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- 아프리카에서 남아메리카까지 4,200km의 비행 기록 처음으로 관찰
- 능동 비행과 바람을 타고 활공하는 전략을 번갈아 가며 날아가야만 이 비행을 완료

기록: 나비가 대서양을 횡단하다
처음으로 아프리카에서 남아메리카까지 4,200km의 비행 기록 관찰

생물학자들은 나비가 이동 경로로 대서양을 건너는 것을 처음으로 관찰했다. 구체적으로, 그들은 무당나비 무리가 서아프리카에서 4,200km 떨어진 남아메리카까지 날아갔다는 것을 보여주었다. 이는 나비에 대한 새로운 기록이다. 그러나 팀이 설명하는 것처럼 곤충은 매우 특정한 조건에서만 힘든 바다 횡단을 완료할 수 있었다. 

▲ 이와 같이 나비들은 명백히 대서양을 횡단할 수 있다. 위키미디어/ Kathlyn N., Johan N

많은 동물이 겨울을 나거나 새로운 지역에 도달하기 위해 길고 힘든 이주를 하며, 그곳에서 새끼를 기른다. 연간 200만 마리의 누, 얼룩말, 영양이 세렝게티로 이동하는 것은 특히 인상적이다. 곤충도 이동한다. 매년 수십억 마리의 곤충이 프랑스에서 스페인으로 이동하기 위해 피레네 산맥을 건너간다.

해변의 "길 잃은" 나비들

“철새 곤충이 대륙과 바다 전체를 횡단할 수도 있을까?” 바르셀로나 식물원의 Gerard Talavera는 2013년 10월 남미 프랑스령 기아나의 대서양 해변에서 특이한 나비를 발견했을 때 스스로에게 이렇게 물었다. 그들은 날개가 찢어진 채 모래 위에 지쳐 쉬고 있는 나비(Vanessa Cardui)로 그려져 있어서 그곳에서 전혀 발견되어서는 안 됩니다. 가장 가까운 개체군은 북미에서 발견되며, 그렇지 않으면 주황색, 검은색, 흰색 무늬의 나비가 일반적으로 유럽과 아프리카에 서식한다.

이 나비들이 남아메리카에 어떻게 도달했는지 알아보기 위해 Talavera는 다른 과학자들과 팀을 이루어 "배신자" Painted Lady 나비의 게놈을 분석했다. 해변에서 발견된 동물은 유럽 및 아프리카 개체군과 가장 밀접한 관련이 있는 것으로 밝혀졌으며, 이는 북미 기원을 배제했다.

아프리카에서 남미까지

연구팀은 몸에 있는 꽃가루 DNA를 기반으로 남미에 고립된 나비의 기원을 더욱 정확하게 알아낼 수 있었다. 따라서 가는 털에 붙어 있는 꽃가루는 무엇보다도 열대 아프리카의 두 식물종에서 유래한 것이다. 이는 나비가 남아메리카에 도착하기 얼마 전에 아프리카 꽃을 먹어치웠기 때문에 Talavera와 그의 동료들이 설명하는 것처럼 아프리카에서 시작했음이 틀림없다는 것을 암시한다.

그런데 나비들은 어떻게 대서양 전체, 즉 약 4,200km의 거리를 횡단할 수 있었을까? 그림을 그린 여인들은 스칸디나비아와 서아프리카 사이를 오랫동안 이동하는 것으로 알려져 있지만, 한 번에 너무 많은 킬로미터를 날아 폭풍우가 치는 바다 위로 날아가면 가장 건강한 나비도 무릎을 꿇게 될 것이다.

바람이 길을 보여줬다.

퍼즐에 대한 해답:
아프리카와 아메리카 사이에는 일년 내내 대량의 사하라 사막 먼지를 대서양을 건너 남아메리카까지 운반하는 여러 기류가 있으며, 그곳에서 아마존 지역의 비료 역할을 한다. 팀은 대륙 사이의 그러한 공기 통로가 2013년 10월에도 존재했다고 보고했다. 이 시기는 무당나비의 여행일 가능성이 높다. 아마도 그는 동물들에게 길을 보여 주고 그들의 대륙간 논스톱 비행을 가능하게 했을 것이다.

“나비들은 에너지 비용이 많이 드는 능동 비행과 바람을 타고 활공하는 전략을 번갈아 가며 날아가야만 이 비행을 완료할 수 있었다. 우리는 바람이 없었다면 나비가 지방과 에너지를 모두 소모하기 전까지 최대 780km를 날 수 있었을 것으로 추정한다”고 공동저자인 바르셀로나 식물원의 Eric Toro-Delgado는 설명했다. 그러나 순풍의 도움으로 이 나비들은 팀이 재구축되는 동안 단 5~8일 만에 목적지에 도착했다.

나비가 세 대륙에서 생활

전반적으로 연구된 무당나비들은 일생 동안 서아프리카와 남아메리카 사이의 4,200km보다 훨씬 더 먼 거리를 여행했을 것이다. 날개에 있는 수소와 스트론튬 동위원소를 분석한 결과, 나비 중 일부는 애벌레 단계를 서유럽, 아마도 프랑스, ​​아일랜드, 영국 또는 포르투갈에서 보냈다는 것을 알 수 있다. 그곳에서 그들은 아프리카를 거쳐 마침내 남미로 날아갔다.

이는 무당나비가 일생 동안 3개 대륙을 횡단했을 뿐만 아니라 연구원들이 보고한 대로 총 7천 킬로미터 이상을 이동했다는 의미다. “우리는 나비를 아름다움의 취약성의 상징으로 보는 경향이 있지만 과학은 나비가 놀라운 업적을 이룰 수 있다는 것을 보여준다. 그들의 능력에 대해서는 아직 밝혀져야 할 것이 많다”고 바르셀로나 진화 생물학 연구소의 공동 저자인 Roger Vila는 말했다.

이주는 증가할 수 있음

생물학자들은 이주하는 무당나비들이 고립된 사례가 아니라고 가정한다. Talavera는 “이러한 이주가 우리 생태계에 미치는 빈도와 영향을 과소평가하고 있을 가능성이 있다”고 말했다. 아마도 대규모 기류 덕분에 다른 많은 곤충이 그 과정에서 새로운 대륙에 도달하고 바다 전체를 횡단할 수 있게 되었을 것이다.

연구팀은 지구 온난화와 기후 패턴 변화로 인해 이러한 장거리 이동이 앞으로 더 많이 발생할 수 있다고 의심하고 있다. 이는 결국 전 세계 생태계에 심각한 영향을 미칠 수 있다. Talavera는 “생물 다양성에 대한 잠재적 위험을 예측하고 완화하는 데 도움이 될 수 있는 곤충 확산에 대한 체계적인 모니터링 루틴을 장려하는 것이 중요하다”고 강조했다.
(Nature Communications, 2024; doi: 10.1038/s41467-024-49079-2)
출처: Spanish National Research Council (CSIC), University of Ottawa

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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