Temperature effects on growth performance, feed utilization efficiency and nutrient retention of gilthead seabream Sparus aurata cultured under the Red Sea conditions

바다를 모든 물고기가 각자의 성장을 위해 요리하려는 데프가 가득한 거대한 주방이라고 상상해 보세요. 하지만 함정이 하나 있습니다. 바로 가스레인지의 온도가 변한다는 것입니다. 양식업의 세계에서 과학자들은 수온의 '골디락스 존(Goldilock Zone)', 즉 너무 차갑지도, 너무 뜨겁지도 않은 딱 적당한 상태를 찾기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 이 최적의 지점은 물고기의 몸 전체를 조절하는 온도 조절 장치 역할을 하기 때문에 매우 중요합니다. 수온은 심장 박동 속도, 식욕, 그리고 음식을 근육으로 얼마나 효율적으로 전환하는지를 결정합니다. 물이 너무 차가우면 물고기는 무기력해지고 먹이 섭취를 멈춥니다. 반대로 물이 너무 뜨거우면 물고기는 스트레스를 받고, 생존을 위해 에너지를 다 써버리느라 성장을 멈추게 됩니다. 이는 수백만 명의 사람들이 양식 물고기에 의존해 식사를 하기 때문에 중요한 문제이며, 지구가 온난화됨에 따라 이 동물들에게 열이 어떤 영향을 미치는지 정확히 파악하는 것은 우리의 식탁을 계속 채우기 위한 시간과의 싸움이 되고 있습니다.

이제 연구진이 인기 있는 물고기인 틸라피아(gilthead seabream, 지중해 식탁에서 흔히 볼 수 있는 종류)의 온도 조절 장치를 가지고 실험했던 구체적인 사례로 들어가 보겠습니다. 연구진은 이 물고기들을 뜨거운 것으로 유명한 홍해의 환경과 유사한 물에서 키웠을 때 어떤 일이 일어나는지 알고 싶었습니다. 연구팀은 각각 약 212그램(대형 스마트폰 크기 정도) 무게의 치어들을 데려와 세 개의 서로 다른 "온수 욕조"에 나누어 담았습니다. 한 그룹은 24°C(쾌적하고 온화한 날씨)의 물에서 헤엄쳤고, 다른 그룹은 28°C(따뜻한 여름 오후)에서, 마지막 그룹은 사우나 같은 32°C(폭염이 몰아치는 날씨)에서 헤엄쳤습니다. 그들은 동일한 상업용 사료를 먹였으며, 누가 가장 많이 자랐는지, 누가 가장 잘 먹었는지, 그리고 누가 음식을 체중으로 가장 효율적으로 전환했는지를 관찰하기 위해 10주 동안 지켜보았습니다.

결과는 명확한 열 스트레스의 이야기였습니다. 24°C와 28°C 수조의 물고기들은 행복한 캠퍼였습니다. 그들은 거의 동일한 속도로 성장하며 약 198그램을 찌웠고, 건강하고 통통한 모습을 보였습니다. 하지만 32°C 수조의 물고기들은 힘든 하루를 보내고 있었습니다. 이들은 겨우 약 101그램을 늘리는 데 그쳐, 더 시원한 곳에 있던 형제들의 성장량의 거의 절반 수준에 불-과했습니다. 마치 두꺼운 겨울 코트를 입고 마라톤을 하는 것과 같았습니다. 32°C의 물고기들은 열에 대처하기 위해 너무 많은 에너지를 소모하느라 성장에 쓸 에너지가 거의 남아 있지 않았던 것입니다.

물고기들이 음식을 처리하는 방식도 열에 따라 변했습니다. 흥frative하게도, 28°C의 물고기들은 하루에 약 4.1그램을 집어삼키며 가장 많이 먹었습니다. 하지만 가장 많이 먹었음에도 불구하고 24°C의 물고기보다 더 빨리 자라지는 못했습니다. 이는 28°C에서 물고기들이 생존을 위해 더 열심히 일하고 있으며, 그 추가적인 간식을 근육을 만드는 대신 유지 관리에 사용하고 있음을 시사합니다. 반면 32°C의 물고기들은 식욕을 잃어 하루에 3.3그램이라는 가장 적은 양의 음식을 먹었습니다. 연구진이 물고기가 음식을 체중으로 얼마나 잘 전환했는지(사료 효율, 즉 FCR이라 불리는 수치) 계산했을 때, 24°C 그룹이 가장 효율적이었습니다. 이들은 체중 1그램을 늘리는 데 단 1.4그램의 사료만 필요했습니다. 32°C 그룹은 체중 1그램을 늘리는 데 무려 2.5그램이 필요하여 최악의 효율을 보였습니다. 이는 자원의 낭비입니다. 뜨거운 물의 물고기들은 성장에 비해 더 많이 먹거나, 혹은 32°C 그룹의 경우처럼 적게 먹으면서도 성장은 제대로 하지 못했습니다.

연구는 물고기의 몸 내부에서 어떤 일이 일어나고 있는지도 살펴보았습니다. 물이 뜨거워질수록 물고기는 지방과 단백질을 덜 저장했습니다. 24°C의 물에서는 가장 높은 체지방(16.0%)과 단백질(17.7%)을 보유했지만, 32°C의 물에서는 가장 낮은 수치(지방 12.6%, 단백질 16.0%)를 보였습니다. 마치 열기가 물고기로 하여써 생존을 위해 자신의 신체 예비 자원을 태워버리도록 강요한 것과 같습니다. 심지어 체형도 변했습니다. 뜨거운 물의 물고기들은 더 짧고 뚱뚱해졌는데, 이는 생선 판매자들에게 가치를 떨어뜨릴 수 있는 스트레스의 징후입니다.

그렇다면 결론은 무엇일까요? 논문은 틸라피아가 28°C까지는 큰 문제 없이 견딜 수 있지만, 32°C로 밀어붙이는 것은 저성장과 사료 낭비의 비결이 된다고 제안합니다. 연구진은 이 물고기들이 성장하기에 가장 좋은 온도는 약 25.9°C이며, 가장 효율적으로 먹이를 섭취하는 온도는 약 24.4°C라고 계산했습니다. 홍해는 여름철, 특히 남부 지역에서 온도가 31~33°C에 달할 정도로 훨씬 더 뜨거워지기 때문에, 논문은 어민들이 양식장을 어디에 둘지 주의해야 한다고 제언합니다. 그들은 "열 스트레스"가 번창하던 물고기 양식장을 고전하는 곳으로 바꾸어 놓는 것을 피하기 위해 홍해의 더 시원한 북쪽 지역에 머무는 것이 좋을 수 있습니다. 물고기들은 단순히 더위를 느끼는 것이 아니라, 배고픔과 피로를 느끼며 작아지고 있습니다. 이는 바다에서도, 인생에서도, 때로는 앞서 나가기 위해 몸을 식혀야 한다는 것을 증명합니다.