이원영의 "남극의 과학자, 남극의 동물"

까치를 연구하던 젊은 동물행동학자가 우연한 기회에 찾아간 새로운 생태계 연구 현장인 남극. 극지연구소의 이원영 박사가 남극에서 겪은 연구자의 삶, 그리고 거기에서 경험한 다양한 동물과 자연 생태에 관한 이야기를 전한다.

북극으로 간 펭귄

[15] 펭귄이 북극에 없는 이유는?


001.jpg » 페루 우아치파(Huachipa) 동물원의 이글루 모형과 펭귄들. ‘이글루(Igloo)’는 이누이트(Inuit) 언어로 ‘집’을 뜻한다. 북반구 고위도 지역에 사는 이누이트족의 주거형태인 이글루와 남반구에 사는 펭귄은 가장 어울리지 않는 조합이다. 출처/ 위키미디어 코먼스, by Hakan Svensson


마 전 사무실로 전화가 한 통 걸려 왔다.


“안녕하세요, 모 방송국 작가입니다. 과학에 관한 궁금증을 풀어주는 코너를 운영 중이에요. 한 시청자가 펭귄이 북극에 살지 않는 이유에 대해 질문을 했는데 전문가의 답변을 구하고 있습니다. 펭귄은 왜 북극에 살지 않고 남극에 살까요? 박사님의 의견을 짧게 30초 정도로 말씀 부탁드립니다.”


나는 당황스러웠다. 박사다운 그럴듯한 답변을 바로 내놓고 싶었지만, 30초 분량의 명쾌한 설명이 머릿속에 떠오르지 않았다. 잠시만 기다려 달라고 부탁하고 생각을 정리했다.


“먼 조상 때부터 남반구의 환경에 잘 적응했기 때문일 겁니다. 펭귄의 조상은 이미 신생대부터 뉴질랜드 부근에 살면서 바닷 속을 헤엄치던 잠수조류였거든요.”


작가는 다시 물었다.


“그러면 펭귄을 북극에 데려다 놓으면 어떻게 될까요?”


북극의 바다에서 북극곰과 함께 헤엄치는 펭귄의 그림이 잘 그려지지 않았지만, 펭귄의 생존 조건들에 대해 곰곰이 따져보고 대답했다.


“만약 남극에 있는 펭귄들을 인위적으로 북극에 데려다 놓아도 잘 살 수 있을 겁니다. 하지만 펭귄은 하늘을 날아다니는 조류가 아니기 때문에 남반구에서 북반구까지 먼 거리를 쉽게 이동하지 못한 것 같아요. 북반구에서는 펭귄의 서식지가 없습니다.”

“답변 감사합니다. 녹음된 내용은 편집해서 방송하겠습니다.”


[ ‘남극 신사’ 펭귄, 북극에는 왜 없나요? YTN 사이언스 동영상 https://youtu.be/tvJJpRvXF7Y ]



펭귄은 북반구에도 산다!

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그렇게 전화를 끊고 나자 찜찜한 마음이 가시지 않았다. 질문에 제대로 된 답변을 주지 못한 것 같은 생각이 들었다. 사실 많은 사람들이 알고 있진 않지만, 펭귄은 남극 외에도 아프리카, 남아메리카 대륙에 걸쳐  남반구 전역에 널리 분포하고 있다. 특히 갈라파고스펭귄은 적도 가까이에 산다.


렇다면, 왜 펭귄은 적도 넘어 북반구에는 정착하지 못했을까? 비록 스스로 날지는 못하지만 강한 바람과 해류의 도움으로 이동할 수 있지 않았을까? 만약 이동이 가능했다면 북반구에도 펭귄의 먹이가 되는 물고기가 많을 텐데, 서식지를 북쪽으로 넓히지 못한 이유는 무엇이었을까? 꼬리를 무는 질문이 이어졌다. 나는 펭귄 연구자들의 문헌 기록을 뒤적이며 북반구에서 펭귄이 발견된 사례는 없는지 찾아보았다.


문헌을 조사해보니 과연 북반구에도 펭귄 번식지가 있었다. 1970년대부터 약 50년 가까이 갈라파고스 펭귄을 연구해온 미국 워싱턴대학의 보어스마(Boersma) 교수의 연구에 따르면, 갈라파고스군도(Galapagos Islands)에서 가장 큰 섬인 이사벨라섬(Isabela Island)의 북쪽 끝에는 갈라파고스펭귄 몇 쌍이 번식을 하고 있다. 이사벨라섬이 남위 1도에서 적도를 지나 북위 0.1도까지 걸쳐 있기 때문에, 이 섬에 사는 펭귄들은 남반구, 적도, 북반구에 모두 걸쳐 살고 있는 셈이다. 결국 방송작가에게 ‘펭귄이 북반구에서 서식하지 않는다’고 했던 내 대답은 틀렸다. (펭귄전문가라고 믿고 물어보셨는데 잘못된 정보를 말씀드려 죄송합니다. 이 글을 빌어 정정하겠습니다.)


하지만 갈라파고스펭귄을 제외하면 다른 펭귄들의 서식지는 남반구에 제한되어 있다. 화석 기록을 따라가 보면, 펭귄의 오랜 조상들은 뉴질랜드 해안에서 잠수를 하며 물 속의 먹이를 먹었다. 신생대까지만 하더라도 인간 크기에 버금가는 커다란 몸집이었지만 이후 작은 형태로 진화하면서 남반구 곳곳에 자리 잡았다. 수온이 낮고 영양염류가 풍부한 물을 따라 적응해온 펭귄들에겐 따뜻한 적도의 바닷물이 북반구로 가지 못하게 막는 장벽이었다.


002.jpg » 갈라파고스군도(Galapagos Islands) 이사벨라섬(Isabela Island)의 모레노포인트(Moreno Point) 바다 위에서 헤엄치고 있는 수컷 갈라파고스펭귄(Galapagos penguin)과 푸른발부비새(Blue-footed booby). 출처/ 위키미디어 코먼스, by Charlesjsharp



알래스카에서 발견된 펭귄

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2002년 여름, 미국의 어부 가이 데머트(Guy Demmert)는 알래스카 노예스섬(Noyes Island)에서 연어를 잡고 있었다. 그러던 중 연어를 잡으려고 들어 올린 그물에 검고 흰 바닷새가 한 마리가 함께 올라왔다. 다행히 바닷새는 건강해보였다. 그는 사진을 찍고 다시 바다로 돌려보냈다. 이후 조류학자들이 사진을 확인해보니, 놀랍게도 그 바닷새는 바로 훔볼트펭귄(Humboldt penguin)이었다.


귄이 어떻게 알래스카에 왔을까? 가장 먼저 생각해볼 수 가설은 펭귄이 서식지에서 먼 거리를 헤엄쳐서 왔을 가능성이다. 노예스섬은 북태평양 알래스카만 동쪽 해안에 있는데, 이곳은 북극권 바로 아래 위도 55도가 넘는 곳이다. 하지만 훔볼트펭귄의 본 서식지는 남쪽으로 만 킬로미터 이상 떨어진 페루와 칠레 연안이다. 그렇다면 펭귄이 만 킬로미터가 넘는 거리를 이동할 수 있을까? 훔볼트펭귄은 몸 길이 60센티미터 정도에 무게는 4 킬로그램 정도 나가는 비교적 작은 펭귄이지만, 수영에 꽤나 능숙해서 먼 거리를 헤엄칠 수 있다. 실제로 훔볼트펭귄보다 더 작은 쇠푸른펭귄이 번식지인 오스트레일리아 남부 해안에서 동쪽으로 약 만 킬로미터 가까이 떨어진 칠레에서 발견된 적이 있다.


003.jpg » 2002년 7월 18일 노예스 섬에서 잡힌 훔볼트 펭귄. 사진/ Darin Fordyce, from Van Buren and Boersma (2007)


하지만 똑같이 만 킬로미터를 헤엄친다고 하더라도 칠레에서 알래스카로 헤엄치는 것은 다른 문제다. 해류의 도움을 받을 수 없을 뿐더러, 적도를 건너기 위해 수온 20도에서 35에 달하는 구간을 약 4500 킬로미터 가까이 건너가야 한다. 특히 훔볼트펭귄은 30도가 넘는 고온의 환경에 매우 취약하기 때문에, 그렇게 긴 거리를 헤엄쳐서 이동했다고 보긴 힘들다. 그렇다면 펭귄이 스스로 이동한 것이 아니라 다른 무엇의 도움을 받았을 가능성이 높다.


판 뷰렌(Van Buren)과 보어스마에 따르면, 남미 해안에서는 종종 펭귄들이 어선에 실려 있는 광경이 관찰된다. 특히 페루에서는 어부들은 야생의 펭귄들을 잡아서 배에 묶어 놓고 애완용으로 키우는 일도 있었다고 한다. 우연이든 고의든, 남미와 북미를 종단하는 어선에서 펭귄을 태웠다면 페루나 칠레에 사는 훔볼트펭귄이 알래스카까지 이동할 수도 있었을 것이다. 이처럼 북반구의 고위도 해안에서 펭귄이 발견된 사례는 몇 차례 더 있다. 하지만 아직까지 펭귄이 북반구에 정착해 알을 낳고 새끼를 키웠다는 번식 기록은 없다.


004.jpg » 1938년 6월, 노르웨이 북쪽 로포텐군도(Lofoten Islands) 뢰스트(Røst)로 옮겨지고 있는 젠투펭귄과 바위뛰기펭귄. 출처/ 위키미디어 코먼스, by Alf Schrøder from Sverresborg Trøndelag Folkemuseum



노르웨이의 실험: 북극으로 간 펭귄

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005.jpg » 1930-1931년 노르웨이 포경선(“Thorshavn”)의 갑판 위에서 한 여성(Mrs. Wegger)이 임금펭귄에게 먹이를 주고 있다. 이때부터 이미 남극에 있는 펭귄들을 노르웨이로 옮기려는 시도가 있었던 것으로 보인다. 출처/ 사진 by Jens Eggvin, 노르웨이 극지연구소 20세기 초 노르웨이인들은 ‘남극에 사는 펭귄을 북극에 가까운 노르웨이에 데려다 놓으면 어떨까?’ 하고 궁금해했다. 그러고는 이내 실행에 옮겼다. 노르웨이 극지연구소의 모태가 되는 연구기관(NSIU, Norges Svalbard- og Ishavsundersøkelser)의 창립자인 아돌프 호엘(Adolf Hoel)은 1936년과 1938년 두 차례에 걸쳐 펭귄을 노르웨이에 들여왔다. 북극권에 속하는 로포텐군도(Lofoten Islands)의 뢰스트(Røst)에 임금펭귄 두 쌍을 들여왔고, 핀마크(Finnmark)의 예스바르(Gjesvær)에 다섯 마리를 풀어줬다. 이 후 아프리카펭귄, 마카로니펭귄, 바위뛰기펭귄도 추가로 도입되어 노르웨이 해안에 옮겨졌다.


엘은 남극의 새가 노르웨이의 동물상을 더 다양하게 만들어준다고 믿었고, 펭귄 고기와 알이 경제적으로 도움이 되길 바랐다. 하지만 대부분은 일 년을 채 넘기지 못하고 죽은 채 발견되었고, 펭귄을 처음 본 사람들은 불길한 동물이라 여기고 총으로 쏘는 일도 생겼다.


펭귄 외에도 남극물개(Fur seal)를 가져왔으며, 그린란드에 사는 사향소(Muskox)를 노르웨이 스발바르군도(Svalbard Islands)로 들여오기도 했다. 하지만 펭귄의 경우와 마찬가지로, 노르웨이에 정착시키는 데 실패했다. 또한 노르웨이인들은 북유럽에 서식하는 순록(Reindeer)을 데려다가 반대로 아남극권 도서 지역에 풀어다 놓았다. 1911년 대서양 남쪽 사우스조지아섬(South Georgia Island)에 도입된 후, 포식자가 없는 환경에서 순록은 그 숫자가 크게 증가했다. 결국 생태계를 위협하는 수준으로 급격히 증가했고, 2011년부터 대대적인 조절을 통해 2015년에는 섬에서 사라지게 되었다.


006.jpg » 2011년 1월, 사우스조지아섬 젠투펭귄 번식지에서 촬영된 순록 무리. 출처/ 위키미디어 코먼스, by Liam Quinn from Canada



외래종 도입

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스웨덴의 역사학자 페데르 로버츠(Peder Roberts)와 돌리 요르겐센(Dolly Jørgensen)은 노르웨이인들이 시도했던 실험을 ‘제국주의적 권위(Imperial authority)을 나타내기 위한 수단’이었다고 규정한다. 노르웨이인들의 펭귄 도입은 지난 수세기에 걸친 유럽인들의 생물종 도입 시도의 연장선으로 이해할 수 있다. 미국의 역사학자 알프레드 크로스비(Alfred Crosby)는 그의 저서 <생태학적 제국주의: 900년부터 1900년까지 유럽의 생물학적 팽창(Ecological imperialism: The Biological Expansion of Europe, 900-1900)>을 통해 유럽인이 아메리카 대륙, 오스트레일리아, 뉴질랜드 등지로 이주하면서 끼친 생태학적 영향에 대해 비판했다.


럽인들은 그들이 말한 이른바 ‘신대륙’으로 진출하면서 동시에 많은 생물들을 함께 가져갔다. 이들은 작물 생산을 위한 식물뿐 아니라, 조류나 포유류와 같은 대형 동물도 함께 풀어놓고 유럽과 비슷한 자연환경을 만들려고 했다. 심지어 본토에서 즐겼던 사냥을 재현하기 위해 꿩과 찌르레기를 풀어놓기도 했다. 이에 따라 동식물 외에도 각종 절지동물들과 병원균들도 함께 이동했다. 그 결과 현재 미국에는 약 5만 여 종의 외래종이 도입된 것으로 추정되며, 뉴질랜드에는 자연적 산림 군집이 거의 사라지고 유럽에서 건너온 동식물들로 대체되었다.



펭귄이 북극에 없는 이유는?

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펭귄이 북극에서 왜 살아남지 못했을까? 사우스조지아의 순록이나 미국의 찌르레기처럼 성공적으로 자생종들을 쫓아내고 성공한 외래종이 되지 못한 이유는 무엇이었을까?


부에서 옮겨진 동물이 바뀐 서식지에서 살아남기 위해 가장 중요한 것은 먹이원이다. 북극의 바다에도 펭귄의 먹이가 되는 작은 물고기들과 크릴이 많다. 북극엔 바다오리처럼 펭귄을 닮은 잠수성 조류들도 살고 있다. 그리고 북극은 남극만큼이나 수온이 낮고 계절이 변화는 주기도 유사하다.


하지만 남극과 달리 북극엔 북극곰이나 북극여우와 같은 육상 포식자들이 많다. 그래서 만약 펭귄이 알을 낳고 새끼를 키우려는 시도를 한다 하더라도, 알과 새끼를 포식자들의 영향으로 인해 번식이 성공할 확률은 매우 낮을 것이다.


남극을 여행하고 돌아온 한 사업가가 ‘한국의 섬에도 펭귄을 풀어놓으면 관광 산업을 육성할 수 있다’고 얘기하는 걸 들은 적이 있다. 나는 그때 노르웨이인들의 실패한 실험을 떠올렸다. 또한 그 시절엔 외래종 도입에 대한 생태학적 지식이 부족해 적극적으로 그들의 실험을 막지 못했다. 하지만 이제 우리는 경험으로 알고 있다. 황소개구리, 블루길, 뉴트리아 등의 외래종은 지금도 우리나라의 생태계를 교란시키고 있다.


귄은 6000만 년에 걸쳐 남반구의 환경에 적응해 살아왔다. 이들은 궂은 환경 속에서 나름의 진화적 전략을 갖고 적응에 성공했다. 다른 동물이 들어가지 못하는 남극대륙에서도 홀로 알을 낳고 새끼를 키운다. 펭귄이 남극에 사는 데에는 그들 나름의 이유가 있다.


이 글은 극지연구소의 발간물인 <미래를 여는 극지인> 21호(2017)의 92-94쪽에 기고한 “재미있는 극지과학: 극지의 야생동물들에 관한 진실, 남극의 신사 펭귄”를 초안으로 삼아 수정하고 보완하여 쓴 글임을 밝힙니다.


[참고문헌]


Mayr G, De Pietri VL, Scofield RP. 2017. A new fossil from the mid-Paleocene of New Zealand reveals an unexpected diversity of world’s oldest penguins. The Science of Nature. 104:9

Roberts P, Jørgensen D. 2016. Norwegian imperial authority in the interwar Arctic. Journal of the History of Environment and Society. 1:65-87

Van Buren AN, Boersma PD. 2007. Humboldt Penguins (Spheniscus humboldti) in the Northern Hemisphere. The Wilson Journal of Ornithology. 119:284-288

이원영, 2017, 재미있는 극지과학 극지의 야생동물들에 관한 진실, 미래를 여는 극지인 21호. pp 92-94

YTN 사이언스, 2017년 5월 2일 댓글탐구생활, ‘남극 신사’ 펭귄, 북극에는 왜 없나요?

Ricklefs RE. 2010. The economy of nature. Sixth edition.

Crosby, A. (1986) Ecological imperialism: the biological expansion of Europe, AD 900-1900, Cambridge and New York.


이원영 극지연구소 극지생명과학연구부 선임연구원  

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이원영 극지연구소 극지생명과학연구부 선임연구원
동물들의 행동을 관찰하면서 ‘왜’ 그리고 ‘어떻게’ 그런 행동을 하는지 질문을 던지고 답을 구하는 연구자입니다. 지금은 남극에서 펭귄을 비롯한 극지의 해양조류들을 연구하고 있으며 ‘이원영의 새, 동물, 생태 이야기’라는 과학 팟캐스트를 진행하고 있습니다.
이메일 : wonyounglee@kopri.re.kr      

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