베른트 하인리히, '귀소본능'

수세기 동안 뱀장어 새끼를 본 사람이 없을뿐더러 아직까지도 녀석들이 알을 낳는 모습은 목격된 적이 없다. 아리스토텔레스는 지렁이가 자라 뱀장어가 된다고 믿었다. 투명해서 속이 들여다보이는 이파리처럼 생긴 뱀장어 치어는 대서양에서 목격된 바 있다. 가장 작은 치어는 사르가소해의 버뮤다 제도 남쪽에서 발견됐다. 이 때문에 이 지역은 뱀장어의 원산지, 다시 말해 산란 장소로 추정된다.

녀석들은 해류에 이끌려 플랑크톤처럼 이리저리 움직인다. 일 년이 지나 5~6센티미터 정도 자라면 제법 뱀장어의 형태를 갖추게 되지만 몸체는 여전히 투명하다. 그때쯤이면 녀석들은 헤엄도 치고 냄새로 강을 찾아 거슬러 올라갈 수 있다. 하지만 이렇듯 속이 훤히 들여다보이는 유생기의 실뱀장어(glass eel)는 연어와 달리 바다 냄새만 경험해왔기 때문에 강 특유의 냄새를 따라 거슬러 올라갈 수가 없다.

이 단계의 암컷 실뱀장어는 이른 봄 대서양 연안의 강과 시내를 따라 거슬러 올라간다. 두 달 후에 녀석들은 강에서 10센티미터 정도까지 자란다. 새끼 뱀장어(elever)로 불리는 녀석들의 몸은 이제 더 이상 투명하지 않으며 이제 호수로 들어가 뱀장어가 된다. 암컷 뱀장어는 8년 넘게 호수에서 살며 살을 찌운다. 반면에 수컷은 염분이 함유된 강어귀에 머문다. 암컷이 적정한 수준의 체지방을 얻게 되면 한번에 300만~600만개에 이르는 알을 밴다. 가을이 되면 임신한 암컷은 강 하류로 내려가 바다로 되돌아가는 여정에 오르고 사르가소해에 이르러 알을 낳는다. 수컷은 민물에서 살지 않기 때문에 암컷은 수정을 하려면 바다 한가운데 어디에선가 수컷을 만날 것이다. (90-91쪽)

그러니까 뱀장어들은 투명했다가 불투명해지는구나. 그리고 애기 뱀장어들은 수영을 못 하는구나. 물고기도 헤엄치는 법을 배워야 한다니... 어쩐지 기쁨.

뱀장어에 관심(?)을 갖게 된 건 어릴 적 ABE에서 <긴코장이 대항해>를 읽으면서였다. 사르가소라는 난해하고 멋진 바다 이름도 그 때 처음 봤다. 베른트 하인리히의 <귀소본능(The Homming Instinct)>(이경아 옮김. 더숲)를 읽으면서 뱀장어에 대한 구절이 맨 먼저 눈에 띄었다.

<베른트 하인리히, 홀로 숲으로 가다>가 겁나 재밌어서 이 책을 발견하자마자 업어왔다. 이번 책도 재미있다. 먼저 읽은 책보다는 동물생태에 대한 내용이 좀 더 많지만 역시나 그의 관심사와 생활과 '사람들 얘기'가 촘촘히 엮여 있어서 느무나 재미있었다.

초기 개척자들이 들어오기 전까지만 해도 북아메리카에는 꿀벌이 살지 않았다. 꿀벌의 개체수는 1622년 버지니아주에서 확장세를 보이기 시작했다. 그 후로 1640년 매사추세츠주에서도 개체수가 폭발적으로 늘어났다. 서쪽으로의 확산 속도는 벌이 인간보다 빨랐다. 개척민이 가는 곳마다 북미 원주민들에 의해 '백인들의 파리'라는 별칭을 얻은 벌들은 개척민을 앞질러 퍼져나갔다. 1770년대 꿀벌은 미시시피 강둑으로까지 확산됐다. 개척민들은 어디를 가든 양초 재료인 밀랍과 달콤한 꿀, 올코올기가 있는 벌꿀 술을 얻을 수 있는 '벌 나무'를 찾아냈다.

지구상에는 수천 종의 벌이 존재하지만 대부분이 열대지방에 서식하고 사회성을 띠는 벌이 비교적 적기 때문에 집터 후보지를 평가하는 꿀벌의 방식은 그 범위나 복잡성에 있어 독특할 것이다. 가령 열대지방에 서식하며 사회성을 보이는 꿀벌은 북쪽 지방에 사는 벌에 비해 비바람을 막아줄 은신처의 필요성이 적기 때문에 확 트인 절벽 위에 보금자리를 만든다. (군집을 이루지 않는) 단생벌은 모래톱을 선택해 굴을 판 다음 지하에 보금자리를 만들 수도 있다. 그 밖의 벌은 갈대 줄기나 나무의 벌레구멍처럼 좁은 관을 이용한다. 진흙이나 모래 등으로 집을 짓는 벌들은 모르타르를 이용해 작은 집을 짓는다. 귀소성과 마찬가지로 집터 선택 기준은 진화를 통해 특정한 환경에서 살아가는 동물의 생활상에 맞춰진다. (172-173쪽)

유럽인들이 들어가기 전까지는 꿀벌이 없었다니. 

아리스토텔레스가 벌집에 관한 글을 남긴 이후로 2000년이 넘도록 꿀벌은 꽃에서 밀랍을 채집한다고 알려져 왔다. 하지만 이제 우리는 젊은 일벌들이 체내에서 밀랍을 합성한다는 사실을 안다. 밀랍은 배마디 사이에 있는 샘에서 분비되는 당으로 만들어진다. 둥지로 돌아온 일벌은 꿀을 보관할 용기의 필요성을 느끼고 채집해온 꿀을 밀랍으로 바꾼다. 벌이 뒷다리를 휘둘러 집어올린 작은 조각을 입으로 옮겨 씹으면 밀랍이 흘러나온다. 그렇게 벌의 몸에서 나온 밀랍은 공동작업을 통해 벌방을 만드는 데 이용된다.

벌집의 온도는 섭씨 35도로 조절된다. 그 온도에서 밀랍은 고체 상태지만 모양을 바꿀 수 있을 정도의 연성을 갖는다. (186쪽)

아리스토텔레스는 뱀장어에 대해서도 쓰고 벌에 대해서도 썼던 모양이다. 글을 정말 많이 썼나 보다.

책의 앞부분에는 '신기한 귀소본능'을 소개하는 내용들이 많다. 어떤 새들은 "체내에 저장해둔 에너지를 남김없이 소진하는 것은 물론 근육과 소화관을 비롯한 내장에 이르기까지 뇌를 제외한 거의 모든 신체기관이 손상돼 몸무게가 절반으로 줄어드는"(24쪽) 지경이 되도록 1만 킬로미터 가까이를 쉬지 않고 밤낮 없이 날아 고향으로 돌아간다. 어떻게, 왜? 최후의 공룡이 살았던 것보다 세 배 이상 거슬러 올라가는 2억1500만년 전에도 녹색거북은 대양을 횡단하면서 이동을 한다. 뇌의 크기가 겨우 밤톨 두 개만한 거북들은 어떤 GPS가 있기에 태어난 곳을 찾아갈 수 있는 걸까.

저자는 그에 대한 답을 주지 않는다. 다만 이들이 우리가 아직은 이해하지 못할 어떤 방식으로 '집'을 고르고 거기로 돌아가게끔 진화해왔으리라는 것, 그 과정에서 어떤 동물은 (우리가 보기엔) 기기묘묘한 자기들만의 방법을 발전시켰고 또 어떤 동물은 미주 대륙의 나그네비둘기처럼 바로 그 적응방식(이 경우 '군집') 때문에 위기를 맞았다는 것, (인간 등등이 보기에) 재앙처럼 움직이는 사막메뚜기 떼가 평소엔 풀빛 녹색으로 살다가 신경생리학적 자극을 받아(어떤 연구자들은 유생을 잡아다 전동브러시로 메뚜기에게 간지럼을 태워서 변신시키는 데 성공했다고 한다) 개체수 과밀 상태가 되면 주황색과 노란색으로 몸을 바꾼다는 것, 나미브와 칼라하리 사막의 집단베짜기새는 거대한 공동주택을 짓고 살아간다는 것, 이런 이야기들을 흥미롭게 소개하고 있을 뿐이다. 그 사이사이에 독일인이던 자기 아버지의 이름이 붙은 빈대가 있다는 것을 비롯한 하인리히식 유머를 집어넣어놨다. 

늦되기포유류와 올되기포유류 새끼의 상이한 생존 전략은 서로 밀접한 종에서도 나타난다.

우리 눈에는 산토끼와 토끼가 거의 비슷해 보이지만 생존이나 집과 관련된 전략에서는큰 차이를 보인다. 산토끼에게는 보호 기능을 갖춘 집이 없지만 올되기새처럼 녀석들은 보온·위장용 막에 덮여 태어난다. 새끼 도용새, 오리, 닭, 사슴, 영양과 마찬가지로 녀석들 역시 태어나자마자 뛰어다닐 수 있다.

반면에 토끼는 어미가 자기 몸에서 뽑아낸 털로 내벽을 댄 집 속에서 눈도 뜨지 못하고 털도 전혀 없는 상태로 태어난다. 야생에서 살아가는 유럽토끼는 그물망처럼 서로 연결되도록 토끼굴을 만든다. 하지만 굴 가장자리의 유아실에는 출구가 없다. 무력한 새끼들은 어차피 도망을 칠 수 없기 때문이다. 암컷 토끼는 둥지와 연결된 굴이 최소한도로 열리는 시간(하루 평균 3~4분)마저 줄인다. 새끼는 어미가 오는 시간을 학습해, 들어오자마자 젖을 먹을 수 있도록 만반의 준비를 한다. 새끼에게 젖을 먹이고 나면 암컷은 즉시 둥지를 나와 출입구를 막아버린다. (208-209쪽)

미시간대학교의 동물학자 리처드 알렉산더는 동물의 군거성이 세대 간 중첩과 노동의 분업, 한두 개체만 생식기능을 갖고 나머지는 생식기능이 없는 구조를 통해 대규모 집단을 이루며 살아가도록 진화해온 방식을 이해하려고 노력했다. 이런 조건들의 조합은 진사회성(eusociality)으로 불리게 됐다. 알렉산더는 일정한 조건이 주어지면 진사회성을 보일 수 있는 가상의 포유류를 상정했다.

케냐 나이로비대학교에서 박사과정을 밟던 제니퍼 자비스는 건조한 지역에서 살아가는 특이한 설치류의 생명활동을 밝히는 데 관심을 갖고 있었다. 그 지역의 수많은 식물은 땅속 식량인 동시에 물 저장기관인 커다란 덩이줄기로 진화함으로써 길고 예측이 불가능한 가뭄에도 살아남을 수 있었다. 그녀이 관심 대상이던 설치류는 벌거숭이두더지쥐로 주로 이런 덩이줄기에서 먹이를 얻으며 수많은 갈래로 갈라진 땅굴 속에서 '영원히' 살아간다. 땅굴에는 잠을 자는 방과 배설물을 모아두는 방이 갖춰져 있으며 전체 길이가 3킬로미터를 넘을 수도 있다.

연구를 통해 밝혀진 사실은 벌거숭이두더지쥐가 진사회성을 보인다는 것이었다. 100마리가 하나의 굴집에서 살아가지만 그중에서 오직 암컷 한 마리만이 새끼를 낳으며 수컷 세 마리와 짝짓기를 한다. 나머지는 무리를 지키고 출입구를 막고 굴착기처럼 굴을 확장하거나 새로 만드는 일을 돕는다. 덩이줄기는 무게가 최대 50킬로그램까지 나가기도 하는데, 이는 50~100마리에 이르는 군집 전체가 두 달 넘게 버틸 수 있는 먹이를 제공해준다. 다른 개체와의 협력을 통해 굶주림의 위험에서 벗어나는 대신 개체수 과밀 문제가 발생하는 비좁은 공간에서 먹이와 안전을 얻기 위해서는 생식불능이란 대가를 치러야 한다.

지하생활에 적합하도록 진화한 적응에는 거의 모든 체모의 상실, 외이(바깥귀)의 상실, 시력의 상실, 사지의 단축 등이 포함된다. 이처럼 '퇴화'로 보이는 모든 현상은 지하생활에 적응하기 위한 나름의 자구책이다. 그런 조건은 땅위에서는 치명적일 만큼 불리하지만 지하의 거주지에 머무는 데는 더할 나위 없이 유리하다. 나선 구조를 이루는 지하 굴집에 발을 들여놓은 순간 녀석들은 진사회적 삶에 갇히고 만다. (287-289쪽)

벌처럼 사는 포유류. 벌거숭이두더지쥐(Naked mole-rat)의 실제 몰골은 저기 적힌 것보다 좀 더... 음...

털이 없는 건 니 잘못이 아니야. 진화가 죄지...

책 뒷부분에는 하인리히가 사랑해 마지 않는 어릴 적 고향, 메인주의 숲 이야기가 많이 나온다. 초기 개척민들의 삶이 어떻게 숲의 변화와 이어지는지, 사과나무 한 그루로 생활사를 복원해가는 과정이 흥미롭다. 

챔프먼은 1744년 매사추세츠주의 레민스터에서 태어났다. 어린 조니는 숲을 개간한 공터에 지은 농장이나 그 부근에서 자라면서 돌을 주워모아 담을 쌓고 사과나무를 심었을 것이다. 1815년 4월 5~15일 인도네시아 탐보라 화산 분화가 있었다. 그로 인해 전 세계적으로 '여름 없는 해'를 맞았고 뉴잉글랜드 북부의 숲을 개간한 농장도 대부분 그 여파로 1816년 버려졌다. 농작물은 서리를 맞아 죽었고 6월에는 눈보라가 몰아치기도 했다. 1817년에는 혹독한 겨울 기근이 이어졌으며 사람들은 바위가 많은 뉴잉글랜드의 경사지를 떠나 '북서부 영토'로 불리던 중서부로 옮겨갔다. 1883년 8월 26~27일 발생한 인도네시아 크라카타우 화산 분화는 인류 역사상 두 번째로 큰 화산 폭발로, 전 세계 기온을 일시적으로 떨어뜨려 미국 정착민들이 땅을 포기하고 서쪽으로 이주하게 만든 두 번째 대이동을 초래했다. (328쪽)

저자가 32년 전 구해 심은 미국밤나무가 어떻게 숲을 바꿨는지에 대한 기록도 재미있다. 네 그루를 심었고, 거기서 어떻게 씨앗이 퍼져나가고, 누가 그것을 퍼뜨렸고, 어디까지 얼마나 퍼졌는지, 어떻게 자랐으며 결국 숲을 어떻게 바꿔갔는지를 꼼꼼히 추적하는 모습에서 생물학자의 집요함이 보인다. 

네 그루의 밤나무 아래와 그 근처에서 두 그루의 묘목을 찾아낼 수 있었는데 그중 몇 그루는 어미목으로부터 1킬로미터가량 떨어진 곳에서 발견됐다. 약 25만 평에 걸쳐 확산된 158곳의 밤나무 식재지점을 찾아냈다. 그중 120곳에서는 한 그루씩만 자라고 있었고 나머지에서는 2~20그루의 묘목이 빽빽이 무리를 이뤄 한 자리에서 자라고 있었다. 한 자리에 세 개가 넘는 씨를 옮길 수 있는 능력은 푸른 어치에게만 있다. 어미목 근처에서 자라는 묘목은 얼룩다람쥐의 작품을 가능성이 높다. 

종자회복을 위한 미국밤나무재단의 과학적, 윤리적 노력 덕분에 밤나무는 되살아나고 있다. 밤나무가 자라는 내가 사는 숲에도 칠면조가 다시 모습을 드러냈다. 밤나무와 칠면조 모두 기하급수적으로 늘어나고 있다. 네 그루의 밤나무 묘목을 심는 행위로 나는 어치에게 도움을 주는 것은 물론, 그 이상으로 숲의 생태계를 복원하는 데 일조했다. (321-324쪽)

저자의 시선은 동물에서 인간으로 향한다. 어째서 어떤 동물들은 고도의 길찾기 능력을 갖춘 것일까 하는 의문의 방향을 바꿔 하인리히는 '어째서 인간에겐 그런 능력이 없는 걸까'를 묻는다. 

최근 16곳의 연구소에 속한 47명의 저자들과 함께한 펜실베이니아주립대학교 비교유전체학 및 생물정보학 연구소의 스티븐 슈스터와 웹 밀러는 남아프리카의 코이산(!구비-나미비아 토착 원주민 부족의 원로 이름), 반투(투투 대주교)를 비롯한 다섯 개 아프리카 종족의 완벽한 유전자 서열을 만들어냈다. 이들은 산 혹은 부시먼으로 알려진 코이산이 "유전적으로 그 밖의 인류와는 다르며" 더 나아가 "유럽인이나 아시아인이 아닌 자기들끼리 더 많은 차이를 보인다는" 결론을 내렸다. 

이들 사이에 나타난 유전적 차이는 이들의 오랜 역사와 관계가 있다. 이들의 유전적 변이는 기존 집단 속에 그대로 잔존한 반면, 아프리카를 떠난 소수의 인류는 다양한 유전체로부터 단 하나의 엄선된 유전체만을 취했을 것이다. 하지만 나는 부시먼 전체가 아프리카에 있는 보금자리를 떠나지 않고 자신들의 고유성을 유지했다는 사실이 중요하다고 본다. 그들은 왜 떠나지 않았을까?

엘리자베스 마셜 토머스는 몇 가지 단서를 제시한다. "그들은 떠돌아다니기 때문에 집이 없는 것처럼 보이기도 한다. 그들은 부족별로 고유한 영역이 있으며 경계선을 엄격하게 지킨다. 거기서 살아가는 사람들은 덤불마다 어떤 먹을거리가 자라는지를 속속들이 알고 있다." 다시 말해 그들은 정확히 홈리스와는 정반대에 속한다. 부시먼의 집은 그들이 살아가는 땅이고, 그들이 불을 피우는 곳이 곧 집이다. 구조물로 집을 에워쌀 필요도 거의 없었기에 그들은 자유로웠다. 코이산은 사나운 유목민 부족들로부터 남쪽으로 수천 킬로미터 떨어진 곳에서 살아갔기 때문에 자신들의 영역을 침해받지 않을 수 있었다. (390-391쪽)

우리가 선천적으로 귀소 항법 메커니즘을 타고나지 않았다는 것만은 확실하다. 이정표에서 이정표로 옮겨가는 것 말고는 알바트로스, 붉은바다거북, 제왕나비에 비해 우리는 직선으로 걷는 일조차 힘들 수 있다. 선천적인 방향 정위 능력의 부족은 인간이 집에 머무는 걸 좋아하도록 진화했다는 증거나 다름없다. (392쪽)