Bluegill tracking identifies habitat preferences and large movement distances
이 연구는 시카고 강에서 수동적 음향 텔레메트리를 사용하여 블루길의 계절적 서식지 변화와 놀라울 정도로 크고 의도적인 장거리 이동을 밝혀냄으로써, 블루길을 정착성 어류로 보는 전통적인 관점에 도전하며, 이는 개체군 연결성을 이해하고 도시 담수 생태계를 관리하는 데 중요한 시사점을 제공한다.
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도시의 강들은 지구상에서 가장 많이 변형된 장소 중 하나입니다. 이 강들은 종종 직선화되고, 콘크리트로 둘러싸이며, 야생의 하천에서 발견되는 자연스러운 다양성을 상실했습니다. 그럼에도 불구하고, 이러한 가혹한 조건 속에서도 여전히 다양한 물고기들이 서식하고 있습니다. 이 도시 수로에서 가장 흔한 물고기 중 하나는 밝은 색상과 낚시꾼들 사이의 인기로 잘 알려진 해파리(bluegill)입니다. 수십 년 동안 과학자들은 해파리가 습관의 동물이라고 믿어 왔습니다. 호수와 작은 연못을 대상으로 한 연구를 바탕으로, 이 물고기들이 태어난 곳에서 불과 몇 십 미터 이상 이동하지 않고 아주 작은 구역에 머무른다는 것이 지배적인 견해였습니다. 그들은 정착형이며, 단일한 수역에 충실하고, 멀리 이동할 가능성이 낮다고 생각되었습니다. 이러한 생각은 연구자들이 그들을 연구하는 방식과 관리자들이 그들을 보호하는 방식을 결정지었습니다. 하지만 이 오래된 믿음은 주로 조용하고 정적인 물에서의 데이터에 기반했기에, 큰 질문 하나가 해결되지 않은 채 남아 있었습니다. 과연 이 물고기들은 거대하고 흐름이 빠른 도시 강의 긴 수로에서 어떻게 행동할 것인가 하는 점이었습니다.
이를 알아내기 위해, 셰드 아쿠아리움(Shedd Aquarium)의 연구진은 도시의 심장부를 가로지르는 거대하고 인공적인 수로인 시카고 강에서 해파리를 추적하기 위해 나섰습니다. 그들은 이곳에서 과거의 규칙이 적용될지, 아니면 물고기들이 이 독특한 환경에서 다르게 행동할지를 확인하고 싶었습니다. 연구팀은 바지선 선착장과 회항 구역으로 알려진 사우스 브랜치(South Branch) 구간에서 15마리의 해파리를 포획했습니다. 연구진은 물고기들에게 작은 음향 송신기(acoustic transmitter)를 조심스럽게 삽입한 후 다시 물속으로 방류했습니다. 이 송신기들은 마치 작은 무선 신호기처럼 작동하여, 물고기가 수신기 근처를 헤엄칠 때마다 신호를 보냅니다. 연구진은 이 수신기 네트워크를 32킬로미터에 달하는 강 구간과 인접한 새니터리 앤 쉬핑 운하(Sanitary and Shipping Canal)에 배치했습니다. 이 배열은 디지털 울타리를 형성하여 물고기가 이동할 때 이를 감지할 수 있게 해주었고, 덕분에 과학자들은 2023년 6월부터 2024년 7월까지 1년 동안 이들의 일상을 정밀하게 지도화할 수 있었습니다.
결과는 기존의 가설을 뒤엎었습니다. 일부 물고기는 비교적 집 근처에 머물렀지만, 다른 물고기들은 정착형 생활 방식에 대한 모든 예상을 저버렸습니다. 유효한 데이터를 제공한 8마리의 물고기 중 5마리는 하루에 8킬로미터를 초과하는 여정을 20번이나 수행했습니다. 특히 활동적인 개체 한 마리는 이러한 장거리 이동 중 13번을 기록했습니다. 이러한 움직임은 무작위적인 표류나 사고가 아니었습니다. 물고기들은 목적을 가지고 앞뒤로 이동하며, 이전의 어떤 추정치보다 훨씬 더 먼 거리를 이동했습니다. 사실, 이러한 일일 이동 거리는 너무 광범위해서 과학자들이 물고기의 이동 거리를 예측할 때 사용하는 척도 법칙(scaling laws)에 따르면 불가능하다고 간주되었을 정도였습니다. 물고기들은 단순히 배회하는 것이 아니라, 환경에 대한 깊은 이해를 바탕으로 강 시스템의 서로 다른 부분 사이를 정기적으로 오가는 '통근'을 하고 있었습니다.
또한 물고기들은 계절에 따라 서식지를 선택하는 명확한 패턴을 보여주었습니다. 봄에 수온이 높아지면서 해파리들은 새니터리 앤 쉬핑 운하로 모여들었습니다. 여름이 오자 그들은 수심이 얕고 식생이 풍부한 바지선 선착장 같은 배후지(backwater areas)로 선호도를 옮겼습니다. 겨울이 되어 물이 차가워지자, 그들은 다시 사우스 브랜치와 새니터리 앤 쉬핑 운하의 더 깊고 안정적인 수로로 물러났습니다. 이 계절적 이동은 단순히 온도 때문만이 아니었습니다. 물고기들은 각 서식지의 특정 조건에 반응하는 것처럼 보였습니다. 예를 들어, 그들은 버블리 크리크(Bubbly Creek)라고 불리는 인근 지류를 대체로 피했는데, 이는 아마도 낮은 산소 농도와 열악한 수질 때문이었을 것이며, 이를 통해 물고기들이 동일한 도시 시스템 내에서도 적합한 구역과 부적합한 구역을 구분할 수 있음을 보여주었습니다.
이들의 이동 타이밍 또한 놀라운 세부 사항들을 드러냈습니다. 물고기들은 항해 박명(nautical dawn), 즉 해가 뜨기 직전의 시간에 가장 활발했으며, 이때 가장 많은 이동을 했습니다. 그러나 겨울에는 활동 정점이 항해 황혼(nautical dusk), 즉 해가 진 직후로 바뀌었습니다. 이러한 변화는 그들의 행동이 유연하며 연중 변화하는 빛과 온도 조건에 적응한다는 것을 시사합니다. 연구는 또한 모든 해파리가 동일하지 않다는 점을 강조했습니다. 어떤 개체들은 끊임없이 움직이며 방대한 거리를 이동한 반면, 다른 개체들은 한곳에 몇 달 동안 머물러 있었습니다. 대담한 탐험가와 신중한 거주민이라는 이러한 성격 차이는 해당 집단 내에서 안정적인 특성으로 나타납니다. 엄청난 거리를 여행한 한 물고기는 모든 계절과 온도에 걸쳐 지속적으로 이동했는데, 이는 그 물고기의 방랑벽이 특정 사건에 대한 반응이라기보다는 타고난 성품임을 시사합니다.
이러한 발견이 중요한 이유는 우리가 도시 강의 연결성을 이해하는 방식을 바꾸기 때문입니다. 해파리가 이토록 긴 거리를 이동할 수 있다는 것은, 강 서로 다른 부분들이 이전에 생각했던 것보다 더 긴밀하게 연결되어 있음을 의미합니다. 이러한 이동은 유전적 다양성을 유지하고, 환경이 변할 때 물고기가 새로운 서식지를 찾을 수 있도록 돕습니다. 또한, 이는 작고 고립된 홈 레인지(home range)라는 기존의 개념이 이 물고기들에게는 적용되지 않음을 시사합니다. 연구는 시카고 강의 직선적이고 인공적인 구조가 부정적인 특징으로 여겨지기도 하지만, 실제로는 물고기들에게 명확하고 방해 없는 경로를 제공함으로써 장거리 이동을 용이하게 할 수도 있음을 나타냅니다. 도시 관리자와 보존 전문가들에게 이는, 강을 보호하기 위해서는 강을 고립된 이웃들의 집합체가 아닌 하나의 연결된 고속도로로 생각해야 함을 의미합니다. 단지 작은 서식지 한 구역을 복원하는 것만으로는 충분하지 않을 수 있는데, 왜냐하면 물고기들이 그곳에 도달하기 위해 이동해야 할 수도 있기 때문입니다. 따라서 탐험가와 거주민 모두가 번창할 수 있는 곳을 확보하기 위해서는 물고기 집단 내의 다양한 성격을 이해하는 것이 매우 중요합니다.
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