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- 이 지역 중심부에만 약 6천 마리의 문어가 떼를 지어 노닐고 있다.
- 암컷은 2년 동안 알을 품는데, 심해에서는 상대적으로 빠른 속도
- 어미는 새끼 부화한 후 죽어서 숨어 있는 청소부들의 먹이 돼

세계 최대 규모의 문어 요람에서 알게 된 것
따뜻한 심해 소스에 둥지를 틀면 배아 발달이 가속화되는 것으로 보인다.

심해 번식지:
캘리포니아에서 세계 최대 규모의 문어 양식장이 발견된 지 5년 후, 연구자들은 이제 그곳에서 두족류의 둥지 행동에 대한 새로운 통찰력을 얻었다. 이에 따르면 이 지역 중심부에만 약 6천 마리의 문어가 떼를 지어 노닐고 있다고 한다. 암컷은 2년 동안 알을 품는데, 심해에서는 상대적으로 빠른 속도다. 그들은 온천의 열을 이용해야만 이 일을 할 수 있다. 새끼가 부화한 후에는 죽어서 숨어 있는 청소부들의 먹이가 된다. 

▲ 수천 마리의 진주 문어가 캘리포니아 외곽의 "문어 정원"에서 알을 품는다. 포식자로부터 클러치를 보호하기 위해 그들은 두꺼운 진주처럼 보이도록 팔을 몸에 감고 있다. © 2022 MBARI

2018년 캘리포니아 해안에서 떨어진 연구팀은 수천 마리의 진주 문어(Muusoctopus Robustus)가 멸종된 심해 화산 절벽 아래 3.2km에 둥지를 틀고 있는 놀라운 광경을 목격했다. 더 불을 뿜지는 않지만 데이비슨 해산(Davidson Seamount)에는 여전히 얼음이 많은 심해수를 가열하는 수많은 열수 분출구가 있다. 연구자들은 이것이 문어의 대량 축적과 관련이 있을 수 있다고 가정한다.

문어 정원 방문

Monterey Bay Aquarium Research Institute(MBARI)의 제임스 베리(James Barry)가 이끄는 연구원들은 "문어 정원"으로 알려진 문어 둥지에 대해 더 자세히 알아내기 위해 첨단 장비를 사용해 3년 동안 이 지역을 모니터링했다. 이는 무엇보다도 고해상도 이미지, 저속 촬영 비디오, 해저 온도 및 산소 측정값을 제공했다. 자율 수중 차량도 어미 문어를 방해하지 않고 두족류 사육장을 미터기에 매핑했다.

광범위한 데이터를 기반으로 Barry와 그의 팀은 이제 처음으로 Davidson Seamount에서 문어의 수를 정확하게 수량화할 수 있었다. 이에 따르면 이 지역 중심부 2.5헥타르에만 진주문어가 5,718마리 있는데, 그중 둥지를 틀고 있는 암컷이 4,707마리이다. 그들이 팔을 몸에 감고 거의 거꾸로 된 채 해저에 쪼그리고 앉아 있다는 사실로 알아볼 수 있다. 멀리서 보면 자몽만한 연보라색 진주처럼 보이기 때문에 진주문어라고도 불린다.

중심에서 멀리 떨어져 있어도 데이비슨 해산(Davidson Seamount)에는 문어가 가득하다. Barry와 그의 동료들은 333헥타르 규모의 마운드의 총 개체수가 2만 마리 조금 넘는 것으로 추정했다.

▲ 그림 1. 문어정원의 위치와 모습. (A) 데이비슨 해산(Davidson Seamount) 및 열수 온천/문어 요람 지도. (1) 문어 정원. (2) 옥토콘. 삽입: 문어 정원 언덕의 세부 사항. 미터 단위의 등고선. 중앙 심도 색상 섹션으로 표시된 고해상도(2.5ha)로 매핑된 중앙 영역이다. (B) 열수천의 영향을 받은 균열에 둥지를 틀고 있는 Muusoctopus Robustus 암컷. (C) M. 로부스투스 탄소 보조금의 혜택을 받는 안토조아 말미잘이 있는 문어. (출처:관련논문 Abyssal hydrothermal springs—Cryptic incubators for brooding octopus / Science Advances / 23 Aug 2023 Vol 9, Issue 34)

따뜻한 봄은 번식기를 단축시킨다.

이 동물들은 모두 한곳에서 무엇을 하고 있을까? 문어들은 왜 이 자리에 모이는 걸까? 연구자들은 진주 문어가 열수 분출구가 흐르는 틈새에 의도적으로 머무르는 것을 관찰했다. 추가 측정에 따르면 평균 기온은 11도인 반면 주변 수온은 1.6도에 불과하다.

따라서 Barry와 그의 팀은 이러한 열 증가가 문어의 번식에 도움이 된다고 가정한다. 문어는 스스로 체온을 조절할 수 없는 냉혈동물이기 때문이다. 심해의 추운 온도는 신진대사를 늦추고 그에 따라 배아의 발달을 엄청나게 지연시킨다. 또 다른 심해 문어 종은 알을 부화하는 데 4.5년이 걸린다.

▲ 그림 3. Octopus Garden의 수심측정 및 포토모자이크. (A) Octopus Garden 중앙 2.5ha의 수심측량에 대한 색상 그라데이션 투시도. 흰색 점 M. 로부스투스 위치를 나타낸다. (B) 중앙 문어 정원의 이미지 모자이크 지도 보기. (A)와 같은 M. 로부스투스. (C 및 D) 이미지 모자이크 부분의 클로즈업 표시 웅덩이(C)와 균열(D)에 있는 M. Robustus와 저서 거대동물 군집. (E) 대부분의 문어와 유사한 전형적인 거꾸로 된 위치에서 번식하는 M. Robusus의 사진 (출처 관련논문)

진주 문어가 화산 주변의 차가운 물에서 번식하려면 해양생물학자들이 판단한 대로 5~8년이 걸릴 것이다. 그러나 온천 중에는 이 시간이 2년 미만으로 단축된다. 이것은 또한 문어가 무방비 배아로 보내는 시간이 짧을수록 부상을 입거나 먹히거나 감염될 가능성이 적기 때문에 무리의 생존 가능성을 크게 증가시킨다. "어미 문어는 열수 분출공에 둥지를 틀고 새끼에게 유리한 출발을 제공한다"고 Barry는 요약했다.

암컷 문어는 목숨을 바친다

암컷 문어는 단순히 좋은 번식지를 선택하는 것보다 자손에 대한 헌신에 훨씬 더 앞장서고 있다. 약 60개의 길쭉한 알을 낳자마자, 그들은 자신을 보호하기 위해 둥지를 몸으로 덮고 그 이후로는 떠나지 않는 것으로 연구진이 관찰한 바 있다. 암컷은 잠복기 동안 조직에 저장된 식량을 먹는다. 두족류의 일반적인 경우와 마찬가지로 대부분은 새끼가 부화할 때까지 생존하지만 일부는 피로로 인해 더 빨리 죽는다.

반면에 수컷은 짝짓기 직후에 죽는다고 Barry와 그의 동료들은 보고했다. 죽은 부모와 고아 배아로 구성된 이 호화로운 뷔페에는 척탄병 물고기, 수염 난 수컷, 고둥, 말미잘과 같은 더 큰 청소 동물이 문어 시체를 먹기 위해 몰려든다.

▲ Davidson Seamount의 생활사: 암컷이 해당 지역으로 이동하고(a), 수컷과 짝짓기하고(b), 알을 낳고(c), 알을 품고(d), 부화되면(e) 죽는다(f). © Barry 외./Science Advances/CC-by-nc 4.0

이로 인해 문어 정원은 황량하고 영양분이 부족한 심해의 오아시스로 변한다. Barry의 팀은 외부보다 둥지 부지에 음식이 72% 더 많은 것으로 추정했다.

아직 열려 있는 질문
과학자들은 이미 신비한 문어 정원에 대해 많은 것을 알아냈지만 여전히 답이 없는 질문이 남아 있다. 진주 문어는 부화 후 어디로 갈까? 부모는 어떻게 온천을 찾을까? 그리고 그들은 그곳에서의 번식에 어떻게 적응했을까? 추가 연구를 통해 진주 문어의 특이한 삶에 대해 더 많은 정보가 밝혀질 수 있다.
(Science Advances, 2023; doi: 10.1126/sciadv.adg3247)
출처: Monterey Bay Aquarium Research Institute

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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