[과학을읽다]물고기가 떼로 헤엄치는 이유

물고기들이 떼를 지어 헤엄치는 가장 큰 이유는 생존을 위한 것이지만, 에너지 소모를 줄이기 위한 이유도 있습니다. 사진은 정어리떼를 공격하는 상어들. [사진=NATGEOTV 화면캡처]

[아시아경제 김종화 기자]물고기들이 떼를 지어 헤엄치는 이유는 무엇일까요? 기존 연구들을 통해 생존을 위한 본능적 행동인 것으로 널리 알려져 있습니다.

물고기가 사는 물 속은 사람이 활동하는 공기 중에 비해 밀도가 높고, 화학물질의 확산도 빠르며, 음파의 전파 속도도 더 빠릅니다. 이런 상황에서 물고기들은 포식자 등 외부의 적으로부터 자신을 보호하기 위해 다양한 방어체계를 가동합니다.

자신의 몸에 있는 화학물질을 사용하거나 신체의 장점을 활용하기도 합니다. 비늘돔은 불투명한 점액을 분비해 그 안에서 잠을 자고, 딱딱한 피부와 가시 등을 이용해 몸을 보호하지요. 이런 방식을 활용하는 물고기를 제외하면 대부분의 물고기는 무리를 이뤄 생활합니다.

물고기가 떼를 지어 다니면 포식자를 혼란스럽게 할 수 있습니다. 물고기들이 떼로 모여 있으면 마치 큰 물고기인 것처럼 보여서 포식자에게 겁을 줄 수도 있고, 포식자가 접근해 눈치를 채 갑자기 흩어져도 홀로 활동할 때보다 생존확률은 더 높기 때문입니다. 그래서 ?물고기들은 생존하기 위해 무리 중에서도 가운데로 들어가려고 노력한다고 합니다.

다랑어 같은 큰 물고기나 중간 크기의 고등어, 가다랭이 등도 떼를 지어 헤엄칩니다. 작은 물고기들이 떼를 지어 헤엄치는 것은 생존을 위한 것이라고 하더라도 큰 물고기들이 떼로 헤엄치는 것은 무엇 때문일까요?

큰 물고기들이 떼를 지어 다니는 것은 먹이를 둘러싸고 잡아먹기 쉽고, 번식하기도 수월하기 때문이라고 합니다. 물고기들은 대부분 체외수정을 하는데 수정할 수 있는 확률도, 수정 후 새끼가 될 때 까지 생존할 확률도 무척 낮습니다. 그런데 떼를 지어 다닐 때 체외수정을 하면 다른 포식자로부터 알을 지킬 수 있어 새끼가 돼 자라날 확률도 높아집니다.

또, 이런 생존 본능을 충실히 따르는 것 이외에도 에너지를 덜 쓰기 위해서라는 연구결과도 있습니다. 프랑스 국립과학연구원(CNRS) 연구팀은 물고기 떼가 움직이는 유체역학적 흐름을 컴퓨터 모델로 분석해 물고기가 떼를 지어 헤엄칠 때 더 적은 에너지를 쏟는다는 사실을 입증했습니다.

가까이서 헤엄치는 물고기가 '흡입 효과'를 만들어 낸다고 합니다. 물고기 떼의 움직임은 리더가 없어도 조화된 방식으로 집단이 움직이는 집단행동의 모범적인 사례로 손꼽힙니다. 개별 물고기의 경로는 기존의 서로를 끌어당기는 규칙과 정렬 규칙뿐만 아니라 다른 물고기에 의해 생긴 유체 흐름으로 이동과 회전 등도 효과적으로 통제됩니다.

이에 따라 물고기가 떼를 지어 헤엄칠 때 모든 물고기에 의해 평균적으로 만들어지는 흡입 효과 때문에 더 적은 에너지로 헤엄칠 수 있게 됩니다. 연구팀은 물고기 떼가 무질서해질 때도 떼로 헤엄치는 이익이 더 많다고 밝혔습니다. 물고기 떼와 주변 유체 사이 상호작용이 개별 개체의 움직임도 편하게 해주는 것입니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr