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향유고래가 내는 윙윙거리는 소리의 용도 첫 확인

향유고래가 먹이에게 음향 충격을 주는 것은 사실일까
처음으로 향유고래가 먹이를 잡는 동안 고래의 음향 탐지기술을 관찰했다.

연구자들이 처음으로 향유고래가 메아리를 위해 큰소리 클릭(딸깍하는 소리)을 사용하는 방법조사했다. 10미터가 넘는 이 고래가 주변의 음향 세계를 어떻게 인식하는지도 장치를 사용해 연구했다. 고래의 코에 부착한 센서는 향유고래가 약 250m 떨어진 클릭 음향에도 여전히 메아리를 청취하고 있음을 밝혀냈다. 특히 광범위한 반향이 있다. 일반적인 믿음과는 달리, 향유고래는 먹이를 기절시키기 위해 극도로 큰 음향을 사용하지 않는다.

▲ 향유 고래의 거대한 코는 무엇보다도 시끄러운 클릭소리를 위한 공명실 역할을 한다. 향유고래가 그것을 어떻게 사용하는지, 생물 학자들은 이제 알게되었다.

그의 거대한 머리에서 기름이 얻어지기 때문에 향유고래(원래 이름 spermaceti whale)라느 이름이 붙었다. 향유가 고래의 정자라고 잘못 알려져 정자고래라고 불린다는 속설도 있다. 아마 정액을 뜻하는 영어 단어 ‘sperma’와 비슷해서 정자고래라고 잘못 부르게 된 것 같다.
 
*향유 : 경랍(鯨蠟)이라고도 한다. 향유고래(Physeter catodon)의 두골 속에 들어 있는 기름을 냉각할 때, 고래기름을 빼내고 흰색 결정으로 석출된다. 주성분은 팔미트산 세틸(cetyle palmitate)이다.

향유고래의 머리는 몸길이의 최대 3분의 1을 차지한다.
뇌는 동물계에서 가장 무거워 10킬로그램에 달한다. 거대한 머리는 그의 건강한 기관을 위한 공명실 역할을 한다.
약 230데시벨(dB)를 자랑하는 향유고래의 클릭 음은 기록적이다.
이 클릭하는 수중 음파는 고래에게 위치 지원 및 먹이를 추적하는 음향 레이더로 사용된다.

동물의 왕국에서 가장 큰 수중 음향의 수수께끼

이 향유고래의 클릭 수중 음파가 얼마나 멀리 확장되고 고래가 어떻게 사용하는지 지금까지 거의 알려지지 않았다.
오르후스 대학의 페르닐 톤네센(Pernille Tønnesen)과 동료들은 “향유고래가 강력한 클릭을 사용하여 먼 거리까지 그리고 깊은 바다에 있는 먹이로부터 반향 시킨다는 증거가 있지만, 지금까지 이 가정에 대한 직접적인 테스트는 아직 부족했다”고 설명했다.

또한 고래가 무겁고 거대한 머리로 먹이를 어떻게 잡아먹는지, 특히 물고기와 문어를 잡는 방법은 여전히 ​​의문이었다. 일부 과학자들은 향유고래가 먹이를 마비시킬 수 있는 힘으로 먹이를 때렸다고 의심했다. 그런 다음 그는 서두르지 않고 그들을 먹어 치울 수 있었다는 상상이다. 이 음향 마취제는 이전까지 추측에 불과했다.

▲ 부리고래의 모습 https://www.flickr.com/photos/noaaphotolib/5020535408/ Author NOAA Photo Library

장거리 메아리(에코, echo) 위치

톤네센(Tønnesen)과 그의 팀은 이것이 사실인지 확인했다.
그들은 향유고래의 코에 센서를 직접 부착하여 방출 및 반사된 고래 클릭의 전체 음향 세계를포착 할 수 있었다. “우리는 이 장치를 가지고 향유고래가 기관으로 소리를 내서 되돌아오는 메아리를 처음으로 기록했다”고 연구원들은 말했다. 연구원들은 거의 고래의 귀처럼 들었다.

센서를 이용한 ‘함께 듣기’로 알게 된 것 :
향유고래의 큰 클릭은 실제로 그 반향이 매우 넓은 범위까지 작용한다.
톤네센(Tønnesen)과 연구팀은 “우리는 144미터 거리에서 개별 유기체의 메아리와 245미터 거리에서 따뜻한 물고기의 메아리를 포착 할 수 있었다. 그러나 고래의 탐지 범위는 2~3배 더 늘어날 가능성이 있다”고 말했다.

▲ 돌고래의 두개골 구조: 두개골(녹색), 파란색(전두 점액주머니), 하늘색(후두 점액주머니), 빨간색(음향 입술), 흰색(공기) 출처:Author Petwoe / 위키미디어

생물 학자들에 따르면, 이 장거리 음파 탐지는 향유고래가 심해에서 사냥에 적응할 수 있는 열쇠라고 할 수 있다. 음향으로 먼 시야를 파악하는 능력 덕택에 해양 포유류가 깊은 곳에 흩어져있는 어류나 오징어를 찾을 수 있다.

먹이를 사냥할 때 내는 "버즈(윙윙거리는 소리)"

기록은 또한 향유고래가 어떻게 먹이를 사냥하는지 밝혀냈다.
그는 청각 분야에서 발견되는 먹이의 10% 미만을 직접 목표로 삼았다.
대부분의 경우, 윙윙거리는 소리가 가장 두터운 ‘소리 덤불’에서 수영하는 것이 아니라 조용하고 메아리가 적은 평온한 물에서 물고기 나 오징어를 선택한다.
그가 먹이를 목표로 삼고 나서 사냥이 시작된다.

향유고래는 집약적인 사운드 시스템을 시작하기 전에 최대 24미터까지 먹이에 접근한다.
이제는 특히 클릭 소리를 내며, 메아리로 먹이와 움직임을 보다 정확하게 볼 수 있다.
연구진은 “이 '윙윙거림'이 시작되는 거리는 부리고래보다 실질적으로 더 크고 작은 이빨 고래보다 4배 더 길다. 이것들은 그들의 먹이로부터 절반에서 몸길이까지 집중적인 강화를 시작하기 때문에 향유고래는 거의 몸길이 3배에서 시작한다.

▲ 이빨 고래. 사진출처: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lagenorhynchus_obscurus.jpg

이러한 차이점은 강력한 향유고래의 다소 제한된 기동성과 관련이 있을 수 있다.
그것은 매우 기동성이 없기 때문에 가능한 한 빨리 먹이의 움직임을 감지해야 한다.
생물 학자들은 "고래는 윙윙소리가 울릴 때 빠른 클릭으로 움직임을 계획 할 수 있는 더 넓은 범위와 시간을 갖게 된다"고 말했다.

먹이에게 음향 충격을 주는 것은 사실일까

센서를 통해 밝혀진 또다른 사실은, 향유고래가 소리로 먹이를 실신시켜 잡아먹는 다는 것은 분명히 신화이다.
소리를 내는 향유고래는 심지어 "윙윙 거리기"를 시작할 때 클릭 소리의 강도를 상당히 하향 조정하기 때문에. Tønnesen과 그녀의 연구팀은 “먹이에 도달하는 소리의 최대값은 실험에서 오징어에 무해한 것으로 보이는 음압 수준보다 훨씬 낮다”고 보고했다.

이로 인해, 소리로 상대를 약화시킨다는 가설은 아마도 책상의 이론과는 다르다고 과학자들은 강조했다. "향유고래의 강력한 바이오 음향으로 장거리 반향을 찾아 먹이를 선택할 수 있지만 먹이를 마취시키는 것은 아니다.”

(Royal Sciety Biology Letters, 2020; doi : 10.1098 / rsbl.2020.0134)
출처: Biology Letters

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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