d라이브러리

동물들도 '말'을 가지고 있다. 풀벌레들의 울음부터 초저음파나 초음파를 사용한 고래나 박쥐의 대화에 이르기까지, 과학의 발달과 더불어 점차 그 베일이 벗겨지는 동물들의 의사전달방식.

초여름부터 가을에 걸쳐, 들판이나 수풀 속에서 들려오는 풀벌레들의 요란한 합창소리. 우리는 이 곤충들의 울음소리에 귀를 기울이면서 옛 추억을 되살리거나 시심을 발동하지만, 그들은 왜 그다지도 목청껏 울어대는 것일까? 이 곤충들이 무심하게 소리를 내고 있다고 생각한다면 그것은 대단한 오산이다. 그들도 우리처럼 자신의 의사를 전달하기 위해 목청을 돋우고 있는 것이다.

비단 곤충들뿐 아니라 거의 모든 동물들이 어떤 형태로든 서로 의사교환을 하고 있다. 단지 그 문법과 어휘 억양 등이 우리와 판이하게 달라서 그 의미를 이해 못할 뿐이다.

동물의 세계에 들어가 그들의 일거수일투족을 살피면 뜻밖의 횡재(?)를 할 수 있다. 꿀벌이 취하는 묘한 행동의 의미를 알아내 1973년 노벨상 수상자가 된 카를 프리슈처럼. 외근을 마치고 집으로 돌아온 꿀벌들이 한바탕 신명나게 추는 엉덩이춤의 해석이 그에게 노벨상을 안겨 주었다. 사실 이 춤에는 매우 중요한 정보가 담겨 있다. 임무교대를 하는 동료 꿀벌들에게 꽃이 피어있는 곳의 방향과 거리를 알려주는 것이다.

꿀벌의 엉덩이춤은 먹이가 80~6백m 안에 있을 때만 볼 수 있다. 그보다 가까운 곳에 먹이가 있을 경우에는 훨씬 단조로운 원형춤을 춘다. 지역마다 특유의 방언이 따로 있듯 같은 형태의 엉덩이 춤이라 할지라도 그 벌의 서식지에 따라 의미가 달라진다. 예컨대 오스트리아에서는 먹이까지의 거리가 45m임을 가르키는 엉덩이춤이 이집트에서는 겨우 8m거리를 나타내기도 한다.

귀뚜라미의 생존전략

깜깜한 밤에 홀로 밝은 섬광을 내는 개똥벌레의 의사전달능력도 선수급이다. 그들이 반딧불을 켜는 것은 어두운 밤길을 조심조심 살펴가기 위해서가 아니다. 진짜 이유는 단속적으로 빛을 발산, 자신의 의사를 멀리 있는 동료들에게 알리는데 있다. 물론 그들의 반딧불은 전달하려는 정보의 내용에 따라 그 지속시간과 강도 주파수 색깔 등이 달라질 것이다.

귀뚜라미 메뚜기 매미 등도 의사전달능력을 소지하고 있다. 예를들어 메뚜기는 뒷다리를 날개에 비벼 소리를 내고, 귀뚜라미는 양 날개를 마찰시켜 소리를 만든다. 그런데 불행히도 귀뚜라미의 울음소리는 그의 천적들에게 쉽게 도청된다. 이는 귀뚜라미의 위치를 노출시키는 결과를 초래, 그를 위험에 빠뜨릴 수 있다. 이런 사실을 당사자들도 알고 있는 것일까? 그들은 대개 합창을 해서 천적들을 혼란 시킨다. 한편 매미들은 자신의 근육을 움직여 가슴 양쪽에 있는 진동막이라는 딱딱한 판을 죄었다 풀었다 함으로써 여름철에 온 산을 압도하는 그 강렬한 소리를 낸다.

분류학상 곤충보다 고등한 동물인 양서류가 자신의 의사를 전하지 못할 까닭이 없다. 그 한 예로 개구리를 들어보자. 그들은 반려자를 찾기 위해서, 자신만의 고유영토를 알리기 위해서, 또 다른 개구리들에게 위험신호를 보내기 위해서 운다. 개구리들은 종(種)마다 서로 다른 소리를 지니고 있어서 귀가 밝은 사람은 그 소리만 듣고도 분류가 가능하다.

새는 정말로 머리가 나쁜가?

새들도 소리와 몸짓으로 교신을 한다. 그들의 지저귐 속에는 절절한 구애가 담겨있는가 하면 동료들에게 몸조심할 것을 알리는 경고도 있다.

대체로 세레나데는 길고 복잡하며 경보는 한두마디에 그친다. 또한 새들은 다양한 몸짓으로 자신의 의사를 표현한다. 만약 새들이 갑자기 하늘로 획 날아가거나, 땅 위를 바삐 뛰어다니거나, 부리를 하품하듯 크게 벌리거나, 날개 깃을 편다면 여기에는 그의 특정한 의사가 담겨 있다고 보아야한다. 놀랍게도 새 들중 일부는 자신의 감정을 외부에 표출하는 능력을 지니고 있다. 예를 들어 거위의 한 종은 미소 눈물 몸짓 발짓 등을 활용, 상대방에 대한 친밀감 위협 열등감 등을 나타낸다.

지능이 부족한 동물의 대명사로 통하는 새들이 의사교환을 한다는 사실이 믿기지 않는 사람들이 적지 않을 것이다. 하지만 1987년 미국 프린스턴대학 에릭 그린교수가 물수리를 추적한 뒤 발표한 논문은 조류에 대한 일반인의 선입견을 다소 교정해준다. 그 논문에 따르면 물수리는 자신이 사냥한 물고기의 종류를 반드시 살핀다고 한다. 만약 그것이 넙치류라면 이 지역에 또다른 물수리가 나타나지 않는다. 하지만 청어 대구 빙어라면 오래지 않아 그곳에 제2, 제3의 물수리가 출현한다. 이 사실에서 우리는 두 번 탄복하게 된다. 넙치는 홀로 유영하는 습성을 가진 데 비해 청어는 떼를 지어 다닌다는 고도(?)의 지식을 물수리가 습득하고 있다는 대목에서, 그리고 그들의 기막힌 정보교환능력에 대해서. 물수리가 동료들에게 어떻게 '어군(魚群)발견'의 낭보를 전하는지는 아직 정확히 규명돼 있지 않다.

독일의 민속학자 디트마 토트가 앵무새에게 특수언어교육을 실시한 후 최근에 내놓은 연구결과도 시사하는 바가 크다. 지금까지 '앵무새'하면 아무 뜻도 모르고 인간의 말을 흉내만 내는 새로 인식돼 왔으나 토트의 앵무새는 그와는 차원이 다르다. 이 새는 색상과 모양을 구별하는 능력을 보여줄 뿐 아니라 (제시한 물체의 색과 모양이 동일하면 '같다', 그렇지 않으면 '다르다'고 표현) 비슷한 발음이 나는 두 단어들을 식별하는 솜씨까지 보여 주었다. 토트의 새는 한살바기 아기의 지적능력과 비슷한 것으로 평가되고 있는데 그 뇌의 크기는 한살먹은 아기의 평균 뇌 크기의 13분의 1에 불과하다.

새와 인간이 서로 상대방의 의사를 읽고 상부상조하는 경우도 있다. 아프리카 케냐의 보란족과 벌집안내새(honeyguide) 사이에는 긴밀한 협력관계가 조성돼 있다. 이는 벌집을 손쉽게 찾으려는 인간과 자신이 접근하기 어려운 곳에 있는 벌집에서 밀랍과 벌의 유충을 얻으려는 벌집안내새의 이해가 일치한 데 기인한다.

먼저 보란족은 벌집안내새를 유인하는 의식을 벌인다. 외양이 두견새와 흡사한 벌집안내새는 이에 응답이라도 하듯이 독특한 동작과 울음소리로 원주민들을 선도한다. 뒤따라 오는 사람들의 대열이 보이지 않으면 이 영리한(?) 새는 눈에 잘 띄는 곳에 앉아 기다리고 있다가 모두가 도착한 뒤 다시 출발한다. 마침내 벌통이 있는 나무 근처에 도달하면 새들은 그 나무 주변을 돌면서 부드럽고 느린 목소리로 노래를 부른다. 이 지저귐은 사람들이 벌집을 발견할 때까지 계속된다. 보란족은 이 새의 도움으로 9시간 이상 걸릴 벌집수색작업을 평균 3시간 12분에 끝마친다.

새와 인간의 상부상조

조류의 통신능력이 이 정도라면 동물계에서 가장 고등한 포유류의 수준은 어떨까? 흑곰이 다양한 얼굴표정과 몸짓 목소리로 자신의 우월성 또는 복종을 표시한다는 사실은 잘 알려져 있다. 또 늑대 여우 코요테 등은 대소변을 누어 자신의 의사를 알린다. 여기에는 '이 곳은 나만의 영역이므로 함부로 침입하지 말라'는 엄중경고가 담겨 있다. 아울러 길잃은 새끼들의 길잡이가 되기도 하며 공개구혼장의 역할까지 한다. 인간과 가장 비슷하게 닮은 영장류의 의사교환 능력은 우리가 생각하는 것 이상이다. 그 하나의 예로 서로 마주치면 악수를 나누고 등을 두드리며 포옹까지 하는 침팬지도 있다.

지금까지 거론한 여러 동물의 예에서 보았듯 동물의 소리와 몸짓 행동표정 등을 유심히 살피면 그들의 교신내용을 어느 정도 엿들을 수 있다. 이는 매우 중요할 뿐 아니라 유익한 일이다. 단순히 인간의 지적 호기심을 만족시키는 데 그치지 않고 경제적 생태적 기술적으로도 매우 의미있는 작업이라는 얘기다.

물론 이 작업은 무척 수고스럽고 어려우며 시간도 많이 소요된다. 그 때문인지 동물의 의사전달과정과 방법 등이 명쾌하게 밝혀진 경우는 극히 드물다. 문제를 더 어렵게 하는 것은 아무리 귀를 기울여도 들리지 않는 소리로 의사전달을 하는 동물이 적지 않다는데 있다.

동물들의 귀에는 뚜렷이 들리지만 우리 귀에는 와 닿지 않는 소리를 두가지로 구분할 수 있다. 하나는 주파수가 2만Hz 이상인 고주파수 음파(흔히 초음파라고 한다)이고 다른 하나는 주파수가 10Hz 이하인 초저주파 음파다. 이들은 모두 인간의 가청음파 한계를 벗어난 것들. 이러한 동물의 소리를 경청하려면 고감도 마이크로 폰과 고성능 테이프 레코더를 먼저 구비해야 한다.

초음파에 대한 연구는 비교적 오래 전부터 수행돼왔다. 19세기에 활동한 이탈리아의 생리학자 라자로 스플란자니는 오래 전부터 회자돼오던 박쥐의 신기한 능력을 실험을 통해 증명했다. 칠흙같은 밤에 눈을 모두 가린 박쥐가 제갈길을 찾아가는 솜씨는 그의 탄성을 이끌어내기에 충분했다. 당시 스플란자니는 박쥐가 눈 대신 귀로 본다고 가정했는데 그의 주장은 거의 무시되고 말았다.

그로부터 거의 1세기가 흐른 1938년, 미국의 생물물리학자인 도널드 그리핀은 박쥐가 초음파를 쏘아 방향을 정하는 것이라는 새롭고 획기적인 연구결과를 발표했다. 그 이후 박쥐 외에 돌고래 고래 강치 등 몇몇 해양생물이 초음파를 사용한다는 사실이 알려졌다.
 

초저주파 음파와 초음파

이들은 대개 자신의 위치를 파악하거나 장애물을 통과할때, 먹이를 찾고자 할때 초음파를 발사한다. 또 초음파로 주변의 동료나 사육사와 교신을 한다. 해양공원 등에서 펼쳐지는 돌고래쇼를 관람하면 사육사가 호각을 불고 있는데 그것은 초음파호각이다. 그래서 관중들은 호각을 부는 듯한 입 모양만 볼 뿐 정작 그 소리는 듣지 못한다(이때 돌고래에게 어떤 묘기를 연출하라고 명령하는 것은 호각과 아울러 사육사의 손동작이다).

박쥐가 초음파의 비밀을 캐는 연구의 길잡이가 되었다면 초저주파 음파 탐구의 첫 관문은 지느러미고래와 청고래가 열었다. 박쥐의 초음파가 최초로 거론된 것이 1930년대 말인데 비해 두 고래의 초저주파 음파는 1960년 대에 이르러서야 비로소 그 실체가 드러났다.

하지만 70년대와 80년대에는 별 관심을 모으지 못했으며 연구실적도 극히 미진했다. 이 시기에는 생물이 초저주파 음파를 낸다는 사실 자체를 반신반의하는 분위기 였다.

그러나 90년대에 들어와 상황이 많이 바뀌었다. 여러 종의 동물들이 내는 초저주파 음파가 잇달아 녹음되고 있으며 (고성능 테이프 레코더에 녹음된 소리를 고속으로 재생시키면 그 소리를 들을 수 있다), 연구열기도 날로 높아지고 있다. 이제 많은 학자들은 동물들이 구사하는 초저주파 음파의 레퍼터리가 상상 이상으로 풍부하고 복잡하다는데 동의한다. 아울러 그 동물들이 상대방의 초저주파 음파를 단순히 청취하는 정도에 그치지 않고 그 속에 담긴 뜻을 이해하고 있다는 사실을 증명해 주는 근거를 다수 확보하고 있다.

초저주파 음파를 사용하는 것으로 밝혀진 동물은 고래를 비롯해 하마 코끼리 아시아 아프리카산 악어(크로코다일이라고 부른다) 미국산 악어(앨리게이터) 코뿔소 아시아산 뇌조 오랑우탄 등이다. 앞으로 이 부류동물의 목록은 빠른 속도로 늘어날 것이다. 예외가 전혀 없는 것은 아니지만 덩치가 크고 굵직한 목을 가진 동물은 초저주파 음파를 소지할 것이다. 목의 크기는 초저주파 음파발생의 중요한 요건. 크고 굵은 목이라야 그 속의 성대가 아주 느리게 진동하는 것이 가능하기 때문이다. 또 몸집이 거대한 동물은 귀의 이관(耳管)도 길고 넓어서 초저주파의 긴 파장을 수용하기에 알맞다.

초저주파 음파는 그 파장이 매우 길어서 멀리 까지 전달된다. 고주파 음파가 식물 등 장애물에 흡수되어 버리거나 차단되는데 비해 초저주파는 거침없이 사방으로 퍼져나가는 것이다. 만약 물 속의 동물이 초저주파 음파를 발생시켰다면 이 소리는 더 빠르고 멀리 전달 될 것이 분명하다. 왜냐하면 모든 음파는 공기 중에서보다 수중에서 4배나 빨리 질주하기 때문이다.

미국 우즈홀 해양연구소의 로저 패인은 이를 실제로 입증했다. 그는 지느러미 고래의 초저주파 음파를 연구했는데 이 동물이 발생시키는 주파수 20Hz짜리 음파가 약 1만8천㎞의 장거리 해저여행을 한다는, 쉽사리 수긍하기 어려운 측정치를 얻어냈다. 그의 연구결과는 지느러미 고래의 유별난 습성을 이해하는데 결정적인 실마리가 되었다. 즉 그들은 매년 겨울철 서식지를 바꾸는데, 각자 따로 여행을 떠나는데도 불구하고 거의 낙오자없이 목적지에서 집합하게 한 비결이 밝혀진 것. 아마도 그들이 아주 멀리까지 신호를 전달하는 초저주파 음파를 지니고 있지 않았다면 한데 모이는 일이 불가능했을 것이다.

1985년 미국 코넬대학의 케이티 패인은 아프리카산 코끼리의 초저주파 음파를 검출해 냈다. 그는 우연히 동물원에서 코끼리의 앞머리가 가끔씩 고동치는 것처럼 느껴지고 그와 등시에 귀의 압력이 약간 변하는 광경을 보고 연구에 착수했다. 그의 예상대로 레코더에 코끼리의 초저주파 음파가 기록되었다.

패인은 이 녹음테이프를 가지고 아프리카를 방문했다. 녹취한 초저주파 음파에 야생의 코끼리들이 어떻게 반응하는가를 직접 보기 위해서였다. 암컷 코끼리가 발정기에 내는 소리를 나미비아의 한 평원에서 재생시켰더니 금세 수컷들이 몰려들었다고 한다. 암컷이 내는 초저음파 음파가 사방 30㎞ 내에 있던 수컷들에게 전달된 것.

한편 하마의 초저주파 음파는 1989년 아프리카의 탄자니아에서 처음으로 녹음되었다. 이 소리의 첫 청취자는 미국 프래밍햄주립대학 교수인 윌리엄 바클로. 그는 하마가 물 위와 아래에서 각기 다른 의미를 가진 소리를 동시에 내는 별난 능력을 보유하고 있다고 주장 했다. 즉 물 위에서는 콧구멍으로 소리를 전달하고 수면 하의 소리는 머리와 목의 조직을 통해 나온다는 것. 또 수면 아래의 소리는 귀 대신 턱뼈로 듣는다고 말했다.

대형동물이라고 보기도 어렵고 포유류도 아닌 악어(파충류)가 초저주파 음파를 지니고 있다는 사실은 관련학자들을 다소 당황하게 했다. 하지만 악어의 초저주파 음파에 기인한 진동은 너무도 명백하다. 가끔 텔레비전의 동물프로에서 볼 수 있는, 악어의 몸통 위로 물방울이 분출되는 장면이 그 진동을 포착한 것이다.

악어는 공룡의 후손으로 간주되기도 한다. 따라서 고대 생물들은 초저주파 음파를 통신 수단으로 활용했을 것이라는 견해도 심심찮게 제기되고 있다. 일부 공룡들이 초저주파 음파를 사용했을 것이라는 주장을 펴는 고생물 학자도 있다. 그는 몇몇 공룡들이 잡음을 만드는 일종의 공명실(共鳴室)을 자신의 몸안에 지니고 있었음을 근거로 내세운다.

동물과의 대화는 다소 어렵긴 하지만 불가능한 일은 아니다. 그들의 의사교환 수단과 방법에 대한 이해가 깊어질수록 인간과 동물간의 유대는 더욱 공고해질 것이다.