이웃집과학자

새가 나뭇가지 사이로 뛰어서 이동하는 모습을 보신적 있나요? 음식을 찾기 위해 직접 다리로 움직이는 건데요. 이 모습을 본 적 없으신 분들은 길가에 비둘기가 날아갈듯말듯 살짝 점프하는 모습을 생각하시면 될 것 같습니다.

잠깐 날갯짓을 하지만 점프에 더 가깝습니다. 날아다닐 수 있는 새들이 날지 않고 점프를 하다니..뭔가 심상치 않습니다.. (저만?) 

<How birds direct impulse to minimize the energetic cost of foraging flight>연구에 따르면 나름대로 그 이유가 있는 것 같습니다. 일단 날갯짓이 너무 귀찮거나 나는 법을 잃어 버린 건 아니라고 하는군요.

스탠퍼드대학의 디아나(Diana D. Chin) 교수와 데이비드(David Lentink) 교수는 ‘유리앵무(Pacific parrotlets, 학명 : Forpus coelestis)’라 불리는 앵무새 네 마리로 실험했습니다.

약 13cm 길이의 귀여운 이 앵무새들이 먹이를 매개로 두 개의 나뭇가지 사이를 왔다갔다 하도록 훈련시켰습니다. 나뭇가지들은 실험을 위해 만들어진 우리 안에 있었습니다.

앵무새가 나뭇가지에서 떨어질 때 새가 다리에 힘을 얼마나 주는지 측정하고, 앵무새의 모습을 고속카메라로 촬영해 날개의 움직임도 조사했습니다.

나뭇가지 사이의 거리를 짧게 설정한 경우 유리앵무는 먼저 다리를 이용해 추진력을 만들어 뛰었습니다. 날개를 잠깐 펄럭이긴 하는데요. 이 날갯짓은 다리가 가지에 닿을 때 충격을 완화하는 용도로'만' 사용됐습니다. 반면, 거리가 멀 때는 주로 날갯짓에서 만들어지는 힘을 이용해 점프했습니다.

미묘한 차이가 있죠? 뛰어야하는 거리 등에 따라 날개와 다리의 비율을 조절한 겁니다. 움직임에 필요한 에너지를 최소화했습니다.

새들의 점프 모습을 보면서 '아주 먼 과거에도 그랬을까?' '새처럼 생긴 공룡들은 나무 위에서 어떻게 오고 갔을까' 궁금해지기도 합니다. 연구진도 그랬나 봅니다. 연구진은 앵무새 연구 결과로 얻은 운동 모델을 공룡에 적용해 계산했습니다.

그 결과 시조새(Archaeopteryx)나 미크로랍토르(Microraptor)처럼 깃털 달린 공룡이 날개처럼 생긴 팔을 이용해 최대 20%까지 점프 거리를 늘렸을 거라는 계산 결과를 얻었습니다.

새 날개와는 조금 다르지만, 일종의 원시 날개를 퍼덕거리면서 점프를 한 거죠. 날개가 도와준 덕에 먼 거리를 뛰는데 쓰이는 에너지를 최소화할 수 있었습니다. 연구진은 이 덕분에 시조새가 나무 위에서 먹이를 두고 경쟁하는 다른 동물보다 우위를 점할 수 있었을거라 추측했습니다.

연구진은 이렇게 다리와 날개를 함께 이용하는 조류의 운동 전략이 '로봇'에도 도움이 될 거라고 이야기합니다. 이 운동 모델을 이용하면 장애물이 있거나 뭔가 복잡한 환경에서 보다 효율적으로 이동할 수 있다는 겁니다.