신문은 선생님

추운 겨울 아무리 두꺼운 옷을 입는다고 해도 맨살이 나오는 손·얼굴은 너무나 시리지요. 그래서 얼굴 주위에 목도리도 두르고 손에는 장갑을 끼기 마련인데요. 혹시 춥다는 생각이 들 때 남극에 사는 펭귄을 떠올려 본 적 있나요? 남극 평균기온은 영하 23도 정도이고, 기상 관측 이래 가장 추웠을 때는 기온이 영하 89도까지 내려갔다고 해요. 남극은 내륙으로 갈수록 추워지는데, 펭귄은 내륙 깊숙한 곳에서 짝짓기하는 등 극한 추위 속에서 살지요. 사람이라면 체감온도 영하 30도 이하에서 불과 몇 분 만에 동상에 걸릴 텐데 말이에요. 펭귄들은 어떻게 추운 남극에서 얼어 죽지 않는 걸까요?

◇차가운 발바닥과 방수 깃털이 비결

같은 극지방이지만 남극은 북극보다 더 추워요. 바다가 언 상태인 북극해와 달리, 남극 대륙은 땅 위에 얼음이 쌓여 있기 때문이에요. 여름철엔 얼음이 녹는 북극과 달리, 남극은 1년 내내 눈이 녹지 않아요. 즉, 남극에 사는 펭귄들은 1년 내내 얼음 위에서 맨발로 살아가야 하는 운명이지요. 하지만 너무 걱정할 필요는 없어요. 펭귄은 발바닥에 원더 네트(wonder net·동맥피와 정맥피가 얽혀 있는 모세혈관 다발)라는 특수한 혈관 구조를 지녀서 열을 많이 빼앗기지 않거든요. 다른 새들은 심장에서 내려오는 뜨거운 피가 곧바로 발바닥을 데우기 때문에 차가운 얼음 위에서 열 손실이 커요. 반면, 펭귄의 발바닥 위쪽에는 심장에서 나온 뜨거운 동맥혈과 발바닥에서 올라오는 정맥혈이 서로 열 교환을 할 수 있도록 모세혈관이 그물망처럼 얽혀 있지요. 덕분에 심장에서 나온 뜨거운 피를 식혀 내려가고 발바닥은 동상에 걸리지 않는 온도를 유지하면서 열 손실을 줄일 수 있어요. 펭귄의 발을 만져 보면 다른 새의 발을 만질 때보다 더 차갑게 느껴지지만, 찬 발이 열을 지키기에 최적의 구조를 가지고 있는 셈이지요.

펭귄이 무엇을 먹고 사는지 아세요? 바로 크릴새우와 크고 작은 물고기예요. 당연히 바닷물에 들어가야 사냥할 수 있는 것들이죠. 놀라운 일은 펭귄이 바닷물에 퐁당 빠졌다 육지로 나와도 펭귄의 몸에 얼음 결정이 생기지 않는다는 거예요. '미국 물리학회 유체역학분과 학술 대회'가 열린 지난달 22일, 미국 캘리포니아대학(UCLA) 연구진은 젠투펭귄의 깃털을 주사전자현미경으로 관찰하고 "펭귄의 깃털에는 나노 구조의 구멍과 특수한 기름 성분이 함께 있어 뛰어난 방수 효과를 만들어낸다"고 발표했어요. 펭귄은 매우 작고 촘촘한 솜털 같은 깃털이 빼곡하기 때문에 물기가 묻으면 금세 구형의 물방울로 뭉쳐지고, 둥근 물방울은 몸에서 쉽게 떨어져 얼음 결정이 생기지 않지요. 또한 꼬리와 깃털 아래에서 분비되는 기름이 방수 기능을 강화시켜줘요.

◇체온을 나누는 지혜 '허들링'

남극에는 블리자드라 불리는 초속 20m 이상의 강풍과 눈보라가 쳐요. 바람이 세게 불면 체감온도는 더욱 내려가기 때문에 아무리 펭귄일지라도 혼자 추위를 이겨내기 역부족이에요. 황제펭귄은 눈보라 치는 겨울에 알을 낳고 품어요. 암컷은 알을 낳고 사냥을 가고, 수컷은 알을 품으며 암컷이 돌아오기를 수개월 동안 기다려요. 그래서 황제펭귄은 '허들링'이라는 단체 행동을 시작해요. 서식처에 눈 폭풍이 밀어닥치기 직전, 눈치 빠른 황제펭귄이 목을 길게 빼고 소리를 질러요. "최대한 서로의 몸을 밀착시키세요." 눈보라와 칼바람에 버티기 위해 수컷 펭귄들은 서로의 몸을 최대한 밀착시켜 한 덩어리의 무리를 형성해요. 얼마나 빼곡히 밀착하느냐면 가로 1m, 세로 1m의 면적 안에 펭귄 21마리가 들어설 정도예요. 몸을 밀착시킨 펭귄들은 서로 조금씩 자리를 바꿔요. 정체된 고속도로에서 차들이 앞에 공간이 생기면 조금씩 나아가듯, 무리의 바깥쪽에 있는 펭귄과 무리의 안쪽에 있던 펭귄이 조금씩 움직이면서 자리를 옮기지요. 만약 펭귄들이 서로 자기만 따뜻한 가운데에 있겠다고 고집을 부리면, 가장자리에 위치한 펭귄부터 하나둘씩 얼어 죽을 거예요. 결국 무리의 가운데 있던 펭귄도 동료들의 죽음을 따라가겠지요. 하지만 펭귄은 서로의 따뜻한 체온을 나누는 지혜를 발휘해 극한의 추위를 이겨내요.

◇지구온난화로 펭귄 수 오히려 증가해

▲ 펭귄은 먹이를 사냥하기 위해 바다에 들어가지만 몸이 물에 젖지 않아 추위에 버틸 수 있지요. /연합뉴스

지구온난화로 남극의 빙하가 녹으면 아델리펭귄(남극에서 서식하는 중간 크기의 펭귄 종)은 살아남기 유리해져요. 지난달 18일 호주 태즈메이니아대학 연구진은 "과거 1만4000년 동안 남극 동부 지역의 빙하가 줄어들었음에도 아델리펭귄의 마릿수는 135배나 늘었다"는 연구 결과를 발표했어요. 연구진에 따르면, 아델리펭귄은 다른 펭귄들과 달리 남극의 해안 지대를 따라 얼음이 얼지 않는 땅에서 짝을 만나 새끼를 낳기 때문에 빙하가 녹는 게 생존에 유리하다고 해요. 게다가 아델리펭귄은 남극의 찬 바닷물과 북쪽의 따뜻한 바닷물이 만나 물고기 종류가 풍부한 황금 어장에서 먹이를 구해요. 따라서 빙하가 녹으면 아델리펭귄의 보금자리와 사냥터가 늘어날 수 있지요.

놀라운 것은 얼음 위에서 새끼를 낳아 기르는 황제펭귄도 현재 그 수가 마지막 빙하기보다 7배나 늘었다는 사실이에요. 이에 대해 연구진은 "현재의 빙하 상태가 펭귄종이 번성하기는 가장 최적의 조건이다"고 설명해요. 남극은 원래 굉장히 춥기 때문에 지구온난화로 약간 온도가 내려가면 펭귄이 살기 좋아진다는 이야기죠. 하지만 기후 변화에 따른 폭염과 한파가 우리한테 좋은 것이 아니듯, 펭귄도 지구온난화로 자신들이 살고 있는 남극 땅이 파괴되길 원하진 않을 거예요.