로 변하는 것을 감수, 평균체온을 약 1도 낮추는 방법으로 에너지 절약 한다. 비버들이 얼음 밑 요새에 유배되면 지붕에 뚫린 작은 통기 구멍을 통해서만 공기를 접할 수 있는데. 두꺼운 막대기들이 격자처럼 겹쳐진 이 틈으로 공기가 들어온다.

*사향쥐는 비버의 댐이 가둔 물에 생계를 의존하고, 마른 부들잎을 쌓고 얕은 물의 바닥에서 진흙을 긁어다 붙인 약60센티미터의 원뿔형 구조이다. 사향쥐는 한데 모여 몸을 맞대고 지나는데. 이들은 가족이 아니라도 같은 굴에서 함께 지내고 온기를 나누며 서로 돌봐주고, 여러 가지 이익을 얻는다.

*겨울이 되면 사향쥐는 적혈구와 적혈구 속에서 산소와 결합하는 헤모글로빈의 수를 증가시킴으로서 혈액속에 더 많은 산소를 운반, 미오글로빈이라는 근 조직 속에 산소를 확보하는 저장체이며, 고기를 붉게 만드는 색소단백질이다. 겨울에 여름보다 약 42퍼센트가 더 많은 산소를 몸에 저장함으로 사향 쥐는 물속에서 먹이를 찾을 수 있는 시간과 이동하는 범위가 늘어난다.

*겨울 생존의 문제를 해결해주는 방수 공기층은 잘고 가는 아래쪽 털, 그 아래 털을 감싸주는 길고 두껍고 번질거리는 특수 ‘보호용 털’로 인해 공기를 가둬 공기층을 형성함으로써 피부가 젖는 것을 막아준다. 아래쪽 털은 모자의 재료로 쓰이는데, 한때 비버의 씨를 말릴 뻔하기도 했다, 발, 꼬리 역시 특수한 혈액 순환 구조가 있어 체온이 빠져나가는 것을 막아준다.

*사향쥐의 자발적 잠수는 40초를 넘지 않는다. 체온은 인간과 비슷한 37도인데. 2도이상 떨어지지 않도록 조절한다. 잉여의 열을 저장하는 것,

*겨울철에 차가운 물속으로 잠수할 때는 그 직전에 체온을 평균 1.2도 상승시킨다. 굴에 돌아간 후엔 몸을 떨어 에너지를 빠른 속도로 발산해 다시 37도까지 끌어올린다.

*기온이 낮을 때(2도) 둥지를 떠나는 말벌은 미리 몸을 떨어 체온을 39도까지 올린다. 기온이 높으면(22도) 정도일 때는 35도 까지만 체온을 올렸다. 적을 공격할 때는 무려 41도까지 상승 한다.

13 얼어붙은 개구리

*두꺼비들은 물기가 스며든 수많은 구멍 속에서 지내다가 22~35미터를 이동해 뾰족뒤지의 흙무더기 안에서 동면을 하는데, 동면 중에도 더 깊이 땅을 파고 내려간다. 어는점 1~2도 위에서 파는 것을 멈추고 이 온도가 그들의 체온이 된다.

*척추동물의 겨울 생존 전략 차원에서 ‘내동성’(추위로 인한 화학적, 생리적 상해를 이겨내는 능력) 북미에서 발견되는 동면개구리(숲, 잿빛청, 청, 합창 개구리)는 몸이 어는 것에 저항력이 있음을 밝혀냈다.

*내동성을 지닌 개구리는 몸 안의 빈곳과 세포사이의 공간에 광범위한 얼음이 형성되지만(숲개구리 체내 수분은 최대 65퍼센트까지 얼음으로 변할 수 있다) 이 개구리 들은 체내수분을 약 절반까지 얼음으로 변하는 것을 견딜 수 있는데,

*두가지 화학 성분의 도움 때문이다. 한 가지 화학성분(알코올과 글리세롤)은 결빙이 일어날 때 막을 보호해주고. 두 번째 다른 화학성분(포도당)은 얼음의 형성을 세포 밖으로 제한하는 삼투압 반응에 주로 관여한다. 개구리는 저절로 때가 되면 내동성으로 변한다. 추위로 인한 결빙과 상해 저항하는 능력은 척추동물에서 볼 수 있는 아드레날린에 의한 도피 반응이 변형된 것이다.

*척추동물은 위협이 감지되면 부신피질에서 아드레날린이라는 호르몬이 분비되면서 투쟁, 도피 반응을 보이는데 효과는 광범위하지만 본질은 위기에 대처하도록 우리 몸을 준비시키는 것이다.

*숲개구리 피부에 빙정이 형성되기 시작하면 바로경고가 발동. 중추신경계로 올려 보내면 CNS는 부신피질을 활성화해 아드레날린을 분비하게 만들어 혈액과 함께 흐르던 아드레날린이 간에 도달하면 그 곳에 저장되어 있던 글리코겐을 포도당으로 바꿔줄 효소가 활동에 들어가서 혈중포도당의 급격한 상승이라는 반응을 일으켜 이 반응이 대대적으로 일어나고 얼음이 도달하기 전에 세포는 이미 부동액 역할을 하는 포도당이 가득 찬다. 밖에서는 정 반대의 현상이 일어나 얼음 핵 형성인자 역랑을 하는 특수단백질이 용액의 농도가 낮은 세포사이에서 빙정의 형성을 촉진 하는 것이다. 그 결과 농도가 높은 용액이 일종의 주머니처럼 군데군데 모이게 되고 이것은 삼투압 효과에 따라 세포로부터 물을 끌어내는 역할을 함으로서 얼음 형성에 대한 세포의 저항력을 한층더 높여준다 15시간 지나면 세포를 제외한 나머지 부분이 꽁꽁언다.

*포도당은 척추동물의 일반적인 혈당이면 세포의 에너지원이다. 건강하고 활동적인 도물의 경우 혈중 포도당의 농도를 정확하게 조절하는 것은 일반적으로 인슐린과 글루카곤이라는 두 호르몬의 몫이다. 혈액 속에 포도당이 적으면 의식을 잃게 되고, 지나치게 높으면 문제에 시달린다. 정상적인 혈중 포도당 수치는 100미리리터당 90마이크로그램 정도이며 스트레스를 받을 경우 이보다 조금 올라가는 경향이 있다. 이 수치가 200~300mg/ml까지 상승해 만성적으로 유지되면 골수당뇨병에 걸릴 수 있다.

14 다양성으로 돌파하는 곤충들

일부 개구리가 꽁꽁 언 상태로 몇 달을 살고 상모솔새처럼 자그마한 새가 심지어 단 하루라도 그 추운 겨울밤을 견뎌낸다는 것이 우리로서는 놀랍기만 하다.

*곤충도 상모솔새나 우리가 처한 것과 똑같은 추위, 결빙, 에너지 수급이라는 문제에 직면해 있다.

곤충보다 더 다양하고, 다채롭고, 강인하고, 창의적인 생명체는 이 세상에 없다. 곤충들은 상이함을 통해 성공을 획득하고. 그들은 경계가 거의 존재하지 않는 법칙이라는 이름으로 어떤 현상을 제한하거나 강제하는 경우가 없기 때문이다.

*맵시벌과 막시류(절지동물 곤충강 벌목을 일컫는 말, 개미, 벌, 말벌등이 속한다) 수컷은 가을이 되면 수정이 끝난 후라서 존재가치를 상실해 모두 죽기 때문에 월동은 문제가 되지 않는다. 암컷만이 적당한 습도로 몸이 건조해지지 않을 장소를 찾아 동면에 들어간다. 온도는 물질대사의 수위를 낮춰 체지방으로 비축해둔 한정된 에너지를 보존할 수 있을 만큼 낮아야한다. 말벌이 이끼밑이나 썩어가는 나무속에 숨어 잠들어 있는 모습을 볼 수 있다. 곤충은 날이 추워지면 느리게 기는 것 밖에 못하지만 손에 쥐고 있음 손의 온기로 금세 생기를 되찾았다. 겨울 숲 탐색은 종이 다양성에 대한 우리의 이해를 넓혀주는 데 한몫한다.

가끔은 내동성을 지닌 개구리조차도 죽고 마는 온도에서 견딜 수 있도록 진화한 놀라운 종들이 적잖다.

그 많은 종들이 신체 조직의 어는점을 낮추는 생리적 메커니즘을 통해 몸이 어는 것을 방지한다.

*다양한 생존 전략을 엿볼 수 있는 것은 인시목 (곤충중에서 두 번째로 규모가 큰 목이며 전 세계 동물의 약 10퍼센트를 차지한다. 날개에 인분 같은 비늘가루가 덮여 있다고 해서 이렇게 부르는데 나비와 나방이 여기에 속한다)

*신선나비는 네발나비과의 성충으로 나무 구멍 안에서 동면을 하며 10개월 넘게 오래 사는 나비이다.

이들은 단물빨이딱다구리처럼 수분이 증발해 발효된 나무 수액을 먹는다. 봄이 오면 눈이 채 녹기도 전에 일찌감치 날개를 펼치고 있는 이들을 볼 수 있다

*봄푸른부전나비 암컷은 나온 첫날 짝짓기를 해서 둘째 날 알을 낳고. 셋째 날을 넘기지 못한 채 죽는다. 유충은 개미의 보살핌을 받다가 여름은 거의 번데기로 난 다음 겨울에는 휴지기에 돌입한다.

*동부텐트나방은 한 무더기를 고리 모양으로 벚나무나 사과나무의 잔가지에 낳은데. 알을 싸고 있는 거품이 굳으면서 가지에 단단하게 고정된다. 알은 겨울 추위에 그대로 노출 되지만 가을이면 자동차 부동액과 같은 글리세롤이 추위로부터 알을 지켜준다. 글리세롤도 바닥나고 유충은 알을 깨고 나오는데, 나온 유충들은 가지사이에 비단실로 그물을 짜는데 이 때문에 이름이 ‘텐트’라고 붙었다.

*털보모충은 영하 30도까지 떨어져도 얼지 않는다는 연구가 있었는데. 가을이 되어 기온이 떨어지면 몸에 저장되었던 글리코겐이 글리세롤과 소비톨로 바뀌며. 이 알코올 성분이 혈액의 어는점을 약 영하10도까지 낮추고, 온도가 영하 30도까지 내려갔을 때 온몸이 얼음으로 변하지 않도록 막아주는 것은 과냉각 덕분일 것으로 추정되었다.

*상모솔새의 자벌레 유충처럼 털보 모충도 결빙- 심지어 반복 결빙-을 견디는 것이다.

*북극에 서식하는 다른 털보모충은 북극의 짧은 여름동안 애벌레들은 잠시 몸을 녹이고 먹이를 먹는다, 하지만 여름도 온도가 낮아 1년 중 거의 대부분을 언 채로 지낸다 이들은 해마다 아주 조금씩 자라고, 꽁꽁 얼었다 녹는 사이클이 13~14년 반복된 후에야 바위위에서 직사광선을 받아 몸을 따뜻하게 하며 번데기가 되었다가 성충이 된다음에 짝짓기를 하고 알을 낳고 며칠후 죽는다.

*꼽추밤나방은 성충으로 겨울 세계에서 살아간다. 전세계 인시목 가운데 가장 많은 종을 거느린 과이다. 온도가 물의 어는점이거나 약간 높아서 얼음이 녹으면 날아다니기도 한다. 겨울에 짝짓기를 하고 알을 체네에 뭎어 이름 봄에 막 벌러지려는 잎눈위에 낳기 때문에 성충이 박쥐에게 잡아먹힐 확률이 낮고 포식자들이 돌아와 숲을 다시 장악할 때쯤엔 번데기 단계까지 성장을 해야 포식자에게 덜 시달린다.

*꼽추밤나방도 날개가 짧아 날갯짓을 하는 빈도가 높은 만큼, 그것을 지탱하기 위해 튼튼하고두터운 몸을 갖고 있다. 충분한 동력을 발생시키기 위해서는 근육 조직의 온도를 30도 이상까지 글어올려야 한다. 그 방법은 몸 떨기다. 몸 떨기를 하는 나방들은 더듬이를 길게 뻗고 날개를 드는데, 상승근육과 하강 근육이 거의 동시에 움직이면서 날개가 파르르 진동하는 것을 볼 수 있다. 가슴을 덮고 있는 두터운 단열 비늘은 털이나 깃털처럼 열 손실을 대략 절반 정도 줄여주는 역할을 한다. 가슴의 비행 근육에서 발생한 열은 복강의 열손실을 줄여주는 혈행 메커니븐 덕분에 한층 잘 보존된다. 근육의 온도가 0도까지 낮아지면 자발적으로 몸 떨기를 시작할 수 있는 독특한 능력을 지니고 있다.

성충의 피리는 봄이나 초여름에 자라는데 메역취의 줄기에 알을 낳는다. 산란 시에 또는 유충에서 분비되는 화학성분은 줄기의 정상적인 성장을 방해해 마치 볼록한 혹 같은게 생겨나는데 이것이 충령이다. 충영안쪽의 부드러운 조직은 단단한 외피에 싸여있다. 유충은 이 안에 서 식물의 영양분을 먹고 월동을 한다.

*북부메역취파리 유충은 체내 부동액인 글리세롤은 어는점을 낮춰 결빙의 개연성을 줄여주는 한편, 그럼에도 불구하고 결빙이 생기면 그 다음에는 빙정으로 인한 피해를 감소시키는 역할을 한다. 실레조 글리세롤은 내동성이 있는 종과 없는 종 모두 발견되면, 서로 다른 기능을 수행한다.

*아프리카파리의 유충은 체액의 92퍼센트가 빠져나가도 살 수 있다. 그러다 다시 수분을 공급해주면. 마치 물을 부어먹는 라면처럼 ‘즉석곤충’이 된다. 그 뒤엔 온도의 범위가 좁아져 10~42도에서만 살 수 있다.

*공룡이 멸종되기 약 1억 9천 년 전에 북미에 내해가 있었다 이 바다는 결국 증발되었고, 지금은 뉴멕시코가 자리 잡고 있다. 바다가 증발하면서 태양에 달구어진 지표면 0.8킬로미터 아래 소금 퇴적물을 남겼다.

*바이러스는 원시 유기체가 아니고 이것들 역시 생명의 한 형태이며 세포의 내부라는 구체적인 환경에서 성장하고 번식하기 위해 기능을 최소한 축소시킨 것이다. 증식과 유전이라는 생물 특유의 성질을 가지고 있기 때문에 대체로 생명체로 간주한다. 박테리아가 2억5천만 년 동안 보존되었을지 모른다는 소식을 접하면 충격이지만, 실제로 보존되었다면 회복되는 순간 여전히 물질대사를 하고 성장하고 분열 할 수 있을 것이기 때문이다.

15 겨울쥐와의 동거

메인 숲 속에 오두막을 지을 때 나는 채 완성되기도 전에 오두막이 지닌 또 다른 잠재적인 용도를 알 수 있었다. 내가 길

들인 큰뿔부엉이 부보는 푸른어치들이 괴롭히는 숲 속보다 오두막 서까래를 택했다,

*흰발생쥐는 꼬리가 몸보다 길고, 사슴쥐는 짧다. 이 둘을 구분할 수 있는 사람은 전문가뿐이고, 탄수화물의 소화를 돕는 타액 효소인 아밀라제의 분자식으로 식별한다. 흰발생쥐만이 인간에게 치명적인 한타바이러스를 옮긴다고 알려져 있기 때문이다.

딱따구리가 쪼아놓은 구멍이 쥐들의 천연 둥지가 되는 것처럼 통나무로 만든 널찍한 새 상자 안에 사슴쥐의 전형적인 돔형 둥지로 거의 완전히 털로 덮여 있는 안쪽에서 아무런 움직임도 없어 털뭉치를 뜯어냈더니 사슴쥐 두 마리가 거의 얼굴까지 뛰어올라 숲 속으로 달아나 버렸다.

*사슴쥐는 야행성이고 활동을 하지 않을 때는 보통 딱따구리의 구멍이나 그 밖의 나무 구멍 속에 튼 아늑한 둥지에서 시간을 보낸다.

*일부개체군의 경우 낮에 휴면에 들어가 체온을 20도 정도가지 떨어뜨리기도 한다. 이런 행동은 환경에 따른 적응법인데. 북쪽 사슴쥐들이 남쪽 개체들에 비해 하루 단위로 휴면에 들어가고 더 커다란 둥지를 짓고 먹이를 저장하는 경향이 강한 것만 봐도 알 수 있다. 이들은 휴면에 들어가기 몇시간 전에 탄수화물 대사에서 지방 대사로 옮겨간다. 지속적으로 오랜 시간이 소요될 활동에 돌입하는 수많은 동물들에서 나타나는 물질대사의 전이를 알 수 있다.

*사슴쥐들이 구사하는 방법들은 에너지 절약해주고 에너지 저장고를 늘리기 위한 것이지만, 사슴쥐의 겨울 적응법 중에는 역설적이게도 에너지 소비를 증가시킬 수 있는 능력이 포함되어 있다. 밤에 활동을 하면 기온이 떨어져 그 온도에 적응해야만 한다. 그 비결은 해모글로빈 함량이 높은 새로운 적혈구 세포를 혈액 속에 추가하면 쥐들의 물질대사 속도가 빨라지고, 그 덕분에 온도가 낮을 때에도 몸을 떨어서 체온을 유지하며 추위를 견딜 수 있는 능력을 갖게 된다.

*밭날새앙쥐와 숲날새앙쥐는 깊이 동면하며 밖에 머문다. 동면하는 다른 쥐들은 먹이를 운반하는 볼주머니가 있는데, 이 두종은 볼주머니가 없는 대신 동면에 들어가기 전에 체지방을 늘린다. 야생의 밭날새앙쥐는 가는 풀과 마른 잎을 chacha하게 엮어 땅위에 여름둥지를 짓는데, 옆으로난 작은 입구는 찾기 힘들다.

가을이 되면 이 쥐들은 여름둥지를 떠나 땅 속에다 굴을 파고 그 안에서 이틀이나 사흘씩 동면한다.

*숲새앙쥐도 9~10우러 사이에 잠이 많아졌고 여름둥지를 떠나 동면을 위한 새로운 둥지를 틀어 새로운 곳으로 거처를 옮긴다.

16 반가운 손님. 징그러운 손님, 아름다운 손님

*쥐들이 작은 구멍이나 통나무 사이로 물이 스며들지 않게 메운 뱃밥을 갉고 쏠아서 안으로 침입한 다는 것은 주지의 사실이다. 이포유류들은 궁극적으로 곤충들에게 출입구를 마련해 주는 셈이다.

*파리들은 영하10도에 넣어도 꽁꽁 얼지 않고 생존했다. 이들의 생존전략이 과냉각일지도 모른다. 과냉각으로 겨울을 나는 것은 대단히 위험하다. 과냉각된 상태로 겨울을 나는 곤충이 많지만. 그러기 위해서는 얼음과의 접촉을 완전히 차단할 수 있는 월동 장소가 필수이다.

*알래수카폴색노린재는 눈에 닿았을 때는 영하 2도쯤에서 얼음결정으로 변해서 죽지만, 건조상태를 유지하면 영하 18도까지 떨어져도 얼지 않고 생존 한다.

*뒤영벌의 여왕벌은 아래턱을 나뭇잎 아래에 단단히 부탁한 체 겨우내 매달려 지냄으로써 얼음과의 접촉을 피한다. 흔들흔들 매달려 있는 말벌의 과냉각점을 실험실에서 측정해본 결과 처음에는 영하 10도였다가 겨울이 깊어지면서 영하 16도까지 떨어졌는데. 실제로 동면 장소의 온도는 이보다 항상 더 높다. 내동선이 없는 이 곤충들이 겨울에 얼어죽는 경우는 드물다.

*흰얼굴말벌의 여왕벌은 내동성을 지니고 있는데도 월동 시에 혈액속에 얼음 핵을 형성하는 인자를 생산해 결빙을 촉진함으로써 과냉각을 방지한다는 사실이다. 월동하는 유충은 나무 속 터널에 꼼짝하지 않고 들어앉아 조용히 겨울을 나는데 영하 20도를 훨씬 밑도는 추위에도 끄떡없고 얼음덩이가 되지도 않는데. 혈액속에 부동물질을 갖고 있기 때문이다.

*신선나비는 대개 바깥의 틈새에 머무르다가 어찌 다 한번씩만 오두막 안으로 들어온다

*무당벌레는 종류가 수없이 많고(북미에만 400여종, 전세계3000여종) 아시아 종들은 같은 어미에게서 나와도 날개무늬가 여러 가지 색을 갖고 있다. 이런 색들은 모두 가까이 오지 말라는 경고의 신호이다. 아시아 무당벌레는 고약한 냄새가 나는 체액을 분비한다. 화려한 색상의 무당벌레는 진딧물, 솔송나무를 훼손하는 솜벌레 같은 곤충을 잡아먹는다. 무당벌레 한 마리가 평생 잡아먹는 진딧물의 수는 약 600~1200마리다.

*풀잠자리는 가볍고 밝은 녹색인 네 개의 날개는 복잡한 시맥사이로 섬세한 막이 덮여있다. 풀잠자리의 성충, 그리고 진딧물 사냥꾼으로 통하는 유충은 사촌인 명주잠자리와 더불어 맹렬한 포식자들이다.

*명주잠자리의 유충언 죽음의 모래 함정을 만들어 개미를 잡아먹는다. 겨울나무 숲에 가보면 말라서 헐거워진 나무껍질 아래에서 흔히 볼 수 있다.

*바위아래 둥지에서 월동하는 연한 노란색의 자그마한 개미들을 발견했다. 나무뿌리와 바위 사이에 있는 둥지 속 방에는 백묵처럼 뿌연 것이 덩이덩이 들어있는데. 진딧물이었다. 끔찍한 솜벌레와 가까운 친척인 이 진딧물이 그 곳에 있는 것은 개미에게 유용한 존재이기 때문이다. 개미는 여름이면 진딧물을 풀밭에 내놓고 진딧물은 달콤한 이술 같은 단물을 분비한다. 그리고 가을에 단물을 다 짜낸 다음에는 안전한 지하에 넣어놓는 것이다. 진딧물을 그 안에서 겨울을 난다.

읽고서..

지구상에 살아가고 있는 모든 생명체들은 자기들 나름의 생활방식을 갖고 있다는 것을 알 수 있다.

사람이 겨울을 나기위해 많은 준비를 하듯이 작은 생물들도 겨울을 나기위해 온갖 방법을 동원하여 겨울나기 하는 것을 보니 사람만이 생각하면서 사는 것이 아니라. 작은 생명체들도 생각을 하면서 자기에게 유리한 쪽으로 진화를 해 왔다는 생각을 하게 된다. 그러면서 사람은 어쩔 수 없이 동물의 한 부분이라는 것을.. 그 들보다 더 나을 것도 없는.. 것임을 인정하지 않을 수 없다는 것을 생각하게 된다.