가장 깊이 최 장시간 잠수하는 포유동물 챔피언 고래

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바다에 사는 대표적인 포유동물은 고래류와 물개류(seals)이다. 이들 해양포유동물의 대표적 특징은 포유동물이면서 수중에서 장시간 숨을 쉬지 않고 지낼 수 있는 폐를 가지고 있는 것이다. 물속에서 5분 견디기도 어려운 인간이 볼 때, 큐베주둥이고래라 불리는 고래의 놀라운 능력은 대단히 신비스럽다. 그들은 거의 3,000m(수압 약 300기압) 수심까지 잠수하고, 최장 3시간 42분 동안 잠수하는 것이 관찰되었다. 무엇이 그들을 ‘잠수 챔피언’이 되도록 했을까?

 

과학자들은 해양포유동물이 가진 잠수 능력에 대해 여러 가지 이유를 찾아냈다. 우선 그들은 다른 동물보다 산소를 대량 보유(保有)하는 적혈구를 가졌고, 적혈구 수(數)도 많았으며, 한 번 숨을 쉬면 폐 속의 공기가 90%나 교환되었다. 그들은 혈액 속의 이산화탄소 농도가 높아도 잘 견디었고, 유산(乳酸)을 다량 분비하여 산소가 부족한 조건에서도 근육을 움직일 수 있었다. 유산은 산소가 공급되지 않아도 근육을 움직이게 하는 에너지원이 된다.

 

과학자들은 그들이 수심이 깊은 고압 조건에서도 몸이 찌그러지지 않고 견디는 원인도 조사했다. 그들의 폐와 갈비뼈는 고압에 짓눌리더라도 원상으로 돌아가는 유연성이 뛰어났고, 머리뼈를 구성하는 뼛속에는 공기가 채워진 공간이 없어 고압에서도 변형되지 않았다.

 

인간이 깊이 잠수할 때 두려워하는 것은 잠수병이다. 수압이 높으면 폐로 들어간 질소가 평소와 달리 혈액 속으로 녹아들어 가는 현상이 나타난다. 혈액에 용해된 질소는 수압이 낮아지면 바로 공기 방울(기포)이 되어 혈관을 막아버리는 현상이 일어난다. 이때 사람은 생명이 위험한 잠수병 증세가 나타난다. 그러나 고래류를 비롯한 해양포유동물은 잠수할 때 폐 속의 공기를 80~90%까지 배출하여 폐에 담긴 질소의 양을 최소한으로 줄인다는 것도 알게 되었다.

 

 

고래는 크게 수염고래류와 이빨고래류로 나뉘기도 한다. 이빨고래 중에 가장 큰 향유고래(대왕고래)는 거대한 심장을 가지고 있다. 체구가 크기 때문에 심장이 강력해야 혈액을 몸 전체에 보낼 수 있다. 그 대신 그들의 심장 박동수는 느리다. 그들은 400m까지 잠수하여 35분 동안 머문 것이 관찰되었다.

 

4,000만 년 전부터 바다에 살기 시작한 고래는 지금도 40여 종이 살고 있다. 고래 종류 중에 가장 큰 것은 수염고래류인 청고래(blue whale, 흰수염고래)인데, 발견된 청고래 중에 제일 큰 것은 길이가 29.9m, 무게 190t이었다. 이런 청고래는 고대에 살던 어떤 공룡보다도 크다.

 

고래 무리의 하나인 주둥이고래류(beaked whales)에는 22종이 알려져 있고, 그중에 자주 눈에 띄는 것이 큐베주둥이고래이다. 이 고래는 주둥이고래 무리 중에서 주둥이 길이가 가장 짧다. 그들은 오징어 종류를 비롯하여 심해에 사는 물고기를 잡아먹는다. 프랑스의 동물학자 큐베(Georges Cuvier, 1769~1832)가 지중해에서 이 고래를 처음 관찰하여 기록으로 남겼기 때문에 ‘큐베주둥이고래’(Cuvier's beaked whale)라 불린다.

 

 

 

 

* 큐베주둥이고래

주둥이고래 무리 가운데 자주 발견되며, 몸길이 5~7m, 체중은 최대 2.5t으로 알려져 있다. 이 고래는 수생 포유동물 중에 가장 깊이, 최 장시간 잠수한다.

 

​큐베주둥이고래가 3,000m 수심까지 내려가고, 2시간 이상(137.5분) 잠수한다는 사실은 2014년에야 알려졌다. 이 기록은 해양포유류 중에서 최고였다. 그러나 2020년 9월에 학술지 『Journal of Experimental Biology』에 실린 미국 듀크대학의 동물행동학자 퀴크(Nicola Quick)의 논문에 의하면, 그들의 최고 잠수 시간은 222분(3시간 42분)이라고 했다.

 

퀴크와 동료 과학자들은 그동안 23마리의 고래가 잠수하는 현장을 3,680회 관찰했다. 통계적으로 대부분의 고래는 1시간 정도, 길어야 1시간 반 정도 잠수했다. 그러나 큐베주둥이고래는 이보다 2배 이상 장시간 잠수한 사실이 발견된 것이다.

 

긴 시간 잠수를 할 수 있으려면 산소 저장 능력이 좋고, 물질대사가 천천히 진행되어야 하며, 근육에서 유산이 대량 생성되어야 한다. 고래의 신비에 대한 연구는 매우 어렵다. 과학자들이 보호동물로 지정된 그들을 무리하게 추적할 수 없기 때문이다. 그들은 과학자들에게 중요한 미래의 연구과제로 남아 있다.

 

 

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