‘연어의 힘’ 수수께끼 풀려…소용돌이 이용 강물 거슬러 올라

‘흐르는 강물을 거꾸로 거슬러 오르는 연어들의 도무지 알 수 없는 그들만의 신비한’ 비밀이 밝혀졌다. 강물의 흐름을 방해하는 장애물이 있는 경우 그 주위엔 소용돌이가 발생하는데, 맞바람을 비스듬히 받아 바람을 거슬러 가는 범선처럼 연어 또한 이러한 소용돌이를 이용해 급류를 거슬러 올라간다는 것.

연어는 아무런 장애물이 없는 강물에서는 거의 직선으로 헤엄쳐 올라간다. 이에 비해 소용돌이가 발생하는 곳에서는 좌우로 많이 움직인다. 미국 하버드대와 매사추세츠공대 공동연구팀은 소용돌이 속에서 헤엄치는 일이 생각보다 힘이 덜 든다는 사실을 밝혀내 과학전문지 ‘사이언스’ 11월 28일자에 표지논문으로 발표했다.

이 연구팀은 연어과에 속한 무지개송어 12마리를 실험실 수조에 넣고 소용돌이를 발생시켰을 때 헤엄치는 모습을 조사했다. 고속 비디오 촬영 결과 무지개송어는 소용돌이를 뚫으며 헤엄치지 않고 그 사이를 피하듯 좌우로 몸을 흔들면서 헤엄치는 것이 확인됐다.

소용돌이는 발생장소에 따라 시계방향과 반시계방향으로 도는데, 송어는 몸 양쪽으로 서로 다른 회전 방향의 소용돌이 사이를 빠져나갔다. 연구팀은 이렇게 하면 소용돌이가 강물의 흐름을 거슬러 올라가는 송어를 밀어주게 된다고 설명했다.

소용돌이가 송어에게 도움을 준다는 사실은 송어의 근육 활동 조사에서도 확인됐다. 연구팀은 가는 전극을 송어의 근육 여러 곳에 심어두고 헤엄치는 모양에 따라 어느 근육이 활동하는지를 조사했다. 그 결과 소용돌이를 만나면 송어는 머리쪽 근육을 주로 움직여 소용돌이가 자신을 상류로 밀어주는 방향으로 몸을 움직였다.

이에 비해 소용돌이가 없는 곳에서는 몸 전체의 근육을 사용했으며 움직임도 거의 직선 방향이었다. 그러나 근육의 활동 강도는 소용돌이가 없는 곳에서 더 크게 나타나 소용돌이가 송어의 힘을 덜어주는 것으로 밝혀졌다.

이영완 동아사이언스기자 puset@donga.com