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안녕? 나는 어과동의 귀염둥이 과학마녀 일리야. 오늘은 로키산맥 주변을 산책하다가 벌새들의 멋진 비행을 목격했어. 공중에서 멈춰 있기도 하고, U자도 만들고…. 비행할 때 깃털 색도 바꾸더라니까! 정말 신기했어! 어떻게 한 건지 물어봐야겠어.

일리 : 먼저, 자기소개를 부탁해!

넓적꼬리벌새 : 나는 넓적꼬리벌새라고 해. 남아메리카에 사는 320종의 벌새 중 하나야. 우리 벌새들은 몸집이 작고 가벼워. 몸길이는 6.5~21.5cm로 조류 중에서 가장 작은 편이란다. 우리는 꽃에 있는 꿀을 먹어. 꿀벌처럼 공중에 정지해 꿀을 빨아 먹을 수도 있어. 그래서 벌과 비슷하다는 의미로 벌새라고 불리지. 또, 우리는 날개를 빠른 속도로 움직일 수 있어. 종류에 따라서 1초에 최대 90번까지도 날갯짓을 할 수 있단다. 우리에게는 딱히 포식자가 없어. 몸집이 매우 작고 날쌔기 때문에 포식자들이 쉽게 잡을 수 없지. 우리 벌새 중에는 12년을 산 친구도 있어.

일리 : 가끔 공중에서 정지한 것처럼 보이기도 하던데?

넓적꼬리벌새 : 응. 제자리에서 정지한 채 비행하는 것을 ‘호버링’이라고 하는데 우리 벌새들은 호버링을 할 수 있어. 미국 노스캐롤라이나대학교 타이슨 핸드릭 교수팀이 2009년에 초고속 카메라로 벌새를 촬영해 날갯짓을 분석한 결과, 벌새들이 공중에서 정지 비행을 할 때는 몸을 세우고 날개를 앞뒤로 퍼덕인다는 점을 발견했지. 이때 좌우 날개를 똑같은 속도로 움직여야 해. 2012년 미국 국방부의 예산지원을 받은 에어로바일런먼트사가 우리 비행을 본떠서 ‘벌새로봇2.0’을 개발하기도 했단다. 

일리 : 다른 비행도 있니?

넓적꼬리벌새 : 우리는 비행의 고수야. U자 비행도 할 수 있어. U자 비행은 수컷 벌새가 높은 곳에서 ‘다이빙’을 하듯 급강하 비행을 한 뒤, 암컷 앞에서 잠시 정지 비행을 하다가 다시 위로 올라가는 비행이야. 그리고 금세 또 내려올 준비를 하지. 지난 12월 18일, 미국 프린스턴대학교와 록키마운틴 생물학연구소 연구팀이 벌새들의 비행을 촬영해 추적 프로그램으로 속도를 측정한 결과 최대 초속 23.25m로 내려갔어. 사실, 이 U자 비행은 아주 중요해.

일리 : U자 비행에 숨겨진 비밀이 있니?

넓적꼬리벌새 : 응~, 있지. 소리를 내는 대상과 관찰자가 서로 멀어지거나 가까워지며 소리의 파장이 변하는 것을 ‘도플러 효과’라고 해. 이 효과는 빛에서도 나타나. 두 물체의 거리에 따라 빛의 색이 변하지. 연구팀은 비행할 때 나는 소리와 깃털 색의 변화도 분석했어. 그 결과 수컷 벌새들이 도플러 효과를 이용해 암컷에게 매력을 발산했지. 먼저, 날개와 꼬리로 ‘윙윙’ 소리를 내 시선을 끌었어. 또, 수컷의 깃털 색은 암컷에게 다가갈수록 빨간색에서 짙은 초록으로 보였지. 수컷이 암컷에게 가까이 갈수록 깃털 색이 진해졌어. 깃털 색이 바뀌는 시간은 120밀리 초에 불과해. 그야말로 눈 깜짝할 사이였단다.