물고기는 생각보다 똑똑하다

중앙일보

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강찬수 기자

지난 2016년 1월 강원도 화천군 화천천에서 열린 산천어축제를 찾은 관광객들이 낚시를 즐기고 있다. [사진제공=화천군]

물고기는 생각보다 똑똑하다

6일 강원 화천에서 산천어축제 열려 #물고기는 겨울축제 테마로 자리매김 #물고기 기억은 3개월, 1년까지 지속 #물총고기 사람 얼굴을 구별할 정도 #냄새로 자기 태어난 곳 찾아가기도

6일 강원도 화천에서 산천어 축제가 열렸다. 오는 28일까지 이어지는 산천어 축제에 올해도 100만명 이상의 관광객이 찾을 것으로 예상된다. 27일부터 다음 달 4일까지는 인제에서 빙어 축제도 열릴 예정이다. 이처럼 물고기를 테마로 한 행사가 중요한 겨울축제로 자리를 잡고 있다. 이번 주 '에코 파일'은 물고기에 관한 내용이다.

15초만 지나면 잊는다는 것은 ‘거짓’

금붕어를 비롯한 물고기의 기억력이 3초 혹은 15초 밖에 지속하지 않는다는 얘기는 사실이 아닌 것으로 확인되고 있다. [중앙포토]

물고기는 낚시에 걸려 혼쭐나도 15초만 지나면 잊어버린다는 얘기가 있다. 그만큼 물고기의 기억력은 형편없다는 얘기다.
하지만 물고기는 사람들이 생각하는 것 이상으로 똑똑하다.
지난 2006년 호주 연구팀 실험에서 금붕어의 기억력은 조사했더니 적어도 3개월 정도는 지속하는 것으로 나타났다.
다른 금붕어들의 싸움을 목격했던 금붕어는 그 싸움에서 이긴 금붕어를 만나면 피하거나 온순한 태도를 보였는데, 그런 태도가 상당히 오래갔다는 것이다.
또 구멍이 뚫린 그물로 물고기를 건져 올리는 실험을 4~5차례 반복하면 물고기들은 구멍이 어디에 있는지를 알고 거기로 모두 빠져나갔다.
그리고 1년 뒤에 실험을 똑같은 구멍 뚫린 그물로 반복했을 때 물고기들은 구멍의 위치를 기억해내고 즉시 빠져나갔다. 기억이 1년 정도는 지속하는 셈이다.
2008년 미국 해양생물연구소 과학자들의 실험에서는 검은바다배스에게 신호음을 들려주면서 동시에 작은 수조로 들어가 먹이를 먹도록 하는 방식으로 훈련을 시켰다.

이후 신호음을 보내지 않고 중단했다가 다시 신호음을 내는 방식으로 얼마 동안 신호음을 기억하는지 파악을 했더니 일부 물고기는 5일, 어떤 물고기는 10일까지도 신호음을 기억하는 것으로 나타났다.
물고기 중에서 물총고기는 사람의 얼굴을 구분할 수 있다는 연구결과도 있다.
수조 앞에 모니터를 두고 사람들의 얼굴을 익히도록 한 뒤 얼굴을 익힌 사람과 낯선 사람의 사진을 나란히 보여주면 대부분 얼굴을 익힌 사람의 사진을 향해 물을 뿜었다는 것이다.

물고기들도 통증을 느낄까.

낚싯바늘에 걸린 물고기 [중앙포토]

일부 연구자들은 낚싯바늘에 꿰어 주둥이를 다치면 물고기도 아픔을 느낀다고 주장한다.
2003년에 발표된 연구 결과를 보면, 입술을 산(酸)으로 데거나 벌침에 쏘인 무지개송어는 수조 바닥의 돌에 쏘인 부분을 문지르는 행동을 보였다. 연구자들은 이것이 물고기가 통증을 느낀다는 증거로 제시했다.
2009년 노르웨이와 미국의 과학자들은 금붕어를 두 집단으로 나눠 한쪽은 모르핀 진통제를 투여하고, 다른 한쪽은 아무런 조처를 하지 않은 상태에서 물의 온도를 서서히 38도까지 올렸다.
진통제 없이 뜨거운 물을 만난 물고기들은 물의 온도를 다시 낮춘 후에도 무기력하게 떠도는 것이 관찰됐다. 이는 물고기들이 통증을 느끼고, 그것을 기억한다는 사실을 보여준다는 게 연구자들의 설명이었다.
하지만 지난 2013년에는 물고기의 뇌에 통증을 받아들이는 수용체가 없다는 연구결과가 발표됐다.
물고기가 통증을 느낄 것인가에 대해 다시 논란이 벌어졌다. 어쨌든 물고기가 사람과 같은 방식으로는 통증을 느끼지 않을 것은 분명하다.

소리로 대화하는 물고기

2015년 강원도 횡성군 마옥저수지에서 발견된 피라냐. 원주지방환경청은 이 저수지에서 발견된 피라냐와 레드파쿠의 유출을 막기 위해 저수지 수문을 폐쇄하고 이를 포획했다. [중앙포토]

피라냐는 다른 물고기를 쫓아갈 때 부레을 진동시켜 소리를 낸다. [증앙포토]

물고기에게 소리는 대단히 중요하다. 물고기들은 짝짓기 상대를 유혹하거나 적을 쫓기 위해 다양한 방법으로 소리를 낸다. 지느러미를 찰싹거리거나, 부레를 진동시켜 소리를 낸다.
아마존 강의 피라냐도 짝짓기를 위한 구애 행동을 할 때, 다른 피라냐를 쫓아갈 때 소리를 낸다. 피라냐가 부레를 진동시키는 속도는 초당 150회 정도인 것으로 알려졌다. 식인 물고기로 알려진 피라냐들이 떼를 이루는 것은 상대를 공격하기보다는 다른 포식자들로부터 방어하기 위한 것이다.
물고기들은 몸통의 측선을 통해 물 움직임을 감지하고 소리를 듣는다. 일반적으로 물고기들은 사람과 비슷한 30~1000㎐(헤르츠)의 소리를 듣지만, 금붕어 등 일부 물고기는 고주파(3000~5000㎐)도 들을 수 있다. 장어의 경우는 초저주파도 듣는다.
호주 대보초(Great Barrier Reef) 부근에 사는 자리돔, 베도라치 등 물고기의 새끼들은 예민한 청각을 동원해 살 곳을 결정한다. 새우 등 먹잇감이 내는 고주파 소리를 듣고 먹이를 구하기 쉬운 장소를 자신이 살 곳으로 고른다는 것이다.
아귀의 경우 포식자인 병코돌고래의 공격을 피하기 위해 병코돌고래의 소리에 귀를 기울이는 것으로 알려져 있다. 짝짓기를 위해 소리를 내던 아귀들은 돌고래들의 소리, 즉 파열음 혹은 파열음과 휘파람이 섞인 소리가 들리면 즉시 짝을 부르기 위해 소리 내던 것을 중단한다.
이 때문에 선박이나 시추작업, 광물탐사, 수중음파탐지기 작동 등 인간이 내는 수중 소음은 해양 동물에게 해를 끼치게 된다. 짝짓기를 방해하는 것은 물론 일부 물고기 경우 소음으로 부레가 터질 수도 있다.
빛이 없는 심해에서는 물고기들의 생존과 번식에 있어 소리는 아주 중요하다. 인공 소음이 막대한 영향을 끼칠 수 있다는 의미다.

냄새로 집을 찾아간다

영화 '니모를 찾아서'에 등장하는 흰동가리(앞쪽) [중앙포토]

물고기에게는 후각도 중요하다. 열대 물고기 중에는 해류의 냄새로 방향을 찾고, 집을 찾아가는 것으로 확인됐다.
영화 ‘니모를 찾아서’의 주인 공인인 어린 흰동가리가 태어난 곳으로 돌아온다. 알에서 깨어난 뒤 해류에 실려 10~12일 동안 넓은 바다로 떠내려간 흰동가리 새끼는 집 부근 나무에서 바다로 떨어지는 나뭇잎 냄새를 기억하고 태어난 곳으로 되돌아오는 것으로 확인됐다.
바다에서 자란 연어 역시도 짝짓기를 위해 자기가 태어난 강을 다시 찾을 때 냄새로 확인하는 것으로 알려져 있다.
냄새는 짝을 찾거나 먹이를 구하는 데도 중요하다.
하지만 물고기들은 니켈 등 중금속 등으로 오염된 호수나 강, 바다에서는 제대로 냄새를 맡을 수가 없다. 중금속이 콧속 신경세포(뉴런)를 파괴하기 때문이다. 냄새를 맡지 못하던 물고기도 깨끗한 곳으로 옮겨주면 후각이 디시 작동하기 시작한다.
반대로 북미 원산 농어의 한 종류는 먹잇감을 속이기 위해 화학물질을 내뿜는 것으로 추정된다. 평소에는 농어를 피해 달아나던 곤충이나 개구리가 어느 순간에는 전혀 농어를 두려워하지 않다가 농어에게 잡아먹히는 상황이 벌어지는 것이다.
과학자들은 정확한 메커니즘은 알 수 없지만, 이 농어가 자신의 존재를 알아채지 못하도록 화학적인 위장술을 구사하고 있을 것으로 추정했다.

새끼에게 젖을 먹이는 물고기도

머리 부분이 투명한 물고기 [중앙포토]

등가시치 과(科)의 물고기 미두갈치는 난소의 여포(濾胞)라는 조직을 이용해 아직 태어나지 않는 뱃속 새끼에게 젖을 빨리는 것으로 알려져 있다.
미두갈치는 유럽 근해에 서식하며 약 6개월 동안의 임신 기간을 가진 뒤 커다란 새끼를 낳는다. 새끼들은 어미 뱃속에서 난황(알에 포함된 영양물질)의 양분을 모두 소모한 다음에는 여포의 끝부분에서 흘러나오는 양분액을 섭취한다.
같은 태생 물고기라도 거피는 임신 기간이 2~3주이고, 거피 새끼들은 난황의 양분만을 섭취한다.
2011년 영국 스코틀랜드 북부 오크니제도의 바다에서는 뇌가 없는 물고기가 발견됐다. 이 물고기는 선사시대 생물인 창고기로 원시적인 신경조직은 갖고 있으나 뇌를 갖지 않고 있어 초기 척추동물로 분류된다.
2013년 수심 2000~2600m의 태평양 심해에서는 머리 부분이 투명한 물고기가 발견됐다. 이 물고기는 얼굴 앞부분에 눈 두 개가 달려 두 눈이 같은 방향을 볼 수 있는 형태였다. 머리 부분은 투명해 속이 들여다보였지만, 몸 부분은 짙은 색깔을 띠고 있었다.

쏠배감펭은 지느러미를 그물처럼 사용해 먹이를 잡는다. [중앙포토]

쏠배감펭(Lion fish)은 등에 난 여러 장의 지느러미를 먹이를 잡는 데 활용한다. 쏠배감펭은 한 마리가 아니라 여러 마리가 함께 지느러미를 펼치는 방식으로 협동해서 먹이를 잡는다. 어부가 그물을 치듯이 먹잇감이 되는 다른 물고기를 몰아댄다.
남미 아마존에는 사람처럼 생긴 이빨을 가진 파쿠라는 물고기도 산다. 수초나 수면에 떨어진 단단한 식물의 열매를 주로 먹는다. 지난 2011년 파푸아뉴기니에서는 탈출한 이 물고기가 남성 생식기를 열매로 착각, 물어뜯는 바람에 어부 두 명이 과다 출혈로 사망한 것으로 알려졌다.

사람 비슷한 이빨을 가진 파쿠 [중앙포토]

2015년에는 깊은 바다에 사는 빨간개복치가 온혈 어류라는 것이 밝혀지기도 했다. 미국 국립해양대기청 소속 연구팀은 빨간개복치가 포유류나 조류처럼 따뜻한 피를 온몸에 순환시킨다고 밝혔다.
연어나 상어처럼 어류 중에서 일시적으로 몸 일부의 온도를 상승시키는 종류가 있으나 몸 전체의 피가 온혈 어류인 경우는 빨간개복치가 처음이다. 이 물고기는 물속에서 산소를 흡수하는 아가미 혈관 주위를 따뜻한 피가 흐르는 혈관으로 감싸는 정교한 열교환 시스템도 갖추고 있다. 아가미의 차가운 혈관을 미리 데우는 방식이다.

최초로 발견된 온혈 물고기인 빨간개복치 [중앙포토]

몇 달씩 굶고도 살아남는다

꺽지의 알 속 사이에 자신을 알을 낳는 감돌고기 [중앙포토]

꺽지의 알 [중앙포토]

꺽지 [중앙포토]

맹그로브 숲(홍수림)에 사는 송사릿과의 작은 물고기인 킬리피쉬는 물이 마르면 축축한 썩은 나무 속 구멍에 보금자리를 틀고 다시 물이 찰 때까지 몇 달씩 숨어서 버틴다. 최대 몸길이 7.6㎝인 물고기는 다시 물을 발견할 때까지 아가미 대신 피부로 호흡하면서 생활한다.
지난 2011년 2월 강진이 발생, 181명이 사망했던 뉴질랜드 크라이스트처치에서는 4개월 넘게 먹이를 먹지 않았는데도 수족관 금붕어가 살아남았다. 지진 피해로 인해 무너진 상가에 사람들의 출입이 금지되는 바람에 먹이를 먹지 못했는데 수초를 먹으며 버틴 것이다.

특이한 번식 전략을 가진 물고기도 있다. 국내에 서식하는 민물고기인 감돌고기는 자신의 알을 꺽지 산란장에 몰래 낳는다. 뻐꾸기가 남의 둥지에 알을 낳는 것과 같은 탁란(托卵)이다. 감돌고기 암컷이 알을 낳으면 수컷이 재빨리 정자를 뿌린다. 꺽지가 자신의 알을 지키는 사이에 감돌고기 알은 먼저 부화해 산란장을 떠난다.
각시붕어는 민물조개의 몸에 알을 낳는다. 각시붕어 암컷이 긴 산란관을 몸 밖으로 내고, 조개의 몸속에 알을 낳으면 다시 수컷이 민물조개의 몸에 정자를 집어넣는다. 각시붕어의 알과 정자는 조개 몸속에서 만나 수정이 되고, 부화한 뒤 새끼가 조개 밖으로 나온다.
칼납자루나 임실납자루도 조개에 알을 낳는다. 칼납자루는 대부분 말조개와 작은말조개에 산란하고, 임실납자루는 민납작조개와 부채두르럭조대에만 산란한다.

임실납자루 암컷. 몸 아랫 부분에 길게 나온 것이 산란관이다. 이 산란관을 이용해 조개에 알을 낳는다. [중앙포토]

베트남 메콩 강에서는 생식기가 턱에 달린 작은 물고기 종들이 살고 있다. 어떤 종은 암컷의 오른쪽 옆에 붙어서, 어떤 종들은 암컷의 왼쪽 옆에 붙어서 짝짓기를 한다. 암컷은 수컷의 정자를 몸속에 저장하고 있으며, 체내에서 수정한다.

턱 부분에 생식기를 가진 물고기. [중앙포토]

개발로 생존 위협을 받는 물고기들

모래 속에 숨는 것을 좋아하는 토종 민물고기 흰수마자 [중앙포토]

전국 하천에는 3만4000개의 크고 작은 보(湺)가 존재한다. 보는 하천 생태계의 단절을 가져온다.
어도(魚道)를 설치하면 물고기들이 오르내릴 수도 있으나, 보의 15% 정도에만 어도가 설치돼 있고, 그나마 제 기능을 하는 어도는 4.9%에 지나지 않는 것으로 보고되고 있다.
4대강 살리기 사업을 통해 강바닥을 준설하고 보를 쌓은 한강과 낙동강 등에서도 토종 물고기의 서식 환경은 나빠졌다. 수심이 깊어지고 물 흐름이 느려지면서 토종 민물고기 대신 호수에서 살아가는 물고기나 블루길과 배스 같은 외래종이 늘어났다는 보고도 있다.
낙동강의 경우 얕은 여울의 모래 속에 사는 흰수마자 등이나 모래주사 등의 서식지가 사라졌다. 흰수마자는 날렵한 몸매에 네 쌍의 수염을 가진 물고기다. 맑은 물이 흐르는 여울이 있고, 바닥엔 너무 굵지도 않고 가늘지도 않은 모래가 쌓여 있는 곳을 좋아한다. 낙동강 상류 내성천 같은 곳이다.
하지만 4대강 사업으로 낙동강 본류 준설이 시작되면서 흰수마자가 살던 내성천은 모래가 하류로 쓸려 내려가는 바람에 살 곳을 잃었다.

외래종 물고기인 블루길 [중앙포토]

외래종 물고기인 배스 [중앙포토]

한강도 상황은 비슷하다. 2010년 남한강대교와 여주보 상류 등 남한강 본류 구간에서 채집됐던 꾸구리(멸종위기 II 급)는 2012년 지류인 섬강에서만 발견됐다. 꾸구리는 물이 맑고 바닥에 자갈이 깔린 여울에서 사는 물고기인데, 강바닥이 준설되고 수심이 깊어지면서 본류에서는 사라진 것이다.
정부에서는 멸종위기종을 실험실 내에서 증식해 풀어주는 복원사업을 진행하고 있다. 하지만 서식지가 파괴된 상태에서 물고기만 계속 방류한다고 사라진 물고기가 되살아날지는 의문이다.