|
조류 연구에 나선 젊은이들이 밝히는
놀라운 생명의 비밀 !
특집기획 HD자연다큐 ''생명의 비밀을 캐는 젊은이들'' 2부작
1부 작은악마, 뻐꾸기를 위한 변명 (11월 25일 금 밤 11시 5분)
-젊은 생물학도 부부가 캐는 뻐꾸기 탁란의 비밀
2부 천수만 모래섬, 그 생태 기록 (12월 2일 금 밤 11시 5분)
-남극과 천수만 모래섬을 오가며 특수한 환경에서 살아가는
새들의 생태를 연구하는 젊은 생태학자의 시선
“거대한 자연의 시간과 싸우며 자신을 희생해야 하는 생물학의 현장 속으로 뛰어드는 이는 줄어 들고 있다. 그들의 대부분은 안락함을 얻지 못했다. 그러나 지난 21세기동안 진화와 생명의 비밀을 밝힌 위대한 발견은 모두 순수한 호기심을 가진 젊은 그들의 것이였다.” (프로그램 내용 중에서)
문의 : 임완호 PD (011-286-7885)
□ EBS는 젊은 생물학도들의 눈을 통해서 생명의 비밀을 탐색하는 특집 자연다큐멘터리를 방송한다. 오는 11월 25일과 12월 2일 2부로 나뉘어 방송되는 특집기획HD자연다큐멘터리 ‘생명의 비밀을 캐는 젊은이들’은 결혼한 지 1년을 맞고 있는 장병순-이윤경 부부(캐나다,마니토바대학,동물생태학 박사과정)와 남극 세종기지 하계 대원으로 활동하고 있는 김정훈(29세, 경희대 생물학과 박사과정 수료)의 조류 탐구 활동을 따라간다. 1부 ‘ 작은악마, 뻐꾸기를 위한 변명’에서는 장병순-이윤경 부부를 따라 뻐꾸기 탁란의 순간부터 새끼가 양어미인 붉은머리오목눈이에게서 독립하는 순간까지 모든 과정을 담았다. 뻐꾸기 탁란의 순간은 2차례 촬영에 성공하였으며 국내에서는 처음으로 소개되는 명장면이다. 2부에서는 김정훈씨가 천수만에서 3년간 벌여 온 조류 서식에 대한 연구 과정이 소개된다. 쇠제비 갈매기의 알이 흰물떼새 알과 섞이면서 다툼이 일어나고 이 과정에서 쇠제비 갈매기 새끼는 결국 짧은 생을 마감한다. 새끼들은 또한 여름철 폭우로 인해 서식지와 함께 물에 잠기고 괭이 갈매기와 왜가리에게까지 포식 당한다. 이런 일이 매년 되풀이 되면서 새끼들의 생존 확률은 거의 제로에 가깝다.
<1부 주요내용> 부제; 작은악마, 뻐꾸기를 위한 변명
1. 더 이상의 뻐꾸기 자연다큐멘터리는 없다.
뻐꾸기의 탁란에 관한 자연다큐멘터리는 자주 소개되었다. 하지만 이번에 소개되는 고화질(HD) 자연다큐멘터리는 기존의 제작과 분명한 차별성을 갖는다. 우선 뻐꾸기에 관한 모든 것을 담았다. 뻐꾸기 탁란의 순간부터 뻐꾸기 새끼가 양어미인 붉은머리오목눈이에게서 독립하는 순간까지 모든 것이 담겨있다. 뻐꾸기 탁란의 순간은 2차례 촬영에 성공하였고, 국내에서는 처음으로 소개되는 명장면이다.
또한 뻐꾸기 탁란의 비밀을 밝히기 위해 과학적으로 접근했다. 붉은머리오목눈이 둥지에 뻐꾸기 가짜알을 넣어 행동을 연구했고, 뻐꾸기와 숙주인 붉은머리오목눈이 간의 공진화 관계를 드러냈다. 탁란하려는 뻐꾸기의 집요한 탁란전략과 이를 방어하려는 붉은머리오목눈이의 제거전략, 이 두가지 갈등적 전략을 묘사하여 비밀을 풀어갔다.
2.양수리로 간 젊은 부부
장병순-이윤경 부부(캐나다, 마니토바대학, 동물생태학 박사과정). 그들은 결혼한 지 1년이 채 안된 신혼부부다. 대학때부터 생태학자를 꿈꾸던 두 부부는 대학에서 만나 지난해 결혼을 했다. 그리고 부부는 한 가지 주제에 매달리고 있다. 바로 뻐꾸기 탁란의 비밀이다.
뻐꾸기의 탁란 행동에 관한 연구는 1세기에 걸쳐 이루어져 왔지만 아직도 풀리지 않는 비밀을 간직하고 있다. 국내에서는 연구가 전무한 실정. 이들 부부는 탁란하는 뻐꾸기의 입장에서 벗어나 탁란 당하는 숙주의 입장, 즉 붉은머리오목눈이의 입장에서 탁란의 비밀을 캐려한다. 왜 붉은머리오목눈이는 알 색깔이 두가지인가?에서 시작하여 뻐꾸기가 낳은 알을 왜 붉은머리오목눈이는 제거하는가에 이르기까지 다양한 모의실험을 통해 비밀을 밝혀나간다. 또한 뻐꾸기의 탁란 행동을 밝히기 위해 뻐꾸기를 생포하여 추적 장치를 부착한다. 탁란하려는 전략과 제거하려는 전략 사이에 펼쳐지는 자연의 비밀을 이들 부부는 과연 밝혀낼 것인가?
2. 숙주의 비밀
뻐꾸기는 우리나라에서 붉은머리오목눈이에 탁란하는 것으로 알려져 있다. 붉은머리오목눈이는 4월초부터 둥지를 짓기 시작한다. 뱁새라고 흔히 불리는 붉은머리오목눈이는 한반도를 중심으로 서식하는 비교적 흔한 조류이다. 하지만 최근 이 새에 대한 관심이 세계 조류학자, 특히 동물행동학자들 사이에 집중되고 있다. 그 이유는 무엇인가? 우선적으로 붉은머리오목눈이는 두가지 색깔, 즉 하얀색과 파란색의 알을 낳는다. 이는 전세계적으로 무척 드문 형태의 산란행동으로 그 이유가 밝혀져 있지 않다. 이들 부부는 뻐꾸기 탁란의 비밀을 캐는 첫 번째 열쇠를 붉은머리오목눈이의 독특한 산란행동에서 찾고 있다. 하얀색 알을 낳는 붉은머리오목눈이는 뻐꾸기의 탁란에 방어하는 기작이 발달해 있다는 것이 이들의 가설이다.
3. Extra Pair Copuation이 발생하는가?
‘바람피우는 새’들이 존재한다? 과연 붉은머리오목눈이도 바람을 피우는 것일까? 이 문제를 해결하기 위해서는 직접 어미를 포획하여 암수를 구분하고, 새끼들의 DNA를 분석해야 한다. 이 작업을 위해 이진원(영국 쉐필드대학, 박사과정)군이 합류했다. 그의 관심은 붉은머리오목눈이의 사회구조, 즉 Pair와 Pair의 관계, 그리고 집단과 집단 관계를 규명하고, Pair 사이에서 Copulation이 발생하는 지에 관심을 가진다. 과연 붉은머리오목눈이의 성선택(Sexual Selection)은 어떻게 이루어지는 것일까? 이는 ‘붉은머리오목눈이의 진화과정’을 밝히는 단초를 제공할 것이다.
4. 뻐꾸기의 도착 : 뻐꾸기 생포 작전
5월초, 본격적인 뻐꾸기 생태연구에 들어갈 시기. 여름철새인 뻐꾸기가 탁란을 위해 양수리에 도착했다. 뻐꾸기가 가장 먼저 보이는 행동은 ‘영역확보’이다. 한 마리의 수컷이 다른 수컷을 내쫓고 자신만의 영역을 만들어 나간다. 질 좋은(High Quality) 영역을 만든 수컷이 암컷을 부르는데 유리하다. 한 마리의 수컷은 3-4마리의 암컷과 짝을 짓는 것으로 알려져 있다. 교미는 아주 짧고 은밀한 곳에서 이루어진다. 그리고 탁란할 대상, 숙주가 많은 곳으로 암컷을 인도한다.
이러한 수컷의 행동과 암컷의 탁란 행동을 이해하기 위해서는 직접 생포하여 추적장치를 부착해야 한다. 뻐꾸기의 생포작전은 뻐꾸기의 생태적 특징을 이용한다. 바로 그들의 Call를 역이용하는 것이다. 뻐꾸기가 자주 나타나는 지역에 포획그물을 치고 성능좋은 음향장비로 뻐꾸기 소리를 낸다. 뻐꾸기는 자신의 영역을 지키기 위해 나타나고 서서히 접근한다. 접근하는 순간 뻐꾸기는 포획망에 걸려든다. 와일드시스템연구소에 의뢰하여 순수 국내기술로 제작된 뻐꾸기용 추적장치를 부착한다.
5. 뻐꾸기는 왜 숙주로 붉은머리오목눈이를 선택했는가?
-. 모의실험 1
양수리 지역에 번식하는 떼까치, 개개비, 노랑턱멧새 둥지에 모조뻐꾸기알을 넣어 각각의 어미들이 어떤 반응을 보이는 지 실험한다.
-. 모의실험 2
동시에 붉은머리오목눈이 둥지에 모조 뻐꾸기 알을 넣어 어미의 제거행동을 실험한다.
-. 실험결과
일본에서는 뻐꾸기는 떼까치와 개개비 둥지에 탁란을 한다. 하지만 한국에서는 붉은머리오목눈이에 탁란을 한다. 한국에서 실시한 모의 뻐꾸기알 실험에서 떼까치, 개개비 어미는 100% 뻐꾸기 알을 제거한다. 이는 한국의 떼까지, 개개비가 뻐꾸기 알을 인지하는 것으로 진화과정 상에서 습득된 것이다. 하지만 일본에 서식하는 떼까치와 개개비는 아직 뻐꾸기 알을 인지하지 못한다. 따라서 한국뻐꾸기는 또다른 숙주를 찾았고, 그 숙주는 붉은머리오목눈이인 셈이다. 하지만 붉은머리오목눈이의 모의실험에서 뻐꾸기 알을 제거하는 어미가 등장했다.
6. 국내 최초로 촬영된 뻐꾸기 탁란의 순간
뻐꾸기 암컷은 수컷보다 더 낮은 곳에서 움직인다. 탁란할 숙주 둥지를 찾는데 유리하기 때문이다. 탁란한 둥지의 선택은 여전히 풀리지 않았다. 탁란은 ‘절묘한 타이밍’을 요구한다. 숙주의 알이 부화하기 전에 먼저 자신의 알이 부화해야 한다. 따라서 뻐꾸기 암컷은 붉은머리오목눈이의 산란행동을 지속적으로 관찰하고, 탁란할 타이밍을 조절하는 지 모른다.
일단 탁란할 대상을 선택하면 ‘1차방문’이 이루어진다. 촬영에 성공한 비디오테잎을 분석할 결과, 오후 2시께 1차방문을 하고, 붉은머리오목눈이 알 한 개를 입에 물고간다. 이때 탁란은 이루어지지 않았다. 2차 방문은 오후 6시 20분이 넘어서 이루어졌다. 이때 뻐꾸기 암컷은 자신의 알을 탁란하고 붉은머리오목눈이 알 한 개를 가져간다. 보통 한 개의 알을 제거하는 것으로 알려져 있지만 실제로는 두 개의 알도 제거했다. 왜 이런 행동이 발생하는 것일까? 장병순-이윤경 부부는 새로운 가설 하나를 설정한다. ‘붉은머리오목눈이의 알을 많이 제거하여 뻐꾸기 알의 부화 성공률을 높이기 위한 전략일 것이다.’
7. 뻐꾸기 어미는 뻐꾸기 새끼를 기억하는가?
뻐꾸기 새끼와 어미의 관계는 일반적으로 잘못 알려져 있다. 뻐꾸기 어미는 탁란을 한 이후 전혀 자신의 새끼를 지켜보지 않는다. ‘어미새의 사랑’이 이루어지지 않는 것이다. 뻐꾸기 새끼는 자신의 어미를 알아보지 못하며 성장한 이후 본능적으로 붉은머리오목눈이 어미의 곁을 떠난다.
2부; 천수만 모래섬, 그 생태기록
1. 모래섬, 그 신비의 문을 열다
2004년 11월 환경부 국립환경연구원은 지난 6년간 겨울철새 도래현황을 발표하였다. 지난 6년간 우리나라를 찾아온 겨울철새는 총 265종으로 이중 천수만 간월호가 가장 많은 종이 도래하는 것으로 확인되었다. 바로 그 간월호 가운데 작은 모래섬이 있다. 홍성 와룡천이 실어나른 모래들이 천수만 간월호에 모여 쌓여진 모래섬. 크기가 2만여평에 불과한 모래섬이지만 이곳은 국내 최대의 멸종위기종, 천연기념물 도래지이자 수많은 생명의 비밀을 간직한 곳이기도 하다.
-.가창오리의 아름다운 군무
겨울철새 중 그 수가 가장 많은 가창오리. 그들 또한 환경부 지정 멸종위기종 2급이자 국제적인 보호종이다. 바로 이들이 모래섬에서 휴식을 취한다. 30만 대군이 펼치는 아름다운 군무가 모래섬 상공에서 벌어진다.
-.가창오리 떼죽음 사건의 현장
2000년 11월 , 천수만 모래섬에서는 국내 최대의 비극이 발생했다. 바로 조류콜레라 집단발병으로 가창오리 1만마리가 떼죽음한 것이다. 모래섬은 가창오리의 사체로 뒤덮혀 있었고, 아직도 그 비극의 역사를 기억하며 모래섬은 간월호 한가운데 서 있다.
2. 모래섬을 찾아간 젊은 학자
지난 3월 남극 세종기지에서 ‘도둑갈매기’를 연구하고 돌아온 김정훈(경희대 생물학과, 박사수료)군은 서둘러 천수만 모래섬으로 향했다. 지난 2년간의 조사, 그리고 올해 마지막으로 풀어야할 숙제가 남아있었기 때문이다. 올 해 그의 조사목적은 ‘자연재해’와 ‘쇠제비갈매기의 번식전략’에 맞춰졌다. 이제 그의 생태학적 실험은 2년간의 번식실패를 경험한 쇠제비갈매기들이 어떻게 급작스런 자연재해에 대비하는 가 하는데 있었다.
3. 생명들의 합창, 모래섬 벌판에 생명들이 모이다
-. 도요새들의 중간 기착지
-. 모래섬 주변은 잉어들의 집단 산란지
-. 번식을 준비하는 검은머리물떼새의 합창
-. 쇠제비갈매기의 짝짓기
-. 흰물떼새의 사랑
4. 탄생, 그 신비로운 순간의 경험
-. 검은머리물떼새, 흰물떼새, 쇠제비갈매기 새끼의 탄생
-. 쇠제비갈매기의 사냥
5. 생태실험-쇠제비갈매기의 번식전략
-. Brood Reduction 전략을 밝혀라
쇠제비갈매기에서는 한배 산란수가 2개인 둥지에서는 두 개체간 큰 차이가 없으나 3개인 둥지에서는 마지막 알이 통계적으로 유의미하게 작다. 대개 마지막 알을 작게 낳는 경우에는 환경이 나쁠 때 마지막 알을 포기하는 Brood Reduction 전략을 택하게 되는데, 모래섬의 쇠제비갈매기는 Brood Reduction을 택할 것인가?
-. 어미새의 건강이 번식에 미치는 영향
일반적으로 어미의 몸상태가 좋은 번식쌍은 한배 산란수가 많거나 큰 알을 산란하며 부화성공률과 이소성공률도 높은 것으로 조사되어있다. 본 프로그램에서는 둥지에서 부모를 포획하여 몸의 크기 및 무게를 측정하고 이를 바탕으로 부모의 몸상태를 산출한다. 부모의 질과 알의 질, 부화성공률, 이소성공률 등의 상관관계를 밝혀낸다.
-. 절취기생 전략
제비갈매기류에서는 남의 먹이를 빼앗아 먹는 절취기생이 많이 조사되어 있다. 특히 구애기에 수컷이 가져오는 먹이를 가로채거나 새끼에게 먹이를 먹일 때 습격하여 빼앗아먹는 경우가 일반적이다. 본 조사에서는 육추기에 절취기생을 조사하며 병아리의 나이에 따른 절취기생의 빈도 변화, 물어오는 먹이의 크기에 따른 절취기생 빈도 등을 조사하며 절취기생을 회피하기 위한 부모와 병아리의 반응을 조사한다.
-. 열스트레스 극복전략
일반적으로 조류의 포란 온도는 약 40℃정도이다. 하지만 모래섬의 표면온도는 50℃이상이 된다. 따라서 부모는 포란보다는 알을 식히는 행동에 많은 투자를 하게 될 것이다. 데이터로거를 둥지와 모래섬에 설치하여 모래섬의 온습도와 둥지의 온습도의 변화를 비교한다. 둥지에서 온습도의 항상성을 보이는지, 둥지의 온도의 최고 한계와 습도의 최저 한도가 번식에 어떤 영향을 미치는지 조사한다. 또한 본 조사에서는 쇠제비갈매기 군집의 최적 번식시기가 열스트레스를 줄일 수 있도록 번식시기를 조절하는지 밝혀낸다.
6. 대자연의 재앙
-.기상이변-장마와 태풍, 그리고 집중호우
-.물에 잠기는 모래섬
-.마지막 쇠제비갈매기 가족의 비극
-2002년부터 2005년까지 모래섬이 간월호에 잠기는 모습
인공적인 서식지 안에 자연스럽게 형성된 모래섬. 그러나 이곳에 찾아든 생명들은 자연의 급작스런 재앙 앞에 속수무책이다. 자연은 자연 속에서 살아 있어야 한다. 인공적으로 형성된 탓에 태풍, 장마 등에 대부분의 쇠제비갈매기는 번식에 실패했다. 우리가 지켜본 지난 3년동안 번식 성공률은 제로에 가까웠다. 자연은 자연 속에서 스스로 대처방법을 찾는다.
|
