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- 순록은 계절에 따라 눈 색깔을 바꿀 수 있는 유일한 포유류
- 여름에는 빛을 증폭시키고 반짝이는 막인 태피텀이 황금색으로, 겨울에는 파란색으로 변해
루돌프가 긴 크리스마스 시즌을 보낸 후 저녁 식사를 찾을 수 있게 해주는 것은 바로 루돌프의 파란 눈 덕분

순록 루돌프가 저녁 식사를 찾는 방법
빨간 코는 없지만 파란 눈은 순록에게 음식 찾는 길을 보여준다.

산타의 순록이 휴식을 취할 때 겨울에 파랗게 눈이 변한다. 이런 눈은 그들이 좋아하는 음식을 찾는 데 도움이 된다는 사실을 최근 연구자들이 발견했다. 푸른 순록의 눈은 자외선을 감지할 수 있는데, 이는 선호하는 음식인 지의류*에 점점 더 많이 흡수된다. 순록의 UV 시야에서 이끼류는 어둡게 보이며 밝은 눈 덮인 풍경과 잘 어울린다.

▲ 순록은 눈 속에서 거의 보이지 않는 사랑하는 순록 이끼를 어떻게 찾을 수 있을까요? ©Espen Bergersen

*지의류(地衣類, Lichen)는 보통 녹조류, 혹은 남조류(시아노박테리아])가 균류(주로 자낭균류)와 공생하는 복합 유기체다. 구조, 생리, 그리고 생화학 기능은 격리 집단인 균류와 조류와는 많이 다르다. 지의류는 북극의 툰드라, 사막, 바닷가에 있는 돌, 유독한 화산암 더미와 같은 극한 환경에서도 자라며, 또한 열대우림이나 온대 지방의 나뭇잎 혹은 가지, 벽이나 묘비 같은 바위에 기착하여 자라기도 한다. 지의류는 지구상 여러 곳에 퍼져있는 강인한 장수 생물이지만, 외부 환경 변화에 약해, 과학자들이 오존층의 손상 정도나 금속의 오염도를 산정하기 위해 지의류를 이용하기도 한다. 또한, 물감, 향수, 민간 약품을 제조할 때도 이용된다.

루돌프와 그의 순록 형제들은 척박한 북극 지역의 생활에 완벽하게 적응했다. 산타클로스를 돕지 않을 때에는 미끄럼 방지 발굽과 두꺼운 털을 이용해 자신이 가장 좋아하는 먹이인 순록 이끼류(Cladonia rangiferina)를 찾는다. 조류와 곰팡이의 공생으로 형성된 이 간식은 북쪽 끝의 두껍고 바삭바삭한 카펫에서 자란다.

그러나 문제가 있다. 이끼류는 주변의 눈만큼 하얗기 때문에 북극의 겨울에는 거의 눈에 띄지 않는다. 순록 연구자들은 북부 사슴이 어떻게 이끼류를 그토록 정확하게 감지하여 가장 추운 겨울에도 이끼류를 주요 먹이로 삼아 살아남을 수 있는지 오랫동안 궁금했다. 루돌프의 빛나는 빨간 코는 순록에게 길을 보여주지 않지만 아마도 다른 감각 기관이 보여줄 것이다.

두 가지 눈 색깔, 하나의 초능력

순록은 계절에 따라 눈 색깔을 바꿀 수 있는 유일한 포유류로 알려져 있다. 여름에는 빛을 증폭시키고 반짝이는 막인 태피텀이 황금색으로, 겨울에는 파란색으로 변한다. 이러한 색상 변화는 순록이 극지방의 겨울의 희미한 빛을 증폭시켜 주변 환경을 더 많이 볼 수 있도록 하는 데 도움이 될 것이다. 

▲ (a) 노르웨이 스발바르에서 황혼이 시작될 때 순록이 땅에 서식하는이끼류를 먹이로 삼는다(Espen Bergersen의 사진, 허가를 받아 복제). (b) 황혼 방사조도 스펙트럼 및 태피털 반사 스펙트럼(겨울 표현형, 데이터 출처: Fosbury & Jeffery, 2022). (출처:관련논문 Reindeer and the quest for Scottish enlichenment)

동시에 순록의 눈은 빛에 대한 민감도가 높아져 자외선의 최대 60%가 망막의 감각 세포에 침투한다. 이는 순록이 자외선으로 주변의 겨울 세계를 본다는 것을 의미한다. 마치 우리가 검은 빛으로 가득 찬 방에 서있는 것처럼 보인다. 눈과 같은 UV 반사 표면은 겨울에 동물에게 밝게 보이는 반면, 돌과 같은 UV 흡수 표면은 어둡게 보인다.

다트머스 대학의 Nathaniel Dominy가 이끄는 연구원들은 이 UV 감각이 순록이 사랑하는 이끼를 찾는 데 도움이 될 수 있는지 스스로에게 질문했다. 이를 위해 연구진은 먼저 순록 이끼류가 실제로 자외선을 흡수하는지를 실험실에서 확인한 다음 특수한 광 필터를 사용하여 순록의 시력을 모방했다.

파란 눈이 길을 보여준다

그리고 아니나 다를까, Dominy와 그의 동료들은 순록의 눈을 통해 세상을 바라보자마자 이전에는 거의 보이지 않았던 흰 이끼를 갑자기 쉽게 볼 수 있게 되었다. UV를 흡수하는 식물은 밝은 풍경 속에서 어두운 점으로 그들에게 나타났다. Dominy와 그의 동료들은 “루돌프가 긴 크리스마스 시즌을 보낸 후 저녁 식사를 찾을 수 있게 해주는 것은 바로 루돌프의 파란 눈 덕분이다”고 요약했다.

순록의 특별한 시력은 개체, 특히 자외선을 흡수하는 이끼류에 대한 강한 사랑을 설명할 수도 있다. “순록은 춥고 척박한 환경에서 먹이를 찾아 에너지를 낭비하고 싶어하지 않는다. 멀리서 이끼류를 볼 수 있다면 음식이 부족할 때 귀중한 칼로리를 절약할 수 있기 때문에 큰 이점이 된다"고 Dominy는 설명했다.

▲ (a) 스코틀랜드 케언곰스 국립공원에 있는 Cladonia rangiferina(순록 이끼)의 베드(bed). 인접한 눈에 대한 UV 흡광도는 UV 사진(삽입)에서 분명하게 나타난다. (b) 눈(데이터 출처: Warren, 2019)과 C. rangiferina(방법은 그림 2 참조)의 반사 스펙트럼은 황혼 방사 조도의 2차 피크에 해당하는 UV 파장인 330~370 nm 사이의 색상 식별 가능성을 높인다. (그림 1b). (c) 스코틀랜드의 Tentsmuir National Nature Reserve에서 추가적인 Cladonia 종의 복사 스펙트럼을 얻었다. 스펙트럼은 각 표면에 대해 45°의 흐린 자연광 하에서 PR-670 텔레분광복사계(Photo Research, Syracuse, NY)를 사용하여 수집되었다. (출처:관련논문 Reindeer and the quest for Scottish enlichenment / December 15 2023)

천연 자외선 차단 기능 포함

그러나 순록의 눈은 UV 민감도가 높지만 단점도 있다. UV 광선이 너무 많으면 장기적으로 눈이 손상되고 심지어 눈이 멀게 될 수도 있기 때문이다. Dominy와 그의 팀이 의심하는 것처럼 이러한 일이 발생하는 것을 방지하기 위해 북유럽 사슴은 먹이를 통해 자연적인 UV 보호 기능을 흡수할 수도 있다.
예를 들어, 순록 이끼에는 세포를 보호하는 항산화제가 포함되어 있고, 북극 버드나무와 난쟁이 자작나무의 새싹에는 신체의 DNA 복구를 강화하는 비타민 C가 많이 포함되어 있다. (i-Perception, 2023; doi: 10.1177/20416695231218520)
출처: 다트머스 대학

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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