물고기도 방향 감각을 잃을까? 그에 대한 새로운 성찰을 가져온 무지개 송어 연구
상어는 포유류인 고래와는 달리 어류다. 고래가 방향 감각을 잃고, 또 치매를 앓기도 한다는 사실은 이제 상식이 되었지만, 물고기도 그런 비슷한 증상이 있는가가 궁금해졌다.
한창 논란인 부산 북항 친수親水공원 상어 부캉이가 방향 감각을 잃고 방황할 수도 있다 해서다. 그래서 관련 기사를 검색했더니,
간단히 말해 물고기도 방향감각을 잃기고 한다는 것이며, 그것을 증명한 선행 연구성과 중 하나로 아래 2013년 퀸즈 대학교 연구진 성과를 소개한다.
물고기의 항해 감각에 대한 새로운 통찰
(2013년 4월 24일) 퀸즈 대학교Queen’s University가 진행한 새로운 연구에 따르면 무지개송어rainbow trout가 항해 및 방향 감각에 사용하는 편광 시각polarized light vision이 나이에 따라 변화하는 것으로 나타났다.
어린 물고기는 하늘의 편광된 빛을 이용하여 항해할 수 있지만, 복잡한 방향 감각 작업을 수행하는 나이든 물고기는 편광된 하늘빛을 이용한 항해 능력을 잃는 것으로 보인다.
퀸즈 대학교 생물학과 크레이그 호리쉰Craig Hawryshyn 교수 연구실 샤이 사바Shai Sabbah 박사가 주도한 이번 연구는 이러한 의문을 해결하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.
사바 박사는 "어린 물고기는 눈의 아랫부분만 사용해 편광 신호를 감지하는 것으로 나타났다. 놀랍게도, 편광 신호를 감지하는 눈의 영역이 발달 과정에서 바뀐다는 사실도 발견했다"고 말했다.
"나이든 물고기는 눈의 아랫부분에서 편광 신호를 감지하는 능력을 잃는 대신, 눈의 윗부분에서 감지하는 능력을 얻게 됩니다."
하단부에서 상단부로 감각이 전환되면서, 더 깊은 물에서 헤엄치는 나이 든 물고기는 수중 편광장underwater polarized light field을 이용해 더욱 정확한 항해를 할 수 있게 된다.
이러한 전환 덕분에 무지개송어는 성장 과정 전반에 걸쳐 효과적으로 항해할 수 있다.
편광 시각Polarized light vision이란 서로 다른 편광 각도different angles of polarized light.를 구별하는 능력이다.
많은 무척추동물과 척추동물이 육지, 공중, 수중에서 길을 찾을 때 이 시각을 이용한다.
사바 박사 연구팀은 물고기가 어떤 눈 부위를 사용하는지 알아보기 위해, 서로 다른 편광 각도의 빛을 물고기의 눈에 비추었을 때 시신경에서 발생하는 신경 신호를 측정했다.
이번 연구 결과는 무지개송어와 연어를 포함한 연어과 어류의 항해 감각에 대한 오랜 의문을 해결하는 데 도움이 될 수 있다.
이 물고기들은 동물계에서 알려진 가장 복잡한 항해 행동 중 하나를 보여준다.
이 연구는 (2013년) 4월 24일자 신경과학 저널(Journal of Neuroscience)에 게재되었다.