치타가 코끼리보다, 돛새치가 고래보다 빠른 까닭은

치타와 코끼리가 달리면 누가 이길까. 당연히 치타다. 최대 속도가 시속 120㎞로 코끼리보다 3배는 빠르다. 몸집이 크면 조금만 움직여도 훨씬 멀리 갈 수 있는데, 왜 몸집이 큰 코끼리가 더 늦을까.

독일 통합 생물다양성 연구소의 미리엄 허트 박사와 미국 예일대의 월터 제츠 교수 연구진은 지난 17일 국제학술지 '네이처 생태학과 진화'에 "덩치가 아주 큰 동물은 최대 속도를 낼 때까지 에너지를 유지하지 못하기 때문에 바다든 육지든 가장 속도가 빠른 동물은 중간 크기의 동물"이라고 밝혔다.

허트 박사팀은 먼저 파리에서 대왕고래까지 육해공을 통틀어 동물 474종의 몸무게와 속도를 조사했다. 예상대로 몸무게가 커질수록 속도도 빨라졌다. 하지만 어느 정도 몸무게를 넘어서자 오히려 몸집이 커질수록 속도가 느려졌다. 바다와 육지에서는 속도가 느려지기 시작하는 지점이 약 100㎏이었으며, 하늘에서는 1~10㎏ 정도였다. 육지의 치타처럼 바다에서도 고래보다는 중간 크기 돛새치가, 하늘에서도 콘도르보다 매가 가장 빨랐다.

이론적으로 보면 몸집이 크면 근육도 많아 속도를 내는 데 유리하다. 하지만 연구진은 덩치가 크면 작은 동물보다 최대 속도에 이르는 시간이 오래 걸린다고 설명했다. 문제는 그때까지 에너지가 받쳐주지 못한다는 것. 이 점에서 치타나 돛새치 같은 중간 크기 동물은 에너지와 근육 사이의 균형을 이뤄 속도를 극대화할 수 있는 최적의 조건을 갖췄다는 말이다.

호주 선샤인대의 피터 비숍 교수는 별도 논평 논문에서 "연구진의 에너지 한계 이론은 바다와 육지, 하늘의 동물에게 모두 적용된다는 점에서 의미가 있다"고 평가했다. 이 점에서 멸종한 동물 역시 같은 방법으로 속도를 유추할 수 있다고 연구진은 밝혔다. 예를 들어 몸무게 6톤의 육식공룡 티라노사우루스는 시속 27㎞로 일반인보다는 빠르지만 우사인 볼트에게는 한참 미치지 못했을 것이라고 추정했다.

물론 이번 연구에도 한계는 있다. 사람은 치타와 몸집이 비슷한데도 속도는 3분의 1에 불과하다. 연구진은 "진화 경로가 달랐기 때문"이라고 설명했다. 사람은 치타처럼 먹이를 빨리 추격하는 능력을 포기하는 대신 두 발로 걷는 등 다른 장점을 가지는 쪽으로 진화했다는 것이다.

이영완 과학전문기자(ywlee@chosun.com)

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