철새들에게 가을은 어려움과 위험을 가져온다. 따뜻한 겨울 기후에 도달하기 위해 많은 새들은 엄청난 양의 에너지를 소비하고 폭풍, 고층 건물 및 기타 잠재적인 위협을 성공적으로 피하면서 수백 또는 수천 마일을 날아야 합니다.
그러나 과학자들은 이주를 감수할 가치가 있는 근본적인 상충관계가 있다고 오랫동안 생각해 왔습니다. 즉, 새들이 월동지에 도달하면 체온을 유지하기 위해 많은 노력을 기울일 필요가 없으므로 상당한 양의 에너지가 절약됩니다. “그러나 아무도 이것을 테스트한 적이 없습니다”라고 그는 말합니다. 독일 막스플랑크 동물행동연구소의 행동생태학자인 닐스 린닉(Niels Linnick)은 이렇게 말했습니다.
이제 Linick 박사와 그의 동료들이 이를 실현하는 데 성공했습니다. 부분적으로 이동하는 독일 찌르레기 개체군에 대한 연구를 바탕으로 한 그들의 발견은 기존 통념에 도전합니다. 과학자들은 한겨울에도 남부 유럽이나 북아프리카에서 따뜻함을 즐기는 찌르레기가 추위를 견디는 독일 찌르레기보다 에너지를 적게 소비하지 않는다는 사실을 발견했습니다.
이번 연구의 저자이자 미시간 대학의 동물 생태학자인 Scott Yanko는 “순익이 없다는 것은 놀라운 일입니다.”라고 말했습니다. (Janko 박사는 Yale University에 있는 동안 연구를 수행했습니다.)
연구 출판된 것 수요일의 생태와 자연진화에서는 또한 이 연구에서는 이민자들이 가을 여행을 몇 주 전부터 준비하기 시작하여 밤에 신진대사를 늦추어 여행을 위한 에너지를 절약한다는 사실도 밝혀졌습니다.
종합적으로 볼 때, 이번 발견은 이주가 “모든 이론이 예측한 것보다 훨씬 더 복잡하다는 것을 시사합니다. 많은 놀라움이 있었습니다”라고 Linick 박사는 말했습니다.
연구자들은 독일 남부의 숲에서 여름을 보내는 찌르레기를 연구했습니다. 대부분의 새는 겨울 동안 제자리에 머물지만 약 4분의 1은 10월과 11월에 남쪽으로 이동합니다. 이 철새들은 남부 유럽이나 북부 아프리카에서 겨울을 보낸 후 4월 초에 독일로 돌아옵니다.
최근까지 전체 이동 주기에 걸쳐 이 작은 육지 새들의 에너지 소비를 추적하는 것은 극히 어려웠습니다. 그러나 이제 소형 이식형 데이터 로거가 이를 가능하게 합니다. Linick 박사는 “이는 기본적으로 피트니스 스마트 시계를 착용한 새와 같습니다.”라고 말합니다.
이 장치는 9월부터 5월까지 약 9개월 동안 각 새의 체온과 심박수를 30분마다 기록했습니다. 심박수는 에너지 소비를 나타내는 잘 알려진 지표입니다. 새가 더 많은 에너지를 사용할수록 심박수는 더 빨라집니다. 과학자들은 118마리의 검은새에 데이터 로거를 이식했으며 결국 그 새 중 83마리를 다시 포획하여 결과 데이터를 다운로드할 수 있었습니다.
데이터는 평균 약 500마일에 달하는 이동 과정 자체가 새들이 추가 에너지를 소비해야 함을 확인했습니다. 데이터에 따르면 철새는 이 비용에 대한 사전 비용을 절약하기 시작했습니다. 독일을 떠나기 4주 전, 철새들은 밤에 심박수를 낮추기 시작했습니다. 일주일 반쯤 지나자 밤에도 체온이 떨어졌습니다.
Linick 박사는 “그들은 체온을 낮추는 것 같습니다.”라고 말했습니다.
텃새에서는 발생하지 않은 이러한 생리적 변화는 철새가 남쪽으로 여행하기 전에 에너지를 절약하는 데 도움이 되었습니다.
그러나 겨울 동안 철새의 심박수는 추운 독일에 남아 있던 철새의 심박수보다 낮지 않았습니다. 전체 이동 주기 동안 두 그룹의 새 모두 동일한 양의 에너지를 소비했다는 사실을 과학자들은 발견했습니다.
하지만 따뜻한 날씨에는 장점이 있었습니다. 연구진은 컴퓨터 모델링을 사용하여 지역 기상 조건에서 각 새가 체온을 유지하는 데 필요한 에너지의 양을 계산했습니다. 철새는 겨울 내내 독일에 사는 새보다 약간 높은 체온을 유지했으며, 그렇게 하는 데 훨씬 적은 에너지를 소비했습니다.
연구자들은 겨울 동안 독일에 남아 있는 검은새가 몸을 따뜻하게 유지하기 위해 추가로 18,600킬로줄(약 4,400칼로리에 해당)을 소비해야 한다는 사실을 발견했습니다. Janko 박사는 “그러나 심박수에서는 이러한 차이가 나타나지 않습니다”라고 덧붙였습니다.
이는 이주자들이 온도 조절을 위해 절약한 에너지가 다른 데 소비되었음을 의미합니다. Yanko 박사는 “우리는 이 에너지가 어디로 가는지 잘 모릅니다”라고 말했습니다. “이것은 해결해야 할 다음 큰 미스터리입니다.”
비행 자체가 모든 에너지를 설명할 수는 없지만 이주와 관련된 다른 “숨겨진 비용”이 있을 수 있다고 Linick 박사는 말했습니다. 예를 들어, 낯선 지역에서 겨울을 보내는 이주민들은 위협에 대해 더욱 경계해야 할 수도 있습니다.
아직 추측 중인 또 다른 가능성은 철새가 번식과 같은 다른 과정에 추가 에너지를 투자할 수 있다는 것입니다. 이를 통해 철새는 약간 더 큰 알을 낳거나 부모의 보살핌을 더 많이 제공할 수 있어 순 에너지 절약 없이도 선택적인 이점을 얻을 수 있습니다.
많은 질문이 남아 있지만 소형 데이터 로거와 같은 신기술은 과학자들에게 이전에는 상상할 수 없었던 질문에 답할 수 있는 기회를 제공한다고 Yanko 박사는 말했습니다. 그는 “방목 동물에서 측정할 수 있는 분야의 급속한 발전은 해마다 극적으로 증가하고 있습니다. 우리는 정말로 흥미로운 발견 단계에 있습니다.”라고 덧붙였습니다.
