새도 시차 앓는다…맹크스슴새 생체시계 틀어져 항법 오류

옥스퍼드대 연구진, 20년 GPS 추적 데이터로 조류 시차 현상 첫 규명

대서양을 횡단해 장거리를 이동하는 바닷새도 사람처럼 시차증을 겪어 이동 경로를 이탈한다는 사실이 연구를 통해 처음으로 확인됐다. (AI 생성 이미지)

대서양을 가로질러 수백 킬로미터를 비행하는 바닷새도 인간처럼 시차를 겪으며 항로를 이탈한다는 사실이 처음으로 확인됐다.

영국 옥스퍼드대 연구진은 맹크스슴새(Puffinus puffinus)가 동서 방향으로 빠르게 이동할 때 생체시계가 현지 태양시와 어긋나 방향 판단에 오류가 생긴다고 29일 국제학술지 Science에 발표했다.

맹크스슴새는 영국과 아일랜드 섬 지역에 서식하는 바닷새로, 알바트로스와 가까운 친척 관계다. 이 새는 번식지에서 수백 킬로미터 떨어진 먹이터까지 날아가는데, 번식지 서쪽 약 960킬로미터(600마일) 해역까지 진출하기도 한다.

연구진은 새가 태양을 나침반으로 삼아 방향을 잡는다는 점에 주목했다. 태양의 위치는 하루 종일 변하기 때문에, 새는 태양을 나침반으로 활용하려면 현지 태양시와 동기화된 생체시계가 필요하다. 이 일주기 리듬이 태양의 겉보기 운동을 보정해 방향을 유지하게 해준다.

그런데 새가 동쪽이나 서쪽으로 빠르게 이동하면 현지 시각이 생체시계보다 빠르게 바뀐다. 과학자들은 이 불일치가 태양 나침반을 교란할 수 있다고 오래전부터 예측했지만, 야생에서 이를 검증하는 것은 사실상 불가능하다고 여겨왔다.

연구를 이끈 옥스퍼드대 행동생태학자는 이 가설을 검증하기 위해 동료들이 20년간 GPS 추적기를 부착한 새들의 비행 데이터를 분석했다. 분석에 활용된 데이터는 맹크스슴새 1,045마리의 3,688회 먹이 탐색 비행 기록이다.

먹이터에서 둥지로 귀환할 때 새들은 동쪽으로 빠르게 이동하며 해가 더 일찍 뜨는 경도권으로 진입한다. 그 결과 생체시계가 현지 태양시보다 최대 약 1시간 뒤처지는 현상이 나타났다.

동쪽으로 이동한 새들은 생체시계가 현지 시각보다 늦게 작동하는 경우에 예측되는 방향인 시계 방향으로 항로가 틀어지는 경향을 보였다. 실제 편차는 최대 15도에 달했다.

연구진이 계산한 결과, 약 1,000킬로미터 거리에서 귀환하는 슴새가 평균 7도의 항법 오류를 내더라도 지속적으로 경로를 수정하면 번식지 5킬로미터 이내에 도달하기까지 약 5킬로미터를 더 비행하는 데 그쳤다.

연구진은 통계 모델을 통해 태양 나침반 가설이 지구 자기장 변화에 기반한 대안 가설보다 데이터를 더 잘 설명한다는 점도 확인했다.

첫 이동을 경험하는 어린 새의 경우 작은 방향 오류가 누적되면 최종 목적지가 수백 킬로미터씩 어긋날 가능성이 있다. 또한 생체시계는 항법 이외에도 동물의 행동과 생리 전반을 조절하기 때문에, 시차와 유사한 시간 이동이 항법 외 다른 영역에도 영향을 미칠 가능성이 있다고 연구진은 밝혔다.

연구를 이끈 옥스퍼드대 연구진은 "수십억 마리의 철새가 내면에서 조용히 작동하는 시계에 의존해 태양을 바라보며 방향을 잡는다는 사실, 그리고 그 시계의 오류가 미세한 항로 이탈을 일으킨다는 것이 놀랍다"고 말했다.