무리지어 다니는 물고기는 에너지를 덜 소비한다.

(A school of pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) in upper Nimpkish River, British Columbia, Canada. Credit: Fernando Lessa (CC-BY 4.0, creativecommons.org/licenses/by/4.0/))

떼를 지어 이동하는 것은 가장 기본적인 방어 전략입니다. 무리를 이루고 있으면 천적도 쉽게 공격하기 힘들고 집단으로 방어하기에도 적당합니다. 하지만 거대한 집단을 이루는 물고기에는 방어 이외에도 다른 이유가 있습니다. 바로 물의 저항을 줄이는 것입니다.

철새들이 V자 편대를 이뤄 공기저항을 줄인다는 사실은 이미 잘 알려져 있습니다. 그런데 같은 원리가 물속을 이동하는 물고기에도 적용될 수 있습니다.

하버드 대학의 양판 장 (Yangfan Zhang of Harvard University) 이끄는 연구팀은 소형 열대어의 일종인 자이언트 다니오 (giant danios, 학명 Devario aeqipinnatus)가 급류에서 집단으로 헤엄칠 때 효율이 크게 증가한다는 사실을 확인했습니다.

연구팀은 고속 카메라와 호흡계를 이용해서 물고기가 소비하는 에너지의 양을 측정했습니다. 비교 대상은 떼를 지어 이동하는 자이언트 다니오와 혼자 다니는 자이언트 다니오로 서로 다른 속도로 흐르는 물에서 에너지 소비량과 운동량을 측정했습니다.

그 결과 물의 흐름이 빨라질수록 혼자서 헤엄치는 자이언트 다니오의 꼬리지느러미가 더 빨리 움직이고 더 많은 에너지를 소비했습니다. 반면 떼를 지어 이동하는 경우 최대 79%까지 에너지 소비량이 감소했습니다.

사실 공기보다 물의 밀도가 훨씬 높다는 점을 생각하면 의외의 결과는 아니라고 할 수 있습니다. 생각해보면 당연한 일인데, 실제 연구를 통해 검증해보니 생각보다 차이가 크다는 점이 흥미롭습니다.

참고

https://phys.org/news/2024-06-schooling-fish-expend-energy-turbulent.html

Zhang Y, Ko H, Calicchia MA, Ni R, Lauder GV, Collective movement of schooling fish reduces the costs of locomotion in turbulent conditions, PLoS Biology (2024). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002501

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